Обзор 3D принтера Ultimaker S5. Профессиональный 3D принтер из Европы.

Всем привет, Друзья, с Вами 3DTool!

Компания Ultimaker – всемирно известный бренд 3д принтеров, о котором каждый хоть сколь-нибудь имеющий отношение к 3д печати человек слышал, как минимум несколько раз.

На заре становления 3д печати как массового явления, т. е. с появлением движения RepRap, появился и данный производитель, первые принтеры которого скорее напоминали деревянную мебель, нежели высокотехнологичные устройства. Тем не менее, с момента появления первых прототипов носящих лого этой компании на борту, прошло уже более 10ти лет, а группа энтузиастов разрослась до огромной международной компании с офисами в Нидерландах и Америке и дистрибьютерами по всему миру. Тем интереснее для нас, рассмотреть одну из последних новинок, попавшую к нам в руки – Ultimaker S5.

1. Что значит литера S?

Именно с фанерных 3D принтеров, носящих название Ultimaker Original, началась славная история производителя. Многие элементы этих устройств были распечатаны на таких же творениях и в полной мере отвечали духу Rep-Rap движения. Идеи заложенные при создании таких 3Д принтеров оказались неплохими, а конструкция - надежной. И вскоре, с помощью частых модификаций и помощи дружного сообщества, бренд Ultimaker сформировался таким, каким мы его знаем сейчас. Кстати, до недавнего времени похожий принтер можно было купить в официальны магазинах и у дистрибьютеров в формате комплект-кита.

Основной отличительной особенностью 3D принтеров Ultimaker являлась и является общая «архитектура» всех моделей производителя, которая модифицируется и дорабатывается с каждой новой итерацией максимально скрупулёзно и внимательно. Все модели Ultimaker обладают легким, но прочным композитным корпусом, «облегченной» печатающей головкой, пластик в которую подает удаленный на заднюю стенку протяжный механизм (по типу Bowden) и использованием непривычного для отечественных 3д печатников формфактора материала – диаметром 2.85мм.

Series S. это целая линейка устройств, главным из которых является, как раз Ultimaker S5, для более требовательных пользователей была разработана топовая версия - Ultimaker S5 Pro Bundle, комплектующаяся системой сушки и автоматической подачей нити в случае ее окончания, размещенной в отдельной тумбе под принтером, а так же системой фильтрации воздуха. Младшей моделью в линейке стал Ultimaker S3, отличающийся от собратьев только размером.

Ultimaker S5 обладает всеми описанными нами чуть выше особенностями, при этом, доводит их до идеала и полирует по максимуму. Серия S – 4-й по счету модельный ряд устройств компании. Характерный узнаваемый дизайн корпуса из белого полупрозрачного полимера, приземистый корпус и ножничная кинематическая схема, которую «в народе» часто так и называют – Ultimaker, т. к. именно благодаря ему она получила широкое распространение. Все эти черты присутствуют и у нашего «гостя», а помимо них серия S обзавелась целой облачной экосистемой, получила обновление фирменного слайсера – Cura, перешла на новую систему быстросъемных модулей экструдера Print Core и получила множество других нововведений. Предлагаем рассмотреть их все поближе.

2. Характеристики, комплектация и внешний вид

В устройстве, которое легко можно спутать с продукцией Apple, или компании Ikea, благодаря строгому и лаконичному дизайну, выверенным балансом между функциональностью и аскетизмом, безусловно все должно быть идеальным. И конечно же, характеристики Ultimaker S5 соответствуют стандарту принтеров премиум класса и задают планку качества.

Как видите, S5 обладает довольно внушительной областью печати, при этом благодаря композитному корпусу довольно легок по весу. В данном случае корпус является несущим, и вся кинематика крепится непосредственно к его стенкам причем вес положительно сказался на показателях скорости печати.

Благодаря корпусу из композитных материалов, S5 легок по весу без потери прочности. И в данном случае это крайне важно, так как он является несущим и все элементы механики крепятся напрямую к его стенкам. Идея борьбы с лишним весом применяется производителем не просто так, чем легче конструкция, тем большие скорости печати можно достигать.

Принтер упакован в фирменную картонную коробку и внутри проложен формованным вспененным полиэтиленом в качестве уплотнителя, на одном из элементов которого расположилась комплектация устройства, состоящая из следующих предметов:

Установка картриджей экструдеров и креплений катушки выполняется самим пользователем, однако о них чуть позднее. После знакомства с упаковкой, давайте рассмотрим принтер внешне.

На фронтальной панели 3D принтера расположились смотровые дверки с алюминиевыми ручками открывания на магнитах, установленные на мощных поворотных петлях.

Даже по этим, казалось бы, незначительным элементам можно оценить уровень внимания производителя к деталям. Петли выполнены из литого не полированного алюминия, явно сделаны конкретно под эту модель, двигаются мягко и плавно и рассчитаны на длительную эксплуатацию. При касании создается приятное ощущение добротного, дорогого изделия. И это понятно, стоимость устройства составляет порядка 600-000 рублей в зависимости от курса евро. Если проводить аналогии с автомобильными брендами, Ultimaker S5 настоящий майбах мира 3д печати.

В нижней части корпуса расположились разъем USB для флеш карты, сенсорный тачскрин и эмблема модели. Спереди корпус выполнен из композитной сендвич панели в несколько мм толщиной, с глянцевым белым покрытием. Из такого же материала сделано дно и основание устройства.

По бокам расположились логотипы компании – стилизованный футуристичный робот. Материал стенок отличается от общего корпуса и выполнен из литого полупрозрачного пластика с фрезерованными пазами для крепления кинематики.

Сзади мы можем обнаружить крепление кронштейна катушки, протяжные механизмы материала, разъём питания и вентиляционные отверстия.

Здесь же расположился Ethernet разъем, разъем NFC ридера держателя катушки и гнездо подключения сушильно-подающей тумбы.

Обратите внимание, что после извлечения принтера из коробки, держатель катушки нужно самостоятельно установить на стенку и подключить к соответствующему разъему, иначе система не сможет полноценно работать. Во время подключения принтера к Cura, умный слайсер сам определит настройки материала с помощью чипа.

3. Ключевые особенности Ultimaker S5

Система Print Core

Основное отличие Ultimaker S5 от предыдущих устройств производителя, это полноценная поддержка печати двумя материалами, которую откладывали уже довольно долгое время, ссылаясь на необходимость доработки и отладки системы. И видя перед собой S5, можно легко понять почему. И хотя впервые, Ultimaker представила нам ее в модели Ultimaker 3, именно серия S раскрывает "тему" по полной.

Новая линейка представила полностью переосмысленную систему печатающего блока. Взамен устаревшему, но до боли знакомому владельцам – Olson Block’у, пришла система основанная на быстро заменяемых Print Core’ах, по сути являющихся моноблочным картриджем, содержащем в себе Сold-end, Hot-end и сопло. Важно отметить, что для специфических материалов (например печать PVA) требуется и свой собственный блок-картридж. И это не удивительно, требования к шероховатости трубки экструдера и пиковым нагревам холодной зоны для печати ABS и тем же PVA сильно различаются. Именно эту проблему Ultimaker и решили с помощью быстро заменяемых блоков.

Чтобы установить блок на свое место, достаточно снять переднюю крышку печатающего блока, нажать на клавишу на картридже и потянуть блок вниз.

Хотите печатать с растворимыми поддержками? Заменяем правый экструдер на PrintCore BB, специально заточенный для печати PVA.

Требуется высокотемпературная печать, или стандартный PLA? За минуту меняем обратно на PrintCore AA и наслаждаемся отличной печатью.

Ко всему прочему, Ultimaker предлагает специализированные картриджи экструдеров для печати высоко абразивными материалами, например с добавлением углеволокна. Для этого существует специальный PrintCore с алмазным наконечником сопла.

Надо ли говорить, что различные по производительности картриджи так же просчитаны заранее и предлагаются на выбор из 4 разных диаметров сопла? От 0.25 до 0.8мм.

Линейка фирменных материалов

Помимо самой системы картриджей, Ultimaker так же расширила линейку фирменных пластиков. Куда теперь входят растворимые материалы:

• Infinite Aquasys® 120 в 6 раз быстрее растворяется в воде чем PVA, выдерживает температуру камеры печати до 120 градусов.

• Ultimaker PVA - классический PVA пластик для создания моделей со сложной геометрией.

Отличающиеся между собой сферой применения. Первый материал можно назвать растворимой поддержкой для высокотемпературных материалов, второй же для обычного PLA и похожих.

Так же появились новые прочные и термостойкие материалы например:

• Ultimaker Nylon созданный на базе полиамида PA6/66, обладает сниженной усадкой и повышенными прочностными характеристиками. Стоек к агрессивным средам и химически устойчивый .

• Ultimaker CPE+ разработан специально для использования в прототипах и ходовых изделиях, контактирующих с маслом, бензином и другими агрессивным жидкостями.

При этом в принтерах Ultimaker S-series вы можете использовать пластики сторонних производителей, но в данном случае качество печати может быть не на таком высоком уровне, также вам потребуется провести некоторые настройки в CURA.

Система контроля филамента и сенсорный дисплей

Помимо полной переработки печатающего блока, принтер так же получил и доработанную систему подачи материала. Теперь, на блоках установлены датчики наличия филамента, что вкупе с NFC системой позволяет точно контролировать подачу материала и вовремя останавливать печать в случае, если материал закончился или возникли ошибки.

Или продолжать печать с помощью другой катушки автоматически. Правда это умеет делать только версия Bundle PRO, оборудованная системой бесперебойной подачи материала.

Если одна из катушек вдруг вызовет затруднение, умная система автоматически сменит материал и продолжит печать дальше.

Все это стало возможным благодаря смене цифровой платформы устройства, подробности которой производитель, однако не раскрывает. Все что видно нашему пытливому взгляду, это 4.7 дюймовый полноцветный сенсорный дисплей управления, с поддержкой русского языка и облачное приложение для смартфона, подключающееся к принтеру по Wi-Fi.

Добавьте сюда автокалибровку стола, его же сменные адгезивные пластины – стеклянную или алюминиевую, а также встроенную камеру для удаленного контроля печати, и вы получите современное решение с завидным качеством и продуманностью проектировки.

4. Кинематика и электроника

С технической точки зрения кинематика принтера не претерпела больших изменений. Здесь все также используется ножничная кинематическая схема с Bowden экструдером. По осям X/Y, 6.5 миллиметровые приводные ремни  GT2 и шаговые моторы Nema 17.

Разве что шпули осей и упорные подшипники стали чуть больше по сравнению с прошлыми моделями.

Основные изменения произошли в области переключения активного сопла. Происходит это в автоматическом режиме с помощью специального крючка на одной из осей.

Печатающий блок подъезжает к этому крючку, меняет активное сопло и возвращается к печати.

В чем-то данное решение может напомнить наш отечественный Zenit Switch, или классические Dondolo системы.

Почему переключение выполняется именно так понять нетрудно. Благодаря такому решению печатающий блок остается максимально легким, т.к не требует установки дополнительных моторов, что положительно сказывается на скорости печати и паразитных вибрациях.

По оси Z установлен трапецеидальный винт со свободным концом, приводящий в движение легкий, но прочный каркас стола из литого алюминия с внутренними ребрами жесткости.

Калибровка стола выполняется в автоматическом режиме, однако калибровочные винты все же присутствуют. Как и всегда их 3 штуки. Рядом с ними расположились привычные владельцам ультимейкеров зажимы стола.

Как ни странно, производитель использует в своем флагманском устройства механические концевые датчики по всем осям. Видимо из-за соображений надежности.

Размер рабочей области принтера 330 на 240 на 300 мм, этого хватает для большинства задач. Даже крупные предметы делить на такие куски проще.

Печатающий блок содержит систему активного охлаждения и построен на базе быстро заменяемых экструдеров, которые мы рассмотрели ранее. Пластик в него поступает с подвеса катушек на задней стенке с хитрой системой NFC меток, сообщающих умной машине, какой именно пластик вы в нее загрузили.

Благодаря этому замена катушек, если закончился материал, происходит в считанные секунды. Да и сама настройка печати в слайсере занимает существенно меньше времени. 

5. Интерфейс и программное обеспечение

Ultimaker S5, как и все другие устройства компании рассчитаны на работу с собственным программным обеспечением – Cura by Ultimaker. Нынешняя итерация носит в названии цифры 4.6.2 и является мощнейшим универсальным слайсером, поддерживающим не только «материнские» продукты, но и огромное количество устройств по всему миру.

Останавливаться подробно на нем мы не будем, для этого потребовалась бы отдельная большая статья, скажем только, что подключение к системе может осуществляться как с проводного соединения, так и с облачного, через специальный сервис-приложение на смартфоне.

Выбираем 3Д модель, подключаем устройство, устанавливаем требуемые настройки и отправляем на печать. «По воздуху», или с помощью старой доброй USB-флешки.

Дисплей устройства был полностью переработан, и кардинально изменился, при этом сохранив весь функционал предшественника «с крутилкой». и расширяя его далее.

Он содержит все необходимые и присущие подобным принтерам настройки, возможность менять параметры скорости печати, температуры и прочего на лету.

Быструю замену пластика и подробные подсказки при выполнении сервисных операций, прямо как у недавнего Raise E2.

На нем же можно указать какие Print Core установлены на принтере в данный момент, а также на какой поверхности вы собираетесь печатать.

К сожалению, наша версия устройства оказалась на английском языке, однако русский язык на дисплее так же доступен и включается в соответствующем меню.

Давайте познакомимся с тем, как принтер печатает.

6. Примеры печати

Начнем с того, что весь процесс запуска на печать занимает от силы 5 – 7 минут, от выбора модели до первых нитей пластика на столе. Принтер мгновенно греется, а nfc система не требует отдельно настраивать материал.

Мы использовали родной PLA в качестве основного материала и родной же PVA в качестве материала поддержки. Слой на миниатюрах 0.1 мм, на коленвале и 0.2 мм на башне.

За более чем 40 часов тестовых печатей, принтер ни разу не выкинул ничего неожиданного и показал просто-таки титановую стойкость. Печатал даже не высушенным PVA и показывал чудеса скорости.

На 100 мм/Сек, выше мы ставить не рискнули, геометрия даже не думает куда-либо «уезжать», это хорошо видно по модели здания на фотографиях.

По печатать специфическими материалами вроде Tough PLA, в этот раз, к сожалению, не удалось, надеемся протестировать их в следующих обзорах. Однако и этими результатами мы оказались довольны.

Что ж, давайте подведем итоги.

7. Резюме

Можно с уверенностью сказать, что из многих устройств на рынке, ближе всех к состоянию «Plug and Print» сейчас именно Ultimaker модели S5 и S3.

Здесь каждый элемент заботливо просчитан производителем и выполняет свою функцию максимально четко.

Проработанный интерфейс дисплея, отточенный годами функционал слайсера, сотни раз просчитанные физические и математические модели движения кинематики, в конце концов фирменная линейка пластиков, соответствующая самым высоким мировым стандартам. Перед нами – Iphone от мира 3д принтеров. Напоминая его дизайном, он продолжает и развивает философию «бесшовного использования», и приближает 3д печать к уровню удобства пользования обычными бумажными 2д принтерами.

И это подтверждается многочисленными премиями и топовыми позициями в чартах аддитивных порталов.

Да, возможно цена высока, но где еще вы увидите принтер с полуметровой рабочей зоной, который выращивает башню в 15 см высотой и 30% заполнения слоем в 0.2 за считанные минуты, порхая как бабочка?

Что ж, а на этом у нас все. Надеемся статья была для Вас полезна.

Приобрести 3d принтер Ultimaker S5, расходные материалы к нему и другое оборудование, задать свой вопрос, или сделать предложение, вы можете, связавшись с нами:

● По электронной почте: Sales@3dtool.ru

● Телефону: 8(800)775-86-69

● Или на нашем сайте: https://3dtool.ru

Не забывайте подписываться на наш YouTube канал :

И на наши группы в соц.сетях:

INSTAGRAM

ВКонтакте

Facebook