Трехмерное рисование – это популярное хобби, у которого много поклонников, как среди детей, так и взрослых. Развитие технологий в этой области идет очень динамично, постоянно появляются новые технические решения и идеи.

Одним из таких технологических решений является использование для рисования «чернил» на основе специального полимера, который затвердевает не от изменения температуры, а за счет химических перестроек, происходящих в его молекулах под действием ультрафиолетового света. Такой полимер называется фотополимером, или фоточернилами.

3d-ruchka-creopop-bogofi

Как это работает?

Фотополимерная печать сначала появилась в 3D принтерах. В отличие от печати термопластичным пластиком, где размягчение материала происходит от высокой температуры, а застывание от охлаждения, фотополимер нечувствителен к перепадам температур. Поэтому он наносится при комнатной температуре.

Для отверждения полимера на него должен подействовать свет ультрафиолетовой части спектра. Ультрафиолет присутствует и в солнечном освещении, однако оконные стекла практически полностью задерживают эти волны. Поэтому для затвердевания фоточернил солнечного света явно недостаточно. Поэтому трехмерные принтеры и ручки, работающие с фотополимерными чернилами, имеют в конструкции один или несколько мощных источника ультрафиолета.

Обычно у ручек для трехмерного рисования источником ультрафиолета выступают один или несколько УФ-светодиодов.

3d-ruchka-creopop_bogofi

Преимущества фотополимера перед термопластиками

В использовании фотополимера есть ряд преимуществ перед термопластичной нитью. Вот главные из них:

Для размягчения полимера не нужен нагрев. Поэтому нет риска ожогов разогретым кончиком ручки или горячим неостывшим пластиком.
Фотополимер не обладает неприятным запахом. Большинство из них вообще не имеют запаха, у некоторых есть слабый запах, который, если судить по отзывам, даже нравится большинству пользователей.
Поскольку не нужно разогревать чернила, в конструкции ручки нет громоздких нагревательных инструментов. Все это позволяет создавать гораздо более компактные устройства.
Поскольку для работы светодиодов требуется куда меньше энергии, чем для нагревательных элементов, ручки на фотополимерах обычно выполнены по беспроводной схеме. Питание поступает от аккумулятора. Плюс такого решения очевиден: провод не сковывает движения, позволяя свободно творить. Есть и минус: если не зарядить вовремя аккумулятор, можно оказаться перед необходимостью в неожиданном перерыве в работе.
Большое разнообразие свойств и текстур материала. Как и у пластиков PLA, фоточернилы могут иметь практически любой оттенок. Есть светящиеся и полупрозрачные цвета. Но кроме этого, выпускают фотопластики, обладающие магнитными свойствами, а также составы, которые остаются эластичными после затвердевания и могут растягиваться, как резина или латекс.

Наиболее важные характеристики фотополимера

В отличие от термопластиков, фотополимеры пришли на рынок расходных материалов для трехмерного рисования совсем недавно. Поэтому картриджи с фоточернилами выпускает всего несколько производителей, причем каждый тип картриджа подходит для конкретной модели ручки. Следовательно, при выборе, покупатели в основном, руководствуются тем, подходит ли выбранный пластик к конкретной модели или нет.

Однако даже внутри ряда пластиков от одного производителя есть некоторые отличия. Вот на что стоит обратить внимание перед покупкой:

Скорость застывания. Чем быстрее твердеет фотопластик, тем точнее будут выполнены изделия, не успеют оплыть и испортить внешний вид будущего изделия. Особенно это важно при рисовании в воздухе.
Цвет пластика.
Текстура готового изделия.
Липкость фотополимера. Чем легче он отделяется от других поверхностей, тем в большинстве случаев лучше.
Цена. Материалы для 3D-фотопечати довольно дороги, поэтому вопрос их стоимости может оказаться не последним при выборе конкретногопластика.

Как устроен картридж с фотополимером?

Наиболее распространенный вид фотополимерных чернил – полимерные смолы SLA. В незатвердевшем состоянии такая смола представляет собой вещество, напоминающее по консистенции гель для обычной гелевой ручки, только немного более вязкий. Он поставляется в картриджах – контейнерах небольшого размера.

Носик картриджа представляет собой сменное сопло для ручки. У большинства производителей (например, Creopop), выпускающих катриджи наборами, носики имеют разную конфигурацию выходных отверстий. Наиболее распространены следующие варианты:

Стандартный, обеспечивающий обычную скорость выдавливания смолы.
Тонкий, для выделки мелких деталей.
Щелевидный, для закрашивания широких поверхностей ровным слоем смолы.

Кроме стандартных вариантов, есть и фигурные сопла, позволяющие создавать самые разные конфигурации трехмерных деталей.

Для рисования картридж вставляют в ручку. Установка очень проста: нужно разобрать ручку, поставить картридж на место, сняв защитный колпачок, и закрыть ручку обратно. После установки картриджа ручка готова к работе. В отличие от ручек на термополимерах, нет необходимости ждать, пока она нагреется. Если аккумулятор заряжен, сразу можно начинать рисовать.

fotopolimer-3d_bogofi

Как рисовать ручкой с фотополимерными чернилами?

Процесс рисования фотополимером довольно прост. Однако он отличается от рисования термопластичными пластиками, поэтому обычно требуется некоторое время на привыкание. Обычно здесь применяют несколько техник, наиболее распространены из которых следующие:

Рисование на плоской основе. Здесь используется трафарет или любая основа, к которой пластик не прилипает. После застывания детали отделяют и скрепляют друг с другом. Такое рисование обычно подразумевает обработку пластика ультрафиолетом сразу после нанесения на основу или сразу, в процессе работы.
Заливка формы с последующим отвердеванием. Этот прием позволяет равномерно заполнить контур, получив детали без пустот. Для этого сначала рисуют контур, который станет формой для будущего изделия, и дают ему затвердеть. Затем наносят внутрь фоточернила при выключенной УФ-лампе. Обработку полимера ультрафиолетом проводят только тогда, когда гель хорошо растечется и заполнит форму без пустот.
Рисование в воздухе. К этому режиму фотополимеры обычно приспособлены хуже, чем термопластичные нити, поскольку скорость затвердевания все же маловата и часть пластика успевает стечь вниз.

Особенности рисования фотополимером

Это, пожалуй, самый безопасный вид чернил для трехмерного рисования. Однако, и при рисовании фотополимером стоит помнить о некоторых моментах:

Ультрафиолетовый свет, необходимый для застывания фоточернил, способствует утомлению глаз. Поэтому стоит подумать о защите глаз при длительной работе с ним. В качестве защиты могут выступить водительские или обычные солнцезащитные очки.
Поскольку чернила не нагреваются, фотополимером можно рисовать на некоторых поверхностях, не пригодных для рисования пластиками ABS и PLA. Однако при затвердевании чернила все-таки немного нагреваются из-за идущих в них процессах. Поэтому некоторые поверхности все же могут страдать при рисовании на них.

Если учесть эти нюансы, трехмерное рисование фоточернилами станет отличным хобби и принесет хорошие результаты.