3Д ручка что делает: 3D-ручки — зачем они нужны и в чем различаются / Хабр

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Что такое 3D-ручка?

Все просто! 3D-ручка — это ручка, которая позволяет «писать» в трех измерениях. По сути, она представляет собой миниатюрный и очень дешевый 3D-принтер.

Пока что они встречаются не очень часто, так что в реальной жизни вы наверняка такую ручку еще не видели. Можно описать ее и как обычный клеевой пистолет, который имеет уменьшенный корпус и испускает клей разных цветов. Но 3D-ручка не склеивает — с ее помощью нужно рисовать объемные фигуры.

Еще можно представить себе процесс рисования простейших человечков на обычной бумаге. Но 3D-ручка позволяет создавать фигурки, которые могут стоять сами по себе. Отличный инструмент как для любительской, так и для профессиональной скульптуры!

Как ее изобрели?

3D-принтеры за многие годы существования стали не только компактнее, но и гораздо дешевле, чем самые первые модели. Но 3D-принтер — это все еще серьезное вложение денег, которое вдобавок к этому требует использования компьютера и специального программного обеспечения. Короче говоря, быстрый объемный эскиз с его помощью сделать нельзя. Кроме того, 3D-принтер любой сложности вряд ли можно назвать игрушкой для ребенка. Для этого и была придумана 3D-ручка!

Первую такую ручку придумали Питер Дилворт, Максвелл Бог и Дэниэл Коуэн. Они занимались печатью на своем 3D-принтере, но очередная неудача из-за сложности процесса заставила их задуматься о том, как его можно упростить. В 2013 году они начали продажи девайса, который назвали 3Doodler, и дали начало целой категории гаджетов.

Как работают 3D-ручки?

Принцип, который позволяет 3D-ручкам работать, будет понятен каждому. Они используют тепло, чтобы разогревать и плавить пластик, который пропускается через специальную камеру. Температура может быть разной — все зависит от конкретных материалов. После плавки пластик выдавливается через небольшое сопло экструдера, а владелец ручки (еще его можно назвать «дудлером») все это время движет ей, в реальном времени создавая 3D-фигуры. Вне ручки жидкий пластик (относительно) быстро застывает и становится твердым, удерживая форму.

Для использования с 3D-ручками подходит несколько типов пластика — акрилонитрил бутадиен стирол (АБС-пластик), полилактид (PLA-пластик), поливиниловый спирт (PVA-пластик), полиамид (нейлон), стекловолоконные полимеры, поликарбонат, поликапролактон (PCL) и полиэтилен высокой плотности (HDPE). ABS- и PLA-пластики — популярнее всего.

ABS

Пластик этого типа очень распространен в производстве благодаря низкой стоимости и относительно высокой прочности. К примеру, из него делают не только детали конструктора LEGO, но и запчасти для мотоциклов и велосипедов. Найти его в продаже в сыром виде тоже очень просто.

Главный недостаток ABS — высокая температура плавления, которая составляет от 210 до 250 градусов по шкале Цельсия. К счастью, даже компактные современные 3D-ручки способны достигать такой температуры в камере, но при этом в воздух выделяется много вредных веществ — использовать такой пластик обязательно нужно в хорошо проветриваемых помещениях или хотя бы с плотной маской, иначе можно заработать проблемы с легкими и другими органами.

PLA

Этот пластик получают из… еды! Например, из кукурузы, картофеля или сахарного тростника. Благодаря этому PLA не так сильно загрязняет окружающую среду. Кроме того, при нагреве (до 160-220 градусов) он не испускает вредных веществ в воздух вокруг — наоборот, запах плавящегося PLA напоминает запах блинов на сковородке.

Недостатки у PLA, конечно, тоже есть. Так, застывает он куда дольше, чем ABS — если вы хотите «нарисовать» что-то очень сложное и мелкое, придется использовать дополнительное оборудование для охлаждения. Кроме того, изделия из PLA более хрупкие, чем изделия из ABS.

PCL

Это биоразлагаемый полиэфир, который начали применять в 3D-ручках относительно недавно. Плавится PCL при очень низкой температуре всего в 60-90 градусов. Это позволяет использовать его в мелких ручках с аккумуляторами, которым не нужно постоянное подключение к сети. Естественно, безопасность работы с этим пластиком тоже на высоте — на выходе из сопла температура обычно составляет около 50 градусов, так что он не навредит даже ребенку.

Главный недостаток PCL — высокая стоимость в сравнении с ABS и PLA. Кроме того, фигурки из PCL размякают даже в горячей воде, что делает не самыми долговечными.

Типы 3D-ручек

Для начала стоит отметить, что все 3D-ручки делятся на «горячие» и «холодные».

«Горячие» 3D-ручки используют уже описанный выше принцип работы — они нагревают сырой пластик в виде нити, а затем подают его на выход через сопло. Главный плюс «горячих» моделей — огромный выбор из десятков и сотен разных ручек, которые отличаются и важными характеристиками, и дизайном, и формой. Подобрать подходящую именно вам будет гораздо проще.

Кроме того, пластик для «горячих» ручек (ABS, PLA, PCL) найти в продаже куда проще, а сам он дешевле. Да и сами по себе они дешевле, чем «холодные». Фигурки, созданные с их помощью, получаются прочнее и ярче.

С другой стороны, обращаться с «горячими» моделями нужно предельно аккуратно — если речь идет о пластике, который на выходе из сопла нагрет до температуры выше 50-60 градусов, то обжечься им очень даже просто. Многое, впрочем, зависит от конкретной ручки и мер безопасности, которые принял производитель.

Также ручки, которые сильно нагревают пластик, часто нуждаются в подключении к розетке или USB-порту. Это может стать проблемой в процессе «рисования».

«Холодные» 3D-ручки — относительно свежая разработка. В продаже они пока встречаются редко. Вместо обычного пластика они используют фотополимеры, которые застывают после воздействия ультрафиолетового излучения. Такие ручки имеют особые ультрафиолетовые светодиоды, которые и отвечают за обработку материала.

Главное их преимущество очевидно — обжечься не выйдет, так как температура просто не поднимается достаточно высоко. Идеальный вариант для ребенка! Кроме того, никаких проводов не понадобится — «холодные» ручки довольствуются встроенным аккумулятором, который заряжается от USB и может проработать несколько часов.

Фотополимеры хоть и дороже, чем обычный пластик вроде ABS, но предлагают очень широкий выбор цветов. В продаже можно найти светящиеся в темноте и меняющие свой цвет варианты.

Недостатки «холодных» 3D-ручек — увеличенные размеры (из-за встроенной батареи), хрупкость фигурок, более тусклые цвета и, конечно же, высокая стоимость.

На что обратить внимание при покупке?

В первую очередь обратите внимание на типы пластика, с которыми может работать ручка. Сможете ли вы без особых проблем купить его? Использовать ручки с теми типами пластика, для которых они не создавались, крайне не рекомендуется.

Также стоит держать в уме диаметр нити пластика. Его тоже нужно будет учитывать при покупке материала. В основном это 1.75 мм (для ABS и PLA), но иногда диаметр может достигать и больших значений.

Учитывайте форму и габариты выбранной ручки. Удобно ли будет ее держать? А что насчет вашего ребенка (если вы покупаете ручку в том числе и для него)? Отметим, что многие производители выпускают модели и для правшей, и для левшей.

Наличие дисплея — практически необходимое условие для покупки. Лучше, если это будет OLED-дисплей, а не LCD-панель — OLED просто ярче. На дисплее отображаются два важнейших показателя режима работы — температура нагрева и скорость подачи пластика.

Возможность настройки скорости подачи пластика влияет на детальность фигурок, которой вам удастся достичь. Лучше всего, если скоростей у ручки 7-9.

Сопла 3D-ручек производят из металла и керамики. Рекомендуем выбирать модели с металлическим соплом — оно более долговечно. Чем меньше диаметр сопла, тем интереснее можно создавать объемные «рисунки».

Вердикт

Итак, если вы хотите просто развлечься со своим ребенком, подобрать себе новое хобби или всерьез заняться искусством, то 3D-ручка здорово поможет в обоих случаях. Выбрать ее не слишком сложно — вся необходимая базовая информация есть в этой статье.

Да, 3D-принтер куда функциональнее и может создавать более прочные и сложные предметы, которые даже можно использовать в быту, тогда как 3D-ручка обычно ограничена хоть и красивыми, но хрупкими объектами. Но стоимость и сложность в использовании такой ручки во много раз ниже.

Остается только пожелать вам успехов на новом поприще — ошибок будет много, но и результаты в итоге будут просто феноменальными! Главное — не бросать начатое на полпути.

Что собой представляет 3D ручка и каковы принципы её работы?

6021 просмотров Posted on: 17.01.2019

Автор: 3D4U.COM.UA

Для тех, кто хотел бы иметь 3D-принтер, но лишён возможности сделать подобное приобретение из-за высокой стоимости, создан альтернативный вариант — довольно компактное ручное устройство для рисования пластиком трёхмерных моделей. Сегодня 3D-ручка представляет собой инструмент для творчества, в том числе для изготовления мелких бытовых поделок. Однако изначально её разрабатывали для коррекции фигур, которые печатают 3Д-принтеры, путём сглаживания мелких дефектов или наращивания недостающих выступов.Существует 2 типа ручек, один из которых называют “холодным”, а второй — “горячим”, и принцип работы у них совершенно разный. Первый для создания трёхмерных рисунков заправляется картриджем с жидкой фотополимерной смолой, которая застывает от УФ-света. Второй тип создаёт модели расплавленным пластиком как полноценный 3D-принтер, для чего имеет нагревательный элемент в корпусе, требуя определённой осторожности в процессе творчества.

Холодное устройство можно сравнить с обычной ручкой, пишущей чернилами, только линии можно проводить в любом направлении пространства, включая вертикаль. Специальная полимерная смола застывает практически мгновенно, как только на неё попадает ультрафиолетовое излучение, источник которого встроен в носик ручки. Картриджи довольно легко меняются в процессе работы и “чернила” в них могут иметь разные свойства после закрепления: эластичность, свечение, прозрачность. Существуют также магнитные, токопроводящие и биоразлагаемые фотополимерные составы. Последние довольно быстро разрушаются и могут быть использованы для рисования прямо на коже рук и лица. Основным недостатком холодных устройств является высокая цена, в том числе и на расходные материалы.

Конструкция горячей ручки имеет ряд отличий, и первое касается управления: на корпусе имеется индикатор или дисплей для указания температурного режима, а также переключатель для управления нагревом и регулятор скорости подачи расходного материала. Сразу следом за механизмом, направляющим ABS или PLA-пластик для 3D-ручки к соплу, находится термоэлемент для нагрева. Уже расплавленный полимер проталкивается вглубь канала к носику при помощи продолжающей поступать всё ещё твёрдой части расходника. Разница между материалами существенная: ABS более долговечный, но работа с ним сопровождается не очень приятным запахом, а PLA, изготавливаемый из натуральных компонентов, является более хрупким материалом.

Связанные товары

Связанные статьи

• 12 распространенных ошибок при 3D-печати, которых следует избегать.

  4810 views

  3D-печать как отрасль развивается каждый день, поэтому важно знать все аспекты этой технологии уже сегодня. В этой…

  Читать далее
• 14 романтических подарков ко дню Святого Валентина 3D-ручкой.

  Категория: Рисуем 3D

  07.02.2022

  2204 views

  3D-ручка — это универсальный инструмент, который позволяет вам творить без каких-либо ограничений. Узнайте, что можно…

  Читать далее
• Слоновья нога в 3D-печати. Как избавиться?

  Категория: Основы 3D печати, Советы и хитрости 3D печати

  26.01.2022

  4416 views

  Когда дело доходит до практических приложений 3D-печати, слоновья нога может представлять серьезные проблемы. В этом…

  Читать далее
• Как настроить ваш новый 3D-принтер?

  Категория: Основы 3D печати, Советы и хитрости 3D печати

  14.01.2022

  2488 views

  Чтобы максимально использовать возможности вашего нового 3D-принтера, вам необходимо правильно его настроить….

  Читать далее
• 3D-печать FDM. Объяснение простыми словами.

  Категория: Основы 3D печати

  10. 01.2022

  2232 views

  Моделирование методом послойного наплавления — один из самых популярных процессов 3D-печати. Давайте подробно…

  Читать далее

Что такое ручка для 3D-печати и стоит ли покупать ее детям? – Хобби 3D-печать!

Ручки для 3D-печати для детей — БЕЗОПАСНЫ ЛИ они? Стоит ли покупать ребенку ручку для 3D-печати?

Что такое 3D-ручка или 3D-печать ручка ? Ручка для 3D-печати — это просто нагретое сопло, имеющее форму ручки и обернутое в изолированную оболочку (чтобы ее можно было держать в руке), которая выдавливает расплавленную пластиковую нить. Он больше и громоздче обычных ручек и используется для рисования расплавленной нитью. Накладывая расплавленный пластик в виде узоров и форм, вы можете создать что-то трехмерное, накладывая последовательные слои расплавленного пластика друг на друга.

3D-ручки иногда называют ручками для 3D-принтеров, ручками для 3D-печати, принтерами для 3D-ручек, ручкой для 3D-рисования, ручкой для 3D-рисования и ручкой для рисования 3D-ручкой. Все эти термины или названия относятся к одному и тому же объекту, который, как я описал выше, представляет собой устройство в форме нагретой ручки, используемое для плавления пластиковой нити для формирования трехмерных объектов .

Стоит ли КУПИТЬ сыну/дочери/внуку 3D-печать p ru? Хороши ли ручки для 3D-печати? Краткий ответ: НЕТ. Не покупайте сыну, дочери или внуку 3D-ручку. Ручка для 3D-принтера помещает лицо вашего ребенка очень близко к плавящейся нити из сопла ручки в течение всего времени использования ручки — и есть некоторые проблемы со здоровьем, связанные с вдыханием паров плавящейся пластиковой нити. Деньги, которые вы потратите на 3D-ручку, лучше потратить на покупку полноценного 3D-принтера.

---

Пример ручек для 3D-принтеров, доступных на Amazon

7 причин НЕ покупать ручку для 3D-печати для ваших детей

Более полный ответ. Ниже перечислены причины, по которым МЫ не пошли по пути ручки для 3D-печати, а приобрели полноценный 3D-принтер для нашей семьи. :

1. Существует около проблем со здоровьем и безопасностью, связанных с парами плавления пластиковых нитей как от ручек для 3D-печати, так и от 3D pr inters. Я знаю, что некоторые скажут, что с PLA таких опасений нет, но лучше перестраховаться, чем потом сожалеть, когда вы говорите о своих лицо ребенка находится прямо над плавящимся пластиком в течение длительного периода времени . У меня есть целый пост, посвященный решению потенциальных проблем со здоровьем и безопасностью, связанных с 3D-печатью, который вы можете найти здесь: Безопасна ли 3D-печать для моих детей?
2. 3D-ручка похожа на прославленный пистолет для горячего клея — и ваши дети устроят беспорядок и ничего не узнают о 3D-печати. Они будут использовать свободную руку и некоторую зрительно-моторную координацию, чтобы расплавить пластик, что не приведет ни к какой 3D-модели, которая впечатлит ни их, ни вас. Мы не думаем, что дети получат такое же удовлетворение, увидев то, что они спроектировали и произвели на настоящем 3D-принтере.
3. Детям, скорее всего, ручка для 3D-печати очень быстро надоест! Почти так же быстро, как они устроят беспорядок! На самом деле они просто собирают вместе комки расплавленного пластика, возможно, создавая грубую решетку или другие простые формы и конструкции, которые они, вероятно, могли бы так же легко и эффективно сделать с помощью пистолета для горячего клея.
4. Нам нравится, что для них это еще один способ выразить свое творчество — мы просто не считаем, что это обязательно лучше, чем использование ими того же творчества с чем-то вроде глины — в отличие от расплавленного пластика.
5. Они не могут спроектировать что-то в TinkerCAD, а затем отправить это на 3D-ручку для печати.
6. Он не включает в себя навыки, которые мы считаем полезными и интересными в 3D-печати.
   • На самом деле это не дает им лучшего понимания пространственных отношений плоскостей и объектов в 3-х измерениях.
   • Это не улучшает их навыки работы с компьютером, поскольку им не нужно взаимодействовать с компьютером, чтобы контролировать и манипулировать либо моделью, которую они намереваются напечатать, либо принтером и тем, как он будет печатать модель.
7. Большинство ручек для 3D-печати будут стоить от 40 до 75 долларов. Приблизительно за 175-200 долларов вы можете получить невероятно мощный 3D-принтер, такой как Creality Ender 3 Pro, с которого мы решили начать наше путешествие по 3D-печати! Если вы хотите узнать больше об этом принтере, ознакомьтесь с нашим постом: Какой 3D-принтер лучше всего подходит для начинающих в 2020 году? Победитель (по-прежнему) Creality Ender 3 Pro!

---

Заключение

Если вы хотите приобщить своих детей/внуков к 3D-печати – мы бы порекомендовали вам сэкономить те доллары, которые вы намеревались потратить на покупку ручки для 3D-печати , и вместо этого направить их на настоящий 3D-принтер в стиле FDM , подобный одному из тех, которые можно найти в моем посте: Лучшие 3D-принтеры для Дети 8-12 лет. Мы думаем, что эти деньги лучше потратить на то, что, скорее всего, доставит вашим детям/внукам больше удовольствия, когда они узнают, как СОЗДАВАТЬ что-то впечатляющее с некоторой степенью точности с помощью 3D-принтера. Это также бросит им вызов в отношении навыков работы с компьютером и изучения этой увлекательной производственной технологии, важность и значимость которой в нашей повседневной жизни будет только расти.

С уважением,

Нравится:

Нравится Загрузка…

Чип

Меня зовут Чип, и я трофейный муж моей жены Мелани и благословенный отец 4 замечательных детей! Я определенно набираю очень высокие баллы в оценочном тесте для компьютерщиков и ботаников, и у меня широкий круг интересов. В глубине души я думаю, что стремлюсь быть настоящим человеком эпохи Возрождения!

Статьи: 32

советов и подсказок | Ручка для 3D-печати 3Doodler Start — Блог Eduporium

3Doodler Start позволяет младшим учащимся освоить 3D-дизайн и создавать рабочие пространства, помогая преподавателям создавать безопасные приложения STEAM в начальной школе. 1. Эта ручка для 3D-печати предназначена для учащихся от 6 до 13 лет и не имеет горячих частей. 2. В нем используются нетоксичные биоразлагаемые нити, не содержащие BPA, которые плавятся при низких температурах. 3. Во время экструзии нить теплая (не горячая) и безопасна для прикосновения и формования учащимися. 4. Одна 6-дюймовая нить экструдируется в 10 раз больше своей длины, обеспечивая 60 дюймов нити для использования в каракулях. 5. При полной зарядке 3Doodler Start работает до 60 минут для расширенных занятий в классе или на рабочем месте.

Ручка для 3D-печати 3Doodler Start помогает преподавателям привнести практическое творчество в

программ начального образования . Вместо того, чтобы выбирать 3D-дизайн и смотреть, как его создает 3D-принтер, учащиеся получают материалы для печати своих собственных 3D-объектов вручную — идеально для 9-летнего возраста.0005 школьное пространство . Поскольку безопасность учащихся также является приоритетом, в 3Doodler Start нет горячих деталей. Он также использует 100-процентную экологически чистую нить, поэтому абсолютно не выделяет паров. Однако он совместим только с нитями 3Doodler Start, но, к счастью, длинный список опций позволяет легко их найти.

Вам может быть интересно, но нет, 3Doodler Start не совместим ни с одним из продуктов или аксессуаров 3Doodler 1.0 или 2.0. К ним относятся нити накаливания, DoodlePad, набор насадок, JetPack, педаль и подставка для Doodlestand. Однако учащиеся обычно могут использовать прилагаемую книгу проектов для адаптации различных Проекты 3Doodler . В 3Doodler Start используются 6-дюймовые филаментные нити, которые вытягиваются в 10 раз больше своей длины, что дает 60 дюймов рисунка на нить. Любые обрезки или оставшиеся рисунки затем можно компостировать, и в нашем магазине также есть дополнительные заправки 3Doodler Start .

Ключ 3Doodler Начало инструкции знать.

Студентам не нужно держать 3Doodler Start подключенным к источнику питания во время его использования, а его перезаряжаемой батареи хватает на 45-60 минут. Однако перед использованием они должны зарядить ручку с помощью прилагаемого шнура micro USB. Это займет от 45 минут до двух часов. Однако также важно отметить, что вы по-прежнему можете использовать перо, пока оно подключено к источнику питания. С учетом сказанного, лучше всего давать ручке перерыв каждые два часа 9 часов.0005 обучение в мастерской .

На боковой стороне ручки есть скользящий переключатель для включения и выключения. Затем ручке требуется около одной минуты, чтобы нагреться до достаточно высокой температуры. Непрерывный красный свет означает, что ручка прогревается, медленно мигающий желтый свет означает, что она заряжается, постоянный оранжевый свет означает, что он полностью заряжен, медленно мигающий зеленый свет означает, что пластик подается, быстро мигающий зеленый свет означает, что пластик реверсируется. , а горящий зеленый индикатор указывает на то, что перо включено и готово к работе.

Запуск 3D-печати и подача нитей.

На ручке есть большая оранжевая кнопка для запуска и остановки потока пластика. Вам нужно всего лишь один раз нажать на нее, чтобы начать экструзию пластика или остановить экструзию. Это полезная функция, которая уникальна для 3Doodler Start , в отличие от пера Create+, так что учащимся не нужно постоянно удерживать кнопку нажатой при создании рисунков, что может быть немного утомительно для маленьких детей. Они могут просто использовать свои руки, чтобы подавать нити нити в порт в задней части ручки, как клеевой пистолет. Вставляя новую прядь, они будут проталкивать ее до упора, пока не почувствуют, что она надежно удерживается внутри. И хотя им может быть любопытно, учащиеся не должны пытаться повторно использовать ранее экструдированные кусочки нити с помощью 3Doodler Start.

При вставке новой нити выдавливание занимает 10-15 секунд, что дает детям время подготовиться к каракулю. Когда они плотно вдавят пластик в ручку и осторожно повернут его по часовой стрелке, он должен войти в зацепление с шестернями ручки, и ученики почувствуют, что он зафиксировался на месте. Кроме того, если одна прядь слишком короткая, они могут использовать другую прядь, чтобы прижать первую вниз. Учителя также должны убедиться, что нити, которые учащиеся подают в порт подачи, имеют чистые концы. Использование ножниц для обрезки зазубренных концов уменьшит вероятность застревания.

Знакомство с нитями 3Doodler Start.

Экструдированный пластик теплый, но не слишком горячий, чтобы ученики могли прикасаться к нему, поэтому они могут взять его в руки и сразу же придать ему нужную форму. Однако он затвердеет примерно через пять секунд, поэтому у них не так много времени, чтобы сделать это. Дети могут рисовать прямо на бумаге, игрушках и других безопасных поверхностях в мастерской для создания любых типов 3D-проектов. Для печати в 3D учащиеся должны сначала прикрепить пластик к поверхности, которую они используют. Как только это будет безопасно, они могут начать 3D-печать, используя обычные процесс экструзии .

Для этого учащиеся могут один раз нажать кнопку, чтобы начать экструзию, прижать сопло ручки к поверхности на пару секунд, а затем поднять ее в воздух. Лучше всего позволить небольшому кусочку нити выйти и прилипнуть к поверхности, чтобы обеспечить ее безопасность. Как только это будет выглядеть так, они могут поднять ручку и начать проектирование в 3D. Когда их дизайн достигает желаемой высоты, ученики могут остановиться и удерживать пластик на месте, чтобы он затвердел. Если у них возникнут какие-либо проблемы, может помочь более сильное нажатие на ручку.

Несколько последних советов по обучению STEAM.

Когда учащиеся хотят начать печатать новым цветом, они могут вывернуть нить, дважды нажав оранжевую кнопку. Наоборот, если прядь, которую они пытаются выдавить, слишком короткая, они могут встряхнуть ручку вверх дном и выбить ее на поверхность.