Обзор 3D принтера PICASO 3D Designer от IXBT.com

При включении питания сразу бросается в глаза подсветка — справа и слева наклеены отрезки светодиодной ленты. Они дают довольно яркий белый свет, но, к сожалению, далеко не всегда светят туда, куда хотелось бы, поскольку расположены чуть ниже нулевого уровня по оси Z. Поэтому при печати первых слоёв модели они освещают боковые торцы платформы, ещё несколько десятков слоёв модели получаются освещёнными сбоку, и лишь потом нормально видным становится и текущий печатаемый слой. 

Наверно, имело бы смысл наклеить ещё несколько полосок со светодиодами выше имеющихся. К тому же оргстекло крышки хоть и прозрачное, но сильно тонированное, почти чёрное, наблюдать за процессом через него можно, но какие-то мелкие детали различаются с трудом, а открывать крышку во время печати не всегда желательно. 

Зато подсветка даже в нынешнем её виде выручает при снятии напечатанной модели, а также при обслуживании принтера, включая смену пластика или сопла: без неё делать какие-то процедуры в ящике, свет в который попадает лишь спереди и немного сверху, было бы затруднительно. 

В левом заднем углу поддона, под которым скрывается электронная «начинка», имеется вентилятор — обычный 80-миллиметровый компьютерный. Он перемешивает воздух внутри принтера, что полезно в плане недопущения локального перегрева в каких-то местах, но одновременно является дополнительным источником шума. 

Этот вентилятор после включения питания работает постоянно, и работа принтера даже в режиме простоя получается шумной, особенно при открытой крышке. Причем шум не от того, что вентилятор некачественный, а именно от потока воздуха в закрытом пространстве. Вентилятор установлен горизонтально на четырёх стойках и закрыт пластиковой решёткой — при заправке или других манипуляциях внутри принтера лопасти не ударят по пальцу, случайно попавшему в них. 

В моделях ранних выпусков этой решётки не было, поэтому жалобы на подобное встречаются, однако проблема давно решена. Но известно, что вентиляторы, даже качественные, имеют ограниченный срок службы, и их порой приходится менять. 

На первый взгляд, сделать это будет непросто: мало того, что к крепёжным винтам подбираться неудобно, так ещё и двухпроводный кабель питания уходит в закрытую нижнюю часть принтера. 

Однако принципиальных сложностей нет: купить подобный вентилятор проблемы не составит, для его замены с помощью ключа Torx 8 из комплекта снимаем днище корпуса и получаем доступ к креплению стоек вентилятора и к разъёмному электрическому соединению. 

Одновременно можно будет увидеть и ещё два вентилятора: один в блоке питания, второй обеспечивает температурный режим платы с электроникой. 

Во внутреннем объёме размещается и катушка с пластиком. На левой боковой стенке изнутри закреплена цилиндрическая ось, на которую и подвешивается катушка, при этом диаметр её посадочного отверстия не может быть менее 4.8 см. 

Конечно, если брать нить у производителя принтера, то проблем с установкой катушек быть не должно, однако нам попадались катушки с отверстием в 37 и даже 20 мм — их в PICASO 3D Designer установить не получится. 

Играет роль и ширина катушки: у «фирменных» она составляет 7 см, а бывает 8 и даже 11 см. 

Восьмисантиметровая в принтер поместится, но это предел: при большей ширине катушка начнет задевать за платформу. 

Лимит по внешнему диаметру определить труднее: если посадочное отверстие катушки большое, то при том же внешнем диаметре она опустится ниже и будет задевать или за поддон, или за вентилятор, причем скорее за вентилятор — расстояние от центра оси держателя катушки до него меньше, чем до поддона. Поэтому вряд ли удастся установить катушку с внешним диаметром более 20 см, хотя катушки такого диаметра нам и не попадались: у поставляемых с принтером и имеющихся у нас он не превышает те самые 20 см. 

Для всех трёх осей использованы не линейные, а цилиндрические направляющие — в общем случае считается, что они обеспечивают меньшую точность печати. Хотя бы потому, что крепятся всего в двух точках, на концах, а линейные могут иметь множество точек крепления. 

Печатающая головка в PICASO 3D Designer перемещается по обеим осям горизонтальной плоскости. Для перемещения платформы и головки используются шаговые двигатели 17HS4402NP1-22D — правда, маркировка видна только на одном из них, отвечающим за перемещение по оси Y, но вполне логично предположить, что и остальные той же модели. 

Привод головки по обеим осям горизонтальной плоскости осуществляется зубчатыми ремнями, а платформа перемещается валом с резьбой. Отсюда вывод: всего двигателей три, хотя увидеть сейчас можно только два из них (для перемещения по X и Y). 

Для перемещения по оси Z использована шариковинтовая пара (ШВП) класса точности С7, обеспечивающая ошибку 50 мкм на перемещении в 300 мм; но дело даже не в величине погрешности: в отличие от более дешёвых винтовых подач, использование ШВП позволяет добиться лучшей равномерности толщины слоёв, что благотворно сказывается на внешнем виде печатаемых образцов. 

Упомянутые в спецификации 1.25 мкм — это минимальный шаг перемещения по оси Z, столь малая величина также призвана уменьшить возможные погрешности при печати. О концевых датчиках также приходится судить по единственному доступному, размещённому на каретке печатающей головки: он механический. Пучки проводов, подходящие к головке и платформе, защищены от повреждений по-разному. 

Для кабелей головки используется гибкий кабель-канал в виде цепи пластиковых звеньев, а для платформы защита — гофрированная трубка. 

Про этот важный узел мы сможем рассказать совсем мало: он не предназначен для обслуживания пользователем, а потому сделан «трудносъёмным», «сложноразборным» и не имеет никаких регулировок. 

Единственное, что может предпринять владелец принтера, это сменить сопло. 

Напомним: в принтере есть 0.3-миллиметровое сопло, в комплекте есть еще одно такое же, и у производителя в обозримом будущем можно будет заказать сопла с отверстием 0.15 мм. 

В PICASO 3D Designer разработчики использовали стеклянную пластину, толщиной в 4 мм, которая накладывается на подложку из двухмиллиметрового алюминиевого листа и прижимается к нему . Таким образом, стекло получается легкосъёмным, однако это скорее «фича», чем неоспоримый плюс: сразу по окончании печати оно достаточно горячее даже при работе с PLA, а если заправлен пластик ABS, то можно серьёзно обжечься, поскольку температура платформы превышает 100 °C. 

Ждать, пока стекло остынет, тоже нет смысла: снимать модель проще с нагретой платформы, для этого в меню даже есть специальная функция «Снятие детали» с нагревом стола до 90 °C для ABS и до 50 °C для PLA. 

Поэтому извлекать стекло для удобства снятия напечатанной модели вряд ли есть смысл, и это при том, что удобства этого явно не хватает: закрытый корпус не позволяет подобраться инструментом со всех сторон, и порой приходится повозиться. 

Процедура калибровки стола осуществляется из меню принтера: достав из комплекта принадлежностей калибровочный шаблон и ключ Т10, выбираем «Сервис — Настройка стола» (в инструкции он называется «Выравнивание платформы»; возможно, название поменялось в новых версиях firmware) и ждём, пока прогреется головка — это нужно для того, чтобы остатки пластика, которые могли застыть на выходе из сопла, размягчились и не влияли на калибровку. 

Температура нагрева 230 °C, поэтому надо соблюдать осторожность и не касаться сопла. 

Для повышения точности можно было бы нагревать ещё и рабочий стол, но производитель посчитал это и небезопасным, да и излишним — коэффициент линейного расширения у алюминия порядка 22 мкм/(м·°C), а у стекла и того меньше, то есть в диапазоне рабочих температур и с учётом толщины алюминиевой и стеклянной пластин погрешность будет незначительной по сравнению с высотой печатаемых слоёв. 

Платформа поднимается в нулевое положение, а головка, проехав над устройством очистки, устанавливается в центре задней границы рабочей области. Корректировка этой точки осуществляется программно: вращая рукоятку джойстика, мы меняем положение стола с шагом 0.05 мм до тех пор, пока шаблон не станет входить в зазор между соплом и стеклом плотно, с небольшим усилием. 

Здесь всё удобно и просто, только отвлекаться надолго не надо: через некоторое время нагрев отключается. 

Затем нажимаем на джойстик, после чего головка переходит ко второй калибровочной точке в левой части передней кромки платформы. 

И вот здесь нас поджидает первая неудача: эта точка находится как раз возле пружины, прижимающей стекло и чуть-чуть возвышающейся над ним, и потому действовать шаблоном спереди, как на фотографии в инструкции, получается плохо — шаблон входит не горизонтально, а под углом. Приходится просовывать руку внутрь принтера и вставлять шаблон изнутри. 

Сама регулировка на этот раз механическая — с помощью винта, который надо вращать ключом. 

Но винт этот спрятался так, что разглядеть его непросто, поэтому сначала внимательно посмотрите на фотографию в инструкции, находящуюся на странице 25 вверху справа (пункт 3а). 

Закончив с этой точкой, опять нажимаем на джойстик и переходим к третьей точке, также расположенной спереди и тоже рядом с пружиной… На фотографии в инструкции шаблон вставляется слева, но у нас такое не очень-то получалось: шаблон заходит лишь самым краешком, и трудно уловить, насколько плотно он входит под сопло, поэтому вновь пришлось просовывать руку внутрь. 

Последнее действие — еще одно нажатие на джойстик. Платформа вместе с основанием немного пружинит, что до известной степени нивелирует грубые ошибки в калибровке: подъём платформы чуть выше нулевого уровня не повредит ни стекло, ни сопло. 

Это является и частью работы автокалибровки стола, заявленной производителем: датчик определяет момент касания сопла и стола, после чего происходит коррекция на величину, заданную на первом шаге вышеописанной процедуры. 

Таким образом, исключаются регулярные проверки калибровки платформы, в том числе при смене сопла или замене плёнки. 

Мы решили проверить; пластины из теплопроводящего материала нужного размера и толщины под рукой не было, поэтому положили на основание платформы две алюминиевые полоски, тем самым приподняв стекло на их толщину в 0.4 мм — это явно больше, чем установленный нами программно зазор 0.05 мм в первой точке калибровки, и запустили печать из PLA, поскольку вряд ли можно было ожидать нормального нагрева стекла. 

Надо сказать, что начала ждали с опаской, держа указатель мыши над кнопкой аварийной остановки, но ничего особого не произошло: принтер нормально начал и завершил печать. Осталось не очень понятным, почему при наличии автокалибровки платформы вообще нужна пользовательская регулировка первой точки — возможно, её оставили для первоначального запуска принтера: вдруг при транспортировке что-то собьётся. Но все же мы рекомендовали бы для подстраховки время от времени контролировать и эту, и остальные две точки, не дожидаясь, пока первые слои моделей начнут печататься с дефектами. 

Справедливости ради отметим: за время нашей работы с принтером поправлять калибровку платформы не пришлось. 

Прежде, чем перейти к результатам печати тестовых моделей, остановимся на некоторых других моментах. Начнём с времени, затрачиваемого на прогрев до заданных температур, ориентируясь на показания датчиков, отображаемые на ЖК-экране и в программе Polygon for Designer. Температура в помещении 24 °C, крышка принтера закрыта. Прогрев хот-энда до 200 °C занял 1:43 мин., а до 260 °C — 2:38 мин., температура стола достигла 100 °C за 3:22 мин. 

Нагрев перед печатью происходит в два этапа: сначала одновременно нагреваются платформа до заданного значения и хот-энд до 200 градусов (причем на ЖК экране отображается именно 200 °C, хотя в G-коде может быть задано и больше). 

Чаще всего хот-энд нагревается быстрее платформы, тогда его нагрев приостанавливается до достижения рабочим столом заданной температуры, и лишь потом на ЖК экране появляется заданная G-кодом для головки величина и её нагрев продолжается. 

Не будем гадать, почему выбран такой алгоритм, но процесс нагрева в целом получается ещё более длительным. 

Теперь о погрешности измерений встроенными датчиками. Собственно, речь может идти только о датчике стола, поскольку доступ к зоне плавления в хот-энде извне невозможен. 

Итак, до начала нагрева датчик платформы рапортовал о температуре в 21 °C, а наш термометр показал в центре стола 25.5 °C — разница в показаниях хоть и немалая, особенно если считать в процентах, но в данном случае не имеющая никакого практического значения. Затем мы включили прогрев до 100 градусов, а когда ЖК-индикатор показал достижение этой температуры, подождали 6-7 минут, чтобы нагрев наверняка был равномерным по всей площади. 

Дверца была закрытой. В центре платформы наши термометры (контактный и пирометр) показали ту же самую температуру, что и встроенный датчик: 100 °C. 

После длительной печати температура внутри принтера достаточно высокая: на уровне поддона может достигать 45 °C и даже выше. При этом возможны и неявные эффекты, один положительный — нить достаточно гигроскопична, и при поглощении ею влаги качество печати ухудшается, а здесь катушка с нитью, регулярно нагреваясь, постоянно подсушивается. 

С другой стороны, сложно сказать, как скажутся на других свойствах нити многократные нагревы (пусть и до не очень высокой температуры) с последующими охлаждениями. 

Начнём с главного: при использовании «фирменных» (то есть поставляемых производителем принтера) расходных материалов качество печати многих опробованных нами моделей на 3D принтере PICASO 3D Designer получается, как минимум, хорошим. 

Причём для большинства из них вполне достаточно того набора настроек, включая используемые по умолчанию, который имеется в усечённом варианте интерфейса слайсера, предоставленном программистами компании в составе собственного программного обеспечения Polygon for Designer. 

А если забраться в эти настройки чуть глубже, то можно добиться вполне приемлемого результата и для более сложных образцов. 

Таким образом, владельцу принтера не требуется с самого начала погружаться в дебри множества параметров и их влияния на качество печати, он может сразу приступать к работе, понемногу совершенствуя свои навыки. А по мере приобретения опыта ничто не помешает перейти к использованию полного интерфейса Slic3r или других слайсеров, равно как и использовать управляющие программы типа Repetier-Host. 

Предлагаемая программа Polygon вполне функциональна, хотя и не лишена недостатков, прежде всего в плане удобства использования по сравнению с тем же Repetier-Host, но есть надежда, что в дальнейшем она будет совершенствоваться. 

То же можно сказать и в отношении автономного управления принтером с помощью джойстика и ЖК экрана: очень неплохо, но кое-что хотелось бы добавить или доработать. Для печати очень многих моделей в закрытом объёме проще создать оптимальные условия, особенно при работе с ABS. Помимо этого, упрощается выбор места для расположения принтера: малейший сквознячок уже не будет влиять на качество печати. 

Полностью закрытый рабочий объём принтера повышает безопасность использования, прежде всего в домашних условиях: если не детям, то хотя бы домашним животным не удастся засунуть любопытный нос в работающий аппарат (хотя кошкам наверняка придётся по душе теплая верхняя крышка принтера — вспомните, как любили дремать пушистые мурлыки на ламповых телевизорах). 

С другой стороны, в закрытом корпусе невозможно наблюдать процесс печати со всех сторон, что порой бывает весьма полезно, к тому же сложнее осуществлять некоторые операции, включая снятие модели с платформы. Отметим лишь ещё раз: с учётом совокупности всех особенностей, включая ПО, PICASO 3D Designer очень хорошо подходит тем, кто только собирается делать первые шаги в 3D печати, причём согласен не экономить, а покупать катушки с нитью у производителя принтера; с учётом внешнего вида это касается и работы в домашних условиях. Что, понятно, ничуть не исключает и его использование хорошо подготовленными владельцами для профессиональных целей.