Кейсы применения 3D-принтера Phrozen Sonic Mega 8K

Из этой статьи вы узнаете о примерах применения 3D-принтера Phrozen Sonic Mega 8K — одного из самых крупных и точных аппаратов для фотополимерной 3D-печати в условиях небольших производств и домашних мастерских; ознакомитесь с примерами напечатанных на нем изделий и узнаете о том, как его установить и настроить.

Узнайте больше, прочитав статью.

Содержание:

Введение

Компания Phrozen — один из ведущих производителей печатающих светоотверждаемой смолой принтеров практически для любых задач. В этом обзоре вы прочтете о примерах применения одной из моделей Phrozen — одном из крупнейших у производителя и с самым высоким разрешением в своем сегменте — 3D-принтере Phrozen Sonic Mega 8K.

Примеры

Шахматная фигурка

Мы разместили четыре экземпляра в разных местах платформы.

Изделия небольшие, однако фотополимера в бак необходимо заливать много, — нужно не менее 0,5л, чтобы смола покрыла поверхность пленки. А чтобы провести полноценную печать, надо заливать минимум литр, не меньше. Иногда, при печати больших моделей, даже приходится доливать фотополимерную смолу.

Итак, через пару часов у нас получилось четыре ладьи. Они были напечатаны без подложки, но не отвалились в процессе и легко снялись после печати.

К исполнению изделий трудно придраться: качество поверхностей высокое, никаких размытий, всё пропечатано детально, углы и выступы без искажений, мельчайшие детали отображены верно.

Единственное, что может вызвать какие-то оговорки — незначительные выпуклости на дне модели, на местах отверстий в ней. Их, впрочем, недолго зашлифовать, до финальной засветки. Также можно печатать с рафтом и поддержками — для большинства моделей они в любом случае нужны.

Выпуклости от отверстий в платформе — для большинства применений изделий они не станут каким-то недостатком, но их можно и удалить.

Кольчужное полотно

Следующий тест: испытание отверждения на разных участках площади платформы. Иногда свет проектора не достигает углов, где фотополимер затвердевает меньше.

Проверялось на 3D-модели кольчужного полотна. Это огромное количество переплетенных друг с другом колец, все из них опираются на одну небольшую опорную поддержку, а те соединены полосами основания.

Помимо недозасвета, здесь возможны разные проблемы, например — при отсоединении одного кольца от опоры, это может повредить и окружающим его. К сожалению, именно это и произошло.

Что характерно — собственно опоры тут пропечатались хорошо, без отрыва от пластины. Помимо нескольких поврежденных участков, изделие вышло идеально.

Все кольца ровные, одинаковые, хорошо разделены, нет слипшихся.

По окончании постобработки вышел участок кольчужного полотна. С некоторыми повреждениями, но впечатляющий.

Сразу после этого, чтобы удалить некоторые отломавшиеся фрагменты изделия, надо было отфильтровать весь фотополимер и очистить дно ванночки.

Фигурка пришельца

Оказалось, что эта модель нуждается в большом количестве опорных конструкций, так как в ней много свисающих частей, которые иначе не напечатать.

Мы добавили в основном легкие опоры. На нависающих участках сделали поддержки побольше.

Вероятно, меньше мороки было бы напечатать изделие небольшими фрагментами, и даже сделать некоторые из них пустотелыми, но целью было — максимально нагрузить и проверить в работе принтер.

Печать прошла успешно. Во время печати сломалось несколько опорных конструкций, что никак не ухудшило общее качество. Основная часть опор присущую им функцию реализовала отлично.

Из-за обилия поддерживающих опор проблем с отделением модельки не было.

Необходимо было убрать опоры перед полосканием, а поскольку опоры были не особо массивными, их удалось снять почти все очень легко.

Тщательно прополоскав результат печати в растворителе, мы высушили модель. Получилось хорошо, ровно и аккуратно, ни один слой не выделяется.

Модель поставили сушиться. Осталась печать остальных деталей. Их было три: два куска интерьера с зажатым человеком и кусок решетки.

Печать этих фрагментов заняла более 24 часов. Несмотря на то, что большая часть геометрии модели контактировала с дном ванны, поверхность однородна, отсутствуют не предусмотренные проектом выступы и искажения.

Пока эта деталь сохла, остальные две отправили на принтер.

Получившуюся после печати фрагментами модель склеили, а затем отшлифовали.

Для склейки напечатанных фрагментов в единое целое мы использовали фонарь с UV-лампой и тот же жидкий полимер, которым печаталась сама модель.

Принцип склейки фотополимером прост: нанести фотополимер на место склейки, вытереть излишки, а затем обработать этот участок УФ-фонариком в течение нескольких десятков секунд. Поскольку и сама модель состоит из этого же материала, она получается фактически монолитной.

Если остаются зазоры между поверхностями, процедуру следует повторять до получения желаемого результата.

Таким образом, сегменты модели практически спаяны между собой. Единственное — добавленная смола, в силу отсутствия слоев, более блестящая. Это можно исправить, обработав места склейки мелкозернистой наждачной бумагой.

По завершении сборки, а также легкой обработки швов, у нас получился вот такой злой пришелец. Модель ощущается массивной и достаточно прочной.

Фигурка гнома

Credit: @unclejessy4real / Instagram

Фигурка гнома-воина — фэнтези-персонажа из легендариума Толкина и многих его литературных последователей, а также компьютерных игр.

Обратите внимание: на фото видно высокое качество пропечатки многочисленных мелких деталей. Одинаково отлично отображены и угловатые геометричные элементы, и гладкие вьющиеся.

Хэллоуинская зомби-тыква

Credit: Zombie Pumpkin completed by Lewis Villamar

Фигурка ко Дню всех святых — осеннему празднику урожая у католиков и протестантов, когда духи, по легенде, приходят на Землю и испытывают веру христиан.

Фигурка раскрашена после печати, но даже в этом случае видно высокое качество передачи деталей проекта в поверхности напечатанного изделия.

О 3D-принтере Phrozen Sonic Mega 8K

Видео Phrozen Sonic Mega 8K

Смотрите наш видеообзор 3D-принтера Phrozen Sonic Mega 8K.

Распаковка и установка принтера

Благодаря своим внушительным размерам, принтер поставляется в большой и тяжелой коробке, полностью собранным и готовым к использованию. Один человек мог бы достать принтер из коробки и настроить его, но это может быть непросто, поэтому лучше делать это как минимум вдвоем. Аппарат весит 35 кг, а его внешние размеры примерно 400 х 470 х 680 мм — это стоит иметь в виду при подготовке рабочего места для него.

Комплектация

Внутри машины, помимо уже имеющейся печатной платформы и ванны, находится коробка с необходимыми инструментами.

Комплектация вполне стандартная и не отличается от других 3D-принтеров Phrozen:

небольшое руководство пользователя, описывающее процедуру первого запуска и основные настройки слайсера,
гарантийный талон,
отдельный пакетик с двумя ручками с винтами и шестигранным ключом. (их нужно прикрутить к дверцам),
USB-накопитель SanDisk на 8 ГБ,
небольшая пластиковая воронка для заливки смолы (учитывая количество смолы, с которой используется эта машина, эта воронка выглядит очень маленькой, но это лучше, чем ничего),
пара резиновых перчаток,
несколько декоративных наклеек Phrozen,
пластиковый скребок для смешивания смолы в чане,
металлический шпатель для снятия модели с платформы.

Их можно использовать как есть, но бывалые 3D-мейкеры советуют вместо первого, пластикового, использовать силиконовую лопаточку, чтобы не царапать пленку ванны, а вместо второго приобрести более широкий шпатель и хорошо его заточить.

Устройство и особенности конструкции

Сам принтер представляет собой металлический шкаф довольно внушительных размеров. Он имеет две распашные двери L-образной формы с пластиковыми окнами, устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, которые открываются спереди.

Петли дверей расположены ближе к задней стенке, что обеспечивает легкий доступ к зоне печати практически под любым углом. Имейте в виду, что вам понадобится достаточно места рядом с принтером, чтобы полностью открыть дверцы.

Аппарат, на первый взгляд, имеет вполне обычную для принтеров MSLA конструкцию, если не считать объема, значительно большего, чем даже у многих FDM-принтеров.

Для сравнения: Phrozen Mega 8K рядом с популярным Elegoo Mars 2 Pro среднего размера. Разница поразительная: похоже, что в камеру Mega 8K может поместиться весь Elegoo Mars.

Платформа по оси Z перемещается двигателем, спрятанным в базовом блоке, по двум рельсам MGN15, с помощью шариковинтовой передачи.

Этого должно быть достаточно, чтобы справиться с усилием отрыва печатаемой модели от пленки дна ванночки, создаваемым такой большой площадью. Оптический датчик концевого упора расположен внизу.

Печатная платформа изготовлена из алюминиевого перфорированного листа толщиной 9 мм. Раньше существовало расхожее мнение, что в фотополимерном 3D-принтере перфорированная платформа значительно улучшает адгезию, но в последнее время большинство производителей перестали использовать такие пластины, даже в больших машинах.

У этого решения есть плюсы и минусы, но об этом позже.

Калибровка принтера немного отличается от той, к которой мы привыкли. Здесь платформа не просто фиксируется несколькими винтами, а включает четыре стопорных и четыре крепежных винта. Подобную систему мы видели на принтере Wanhao GR1.

Дело в том, что производитель вообще не ожидает, что пользователь будет вмешиваться в первоначальную калибровку — принтер калибруется на заводе. Но, как говорится: «лучше перестраховаться, чем потом сожалеть».

Делать этого мы, конечно, не будем — не будем проходить процесс калибровки и проверки этого принтера заново, ведь на YouTube-канале Phrozen есть специальное видео, описывающее эту процедуру.

Платформа крепится к каретке двумя винтами с накатанной головкой и имеет по две ручки с каждой стороны. Это действительно полезно, поскольку, как сама платформа, так и висящие на ней модели могут стать довольно тяжелыми.

Емкость для смолы конструктивно ничем не отличается от ванночек для принтеров меньшего размера, за исключением того, что она огромна и имеет две ручки по бокам.

Изготовленная из алюминия, её поверхность чрезвычайно гладкая, после стекания на ней не остается смолы. Аналогично, после протирания бумажным полотенцем на поверхности не остаются волокна.

В одном из углов имеется небольшой вырез для дренажа смолы. Честно говоря, он довольно маленький и мало что делает, но само его наличие — это хорошо.

На задней стенке имеется отметка «Max», уровень смолы не должен превышать эту отметку.

Ванна крепится двумя винтами с каждой стороны.

Пожалуй, главной отличительной особенностью этого принтера является его огромная 15-дюймовая монохромная ЖК-панель с разрешением 8К, 7680x4320 пикселей.

С учетом диагонали, размер каждого пикселя составляет всего 43 микрона. Это, конечно, не самые маленькие пиксели для фотополимерного 3D-принтера, но, учитывая размер, для современной техники это очень неплохо.

Кроме того, монохромный ЖК-экран быстрее отверждает слои, а срок его службы намного дольше, чем у RGB-панелей.

Затвердевание осуществляется с помощью запатентованной системы линз ParaLED 3.0, которая зарекомендовала себя хорошо и стала стандартом для принтеров Phrozen. Длина волны света от диодной панели составляет обычные 405 нм, а это значит, что вы можете смело использовать любую обычную фотополимерную смолу для 3D-принтеров MSLA.

По сути, Sonic Mega 8K выглядит как обычный образец профессионального 3D-принтера печатающего по системе MSLA, только он огромен и идеально приспособлен для производства крупных объектов с высоким уровнем детализации.

Кажется, единственное, чего не хватает — это фильтрации воздуха и, возможно, нагревателя, для поддержания предпочтительной температуры фотополимера.

Не то чтобы это было необходимо, но, когда занимаешься фотополимерной 3D-печатью, бывает полезно иметь и такие функции.

Подключение и интерфейсы управления

Мы не собираемся разбирать принтер и смотреть электронные компоненты. Тем не менее, обязательно стоит отметить, что установленная материнская плата и ее прошивка созданы ChiTu — компанией, производящей один из самых популярных слайсеров для фотополимерных 3D-принтеров, — ПО ChiTuBox.

Таким образом, Mega 8K оптимизирован для работы с этим слайсером и может использовать все его возможности и новые функции.

Это не означает, что вы ограничены только ChiTuBox, ведь поддерживаются и другие популярные слайсеры, такие как Lychee или FormWare.

Но только с помощью фирменного слайсера ChiTu вы сможете разблокировать новейшие функции, поддерживаемые этой конкретной платой и прошивкой.

Для наших тестов мы использовали бесплатную версию ChiTuBox 1.9.0.

Сенсорный экран на передней панели является основным инструментом управления принтером. Меню такое же, как и у большинства машин Phrozen, и имеет все необходимые функции, такие как: калибровка, ручное перемещение осей, проверка отверждения, функция отверждения остатков смолы, информация, меню печати, настройка сети.

Все привычно, функционально и лаконично.

Вы можете изменить настройки прямо во время печати. Сенсор экрана управления работает как положено — все нажатия регистрируются, ложных срабатываний замечено не было.

Распечатать модели можно с USB-накопителя, используя порт слева от экрана, либо подключить принтер к локальной сети через кабель Ethernet и загружать файлы на аппарат прямо с компьютера.

Передача файлов по сети происходит не очень быстро, а учитывая разрешение, и то, что печатать на этом принтере вы будете, скорее всего, большие модели, нарезанные файлы могут оказаться довольно крупными. Иногда они могут достигать 1Gb.

Так что, передавать такие файлы по сети просто нецелесообразно. Гораздо быстрее скопировать файл на флэш-накопитель и распечатать прямо с USB.

Подготовка к работе

После проверки калибровки, работы экрана и проектора можно настраивать слайсер.

Нажмите кнопку «Добавить принтер» в настройках, выберите 8K из списка и готово.

Все основные параметры, такие как разрешение экрана и размер области печати, уже настроены. Время отверждения и скорость движения для некоторых смол также уже сохранены в готовых пресетах.

Мы будем использовать смолу для моделирования Phrozen Aqua Grey 4K высокого разрешения. Профиль для этой смолы, с высотой слоя 50 микрон, уже есть.

Даже в этом случае имеет смысл провести пару тестовых печатей, чтобы убедиться, что настройки работают с конкретной смолой на конкретной машине.

В нашем случае: мы получили время отверждения 60 секунд для первых слоев и 3 секунды для всех остальных. Кроме того, мы немного поигрались с настройкой скорости движения платформы между слоями.

Это лишь одна из функций прошивки ЧиТу. Это называется TSMC, или “двухступенчатое управление движением”.

Эта функция позволяет установить две скорости подъема платформы и две скорости ее опускания — как для первого, так и для остальных слоев.

Стоит всегда тщательно выбирать эти настройки, чтобы минимизировать риск отлипания детали от платформы.

Скорость печати не была главной проблемой. Однако, если вы потратите некоторое время и тщательно подберете эти настройки, скорость печати можно увеличить.

О том, как использовать и настроить эту функцию, вы можете узнать в инструкции на сайте Phrozen.

Итого, плюсы и минусы

Phrozen Sonic Mega 8K — один из лучших 3D-принтеров в своем классе для штучной и малосерийной печати.

Его преимущества:

огромная область печати,
монохромный экран с разрешением 8К,
достаточно надежная механика, способная решать действительно сложные задачи,
простая, но функциональная и стабильная плата управления,
качественная прошивка.

Недостатки работы с этим принтером, по большей части, связаны не с моделью оборудования, а с самой технологией фотополимерной печати в целом, и это:

большой расход фотополимера и изопропилового спирта,
необходимость в специально оборудованном помещении — с достаточным свободным местом для столь крупного аппарата и хорошей вентиляцией,
необходимость тратить достаточно много времени на рутинные процедуры слива смолы и чистки принтера.

Несмотря на некоторую трудоемкость, впрочем — не большую, чем у других аппаратов такого класса, и при необходимости печатать большие детализированные модели, этот крупный и точный 3D-принтер будет действительно очень полезен.

При правильном подходе он может печатать практически безостановочно и создавать качественные изделия крупных размеров или в большом количестве.