Позвольте представиться. Я - Марат Капранов, музыкант и 3D-печатник. Мастерская началась с одного простого 3D-принтера, приобретенного ради сохранения практических навыков 3D-печати, приобретенных мной за несколько лет работы на ювелирном производстве. Через некоторое время я обнаружил, что прямая 3D печать позволяет решить массу проблем, с которыми ежедневно сталкиваются концертирующий музыкант, звукоинженер и прокатчик. Принтер позволяет напечатать из обычного пластика самые разнообразные кейсы, чехлы, крючки, крутилки, муфты, все те мелочи, которые значительно облегчают жизнь профессиональным людям. Кроме того, стоимость такой печати неприлично низкая в сравнении с литьем на производстве. Литье рассчитано на большие тиражи и рентабельно только в случае крупных партий. Я же занимаюсь мелкосерийкой и индивидуальным изготовлением, сохраняя низкую стоимость конечного изделия.
Прямая печать пластиками
Процесс печати - это послойное выдавливание расплавленной пластиковой нити (филамента). Шаговые двигатели высокой точности с определенной скоростью подают пластик в нагретое сопло, откуда он выдавливается на уже отпечатанный предыдущий слой. Современные принтеры позволяют перемещать печатную головку и стол с моделью достаточно точно и быстро, чтобы обеспечивать погрешность размеров в 0.1 - 0.2 мм. Это неприлично большая погрешность для механизмов, но для прототипов и некритичных изделий такая точность даже избыточна. При этом прочность изделия лишь немного меньше, чем у изделий, изготовленных с помощью литья. А если приложить к процессу голову и прямые руки, то можно путем компромиссов и проектирования модели напечатать очень прочную деталь, которая не будет растрескиваться вдоль слоев.
Разные пластики
Существуют декоративные пластики и инженерные. К декоративным я отношу полилактиды (PLA), изготавливаемые из органических отходов - кукурузного крахмала и сахарного тростника. Биоразлагаемый, не устойчивый к ультрафиолету, при печати и экспулатации не выделяет вредных летучих элементов. На рынке существует огромное количество этих пластиков на любой вкус и цвет. Кроме основных цветов и широкой палитры оттенков, производители добавляют присадки в виде блесток, карбонового волокна, металлика и так далее. Есть двух-, трехцветные нити, даже светящиеся в темноте. Очень легкий в печати пластик, но очень ограниченный в эксплуатации: не переносит температуры выше 60 градусов по Цельсию. Уже в стакане с горячей водой становится податливым - что для декоративных изделий может оказаться даже полезным свойством, для дополнительной формовки.
PETG (полиэтилентерефталатгликоль) тоже часто используют в декоративных целях, но он гораздо более стоек к температуным деформациям. Несколько более вязкий, демонстрирует хорошую прочность. Увы, чуть хуже печатается, но все еще вполне экологичный. Номенклатура цветов и оттенков гораздо меньше, поэтому PETG любят в ситуациях, когда нужны простые цвета: белая коробочка, черная подставка под что-либо, и так далее. Я выбираю этот пластик, когда предполагается неагрессивное использование на улице. По сути, это тот самый PET, из которого делают бутылки для питьевой воды, но модицифицированный для стабильной печати 3D.
Еще один пластик, который я использую в своей мастерской - ASA. Увы, при печати он выделяет стирол и требуется активное проветривание. Он также требует нагрева камеры печати до 65 градусов, и в целом гораздо больших температур для печати. Но в результате - изделия никак не реагируют на UV. Для меня это единственный адекватный пластик для агрессивного уличного использования. Например, если что-то будет находиться круглогодично на солнечной стороне.
Пластики ABS я не использую. Они мало что дают в плане эксплуатации, зато при печати выделяют токсичные вещества. Специализированные пластики вроде POM или нейлона до сих пор использовать не приходилось - и я не могу представить, где бы они пригодились в контексте музыкального оборудования и кабельного хозяйства. А печать инженерными пластиками в 2-3 раза дороже.
Разумные компромиссы
Нужно ли, чтобы коробка под примочку выдерживала жесткий ультрафиолет? Будут ли нагревать эту коробку свыше 60 градусов? Кабельные стяжки на проводах - будут ли прыгать по этим проводам в берцах, кроша в труху маленькие пластиковые крючки? Может быть, кабели будут лежать под сценой, где летом температура поднимается и до 70 градусов? Не "поплывут" такие стяжки? А может быть, они никогда не покинут стен уютной студии звукозаписи?
Я хорошо понимаю, как ведут себя те или иные пластики. И сам много лет выступаю на сцене и записываюсь в студиях. Это позволяет мне выбрать правильный тип пластика в зависимости от поставленной задачи.
Технология должна избавлять от геморроя, а не добавлять проблем.
Оборудование мастерской
Flashforge AD5X многоцвет
Современный недорогой принтер, поддерживающий автоматическую смену цвета во время печати (до 4 цветов). Сама по себе технология смены цветов уже устарела и на смену ей идет технология multitool- устройств. Однако должно пройти какое-то время, чтобы выявить проблемы и их решение. А старенький AD5X изучен вдоль и поперек. В моем экземпляре используется сопло от Bambu A1 mini, а также нагревательный элемент. Площадь стола 220х220, в наличии есть коврики с разными эффектами текстуры для первого слоя: шагреневая кожа (обычный PEI), простой мат, глянцы с имитацией карбона, пара видов цветных звездочек и сфер.
На нем я обычно изготавливаю некритичные детали, активно использую режим многоцвета. Футляры для медиаторов в виде гитарных кейсов напечатаны именно на этом принтере.
Достоинства: высокая скорость печати, многоцвет, основные проблемы конструкции решены сообществом, низкая печать принтера и, как следствие, готовых изделий.
Недостатки: неидеальные стенки по вертикали (обычная проблема принтеров такой конструкции), странное качество печати PETG на стандартных профилях, стоковая прошивка не позволяет регулировать степень прочистки сопла от предыдущего пластика
Ender S1 Pro Plus
Принтер считается устаревшим, но он по-прежнему отлично печатает, хоть и неторопливо. Я провел его апгрейд, перевел на контроллер от BTT, на Klipper. Тщательно выровнял стол (методом Соркина). По геометрии этот принтер печатает равнозначно AD5X, только вот вертикальные стенки у него намного качественнее. А еще он огромный — 30х30х30 см! PETG он печатает неторопливо, но очень качественно.
Был приобретен за смешные деньги на Авито и доведен до рабочего состояния. Это хороший способ пополнять парк принтеров — приобретать «устаревшие» за скромный прайс, доводить до ума и эксплуатировать. Такой подход положительно сказывается на конечной цене изделия, а качество сохраняется высоким. На нем я печатаю стяжки большими партиями.
Достоинства: высокое качество печати, давно известная модель, ввиду выхода из моды — дешев.
Недостатки: скромная скорость печати. Не для новичков. Смена цвета может быть только в ручном режиме. Есть вопросы к датчику энкодера BTT. Без перепрошивки на Klipper нет смысла использовать, и лучше использовать отдельный микрокомпьютер для Klipper (или подключать к общему, но строго через гальваническую развязку).
Ender 3 V2 (direct extruder Sprite Pro)
С этого принтера все началось в далеком 2021 году. С тех пор он претерпел множество апгрейдов, но благодаря простой концепции и огромному комьюнити энтузиастов, исправно работает до сих пор. Там, по сути, нечему ломаться, а конструкция надежная и очень простая.
Достоинства: хорошее качество печати, неприхотливость, практически полное отсутствие затрат на обслуживание
Недостатки: небольшая площадь построения, средняя скорость печати
mSLA печать
Для печати очень точных изделий традиционно используется метод фотополимеризации на основе чувствительных к UV смол. В применении к музыкальным аксессуарам этот вид печати мало применим, так как нужна прочность, легкость, отсутствие лакокрасочного слоя. И хотя на рынке есть хорошие фотополимерные смолы со свойствами инженерных пластиков, их цена может неприятно удивить. Тем не менее, в распоряжении мастерской есть два mSLA-принтера, поэтому мелкие и точные работы тоже можно обеспечить.
- Elegoo Mars 9k Ultra — принтер традиционной конструкции без интеллектуальных наворотов и усложненных рам. Небольшой, достаточно быстрый и весьма точный.
- Elegoo Saturn 4 ultra 16K — флагман линейки Elegoo, с интеллектуальными функциями, подвижной ванной и большой областью построения.
Для печати в основном используется смола бренда Resione, а также изредка Anycubic Tough.
Моделирование
Основная разработка происходит в Autodesk Fuison. Я выполняю несложный реверс-инжиниринг, если необходимо скопировать максимально близко к оригиналу какую-то деталь. Например, есть опыт клонирования необычной зажимной муфты микрофонной стойки. Но просто снять мерки и набросать чертеж недостаточно. Нужно несколько раз напечатать пробный экземпляр и сделать поправки на возможные неточности, зазоры, отверстия.
Дальнейшую обработку выполняю в Materialise Magics, привлекаю (если Magics не справляется) Autodesk Netfabb, использую слайсеры (в том числе и для простых операций над объектами) Prusaslicer, Orca.
