3D-друк для ЗСУ: як долучитися до «армії друкарів» і що для цього потрібно

За час повномасштабної війни сформувалася ціла спільнота ентузіастів 3D-друку, що виготовляють корисні речі для фронту: від елементів дронів до медичних інструментів Отже, розгляньмо основні аспекти цього волонтерського напрямку. На прикладі студента-інженера Едуарда з Харкова, dev.ua дізнався що потрібно мати для того, щоб почати друкувати на 3D-принтері для ЗСУ та які найголовніші проблеми й виклики можна зустріти.

Мінімальне обладнання та вартість

Очеивдно, що перш за все необхідно мати 3D-принтер. Ринок пропонує чимало доступних моделей, тож поріг входу не надто високий. Простий принтер початкового рівня можна придбати приблизно за 5 000-8 000 гривень, залежно від фірми та комплектації. 

Едуард підтверджує, що вартість сильно залежить від фінансових можливостей: «Тут немає якоїсь конкретної суми, бо це залежить від гаманця. Можна купити принтер і за 16 000, і за 5 000. Самий простий, який буде нормально друкувати, це десь 7 000 гривень на Аліку — це Ender V3 SE» — пояснює він.

Цієї моделі достатньо, щоб почати друк нескладних виробів. За потреби з часом можна докупити інше обладнання.

Додатково варто розглянути придбання спеціальної сушарки для філаменту (пластику). Вона не є обов’язковою, проте допомагає підтримувати матеріал у сухому стані, що важливо для якісного друку.

«Можна купити ще сушилку для пластику. Сушилка теж десь до 1 000 грн, може за дві, залежить, яка сушилка буде, її можна і самому зробити»

Справді, пластиковий філамент гігроскопічний: він вбирає вологу з повітря, що погіршує якість друку, тому перед друком його інколи доводиться прогрівати і просушувати.

Спільноти волонтерів 3D-друку

Чи обов’язково приєднуватися до організованої спільноти, щоб допомагати армії 3D-друком? Як зазначає сам Едуард, це не є суворою необхідністю: 

«Долучатися не обов’язково. Можна самому писати знайомим військовим або просто десь в чатах брати, так би мовити, замовлення»

Багато волонтерів так і роблять, напряму зв’язуючись із підрозділами чи окремими бійцями та дізнаючись, що саме потрібно надрукувати.

Водночас існують і великі координовані рухи, як от «ДрукАрмія». Це мабуть, найвідоміша волонтерська спільнота 3D-друкарів в Україні. 

Отже, приєднання до спільноти допомагає знайти перевірені 3D-моделі, отримати підтримку та гарантовано передати надруковане за призначенням. З іншого боку, ніхто не заважає волонтеру-друкарю працювати індивідуально.

Розхідні матеріали: пластик та його особливості

Головним розхідним матеріалом для 3D-друку є пластиковий філамент (нитка пластика на котушці). Едуард підкреслює, що вибір пластику визначає і ціну, і якість майбутніх виробів: 

«Залежно від його виду і виробника ціна може варіюватися. По факту ціна і якість взаємопов’язані. Є види, типу PET, ABS, PLA. А є види його намотки — це рефіл або на котушках, там теж може відрізнятися ціна. Я беру оптом (мінімальне замовлення від 30 кг), там виходить 280 гривень за кг»

Дійсно, тип пластику значно впливає на характеристики друку. Початківцям зазвичай рекомендують PLA, оскільки це біопластик із кукурудзяного крохмалю, який легше піддається друку і менш вимогливий до налаштувань. PLA-пластик дешевший, швидко друкується, проте вироби з нього не надто витривалі: вони погано витримують високі температури і механічні навантаження. Для більш міцних деталей багато волонтерів переходять на PETG, а це вже майже інженерний пластик, трохи дорожчий і друкується повільніше, зате стійкий до погодних умов і міцніший Деякі специфічні завдання можуть вимагати й інших матеріалів (ABS-пластик, нейлон, гнучкий TPU тощо), але їх використання потребує досвіду та часто принтерів закритого типу з вентиляцією (оскільки при нагріванні ABS виділяє токсичні випари).

Щодо вартості пластику, то вона коливається залежно від типу і виробника. Ціна кілограма філаменту в Україні становить від ~250 до 500 грн, тобто котушка 3 кг обійдеться приблизно у 1200–1500 грн. При гуртовому замовленні великих партій можна знизити ціну. Як згадував Едуард, він бере пластик оптом по 280 грн/кг (але треба одразу 30+кг). Також дехто економить, купуючи рефіл — це пластик без пластмасової котушки, що трохи дешевше і екологічніше, хоча потребує додаткової багаторазової котушки для використання.

Типові труднощі у процесі друку

Технічно опанувати 3D-друк відносно нескладно, але новачкам варто знати про кілька потенційних проблем. Едуард зазначає, що серйозних внутрішніх труднощів з друком немає, оскільки сучасні принтери достатньо надійні. Основні виклики пов’язані із зовнішніми умовами та якістю матеріалів:

«Найгірше, це мабуть, проблеми зі світлом. Іноді буває, що трапляються недобросовісні виробники пластику. Може ‘гуляти’, так би мовити, товщина прутка, і через це може забитися сопло. Якщо принтер налаштований правильно і за ним доглядати, то проблем не буде» — стверджує Едуард.

Іншими словами, при хорошому налаштуванні і регулярному догляді (чистці сопла, змазуванні направляючих тощо) сам процес друку стабільний. Але трапляється бракований або вологий пластик, який погано подається і може забивати екструдер.

Ще одним нюансом є тривалість друку. Деякі деталі друкуються годинами і навіть днями, тому важливо контролювати принтер на довгих сесіях. Буває, що дрібна несправність (наприклад, відклеювання моделі від столу) може зіпсувати виріб ближче до завершення. Досвідчені друкарі використовують камери та віддалений моніторинг, щоб вчасно помітити проблему, а також розбивають замовлення на кілька частин для паралельного друку на різних принтерах, оскільки так і швидше, і надійніше.

Відключення електроенергії та 3D-друк

Окрема проблема, з якою зіткнулися українські волонтери (як вже згадувалося вище), є відключення світла. Раптова зупинка живлення може призвести до невдалого друку, особливо якщо немає джерела безперебійного живлення. 

«Друк стає на паузу. На деяких принтерах можна відновити його, але не всі принтери його можуть далі продовжити» — пояснює Едуард можливості техніки. 

Сучасні моделі часто оснащені функцією Resume (продовження друку після відновлення живлення), але гарантії успіху немає. Справа в тому, що за час вимкнення платформа і сопло остигають, і адгезія моделі до столу може ослабнути. 

«Якщо принтер вимкнувся, то модель «охолола» та, ймовірно, відлипла від стола… Просто спочатку друку вона може таким чином поїхати і будуть «макарони“» — описує наслідки Едуард. 

Тобто після поновлення роботи принтера шар, який друкується далі, зміщується, і замість якісної деталі виходить клубок пластикових ниток.

Існує й інший ризик: перепади напруги при поверненні електрики. Волонтер попереджає, що струм може увімкнутися з різким стрибком й це здатне вивести принтер з ладу. Деякі друкарі встановлюють додаткові стабілізатори або UPS (джерела безперебійного живлення), щоб згладити такі стрибки. У період планових відключень світла практикували й інші хитрощі: підлаштовували графік друку під розклад електропостачання, друкували кілька менших деталей по черзі, щоб встигати завершити їх до знеструмлення тощо.

Ефективність роботи та відгуки від військових

Багатьох волонтерів цікавить питання: наскільки ефективною є їхня праця і чи справді це допомагає фронту. Прямо виміряти результат нелегко, адже вклад кожного друкаря є маленькою частиною великої справи. 

«Я не можу оцінити ефективність, бо по факту можуть оцінити тільки військові. Думаю, що достатньо вклад і це все»

Волонтери, як правило, не бачать власноруч результат кожного надрукованого виробу в бою, але орієнтуються на зворотний зв’язок від бійців. За словами Едуарда, відгуки від військових є і вони позитивні. У своєму телеграм-каналі волонтер публікував приклади повідомлень подяки від військовослужбовців, які отримали надруковані речі. Коли захисники підтверджують, що деталь підійшла і допомогла вирішити нагальну потребу, то це найкраща оцінка роботи 3D-друкаря.

Волонтерська допомога 3D-друком також отримує схвальні відгуки від командирів підрозділів. Адже фактично в домашніх умовах небайдужі люди виготовляють предмети, які важко або довго було б отримати через офіційні постачання. За перші місяці війни ця гнучка технологія показала себе надзвичайно ефективною: так, група з трохи більше 100 українських майкерів за 16 днів березня 2022 року надрукувала понад 3000 деталей для ~930 готових виробів військового призначення. В умовах дефіциту спорядження такі ініціативи буквально рятували життя на передовій.

Що саме друкують для армії

Асортимент надрукованих виробів для ЗСУ вражає своєю різноманітністю. Неможливо виділити якийсь один найбільш запитуваний предмет, оскільки потреби дуже різняться залежно від підрозділу та ситуації на фронті. 

«Тут просто фізично ніхто не може виділити щось конкретно» — підтверджує Едуард. 

За його словами, друкують практично все, що лише можна виготовити з пластику і що стане у пригоді військовим: 

«Це як і міни для дистанційного мінування території, так і ‘хвостики’, грубо кажучи, для скидів, так і самі скиди, корпуса і так далі. Кількість чим більше, тим краще»

Тобто волонтери виготовляють і корпуси мін та гранат (які потім начиняють вибухівкою), і стабілізатори-хвостовики для скидання з дронів, і цілі системи скиду бомб з безпілотників, і численні дрібні компоненти. Окрім суто бойових речей, друкують також тренувальні макети, перископи, зарядні пристрої, компоненти для рацій, медичні інструменти тощо. За даними спільноти «ДрукАрмія», серед частих замовлень були, наприклад, конектори для старлінків, перехідники, кріплення, елементи для модернізації зброї, частини дронів і багато іншого.

Обсяги виготовлення залежать від можливостей конкретного волонтера: одні мають один принтер і друкують кілька деталей на тиждень, а інші (як от Едуард)  розгорнули вдома цілу ферму з купи принтерів і штампують десятки кілограмів пластику щомісяця. Як згадувалося, дехто надрукував вже сотні і навіть тисячі одиниць різних виробів для ЗСУ.

Отже, з мінімальними вкладеннями, придбавши бюджетний принтер та освоївши основи друку, кожен охочий може долучитися до спільної справи і виготовляти корисні речі для фронту. Досвід Едуарда та інших волонтерів показує, що труднощі цілком переборні: матеріали доступні, спільнота підтримує знаннями, а результати виправдовують затрачені ресурси. Виготовлені на домашніх 3D-принтерах деталі вже допомагають українським воїнам щодня: від дрібниць побуту до елементів озброєння. І хоча один принтер не виграє війну, тисячі таких принтерів у руках відданих людей роблять внесок у нашу перемогу.