Выбор большого фотополимерного 3D-принтера: лучшие модели и особенности

Ветераны аддитивного производства знают, что первой появившейся технологией 3D-печати была стереолитография — это было еще в 1986 году. С тех пор было разработано множество других методов, таких как FDM и SLS; с другой стороны, популярность технологии стереолитографии резко возросла, когда 3D-принтеры на фотополимерных смолах стали гораздо более доступными и продвинутыми. В результате сейчас на рынке представлено множество вариантов печати на светочувствительных смолах, с широким набором интеллектуальных функций и большой области печати для различных целей.

Это Top 3D Shop, и в этой статье мы расскажем вам о больших фотополимерных 3D-принтерах. Читайте дальше, чтобы узнать о самых заметных моделях и их особенностях, а также о сферах применения SLA-печати и критериях, на которые следует обратить внимание при выборе такого оборудования.

Содержание

• Что такое большой фотополимерный 3D-принтер?
• Применение больших фотополимерных 3D-принтеров
  • Медицинские и стоматологические инструменты
  • Подарки и игрушки / миниатюры
  • Образование и развлечения
• Недорогие
  • 3D-принтер Anycubic Photon Mono X
  • Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic Mighty 4K
  • 3D-принтер Creality LD-006
  • 3D-принтер Uniz IBEE
• Коммерческие
  • Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic MEGA 8K
  • 3D-принтер Uniz Slash 2 Pro
  •  Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic XL 4K
  • 3D-принтер EPAX X156
  • Formlabs Form 3 / 3L
  • Peopoly Phenom Prime
• Промышленные
  • Nexa3D против Carbon3D
• Как выбрать хороший большой фотополимерный 3D-принтер
  • Область печати
  • Светодиодная матрица
  • Скорость производства
  • Разрешение и точность
  • Стабильность
  • Прилипание печатного слоя
  • Экономичность
•  Заключение

Что такое большой фотополимерный 3D-принтер?

Прежде чем перейти к обсуждению конкретных моделей, их плюсов и минусов, давайте вкратце рассмотрим технологию, которая называется фотополимеризация. Как следует из названия, это процесс превращения жидкого полимера в твердый объект под воздействием ультрафиолетового света. Фотополимеризация бывает трех основных типов: SLA, DLP и LCD (или MSLA).

Мы уже упоминали, что первой технологией 3D-печати была SLA (Stereolithography Apparatus), изобретенная и запатентованная Чаком Халлом в 1986 году. Эта технология фотополимеризации, как и другие, подразумевает процесс отверждения светочувствительной смолы, слой за слоем, для печати 3D-объекта. Разница заключается в источнике ультрафиолетового света, используемого для полимеризации. В SLA применяется ультрафиолетовый лазер для «прорисовки» каждого слоя будущей модели. Этот метод обеспечивает высокое качество отпечатков, но обратной стороной этого является компромисс в скорости.

(Иногда 3D-печать смолой в целом может быть названа SLA 3D-печатью, хотя это может вызвать двусмысленность).

Фото: burkhartdental.com

Технология DLP (Digital Light Processing) использует в качестве источника света экран цифрового светового проектора. Эта технология дает значительный выигрыш в скорости, так как весь слой отверждается за один раз. С другой стороны, классические SLA-принтеры могут иметь более высокое разрешение по сравнению с теми, в которых используется проектор.

Новейший тип технологии фотополимеризации называется LCD (что расшифровывается как Liquid Crystal Display). Она очень похожа на DLP, но вместо проектора в ней используется LCD-матрица в качестве маски для света, создаваемого множеством ультрафиолетовых светодиодов.

Фото: phrozen3d.com

Как уже упоминалось, популярность фотополимерных 3D-принтеров стремительно растет, поскольку они становятся все более совершенными, удобными в использовании и, безусловно, менее дорогими. Сначала эти устройства использовались для печати небольших объектов, требующих высокой точности и безупречно гладкой поверхности, например, в ювелирном деле. Но некоторые пользователи хотели иметь более крупные модели без ущерба для качества. Поэтому со временем фотополимерные 3D-принтеры приобрели широкие области печати, и теперь мы можем говорить о значительном количестве больших фотополимерных 3D-принтеров, появившихся на рынке.

Применение больших фотополимерных 3D-принтеров

Фотополимерная 3D-печать с ее точностью, экономией времени и возможностью использования большого количества материалов с различными характеристиками очень рекомендуется для использования во многих отраслях, таких как ювелирное дело, здравоохранение, машиностроение, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, робототехника, образование и др. Эта технология помогает создавать сложные мелкие детализированные модели, которые было бы трудно изготовить традиционными методами. Давайте рассмотрим некоторые примеры.

Медицинские и стоматологические инструменты

Здравоохранение — одна из отраслей, которая получает наибольшую выгоду от 3D-печати смолами. Разнообразие областей применения велико: от производства медицинских инструментов, которые, будучи изготовленными из специальных медицинских смол, являются биосовместимыми и могут быть стерилизованы обычным способом, до изготовления моделей органов, которые помогают врачам проводить подготовку к операции. В стоматологии специальные стоматологические смолы используются для изготовления моделей коронок и мостов, хирургических направляющих, шин и фиксаторов с невероятной точностью.

 Фото: instituteofdigitaldentistry.com

Подарки и игрушки / миниатюры

Технология 3D-печати смолой уже высоко оценена любителями, которые ищут простой способ изготовления миниатюр и фигурок по индивидуальному заказу. Индустрии игрушек и подарков также очень выгодно использовать 3D-печать в производстве. Еще одно интересное применение технологии в игрушечной индустрии — ремонт игрушек и создание запасных частей для них.

 Фото: facfox.com

Образование и развлечения

По мере развития индустрии 3D-печати смолой образовательные учреждения начинают применять ее в исследовательских и образовательных целях. Как студенты, так и преподаватели используют 3D-принтеры для различных целей, например для печати моделей для своих проектов. В некоторых колледжах профессора задействуют 3D-принтеры, рассказывая студентам о технологии аддитивного производства. Существует множество сайтов, которые предлагают огромный выбор бесплатных 3D-моделей для печати в развлекательных и образовательных целях.

Фото: 3dstartpoint.com

Лучшие широкоформатные фотополимерные 3D-принтеры: доступные, коммерческие и промышленные

Широкое разнообразие широкоформатных фотополимерных 3D-принтеров можно разделить на три категории: назовем их доступными, коммерческими и промышленными устройствами. Принтеры, относящиеся к первой категории, являются лучшим выбором для домашнего использования, поскольку они вполне доступны по цене и не очень велики по размерам. 

Они также могут быть использованы для нужд малого бизнеса и отлично подойдут в сфере образования. Категория коммерческих принтеров предназначена для малого и среднего бизнеса, но некоторые потребители также могут быть заинтересованы в покупке такого устройства, особенно если они планируют печатать какие-то огромные амбициозные проекты, как, например, элементы для косплейных костюмов.

Коммерческие крупные фотополимерные 3D-принтеры обычно имеют более широкие области печати, чем устройства из категории доступных принтеров. И, наконец, промышленные принтеры с их впечатляюще высокой производительностью и не менее впечатляющей ценой в основном предназначены для крупных производственных компаний с большими объемами производства.

Недорогие

3D-принтер Anycubic Photon Mono X

Anycubic Photon Mono X — это высокоскоростной 3D-принтер, оснащенный LCD-экраном. Панель с разрешением 4K, что обеспечивает высокую точность печати с глубиной одного слоя не более 0,01 мм. Скорость печати впечатляет — на создание одного слоя уходит всего 1–2 секунды. Photon Mono X имеет широкую область печати 192 × 120 × 245 мм.

Встроенные функции безопасности пригодятся, если вы планируете использовать принтер дома с детьми. Photon Mono X предлагает ряд удобных функций, таких как Wi-Fi и дистанционное управление. Все это делает Anycubic Photon Mono X одним из лучших широкоформатных фотополимерных 3D-принтеров в своем ценовом диапазоне.

 Фото: @leandro_benignoart / Instagram

Плюсы:

• Высокая скорость печати.
• Большое разрешение.
• Возможность подключения Wi-Fi.
• Прочная панель из матового алюминия.
• Встроенные функции безопасности.

Минусы:

• Довольно дорогой.
• Некоторые пользователи жалуются на работу программного обеспечения.

Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic Mighty 4K

Phrozen Sonic Mighty 4K предлагает одну из самых больших областей печати в своем ценовом диапазоне — 200 × 125 × 220 мм. Машина предназначена для печати одной большой модели или нескольких небольших деталей в одной партии. 9,3-дюймовая монохромная LCD-матрица 4K обеспечивает отличное качество печати наряду с высокой скоростью.

Принтер оснащен 5-дюймовым сенсорным экраном для навигации и настройки параметров. Устройство совместимо с бесплатным слайсером Chitubox, оптимизированным для работы с фотополимерными 3D-принтерами. Phrozen Sonic Mighty 4K станет хорошим выбором как для коммерческого, так и для домашнего использования. Принтер широко применяется в стоматологии.

 Фото: printablescenery.com

Плюсы:

• Высокая скорость.
• Отличное качество.
• Большая область печати для своего класса.
• Простое управление.

Минусы:

• Емкость для смолы нелегко установить.
• Маленький сенсорный экран.

3D-принтер Creality LD-006

Как и большинство фотополимерных 3D-принтеров с большой областью печати в этом сегменте, Creality LD-006 основан на LCD-технологии. Устройство оснащено новой 8,9-дюймовой монохромной LCD-матрицей с разрешением 4K. Область печати достаточно большая — 192 × 120 × 250 мм. Creality LD-006 может похвастаться обновленной ванной, которая добавляет удобства пользователю.

Ванна для фотополимера имеет линию уровня жидкости, которая помогает контролировать расход смолы, и специальные подставки для предотвращения повреждения пленки FEP. LD-006 имеет встроенную систему фильтрации воздуха, что представляется весьма полезным при работе со смолами, отличающимися сильным запахом.

 Фото: fabbaloo.com

Плюсы:

• Высокое разрешение и качество печати.
• Удобная ванна.
• Встроенная система фильтрации воздуха.
• Отличный сенсорный экран.

Минусы:

• Отсутствие Wi-Fi.
• Немного дороговато.

3D-принтер Uniz IBEE

Uniz IBEE — это многоцелевой настольный LCD 3D-принтер среднего размера. Он предлагает 8,9-дюймовую монохромную LCD-матрицу 4K и область печати 192 × 120 × 200 мм. В его новой оптической системе используется коллимированный источник света, обеспечивающий контрастность 1000:1.

Устройство имеет широкий спектр возможностей подключения, включая Wi-Fi, и поставляется с фирменным мощным и удобным программным обеспечением, что делает Uniz IBEE беспроигрышным выбором для начинающих.

 Фото: uniz.com

Плюсы:

• Отличное качество печати.
• Большая область печати.
• Богатые возможности подключения.
• Простота в использовании.

Минусы:

• Замена пленки требует много времени.

Коммерческие

Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic MEGA 8K

Phrozen Sonic MEGA 8K выделяется среди других больших фотополимерных 3D-принтеров, поскольку обеспечивает потрясающее качество печати и одну из самых больших областей печати на рынке. Его 15-дюймовая монохромная LCD-матрица 8K позволяет печатать с разрешением 43 микрон, что дает почти в два раза более детализированные отпечатки, чем у большинства конкурентов.

Sonic MEGA 8K поставляется с предварительно откалиброванной монтажной пластиной, что означает, что ваш принтер готов к работе прямо из коробки. Устройство имеет полностью металлический корпус, а его более чем конкурентоспособная цена делает его лучшим выбором для тех, кто ищет действительно большие и высокодетализированные отпечатки.

 Фото: reddit.com

Плюсы:

• Отличное качество печати.
• Большая область печати.
• Предварительно откалиброванная пластина.
• Отличное соотношение цены и качества.

Минусы:

• Довольно низкая скорость печати.

3D-принтер Uniz Slash 2 Pro

Uniz Slash 2 Pro — это усовершенствованная версия популярного 3D-принтера Slash. Его жидкостная система охлаждения вместе с интеллектуальным управлением теплом обеспечивает быстрое время полимеризации, что приводит к высокой скорости печати. Принтер использует технологию LCD 3D-печати и оснащен 4K LCD-экраном. Область печати составляет 192 × 120 × 400 мм, что вполне достаточно для большинства проектов. Uniz Slash 2 Pro оснащен прочной ванной для смолы с автоматическим контролем уровня.

 Фото: uniz.com

Плюсы:

• Чрезвычайно высокая скорость печати.
• Большая область печати.
• Высокая точность.
• Вполне доступная цена.
• Прочная ванна для смолы.
• Мощное и удобное программное обеспечение.

Минусы:

• Отсутствие сенсорного экрана для управления принтером.

 Фотополимерный 3D-принтер Phrozen Sonic XL 4K

Phrozen Sonic XL 4K — это широкоформатный фотополимерный 3D-принтер, специально разработанный для стоматологической промышленности, хотя он прекрасно подходит для ювелирного производства, прототипирования и других отраслей, требующих высокой точности печати. Он оснащен монохромной LCD-матрицей с разрешением 3840 × 2160 и довольно большой областью печати. Одним из преимуществ Sonic XL 4K является поддержка различных типов смол разных производителей. Оптическая система устройства была усовершенствована по сравнению с предыдущими моделями. Phrozen Sonic XL 4K также оснащен более мощным модулем ParaLED® 3.0, который обеспечивает равномерную толщину слоя по всей площади рабочей пластины.

Фото: reddit.com

Плюсы:

• Высокая скорость печати.
• Большая область печати.
• Высокая точность.
• Совместимость с различными типами смол.
• Множество вариантов подключения.

Минусы:

• Отсутствие гарантии на платформу и ЖК-экрана.

3D-принтер EPAX X156

EPAX X156 с областью печати 345 × 194 × 400 мм является одним из самых больших фотополимерных 3D-принтеров на рынке. Устройство оснащено 15,6-дюймовым 4K RGB-экраном, который менее долговечен и требует больше времени для полимеризации слоев, по сравнению с монохромными экранами.

Хорошей новостью является то, что в случае с EPAX X156 это не кажется большой проблемой, поскольку производитель предоставляет возможность обновить устройство меньшим, но более долговечным монохромным экраном 4K с тем же разрешением, и в 4 раза большей скоростью печати.

Фото: reddit.com

Плюсы:

• Очень большая область печати.
• Высокая точность и великолепная обработка поверхности.
• Печатная форма заводского уровня.
• Большая металлическая ванна для смолы.

Минусы:

• Маленький сенсорный экран (3,5 дюйма).
• RGB LCD-экран менее долговечен и имеет более низкую скорость печати (хотя может быть модернизирован до монохромного).

Formlabs Form 3 / 3L

Фото: formlabs.com

Компания Formlabs разработала совершенно новую запатентованную технологию печати под названием LFS (Low Force Stereolithography) для своих моделей Form 3/3L. Эта технология, основанная на SLA, обеспечивает постоянство качества печати от края до края.

Основное различие между двумя моделями заключается в области печати, которая составляет 145 × 145 × 185 мм для Form 3 и 335 × 200 × 300 мм для Form 3L. Оба принтера могут работать с различными типами смол, что повышает их универсальность и позволяет использовать в многочисленных отраслях промышленности.

Фото: formlabs.com

Плюсы:

• Большая область печати (для модели 3L).
• Высокая скорость.
• Очень удобен в использовании, позволяет полностью автоматизировать печать одним нажатием кнопки.
• Работает с большим количеством различных типов смол.

Минусы:

• Для каждой печатной детали требуется опорная конструкция.
• Некоторые пользователи сообщали о проблемах с пылью внутри лазерного блока.

Peopoly Phenom Prime

Peopoly Phenom Prime — это большой LCD 3D-принтер из смолы, оснащенный большим монохромным 12,5-дюймовым экраном 5,5K, который позволяет печатать с разрешением 51 микрон.

Устройство может похвастаться огромной рабочей областью 276 × 155 × 400 мм. Phenom Prime имеет улучшенную систему охлаждения по сравнению со своим предшественником, моделью Phenom.

Фото: peopoly.net

Плюсы:

• Один из самых больших фотополимерных 3D-принтеров.
• Монохромная LCD-матрица высокого разрешения.
• Поддерживает различные типы смол.

Минусы:

• Шумный процесс печати.

Промышленные

Промышленные фотополимерные 3D-принтеры с большой областью печати должны отвечать особым требованиям, одним из которых, безусловно, является чрезвычайно высокая скорость печати. Ни одна из существующих технологий не способна обеспечить такой уровень скорости. Растущие потребности в высокоскоростной 3D-печати привели к разработке таких сверхбыстрых технологий печати, как CLIP и LSPc. Давайте посмотрим, что в них такого особенного.

Nexa3D против Carbon3D

Технология CLIP (Continuous Liquid Interface Production) была разработана компанией Carbon 3D. Как и в технологии SLA, модели печатаются слой за слоем, но вам не нужно ждать полимеризации каждого слоя, поскольку технология использует кислород в качестве ингибирующего агента. Это позволяет добиться скорости печати в 25–100 раз выше, чем у любой другой существующей технологии 3D-печати.

Такой подход не только сокращает время производства, но и устраняет эффект наслоения в структуре печати. Технология CLIP представлена двумя моделями: Carbon M1 и Carbon M2 с областями печати 144 × 81 × 330 и 190 × 118 × 326 мм соответственно. Эти модели нельзя назвать доступными по цене, но они быстро привлекли внимание таких крупных компаний, как Adidas, Ford и других. Эти компании высоко оценили преимущества высокоскоростного и в то же время недорогого производства по сравнению с традиционным.

Фото: YouTube

Фото: 3dbeginners.com

Технология LSPc (Lubricant Sublayer Photocuring) компании Nexa3D использует принцип схожий с CLIP, но отличающийся некоторыми особенностями. Nexa3D выпускает две модели на основе технологии LSPc: NXE400 с объемом ванны до 16 литров и 7-литровый NXE200. Эти модели подходят как для промышленного прототипирования, так и для мелкосерийного производства.

Принтеры LSPc оснащены сменными картриджами со смолой, поэтому вам не придется доливать ее в ванну в процессе печати. Принтеры Nexa3D могут работать с большим количеством различных материалов, что делает их пригодными для использования в аэрокосмической и автомобильной промышленности, производстве потребительских товаров, электронного оборудования и многих других областях.

Фото: nexa3d.com

Основным преимуществом технологий сверхбыстрой печати является чрезвычайно высокая скорость получения 3D-моделей, которая дает пользователю абсолютно новый опыт в 3D-печати. Однако такие устройства очень дороги, а иногда производители даже не продают их потребителям, что делает такие принтеры совершенно неподходящими для домашнего использования и даже для малого бизнеса. Тем не менее они могут стать отличным выбором для крупных производственных предприятий, связанных с большими объемами производства.

Как выбрать хороший большой фотополимерный 3D-принтер

Когда дело доходит до выбора большого фотополимерного 3D-принтера среди многочисленных решений, предлагаемых производителями, можно почувствовать себя немного разочарованным, поскольку выбор слишком велик и не всегда очевиден. Кроме того, у каждого пользователя обычно свои требования, поэтому то, что важно для одного человека, может быть неважным для другого.

Мы уже привели список моделей, на которые стоит обратить внимание, а теперь давайте назовем ключевые характеристики. Они помогут вам найти лучший большой фотополимерный 3D-принтер, которым вы будете полностью довольны.

Область печати

Область печати определяет максимальный размер вашего будущего проекта. Чем больше область печати — тем больше лазерный луч сможет напечатать. Но если вы не настолько амбициозны и собираетесь напечатать что-то меньшего размера, можете не ограничивать свой выбор этим параметром. Кроме того, большая область печати обычно означает больший размер самого принтера. Он также требует больше расходных материалов.

Светодиодная матрица

Светодиодный массив, или светодиодная матрица, используется в LCD 3D-принтерах в качестве источника света для полимеризации напечатанных слоев. Производители разрабатывают различные оптические системы, пытаясь добиться равномерного освещения по всей рабочей пластине, поскольку это напрямую влияет на качество печати.  

Скорость производства

DLP- и LCD-принтеры обычно имеют более высокую скорость производства, чем SLA-модели. Монохромная LCD-матрица обеспечивает гораздо более высокую скорость печати, чем цветная, поскольку последняя поглощает больше света и слои отверждаются медленнее. Решайте сами, нужна ли вам действительно высокая скорость печати или лучше сэкономить немного денег. 

Разрешение и точность

Важные параметры, определяющие, насколько ваш отпечаток будет похож на оригинал. Разрешение и точность часто рассматриваются как синонимы; но, несмотря на то, что эти два слова близки по значению, существует определенная разница. Разрешение может быть определено как размеры X–Y (горизонтальное разрешение) и толщина слоя в микрометрах (вертикальное разрешение). Чем меньше толщина слоя, тем выше разрешение принтера, что приводит к более гладким и детализированным отпечаткам.

Точность скорее относится к последовательности работы принтера, другими словами, она показывает, способен ли он обеспечить ожидаемые результаты при каждом отпечатке. Если вам нужны отпечатки с тонкими деталями, то разрешение имеет для вас решающее значение. Но не забывайте, что более высокое разрешение всегда означает более низкую скорость печати.

Стабильность

Качество отпечатков в значительной степени зависит от того, насколько стабилен ваш принтер, нет ли нежелательных колебаний в процессе печати. Для обеспечения стабильности все принтеры в нашем списке оснащены двойными линейными направляющими оси Z для перемещения по области печати вверх и вниз.

Вы также можете предпринять некоторые шаги для повышения устойчивости вашего устройства. Сначала положите его на прочную, тяжелую поверхность. Затем подложите под принтер пенопластовую или резиновую подкладку для поглощения вибраций. Вы также можете уменьшить скорость печати, если этот параметр не очень важен для вас.

Фото: all3dp.com

Прилипание печатного слоя

Иногда случается, что отпечатки прилипают не к печатному слою, а к пленке FEP или к емкости со смолой. Это означает, что первый слой вашего проекта имеет плохую адгезию к печатной форме.

Чтобы предотвратить это, необходимо убедиться, что у вас достаточно нижних слоев и нижний слой имеет достаточно времени для затвердевания. Вы можете нанести спрей PTFE на пленку FEP и дать ему высохнуть, чтобы создать смазку, предотвращающую прилипание смолы к ванне со смолой.

Экономичность

При выборе большого фотополимерного 3D-принтера цена может стать важным фактором, поскольку такие машины, хотя и становятся все более доступными, все равно стоят немало. Если вы не хотите тратить лишние деньги, лучше проверить все характеристики, чтобы решить, за что вы готовы платить.

Такие параметры, как высокая скорость печати и максимальное разрешение, делают устройство дороже, но всегда можно найти разумный компромисс в зависимости от потребностей. Еще один важный момент, о котором следует помнить, — расходные материалы. Некоторые принтеры позволяют использовать различные типы смол сторонних производителей, что очень удобно, так как вы всегда можете выбрать оптимальный вариант, соответствующий вашему бюджету. 

 Заключение

Фотополимерные 3D-принтеры с большой областью печати становятся все более популярными. Поскольку технология быстро развивается, такие машины вошли во множество различных отраслей, где они успешно справляются с задачей высокоскоростной точной печати при относительно низкой стоимости.

Огромное разнообразие типов смол, предлагаемых производителями, позволяет использовать фотополимерные 3D-принтеры практически в любой отрасли, когда требуется получить тонко детализированный объект с безупречно гладкой поверхностью, будь то стоматология, ювелирная промышленность, авиастроение или даже производство обуви, как эта знаменитая модель Adidas 4DFWD с 3D-печатной подошвой.

 Фото: adidas.com

Технология 3D-печати смолой выгодна не только предприятиям, но и потребителям, поскольку рынок доступных 3D-принтеров для печати фотополимерной смолой растет очень быстро. Итак, если вы хотите приобрести лучший большой фотополимерный 3D-принтер, мы надеемся, что эта статья ответит на ваши вопросы и поможет вам сделать правильный выбор.