Nova3D Elfin2 mono se - бюджетный монохромный среднячок.

Написать данный обзор меня побудил как ни странно конкурс (да-да, я преследую корыстные цели, хотя и понимаю что мои шансы крайне малы) и отсутствие обзоров на мой принтер. Надеюсь моя писанина поможет с выбором принтера тем, кто присматривался к продукции Nova3D и другим не дорогим фотополимерным принтерам. Анатолий “8 киловатт” Юнах обозревал предшественника Elfin2 mono se - Nova3D Elfin. Поэтому я буду иногда сравнивать эти два принтера опираясь на обзор Анатолия, ведь Elfin я в руках не держал.

Внешне, да еще когда закрыты колпаком, принтеры прям братья-близнецы. Корпус использован один и тот же, треугольный. Оригинально, но есть одно замечание. Первый фотополимерный принтер что попал в мои шаловливые руки был как ни странно Nova3D (если мне не изменяет память, модель 101L или L101), печатать мне на нем не пришлось, пришлось его чинить. Так вот у него ножки были регулируемые. И такие же регулируемые ножки напрашиваются к этому треугольному корпусу. Но нет, создатели принтера думают что у всех ровные полы, на которых стоят ровные столы, а на ровных стенах висят ровные полочки. Но это уже моя личная боль, которую решать я буду по своему.

А вот под колпаком есть существенные различия. Во-первых, между моделями Elfin и Elfin2 mono se была модель Elfin2, от которой модель mono se унаследовала механическую часть. Ванна для смолы по прежнему пластиковая, по прежнему имеет удобные ножки чтоб не пленкой на стол ставить, по прежнему пленка устанавливается в рамочке, но сама ванна крепится к принтеру уже двумя винтами, головки которых возвышаются над ванной и не нужно как-то изголяться чтоб закрутить-открутить ванну. Сами винты не просто вставлены в отверстия, в отверстиях резьбовые втулки, которые защищают винты от выпадения.

Рельса 20 мм, один шариковый линейный подшипник 70 мм, винт Т8 однозаходный, гайка латунная,но снизу видно какую-то пластиковую деталь вставленную в гайку. Рельса крепится на металлическое основание, которое в свою очередь тоже крепится за металлическую часть. Немного поцарапал краску в незаметных местах - видно металлический блеск, не обманули.

Анатолий критиковал шум оси Z у модели Elfin, у модели Elfin2 mono se самая шумная часть - кулер охлаждения светодиода. Ось Z шумит не сильнее, чем любой шаговик.

Платформа для печати - отдельная гордость компании Nova3D. Какая-то “супер-пупер” технология выравнивания стола шестью винтами. Скажу честно, процедура калибровки не интуитивная, я замучился настраивать и до сих пор не уверен что настроил всё правильно. Но печатаемые изделия держатся крепко (скорее всего из-за большой глубины засветки серой смолы на которой я испытывал станок), а если работает, то зачем трогать? Тем более, если конструкция калибровки не хлипкая, то откалибровать нужно всего один раз.

Электроника та же, что использована в более дорогой модели Nova3D Bene4 mono, на фотографии материнской платы видно соответствующую надпись. В конце статьи и другие фото внутренностей принтера.

Принтер управляется операционной системой Android. Четырехъядерный Cortex A7 и пол гигабайта оперативки - достаточно для управления принтером. Проекционный дисплей - монохромный (о нем позже), дисплей управления - 4,3 дюйма в диагонали, цветной, сенсорный. Изначально я предполагал что тачскрин резистивный, и чтоб следы пальцев не оставлять решил использовать обыкновенный пластиковый стилус - обломался. Тачскрин емкостной, поэтому пришлось доставать емкостной стилус.

Принтер имеет 8 гигабайт встроенной памяти для рабочих файлов, которые можно загрузить в нее при помощи флеш накопителя, либо через локальную сеть по Wi-Fi или Ethernet. К сожалению достучаться до принтера через браузер мне не удалось, не предусмотрен такой функционал.

Слайсеры. На данный момент это принтер поддерживают три слайсера:

• NovaMaker - слайсер от производителей принтера, заточен под использование только с принтерами Nova3D. Имеет только базовые функции, да и то не все. Например, не умеет делать модель пустотелой. При этом нарезает довольно медленно, но умеет связываться с принтером по сети и не только загружать файлы в память, но и управлять принтером.
• Chitubox - умеет работать с принтерами Nova3D, если установить плагин. Плагин доступен на сайте “новы”. Умеет всё, но на мой взгляд неудобен.
• LycheeSlicer - поддерживает работу с принтерами Nova3D изначально, умеет связываться с принтером по сети и отправлять файлы напрямую в принтер без сохранения на ПК и сразу же запускать печать. Даже бесплатная версия лучше NovaMaker и Chitubox.

С нетерпением жду когда в PrusaSlicer добавят возможность добавлять сторонние SLA принтеры, посмотрим на что он будет способен.

Замеченные глюки. Я нашел всего один, встречается он не часто, но может испортить всю печать.

Первый глюк я словил буквально в первый же день использования принтера. Печатал калибровочные кубики от 3Dsla, время засветки подбирал, по окончании печати обнаружил что ⅔ кубика отсутствуют. “Не спеклось” подумал, недоэкспонировал, слой остался на пленке. Но в процессе очистки ванны ничего там не обнаружил. Запустил печать кубика повторно, пока платформа целиком погружена в ванну вообще не понятно что там происходит. Оказалось что кубика на платформе вообще не было. И вновь я подумал что оторвало деталь от платформы и она плавает где-то в ванной. Порыбачил - пусто. Убрал ванну и запустил печать без ванны и платформы - изображение на проекционный дисплей не выводилось, хотя дисплей управления исправно выводил миниатюру изображения. Вылечилось это банальной перезагрузкой принтера.

Аналогичный глюк поймал во время написания обзора, когда пытался сфотографировать форму пикселей на цифровой микроскоп. Запускал из меню процедуру проверки дисплея, в это время на проекционный дисплей выводятся последовательно 2 изображения в градациях серого. Так вот в определенный момент изображения выводиться перестали, хотя на дисплее управления было видно как принтер честно пытается их вывести. И это тоже вылечилось перезагрузкой.

Отсюда неутешительный вывод - вы можете потерять результат многочасового труда принтера просто потому что изображения перестали выводиться на проекционный дисплей.

По поводу качества печати. Первые попытки печати - калибровочный кубик от 3Dsla. Материал - стандартная серая смола от Nova3D, которая шла в комплекте. Поставил 5 секунд на слой, всё отпечаталось, но в процессе изучения кубика увидел заплывшие вертикальные и горизонтальные щели толщиной и шириной менее 0,5 мм. Из инструкции к кубику было понятно что время экспозиции слишком высокое, ультрафиолет рассеивается в смоле и засвечивает соседние области. Убавил время до 2 секунд - результат тот же, щели залиты, но надпись на кубике стала читаемой. При попытке печати с экспозицией 1,5 секунды случился вышеупомянутый глюк, изображения перестали выводиться на дисплей. И поскольку на тот момент я думал что время экспозиции 1,5 секунды мало (и впоследствии я убедился что я не ошибся, оптимальное время экспозиции для серой смолы оказалось равным 1.7 секунд), я вернулся к предыдущему значению в 2 секунды. Одним из следующих экспериментов была печать сразу двух калибровочных кубиков, которые были повернуты на 90 градусов относительно друг друга, и с удивлением я обнаружил, что на одном кубике пропечаталось 4 щели из 6, а на другом, который был ориентирован по прежнему, всего 2 из 6. Вот это лотерея!

К сожалению тех кубиков не сохранилось, ибо не знал тогда что буду писать обзор. Поэтому я приготовил принтеру следующее испытание - уже 5 кубиков, повернутых на 90 градусов относительно друг друга (пятый повернут на 45, контрольный), время экспозиции 1,7 секунд, смола - стандартная серая NovaStan.

И снова нестабильность результатов в зависимости от ориентации кубика, в одном лишь случае удалось пропечатать 4 щели из 6, в остальных всего 2 из 6.

Снова кубик с временем экспозиции 1,4 секунды - стабильно 4 щели из 6, на одном смог пропечатать щель в 0,1 мм. Уже лучше, но в некоторых местах кубики начали расслаиваться, что ясно дает понять что 1,4 секунды экспозиции для этой смолы мало.

Тот же тест на зеленой смоле “Anycubic” показал тот же результат - при экспозиции 2 секунды при одной ориентации пропечатываются 2-3 щели, при другой - стабильно 4 щели.

Кроме этого были напечатаны и другие тестовые модели, город от ameralabs, который содержит всё те же тесты, которые присутствуют на кубике 3Dsla, и тест BDan (такая надпись есть на самой модели, не знаю как он называется официально). Естественно модели печатались в нескольких экземплярах с поворотом на 90° и на готовых изделиях снова обнаружились области с различной детализацией.

Налицо различие детализации по осям X и Y, будем разбираться почему же так. Первое подозрение пало на проекционный дисплей.

Диагональ дисплея 6,08”, что на полдюйма больше, чем у популярного дисплея Sharp LS055R1SX04, который устанавливают во многие принтеры. Заявлено разрешение дисплея 2560*1620 пикселей, доступное для работы разрешение всего 2549*1470 пикселей, остальное видимо перекрывается защитным стеклом. Интересно что слайсеры NovaMaker и LycheeSlicer создают файлы из расчета разрешения 2549*1470, а Chitubox - с разрешением 2560*1620, но в конфигурации принтера указано, что часть изображения по краю обрезается, что также дает разрешение 2549*1470.

Еще один минус в копилку производителя -  преувеличение при указании разрешения печати. Но хоть с физическим размером печати не солгали - 132*74*150 миллиметров (на странице товара на алике указано 130*75*150).

Дисплей монохромный, но вот картинка, которую формирует слайсер цветная и выглядит довольно странно.

Перед вами фрагмент изображения одного слоя, увеличенный в ~5,4 раз, на котором изображен калибровочный кубик 3Dsla. Я выбрал тот самый слой со щелями, к которым у меня и возник вопрос по детализации. Что мы тут видим? На правом кубике щели прорисованы отлично, самая узкая щель (снизу) толщиной в 1 пиксель. И именно эта модель хорошо пропечатывается. А на повернутых кубиках эта же щель имеет желтый и циановый цвета, и на этих моделях не удается пропечатать узкие щели. А самое главное - изображения кубиков вытянуты в 3 раза, а само изображение имеет разрешение 2549*490 пикселей. Но ведь заявлено разрешение 2549*1470!!!

Оригинал изображения в полном разрешении выглядит так (заранее прошу прощения за столько громоздкую и длинную иллюстрацию, я знаю что она вас выбесит):

Но в этом ли причина неоднородной детализации по осям? Правильный ответ - нет!

Дело в том, что дисплей хоть и монохромный, чип в дисплее используется от цветного дисплея, и изображение он требует тоже “цветное”.

Мы уже привыкли что нас окружают цветные дисплеи и уже не обращаем внимания и даже не задумываемся о том, как эти дисплеи формируют изображение. Для нас пиксель - элементарная частица растрового изображения, которая может принимать какой-либо цвет. А то что собственно сам пиксель состоит из трех субпикселей мы уже и не задумываемся. Для нас обозначение разрешения 1024×768 означает, что мы имеем 1024 цветных пикселя по горизонтали и 768 по вертикали. Но в даташитах разрешение часто записано в виде 1024(RGB)×768, а значит такая матрица имеет 3072*768 субпикселей, регулирующих поток света.

Для примера рассмотрим тот самый популярный дисплей Sharp LS055R1SX04, который имеет разрешение 1440×2560 в пикселях и 1440(RGB)×2560 (4320×2560) в субпикселях. При этом, если пиксель имеет размер 0,04725 * 0,04725, то субпиксель имеет размер 0.01575x0.04725 мм (данные из datasheet на дисплей).

И не стоит забывать, что перед каждым субпикселем установлен светофильтр, который окрашивает белый свет, проходящий через субпиксель, в цвет светофильтра. Но то белый, а как через светофильтр проходит ультрафиолет? Правильно, либо проходит частично, либо не проходит совсем. Поэтому и время экспозиции на таких дисплеях занимает 5-10 секунд.

По сути, в монохромных проекционных дисплеях просто убрали слой со светофильтром, оставив при этом чип от цветного дисплея. Ну и ещё изменили размер субпикселя, который теперь можно считать полноценным пикселем квадратной формы. Таким образом один пиксель в изображении задает состояние сразу трех пикселей не дисплее. И именно поэтому изображение сжато в три раза по ширине, и именно поэтому изображение, которое должно быть в тонах серого (дисплей поддерживает сглаживание) получилось цветным. Циановый цвет, например, означает что два пикселя “зажжены” и один “погашен” (r,G,B). Изображение, кстати, отзеркалено относительно того, которое выводится на дисплей.

То есть, различие детализации по осям, это не особенность дисплея, это не особенность изображения, которое передается на дисплей. Так может ошибка кроется в форме пикселя?

 Указанная производителем плотность пикселей 498 PPI, 19,6 пикселей на миллиметр, размер пикселя 0,051×0,051 миллиметр. То есть пиксель должен быть квадратным, и насколько можно судить по фото, полученном с цифрового микроскопа, пиксель таки квадратный. А значит и детализация должна быть одинакова по обеим осям.

Я попытался сфотографировать форму пикселей на дешевый цифровой микроскоп, но видимо оптическая система микроскопа не расчитана на работу в УФ диапазоне, поэтому не смог сфокусироваться достаточно резко. Тем не менее видно, что форма пикселей не вытянута.

На следующем фото часть дисплея на фоне измерительной шкалы. Расстояние между большими рисками шкалы - 1 миллиметр. К сожелению из-за малой ГРИП микроскопа в фокус попадала либо шкала, либо пиксели. Пришлось ловить фокус так, чтобы и шкала и пиксели были хоть и размыты, но различимы.

Таким образом, ни входные файлы, ни дисплей не могут оказывать влияние на детализацию по осям. И у меня остается только последний вариант, который я к сожалению не могу проверить - система освещения.

Тип освещения - раструб, судя по всему перед светодиодом установлена собирающая линза. Такие выводы я сделал по единственному доступному изображению на странице товара и сняв нижнюю крышку убедился в своих предположениях.

К сожалению подлезть фотоаппаратом в это узкое отверстие через которое проходят провода я не смог, так что фото линзы перед светодиодом предоставить не могу. Тем не менее линзу через это отверстие видно.

Раструб металлический, покрашен черной краской и снаружи, и изнутри. Но черная краска не гарантирует что ультрафиолетовое излучение будет ей поглощаться настолько же хорошо как и видимое. Обратите внимание на форму раструба, изначально он прямоугольный, затем расходится, но расходится только в одном направлении, и именно в этом направлении детализация лучше. Я предполагаю, что по узкой стороне дисплея имеет место отражение ультрафиолетового излучения от стенок раструба и боковая засветка в одном направлении (поперек дисплея). И именно эта боковая засветка и является причиной пониженной детализации в направлении поперек дисплея. Но это только мои предположения.

При этом замер размеров калибровочного кубика дает отклонение до 0,03-0,04 мм в обе стороны от номинального размера кубика независимо от расположения кубика при печати. После FDM печати соплом 0,4 мм и слоем 0.2 мм печать с таким качеством вызывает восторг. Но нельзя сбрасывать со счетов то, что в фотополимерной печати я почти что нуб и сужу о ней с колокольни печати FDM.

Но это отклонения размера на одной отнюдь не большой детали. Я сделал модель для замера отклонений линейных размеров и получил следующие результаты.

То есть чем длиннее печатаемая деталь, тем сильнее отклонения размера в большую сторону, вплоть до 0,5 мм по длинной стороне дисплея, и это при том, что полимер при засветке должен давать усадку. Ну а что вы хотели с раструбом? При этом на странице товара любого продавца этого принтера есть иллюстрация которая как бы намекает что “паралед” это ваш - фигня, то ли дело наш раструб (ему же фокус настраивать не надо).

Тем не менее знание этого недостатка позволит его обойти, при создании моделей можно будет сразу заложить коррекцию размера с учетом на последующее увеличение.

К сожалению модель для замеров я создал не самую удачную (я бы сказал совсем не удачную) - я могу измерить только размеры относительно и симметрично центра дисплея, идея правильной модели мне пришла в голову позже, но тратить на нее время и фотополимер я не хочу. Возможно позже, когда столкнусь с необходимостью печатать большие точные детали, я переделаю этот тест правильно. Да и по-хорошему этот тест необходимо будет проводить для каждой смолы повторно.

Резюмируя вышенаписанное выделю плюсы и минусы.

• Большой плюс - монохромный дисплей. Время засветки 1,5-2 секунды, общее время на слой (с подъемом и опусканием платформы, выдержкой для успокоения фотополимера) ~8 секунд. Очень хороший результат.
• Доступная цена. Приобретал за 17300 с доставкой по России.
• Разрешение дисплея практически не уступает разрешению цветных проекционных дисплеев (0.051 мм против 0,047 мм на дисплее sharp), а значит и качество печати на высоте.
• Формат файла принтера - zip-архив, который содержит изображения в формате png и два текстовых файла: G-код и служебный файл с параметрами принтера. То есть добавить поддержку принтера в какой-либо универсальный слайсер можно без труда. Вот только из-за того что дисплей монохромный, полученный файл надо как-то обработать, сжав три соседних пикселя в один. Я в программировании нуб, но более-менее подкованному программисту эта задача по плечу.

Минусы.

• Слукавили с указанием разрешения дисплея. Часть матрицы не используется, тем не менее область печати больше, чем у принтеров с цветным дисплеем Sharp.
• Присутствует глюк с отсутствием изображения на проекционном дисплее. Надеюсь это смогут решить в обновлениях прошивки. Ну а если это проблема аппаратная, то увы. Как я уже писал, этот глюк может испортить всю печать.
• Пленка в рамке. Про это еще упоминал Анатолий в обзоре Elfin. Поговаривают, что при помощи этой рамки таки можно установить обычную FEP пленку на эту ванну. Но я еще не менял плёнку, ни подтвердить, ни опровергнуть не могу.
• И, наконец, неоднородность детализации по осям, причину которой я установить не могу, могу лишь предположить.

В общем и целом - достойный принтер за свои деньги. Мне, как новичку фотополимерной печати, понравилось соотношение качества и цены. Приобретал я его в первую очередь для того, чтобы изготавливать технические изделия с точностью, которую не может обеспечить мой FDM принтер.

С появлением 6” монохромных дисплеев, эпоха принтеров на базе дисплея Sharp LS055R1SX04 можно считать что подошла к концу. Да, их в продаже ещё тысячи и тысячи, но новые принтеры на Sharp-ах наверняка будут выпускать только ноунейм компании, решившие “ворваться” в последний вагон уходящего поезда с принтерами за 10-15 тысяч. Но зачем они нужны, если чуть подкопив можно приобрести фотон моно с “параледом” или что-то из ассортимента Nova3D с раструбом? Тут уж кому что по душе. Да начнется холивар - раструб или “паралед”!?

Ну и напоследок фото внутренностей принтера.

Общий план снизу.

И много фото напечатанных моделей.

И фото с моего ужасного микроскопа.

А также фото трех покемонов с различным уровнем антиалиасинга.

Интересно, что на моделях с высоким уровнем антиалиасинга поддержки не смогли удержать модель и она оторвалась от поддержек в некоторых местах. При создании модели в LycheeSlicer я указывал, что антиалиасинг необходимо применить только к самой модели, но не к поддержкам. Возможно в этом и кроется причина отрыва модели от поддержек.

P.S. В описании конкурса была фраза: "предложения по улучшению конструкции рассматриваемой системы всячески приветствуются". И у меня таки есть предложение к разработчикам фотополимерных принтеров: регулируемые ножки принтера и встроенный датчик положения (как в телефонах) с выводом информации на дисплей управления для точной настройки положения принтера. Ну или хотя бы пузырьковый уровень встраивайте в принтер, чтоб строительным уровнем стекло не царапать.