Современные технологии дошли до того, что сегодня даже рисовать можно в воздухе и без применения бумаги. Именно так работает инновационная 3D-ручка, которая рисует пластиком специального состава. Материал мгновенно застывает в воздухе и позволяет создавать объемный рисунок. Это изобретение позволяет не только рисовать и писать, но и создавать различные декоративные элементы в виде сережек, браслетов, ожерелий и фигурок, которые могут быть использованы как сувениры для друзей.

image00

История и особенности конструкции 3D-ручки

Самая первая ручка, способная рисовать в воздухе, была придумана компанией Wobbleworks и называлась она 3Doodler. Чтобы воплотить проект в реальность, компании пришлось объявить о сборе средств. Однако конкуренты не дремали, и ручек, способных рисовать в воздухе, стало появляться все больше. Все они работают по одному принципу, отличаются лишь более совершенствованным дизайном или конструктивными особенностями.

По своей сути 3D-ручка представляет собой своеобразную компактную машину, которая перерабатывает полимерное сырье и создает трехмерный объект. Любая модель состоит из нескольких элементов:

    • сопла,
    • механизма, подающего пластиковую нить,
    • нагревательного элемента,
    • вентилятора, охлаждающего верхнюю часть сопла и всего изделия в целом,
    • микроконтроллера, который управляет работой вентилятора,
    • подающего механизма.

Все 3D-ручки работают от электропитания, а процессом их управления занимается сам человек. Сопло нагревается за несколько минут, после чего можно заниматься рисованием. Материал подается нажатием на кнопку, а некоторые модели имеют регулятор, позволяющий повышать или понижать скорость печати. Еще одна полезная функция в 3D-ручке – реверс протягивающего механизма, когда можно поменять пластиковую нить на другой цвет. image01

Какие материалы используются в 3D-ручке?

3D-ручка работает на основе ABS-пластика или пластика PLA различной цветовой гаммы. Можно использовать и другие материалы, правда, они недостаточно изучены с точки зрения температурной устойчивости и иных физико-механических свойств. Пластиковая нить в ручке выпускается в различных диаметрах, что позволяет создавать различные проекты. АБС-пластик – самый распространенный материал, который применяется для заправки 3D-ручки. Он представляет собой техническую смолу, отличающуюся ударопрочностью и термопластичностью. Главное его достоинство – возможность окрашивания в любой цвет. Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам материал идеально подходить для создания формованных изделий. К отличительным особенностям данного вида пластика можно отнести:

  • сохранение размеров в процессе эксплуатации,
  •  стойкость к воздействию химических сред,
  • создание блестящей и гладкой поверхности.

  С другой стороны, ABS-пластик не отличается стойкостью к воздействию ультрафиолета и атмосферных явлений, растворяется в бензоле, эфире, ацетоне. PLA-пластик представляет собой термопластичный материал, который производится из кукурузы или сахарного тростника. Сегодня полилактид широко применяется как расходный материал для печати на 3D-принтере, а также для заправки 3D-ручки. К преимуществам данного способа печати можно отнести:

  • нетоксичность,
  • широкую цветовую гамму,
  • стабильность размеров,
  • отсутствие необходимости в нагревании,
  • возможность создания движущихся и механических элементов, а также прототипов с тщательной детализацией.

 

      image12

Особенности работы 3D-ручки

Это инновационное изобретение можно использовать как для рисования трехмерных моделей, так и для заполнения пустот, которые могут появиться в результате расслоения пластика, если он неравномерно охлаждается. Примечательно, но изначально 3D-ручка задумывалась как инструмент для ремонта изделий, который получались на 3D-принтере и которые могли иметь определенные дефекты. Чтобы избежать растрескивания моделей, с помощью 3D-ручки проводился ручной ремонт напечатанных моделей, когда заполнялись пропущенные слои или образовавшиеся после застывания трещины. Сегодня 3D-ручка используется чаще всего в художественных целях, то есть для рисования моделей. Главное, чтобы не дрогнула рука, поскольку это сразу отразится на создаваемом изделии. Рисовать ею не так трудно, как кажется: нужно просто водить ею по воздуху, и будет появляться цветная линия. Рисование ведется на основе пластиковой нити (цветовое решение может быть самым разным). В самой ручке имеется нагревательный элемент, который быстро разогревает нить до температуры в 150 градусов. Моторчик выталкивает горячий пластик наружу, и цветная нить мгновенно застывает на воздухе в той форме, которую ей придал рисующий. Ручка способна работать в двух режимах: один рисует тонкие линии, второй – толстые, поэтому чаще используется для заполнения различных деталей. Чтобы начать пользоваться 3D-ручкой, нужно просто нажать кнопку: она выталкивает пластик вперед, а регулировать его поступление можно с помощью контроллера. Если прибор бездействует в течение семи минут, он автоматически выключается. Заправка нити выполняется просто – через отверстия на торце. Мало кто знает, но с помощью 3D-ручки можно привить навыки рисования детям с пяти лет, когда у них начинают развиваться творческие способности. Данный прибор – идеальная возможность, чтобы воплотить свои фантазии в реальность и создавать объемные нарисованные модели.

Инновационные 3D-ручки

Вслед за ручкой 3Doodler появились инновационные модели, которые отличались не только совершенствованным дизайном, но и улучшенными опциями и функциями. Например, в рамках проекта CreoPop была создана ручка, которая работает на жидкой фотополимерной смоле – она затвердевает под воздействием ультрафиолетового излучателя. Эти модели хороши тем, что ввиду отсутствия нагревательных элементов ими не обжечься, поэтому они безопасны.

image20

Уникальные 3D-модели для рисования предлагает компания FreeSculpt. Ее специалисты создали несколько наборов ручек для начинающих или профессиональных пользователей, а также отдельно выпускают набор пластиковых нитей. К тому же в каждом наборе предлагается около 100 шаблонов для рисования.

Подводим итоги

3D-ручка – это современный тренд, позволяющий с легкость воплощать свои идеи в реальность. Этот гаджет отличается удобством применения, простыми функциональными возможностями, простотой использования. Таким образом, если у вас богатое воображение, такая ручка станет для вас находкой. Применяется прибор и при создании моделей на 3D-принтере, когда в результате неравномерного застывания на изделии могут остаться трещины, которые требуется заполнить. В качестве чернил используются два вида пластика, что следует учитывать при выборе. Каждый из материалов имеет свои достоинства и недостатки, но отвечают главным требованиям – безопасности и удобству использования.

Пользоваться такой ручкой просто – достаточно просто загрузить пластиковую нить и начать работу. Быстрое нагревание позволяет воспроизводить различные модели и фигурки за короткий срок, что делает их применение актуальным.