Drukarki 3D - test porównawczy sześciu modeli


Program drukujący – Open Source lub własne rozwiązania

Producenci modeli Conrad Renkforce i iRapid Black postawili na open-source’owy program Repetier Host. Zawiera moduł o otwartym kodzie, Sli3r, którego zadanie polega na obliczaniu poszczególnych poziomych warstw drukowanego obiektu. Program musi być dostosowany do właściwości danego modelu drukarki.

Oprogramowanie XYZware zapewnia graficzny interfejs i funkcję nadzorowania pracy drukarki 3D.

Oprogramowanie XYZware zapewnia graficzny interfejs i funkcję nadzorowania pracy drukarki 3D.

Pozostałe urządzenia uczestniczące w teście zostały wyposażone przez producentów w ich własne oprogramowanie. Zapewniają interfejs graficzny i są zoptymalizowane pod kątem konkretnego modelu drukarki. Każda z aplikacji zapewnia wizualizację stołu roboczego i drukowanego obiektu. Po wczytaniu pliku STL można oglądać ze wszystkich stron model drukowanego przedmiotu. Możliwe jest także przybliżanie i oddalanie widoku, zwielokrotnianie obiektu, a także powiększanie go do maksymalnego rozmiaru. Bardzo intuicyjny okazuje się w obsłudze program XYZware modelu Da Vinci 1.0. Za to Myriwell dołączony do modelu Pearl FreeScuplt wymaga przyzwyczajenia. Zależnie od modelu urządzenia można inicjować drukowanie bezpośrednio w aplikacji bądź zapisać model obiektu na karcie SD. Na przykład w Ultimakerze 2 nie przewidziano możliwości drukowania bezpośrednio z dołączonej aplikacji Cura. Trzeba zgrać model obiektu na kartę SD. Gniazdo USB w tej drukarce służy wyłącznie do aktualizowania wewnętrznego oprogramowania (firmware’u). Większość programów podaje szacunkowy czas wymagany do sporządzenia wydruku. Wedle naszych doświadczeń można traktować go tylko jako wartość orientacyjną. Żadna z testowanych drukarek nie ukończyła zadania w wyznaczonym czasie. To samo dotyczy prognozy czasowej widniejącej na wyświetlaczu.

Wyniki w kategoriach jakość i wydajność

W ramach testów sporządzaliśmy wydruki na podstawie identycznych projektów. Korzystaliśmy ze wszystkich predefiniowanych profilów drukowania. Łączna ocena jakości obejmuje dwa warianty – obiekt o domyślnej grubości ścianki i obiekt wydrukowany z najwyższą jakością. Pod tym względem występują spore różnice między poszczególnymi modelami drukarek. Podczas gdy Ultimaker 2 potrafi nanosić warstwy o minimalnej grubości 0,02 milimetra, w drukarce Pearl FreeSculpt najmniejsza grubość warstwy wynosi aż 0,15 milimetra. Tymczasem grubość warstwy ma wpływ na jakość wykonania wydruków. W obiekcie sporządzonym przez Ultimakera 2 – niewielkim naczynku – bardzo trudno rozróżnić poszczególne warstwy filamentu. Powierzchnia przedmiotu jest bardzo gładka. Zupełnie inaczej wyglądają wydruki Pearla i XYZprinting. Poszczególne warstwy można w nich dostrzec gołym okiem. Oprócz tego rzucają się w oczy niewielkie wgłębienia i spalone cząsteczki plastiku. Modele Conrad, iRapid i MakerBot zapewniają dobrą lub bardzo dobrą jakość drukowania 3D, jednak nie uda ci się uzyskać jej za pierwszym podejściem. Nie obejdziesz się bez eksperymentowania. W trakcie testów dopiero po kilku próbach mogliśmy pozostawić działające urządzenia bez nadzoru. Wyjątek stanowi iRapid Black. W tym modelu struna filamentu raz po raz zaplątywała się na szpuli, na skutek czego powstawały supły i występowały przerwy w dostarczaniu surowca. Choć w dyszy brakowało tworzywa sztucznego, głowica konsekwentnie kontynuowała pracę. Oprócz tego nie wyposażono urządzenia w przycisk zatrzymujący drukowanie. Aby przerwać proces, trzeba po prostu wyłączyć drukarkę. Producent obiecał usunąć ten problem.

Zestawienie poszczególnych modeli i ich parametrów.

Zestawienie poszczególnych modeli i ich parametrów.

Im cieńsza warstwa nakładanego filamentu, tym dłużej trwa sporządzanie wydruku. Najmniej czasu zajmuje drukowanie z małą dokładnością, a więc grubszymi warstwami. Drukarka Conrad Renkforce najszybciej wydrukowała nasz testowy obiekt. Zajęło jej to 29 minut. Przy ustawieniu wysokiej dokładności drukowania, czas przekraczający dwie godziny to nic nadzwyczajnego. 2 godziny i 23 minuty to najdłuższy rezultat w kategorii wydajności. Należy do modelu iRapid Black. Za wyjątkiem Conrada Renkforce wszystkie urządzenia pracowały nad obiektem testowym ponad dwie godziny. Warto nadmienić, że drukowane naczynie jest dość małe. Na sporządzenie większych lub bardziej skomplikowanych przedmiotów trzeba przeznaczyć nawet kilka godzin. Podpory, które są konieczne do stworzenia nawisów, lecz są usuwane z gotowego obiektu, przedłużają proces drukowania 3D.

W obiekcie wydrukowanym z niską rozdzielczością widać poszczególne warstwy nakładanego materiału, a powierzchnia jest nierówna (tu: obiekt wydrukowany modelem Da Vinci 1.0).

W obiekcie wydrukowanym z niską rozdzielczością widać poszczególne warstwy nakładanego materiału, a powierzchnia jest nierówna (tu: obiekt wydrukowany modelem Da Vinci 1.0).

Zużycie surowca i prądu

Najwięcej energii elektrycznej drukarki 3D zużywają podczas nagrzewania się. Pobór energii może chwilami osiągać nawet kilkaset watów. W trakcie drukowania jest znacznie mniejszy. W tabeli z rezultatami testów zamieszczamy średnie zużycie prądu – ustalone na podstawie pomiarów w ramach naszych testów. Nie zanotowaliśmy zaskakujących wartości poboru prądu w trybie oczekiwania. Za to nie wszystkie modele odłączają się całkowicie od zasilania, gdy są wyłączone. Przeszkadza to tym bardziej, że akurat urządzenia tego typu nie są w bezustannym użytku. Po ich wyłączeniu drukarki MakerBot Replicator 2, Ultimaker 2 i Da Vinci 1.0 pobierają po 0,4 W. Na pochwałę zasługują modele Conrad Renkforce RF1000, iRapid Black i Pearl FreeSculpt. Po wyłączeniu pobór prądu spada w nich do 0 W.

Mówiąc o kosztach używania drukarki, nie sposób pominąć wydatków na materiały eksploatacyjne. Cena surowca zależy m.in. od rodzaju filamentu, producenta i zakupionej ilości. Koszt wydrukowania naszego testowego obiektu obliczyliśmy na podstawie jednostkowej ceny surowca za kilogram. Najtańszy okazał się Freesculpt EX-1 Basic. Wydrukowanie naczynia kosztowało 22 centy (ok. 93 grosze). Najdrożej czynność ta wyniosła w modelu Makerbot Replicator 2.0, bo aż 72 centy (ok. 3 zł).

Wysoka jakość wydruku przekłada się na gładkość powierzchni obiektów i wierne odwzorowanie szczegółów (tu: obiekt wydrukowany modelem Ultimaker 2).

Wysoka jakość wydruku przekłada się na gładkość powierzchni obiektów i wierne odwzorowanie szczegółów (tu: obiekt wydrukowany modelem Ultimaker 2).