Личный опыт: Как я погрузился в мир 3D-печати с Bambu Lab A1

Но я никак не мог представить, что буду использовать его достаточно регулярно, чтобы оправдать покупку. И вот прошлым Рождеством моя жена решила вопрос за меня, подарив мне Bambu Lab A1.

С тех пор я почти ежедневно осваиваю этот аппарат, узнаю больше о том, во что ввязался, и продолжаю находить интересные и полезные вещи для печати. Я собрал здесь свои мысли об этом процессе обучения не потому, что открываю что-то новое, а чтобы это послужило ориентиром для тех, кто, как и я раньше, сомневался в начале пути. «Гиперфиксация на новых хобби» — один из моих основных способов справляться со стрессом и тревогой, и 3D-печать оказалась идеальным сочетанием увлекательности, практичности и способности занять время.

Знакомство с принтером
Моя жена выбрала Bambu A1, так как это увеличенная версия A1 Mini, который на тот момент был основным выбором экспертов Wirecutter (она также отметила, что он был «со скидкой»). В других обзорах, которые она читала, говорилось, что он дружелюбен к новичкам, прост в использовании, с ним интересно экспериментировать, а также есть активное сообщество для ответов на вопросы. Пока что я согласен со всеми этими оценками.

Примечание: Это исследование проводилось за несколько месяцев до того, как Bambu попал в негативные заголовки из-за обновлений прошивки. Некоторые пользователи опасаются, что это приведет к созданию более закрытой экосистемы. Я понимаю эти опасения — 3D-печать все еще остается уделом энтузиастов и «самодельщиков», особенно чувствительных к ограничению открытых систем. Но как новичок, я в основном полагаюсь на родные инструменты и встроенные функции, чтобы всё работало. Поэтому я не испытываю чувства «потери» важных для меня возможностей, а мои опасения в основном развеялись после разъяснений Bambu по поводу обновления.

Мои представления о домашней 3D-печати не обновлялись со времен ее зарождения, о котором Ars Technica писала довольно подробно. Я опасался ввязываться в очередное хобби, где, как и в случае со сборкой игрового ПК, возня с оборудованием и его обслуживание являются частью процесса. Однако принтеры Bambu Lab (и им подобные) способны выдавать довольно качественные отпечатки с минимумом хлопот. И ничто так не втягивает в хобби, как несколько успешных распечаток.

Базовые понятия

Прежде всего: A1 — это так называемый экструдерный принтер. Он работает, расплавляя длинную тонкую пластиковую нить (филамент) и послойно нанося этот пластик на нагретую платформу. В промышленности этот метод также называют FDM (Fused Deposition Modeling) или методом послойного наплавления. Именно послойная экструзия придает 3D-печатным объектам их характерный ребристый вид и на ощупь, а также объясняет, почему такой пластик выглядит менее детализированным и проигрывает в прочности литым под давлением изделиям (как детали Lego).

Другая доступная технология домашней 3D-печати использует жидкую смолу и УФ-излучение для ее отверждения в пластиковую структуру. Этот процесс называется SLA (стереолитография). Неплохие смоляные принтеры можно найти в той же ценовой категории, что и лучшие бюджетные экструдерные модели. SLA позволяет создавать гораздо более детализированные, гладкие и водонепроницаемые отпечатки (это популярно для изготовления миниатюр для настольных игр). Недостатки: меньшие размеры платформ, смола требует более аккуратного обращения, чем филамент, и многокрасочная печать невозможна.

Существует два основных типа домашних экструдерных принтеров. Bambu A1 — это декартов (Cartesian) принтер, или, в более образных и разговорных терминах, «bed slinger» (букв. «швырялка стола»). У таких принтеров печатающая головка перемещается вверх-вниз по одной или двум направляющим и из стороны в сторону по другой. Но сама платформа должна двигаться вперед-назад, чтобы обеспечить перемещение головки по оси Y.

Более дорогие домашние 3D-принтеры, включая флагманские модели Bambu Lab серий P и X, являются принтерами CoreXY. У них есть третья направляющая (или набор направляющих), а также дополнительные направляющие по оси Z, что позволяет печатающей головке двигаться во всех трех направлениях независимо от платформы.

A1 также является принтером с открытой камерой (open-bed), то есть он поставляется без корпуса. Принтеры с закрытой камерой (closed-bed) дороже, но они могут поддерживать более стабильную температуру внутри, лучше контролировать испарения от расплавленного пластика и снижать уровень шума.

В совокупности недостатки «bed slinger» (большая вероятность вибрации при высоких отпечатках, выше риск отклеивания деталей от платформы) и открытой камеры (хуже контроль температуры, испарений и пыли) означают в основном то, что A1 не очень хорошо подходит для печати некоторыми типами пластиков и имеет больше потенциальных точек отказа для крупных или хрупких моделей. Мой опыт с A1 был в основном положительным, когда я осознал эти ограничения. Но выбор принтера легко может измениться в зависимости от того, что именно вы планируете печатать.

Настройка
В целом процесс настройки был достаточно простым, по крайней мере, для человека, который годами собирает ПК и ремонтирует мелкую электронику. Это не совсем «достал из коробки, снял защитную пленку, включил в розетку», как при настройке 2D-принтера, но инструкции в стартовом руководстве хорошо проиллюстрированы и понятны. Если вы можете собрать мебель из IKEA, то уровень сложности примерно тот же. Хотя наличие хрупкой электроники может отпугнуть не очень технически подкованных людей, разобраться, что куда ставится, довольно легко.

Единственная моя ошибка при настройке касалась поверхности, на которую я изначально попытался поставить принтер. Я использовал небольшой столик, но, как я обнаружил во время калибровки, резкие движения платформы и головки были слишком сильны для такой мебели. «Достаточно устойчиво для лампы» не означает «достаточно устойчиво для постоянно вибрирующего устройства» — задним числом это очевидно, но моя неопытность и стала поводом для этой статьи.

После перестановки в кабинете я смог перенести принтер на свой прочный Г-образный стол, заваленный кабелями и всякой всячиной для балласта. Эта поверхность оказалась более чем достаточно устойчивой, чтобы принтер завершил калибровку, и достаточно массивной, чтобы не передавать каждое его движение в комнату ребенка на нижнем этаже — настоящее спасение, когда нужно что-то напечатать после того, как он уснул.

Родные приложения Bambu Lab для отправки файлов на принтер — это Bambu Handy (для iOS/Android, без нативной версии для iPad) и Bambu Studio (для Windows, macOS и Linux). Handy подходит для отправки готовых моделей из MakerWorld (в основном пользовательского, но с участием разработчиков Bambu, хранилища файлов для печати) и для мониторинга запущенных задач. Но я в основном буду описывать свой опыт работы с Bambu Studio — гораздо более функциональным приложением. Ни одно из приложений пока не требует обязательной регистрации, но самый простой путь — войти в принтер и приложения под одной учетной записью для удобной связи и синхронизации.

Bambu Studio: Основы
Bambu Studio — это то, что в сообществе называют «слайсером» (slicer). Это ПО, которое берет существующие 3D-модели, созданные в распространенных САПР (Tinkercad, FreeCAD, SolidWorks, Autodesk Fusion и др.), и преобразует их в набор конкретных инструкций для движения принтера. Bambu Studio позволяет выполнять некоторые базовые модификации существующих моделей — клонировать части, изменять их размер, добавлять поддержки (supports) для свисающих элементов, которые иначе провиснут, и еще несколько функций. Но в основном он нужен для открытия файлов, выбора настроек и отправки их на принтер для превращения в реальные объекты.

Bambu Studio — не самое простое приложение, но если вы дошли до этого этапа, оно не должно быть совсем уж непонятным. При первой настройке вы выбираете модель принтера (поддерживаются все модели Bambu и многие сторонние), оставляете настройки филамента по умолчанию и входите в систему, если хотите использовать облачные сервисы Bambu. Они синхронизируют настройки принтера и хранят историю ваших моделей из MakerWorld, но для скептиков и сторонников приватности доступен локальный режим по LAN без облака.

Для любого новичка достаточно: подключить принтер, открыть файл .3MF или .STL, скачанный из MakerWorld или откуда-то еще, выбрать тип филамента из выпадающего списка, нажать «Слайсить» (Slice Plate), а затем «Печать» (Print). Такие параметры, как стандартный 0.4 мм диаметр сопла и идущая в комплекте Textured PEI платформа, обычно уже учтены, хотя при первом открытии файла их стоит перепроверить.

После слайсинга приложение выдаст кучу цифр. Две самые важные для новичка:

1. «Всего филамента» (Total Filament): указывает, сколько грамм филамента уйдет на модель (филамент обычно поставляется в катушках по 1 кг, принтер сам не отслеживает расход, так что если хотите избежать остановки посреди печати — следите за остатком).

2. «Общее время» (Total Time): показывает, сколько займет вся печать от калибровки до завершения.

При выборе филамента тем, кто использует фирменные катушки Bambu, будет проще всего — оптимальные настройки уже заложены в приложение. Но у меня почти не было проблем с «общими» (generic) профилями и катушками филамента марки Inland, купленными в местном Micro Center, по крайней мере, при работе с PLA (полилактид) — самым распространенным и, как правило, самым простым в печати типом филамента. Но подробнее о пластиках мы поговорим во второй части.

Я не настолько опытен, чтобы углубляться в каждую настройку Bambu Studio, но вот несколько наиболее полезных функций:

• «Клонировать» (Clone): Клик правой кнопкой мыши по объекту -> «Clone». Полезно, если нужно разместить на платформе сразу несколько копий объекта, особенно при использовании филамента с цветовым градиентом — распределение копий сделает эффект градиента более выраженным.

• «Упорядочить все объекты» (Arrange All Objects): Четвертая кнопка слева на вкладке «Подготовка» (Prepare). Упорядочивает все объекты на платформе для оптимального использования пространства (после клонирования или удаления ненужных частей модели).

• Высота слоя (Layer Height): В боковой панели под пунктом «Процесс» (Process). Для большинства функциональных деталей стандартные 0.2 мм подойдут. Уменьшение высоты слоя увеличивает время печати, но может сохранить больше деталей на сложных моделях и немного сгладить видимые линии слоев. Увеличение высоты слоя дает обратный эффект — чуть сокращает время, но уменьшает детализацию.

• Заполнение (Infill) и Количество стенок (Wall Loops): Находятся во вкладке «Прочность» (Strength) в боковой панели «Процесс». Для большинства повседневных печатей можно не менять. Процент заполнения определяет, какая часть внутреннего объема модели будет пластиком, а какая — пустотой (15% — хороший баланс между прочностью и экономией пластика). Количество стенок определяет, сколько слоев используется для наружной поверхности. Больше стенок = больше пластика, но и больше прочности и жесткости для функциональных деталей (крючки, кронштейны, полки — то, что будет нести нагрузку).

Мои первые отпечатки

Когда у меня появилась возможность использовать 3D-принтер, первыми в голову пришли сугубо практичные идеи — органайзеры для всякой мелочи, вечно валяющейся в кабинете или на столе.

Когда мы переехали в нынешний дом, потолочный вентилятор был только в одной спальне. Остальные я установил сам, с дистанционным управлением. И все вентиляторы, кроме одного, шли с настенным держателем для пульта. Первым делом я решил напечатать именно такой держатель.

MakerWorld — лишь один из ресурсов с готовыми моделями, но легкость, с которой я нашел там «Настенный держатель для пульта вентилятора Hampton Bay», очень показательна для моего опыта. На нынешнем этапе развития домашней 3D-печати, если вы можете это представить и это не совсем безумная идея, скорее всего, кто-то уже сделал что-то похожее.

Я заправил черную катушку PLA (самый дешевый, доступный и простой в работе филамент, хотя не всегда лучший для деталей, требующих высокой прочности) в базовый держатель A1, скачал файл .3MF, открыл его в Bambu Studio, слайсанул и нажал «Печать». Казалось, что где-то должны быть дополнительные шаги. Но этого оказалось достаточно, чтобы принтер ожил.

Через несколько минут прогрева (по умолчанию A1 выполняет тщательную предпечатную подготовку: проверяет уровень платформы и тестирует скорость подачи филамента) сопло начало наносить пластик на платформу. И примерно через час у меня в руках был мой первый 3D-печатный объект.

Эйфория немного притупляется после успешной печати, но я до сих пор не до конца избавился от ощущения чуда: вот этот полностью трехмерный объект сошел с платформы и теперь существует в реальном мире рядом со мной и купленными в магазине вещами.

Держатель для пульта, как я позже узнал, был довольно простой печатью в почти идеальных условиях. Но этот легкий успех — отличное начало. Он придает уверенности и затягивает, побуждая печатать больше и экспериментировать. А чем больше экспериментов, тем неизбежно больше знаний.

В этот раз я рассказал о базовых терминах и самых распространенных пластиках для домашней 3D-печати. В следующий раз поговорим о подводных камнях, с которыми я столкнулся после первых успехов, о том, чему научился при работе с Bambu Studio, о тонкой настройке параметров для получения хорошего результата и о множестве печатных апгрейдов и модов для самого A1.