Что будет, если вместо экструдера на старый принтер Prusa i3 поставить шприц и печатать не пластиком, а жидкостями — прямо внутри геля? Энтузиаст по имени Райли взял списанный принтер с «взорвавшимся» хотэндом и превратил его в установку для печати во встроенной среде (embedded 3D printing, E3DP). Разбираем, как это устроено и что у него получилось.
Зачем нужна печать в поддерживающей среде
В обычных технологиях послойного наплавления (FDM) материал выдавливается на стол или на предыдущий слой и застывает. Для термопластиков это работает отлично, но для жидких и вязких материалов одного воздуха в качестве опоры недостаточно: результат — лужа на столе. При E3DP жидкость выдавливается внутрь поддерживающей среды на заданной глубине и в заданном объёме. Это позволяет печатать формы и структуры, невозможные на воздухе.
Метод активно изучают. В обзорной статье 2026 года Rongji Tang с соавторами в Frontiers in Materials описаны современные достижения и нерешённые вопросы: качество печати, виды поддерживающих сред и их повторное использование, управление экструзией. Применения — гибкая и мягкая робототехника, печать биологических тканей, микрофлюидика.
Не все жидкости печатаются одинаково легко. Ньютоновские жидкости вроде силиконового масла плохо поддаются надёжной печати — об этом написано в работе Hejoon Jun и соавторов 2025 года в Applied Materials & Interfaces. Проблемам печати живых тканей посвящена статья 2026 года Min Ye и соавторов в International Journal of Extreme Manufacturing, где описана самовосстанавливающаяся поддерживающая среда и метод EPICS.
Как собрана установка
Из принтера Райли убрал родной хотэнд и штатную электронику принтера. Вместо них стоят:
- шприцевой насос Allstruder с открытым исходным кодом;
- материнская плата Caribou Duet 3.
Принципы метода автор подробно объясняет в видео до того, как перейти к сборке.
Испытания: сливочный сыр, эпоксидка и силикон
- Сливочный сыр. Первая тестовая печать — по словам автора, это идеальный материал для проверки установки. Тест прошёл успешно.
- Двухкомпонентная эпоксидная смола в геле для волос. После смешивания смола живёт около сорока минут, и за это время шприц нужно опустошить. Выяснилось, что гель для волос и эпоксидка «не дружат», поэтому для финальной печати материал сменили.
- Силикон Sylgard 184 в геле для волос. Силиконовый тор сложной формы (trifold) удалось напечатать, пусть и не идеально: фигура формируется словно в пустоте. Но гель для волос тоже оказался не лучшим выбором: по-видимому, некоторые его добавки мешают силикону отверждаться. По словам Райли в комментарии к видео, спустя несколько дней отпечаток всё ещё оставался липким.
Что из этого следует
Опыт показывает две вещи. Во-первых, для экспериментов с жидкими материалами не нужен специализированный биопринтер: подойдёт старая кинематика Prusa i3, шприцевой насос и подходящая плата управления. Во-вторых, главная трудность — совместимость печатаемого материала и поддерживающей среды: она должна не только держать форму, но и не мешать отверждению. Автор надеется, что силикон со временем всё-таки затвердеет, и желает Райли найти среду, которая этому не препятствует.