Recensione della stampante 3D Voxelab Aquila D1 - Le guide lineari MGN non sono una cura miracolosa
Con l'Aquila D1 Voxelab invia un successore all'Aquila S2 Aquila S2 sul mercato. Sebbene Voxelab non sia esattamente uno dei più noti produttori di stampanti 3D, la sua società madre è un vero e proprio big player e un veterano della produzione additiva. Questo perché Voxelab fa parte di Flashforge, fondata nel 2011. La filiale serve il mercato delle stampanti 3D economiche, ma di solito non ignora l'esperienza e la qualità di Flashforge. Ad esempio, le stampanti FDM qui presenti hanno il design tipico di Creality, ma sono state adattate al punto che i dispositivi possono lavorare anche materiali tecnici come il nylon o la poliammide. Sebbene la Aquila D1 si collochi nel segmento entry-level in termini di prezzo e aspetto, gli utenti devono avere una certa esperienza. L'Aquila D1 richiede un certo know-how per essere utilizzata in modo sensato e perdona gli errori molto meno di altre stampanti 3D.
Dati tecnici
A ben guardare, Aquila S2 e D1 non hanno molto in comune, ma alla fine i dati sulle prestazioni dei due dispositivi sono molto simili. L'estremità calda interamente in metallo del D1 può essere riscaldata fino a 300 °C. Gli assi X e Y ora scorrono su guide lineari e cuscinetti. I rulli in Delrin sono ora presenti solo sull'asse Z, che viene azionato da entrambi i lati. In dettaglio, la testa di stampa della D1 è ora molto simile all'attuale design della combinazione Hotend ed estrusore di Creality. In termini di volume di stampa, il nuovo dispositivo di Voxelab corrisponde allo standard attuale delle stampanti 3D di medie dimensioni.
| Voxelab Aquila D1 | |
|---|---|
| Tecnologia utilizzata | FDM, FFF |
| Volume di stampa massimo | 235 × 235 × 250 mm |
| Dimensioni dell'unità senza cavo e rotolo di filamento | 47 × 44 × 63 cm (H × P × L) |
| Spazio sul pavimento in funzione | Minimo 50 × 55 cm |
| Sistema di movimento | Azionamento singolo X,Y,Z secondo Prusa/Mendel |
| Estrusore | estrusore a comando diretto cartuccia di riscaldamento da 40 watt, massimo 300 °C |
| Piano di stampa | piano di stampa magnetico in acciaio a molla con rivestimento in PEI riscaldato con alimentazione a 24 V massimo 110 °C |
| Livellamento automatico del letto | con sensore di prossimità induttivo |
| Scheda di controllo Microcontrollore |
FFP0261_MainBoard_V1.0.2 Nation N32G455 VB/C |
| Firmware del dispositivo di prova | Aquila D1 Firmware 2.0.2 |
| Driver per motori passo-passo | Ruimeng Technology MS35775 Driver per motori passo-passo saldato con interpolazione a 256 passi |
| Connettori | microSD, microUSB |
| Controllo | Touch screen, interfaccia seriale via USB |
| Alimentazione | alimentatore interno da 110-240 V a 24 V |
| Pagina del produttore | Voxelab |
Costruzione e gestione dei cavi
Nella progettazione dell'Aquila D1, Voxelab si affida ai tipici profili di alluminio con scanalatura a V. Tuttavia, questi sono utilizzati solo sull'asse Z per fungere da guida per i rulli in Delrin. Gli assi X e Y sono dotati di cuscinetti lineari MGN e delle relative guide. Queste dovrebbero garantire un funzionamento quasi privo di attrito dei componenti e al tempo stesso un'elevata precisione. Per un look più pulito, l'intera base è ora rivestita in lamiera d'acciaio verniciata a polvere. Inoltre, le unità di azionamento degli assi X e Y sono dotate di una copertura protettiva, che protegge sia la stampante dallo sporco che l'utente da eventuali lesioni. Le guide lineari installate del tipo MGN9H sono estremamente precise, ma non perdonano le imprecisioni di produzione. Ad esempio, le due guide dell'asse Y dovrebbero essere esattamente parallele con una tolleranza di circa 0,15, e anche le loro controparti corrispondenti, le guide lineari, dovrebbero essere montate con la stessa precisione. Finché il nostro dispositivo di prova è freddo, le rotaie scorrono in modo molto fluido, il che è indice di un montaggio preciso. Ma già nella prima prova di pressione abbiamo riscontrato un problema con l'Aquila D1.
Gestione dei cavi
Dall'esterno, la gestione dei cavi corrisponde allo standard. I soliti cablaggi portano a componenti come la testina di stampa, i motori di azionamento e il letto di stampa. Mentre troviamo uno scarico della trazione per il cablaggio del letto di stampa, è soprattutto il cablaggio dell'asse X e della testina di stampa a preoccuparci. Non c'è alcuno scarico della trazione per i cablaggi. Tutte le forze devono essere assorbite dai connettori. A lungo andare potrebbero sorgere dei problemi.
D'altra parte, troviamo una buona gestione dei cavi sotto il coperchio della base. Tutte le estremità dei cavi sono dotate di appositi capicorda e il conduttore di protezione è collegato alla cassa e al telaio in diversi punti. In questo modo, possiamo anche monitorare il collegamento al conduttore di protezione su tutti i moduli tramite un multimetro.
Scheda madre
Sotto il coperchio della base, troviamo anche il centro di controllo dell'Aquila D1. La scheda madre è etichettata FFP0261_MainBoard_V1.0.2 - probabilmente uno sviluppo interno di Aquila. Lo stesso minimalismo entra in gioco qui, che abbiamo già visto e criticato in dispositivi come l'Anycubic Cobra 2 e l'Aquila D1 Anycubic Cobra 2. La stampante 3D non offre quasi nessuna opzione di espansione con questa scheda e molte connessioni sono proprietarie. Il microcontrollore utilizzato è il Nation N32G455 VB/C, un core ARM Cortex M4 a 32 bit con clock massimo di 144 MHz. Quattro driver per motori passo-passo sono saldati direttamente sulla scheda. In questo caso, i driver sono gli MS35775 di Ruimeng Technology. Come i driver dei motori passo-passo TMC, offrono un'interpolazione a passi di 256 parti, ma non garantiscono movimenti così silenziosi come i chip del produttore tedesco.
Montaggio e configurazione
Come la maggior parte delle stampanti 3D, la Voxelab Aquila D1 viene fornita in parti. Aquila include gli strumenti per l'assemblaggio immediato e nella confezione sono presenti alcuni piccoli oggetti che potrebbero essere utili per le operazioni successive. Come per la maggior parte delle stampanti 3D di questo tipo, l'assemblaggio non è particolarmente complicato. Voxlab include anche un chiaro manuale di istruzioni. Al massimo, l'assemblaggio dell'arco è un po' complicato, poiché le viti devono essere avvitate dal basso, come di consueto. Troviamo che tutte le parti si incastrano subito parallelamente e ad angolo retto. Dopo aver regolato le tensioni del nastro sulle due viti di fermo e aver allineato il letto di stampa con le quattro viti di fermo alla testina di stampa, possiamo iniziare a mettere in funzione la nuova macchina.
Ciò significa innanzitutto eseguire il livellamento automatico del letto di rete. Con circa otto minuti, questo processo richiede un po' più di tempo rispetto ad altri dispositivi. Tuttavia, alla stampante 3D manca anche il letto di stampa riscaldato e sono necessari solo quattro minuti per raggiungere la temperatura di esercizio.
Per il primo test abbiamo scelto il tipico 3D-Benchy. Il codice gCode è stato fornito da Voxelab sulla microSD in dotazione. Sfortunatamente, un difetto di progettazione o di fabbricazione dell'Aqulila D1 diventa evidente in questo caso: Il letto di stampa riscaldato irradia il suo calore anche verso il basso. Ciò provoca l'espansione del componente a cui sono attaccate le guide lineari e il letto di stampa. Le guide lineari sottostanti rimangono fredde e l'espansione termica provoca sollecitazioni meccaniche perché i cuscinetti MGN non riescono a compensare l'espansione. Di conseguenza, il letto di stampa non può più muoversi liberamente, si verificano perdite di passo e il modello di stampa viene stampato sfalsato. La parola chiave in questo caso è spostamento del layer.
La nostra prima riparazione doveva quindi essere effettuata prima ancora di aver terminato la prima stampa. La soluzione del problema è stata relativamente semplice. Una delle due guide lineari parallele doveva avere un gioco minimo per compensare l'espansione termica durante il funzionamento. A tal fine, è stato sufficiente allentare le viti della guida destra. È necessario un tocco delicato, perché le viti devono essere allentate quanto basta per consentire alla guida di muoversi leggermente nel piano, ma non così tanto da sollevarsi dalla base piallata. Per i lettori esperti di tecnica, deve esserci stato un errore durante il processo di produzione della stampante 3D. Le viti della guida destra sono state serrate con una coppia troppo elevata. Il risultato sono due cuscinetti fissi. Per il modo in cui Voxelab ha fresato l'estrusione di alluminio, la guida destra è stata concepita come cuscinetto flottante. Tuttavia, la scelta delle viti e della coppia di serraggio lo impedisce. Tuttavia, la nostra soluzione non può essere permanente, poiché la posizione delle viti deve essere verificata più volte. A lungo termine, dovremmo passare alle rondelle in PTFE. Per ridurre le fluttuazioni di temperatura sotto il letto di pressione, è opportuno utilizzare un isolante per il letto di pressione (circa 10 euro su Amazon). In questo modo si risparmia anche energia.
Dopo la modifica, il Voxelab Aquila D1 ha funzionato bene. I problemi di spostamento degli strati sono stati risolti per il momento.
Controllo
Al Voxelab si sono affermati anche gli schermi tattili per il controllo di molte stampanti 3D. L'interfaccia utente è piuttosto semplice e tradotta in diverse lingue. Purtroppo, però, abbiamo notato che Voxelab ha commesso diversi errori di ortografia durante la traduzione in tedesco. Poco dopo, notiamo che Voxelab ha confuso Sì e No nella traduzione. Se si desidera annullare o sospendere una stampa, si ottiene un campo di conferma con domande come Annulla stampa?
, Sospendi stampa?
o Continua
stampa? Per confermare, tuttavia, è necessario toccare No
. In modalità inglese e francese, i due campi di immissione sono corredati dal testo corretto. Chi comprende una delle altre lingue offerte dalla stampante dovrebbe scegliere queste. Abbiamo inviato al produttore tutte le informazioni sull'errore. Tuttavia, Voxelab non è ancora riuscita a risolvere l'errore.
A parte gli errori nella traduzione in tedesco, tuttavia, l'interfaccia è abbastanza comoda. I valori numerici possono essere inseriti tramite un campo numerico e sono disponibili le consuete opzioni di controllo. Mancano solo una procedura guidata per la regolazione manuale del letto di stampa e un'opzione di impostazione del fattore di estrusione.
Affettatrice - Voxelab consegna il VoxelMaker
Voxlab è uno dei pochi produttori di stampanti 3D che fornisce il proprio slicer per il download. Il programma viene utilizzato per convertire i modelli 3D in gCode, che può essere letto dalle stampanti 3D. Il programma ricorda un po' un misto di Cura e Simplify3D, ma in realtà è basato su FlashPrint 5 di Flashforge. Pertanto, VoxelMaker offre molti vantaggi dei due noti programmi, rendendolo facile da usare. In linea di massima, l'accuratezza del programma è buona e leggermente superiore al livello di Cura 4.x, ma non all'altezza degli eccellenti risultati di Arachne Slice Engine. Tuttavia, Voxelab fornisce aggiornamenti regolari allo slicer e il programma è estremamente ben strutturato. Offre un inizio facile per i principianti e molte impostazioni per gli utenti avanzati che possono adattare le stampe 3D alle loro esigenze.
Prestazioni
Con Aquillia D1, Voxelab non segue la strada che molti altri produttori di stampanti 3D hanno intrapreso negli ultimi anni. Ad esempio, le velocità massime dichiarate da Voxelab sembrano piuttosto basse. Voxelab pubblicizza una velocità di stampa tipica di 100 mm/s e una velocità massima di 180 mm/s. In sostanza, la Aquila D1 è quindi un po' più lenta rispetto agli attuali concorrenti, come la Anycubic Cobra 2 o la AnkerMake M5. Tuttavia, molti materiali che il nostro dispositivo di prova può lavorare non possono essere lavorati dai dispositivi della concorrenza perché le temperature massime dell'hotend sono troppo basse. Tuttavia, queste materie plastiche piuttosto tecniche, in particolare, dovrebbero essere lavorate a velocità inferiori. Il nostro test di velocità di stampa con il PLA mostra che l'Aquila D1 può fare un po' di più delle velocità pubblicizzate.
Letto di stampa
Il letto di stampa sembra essere lo stesso componente standard che abbiamo visto per l'ultima volta sul modelloAnycubic Cobra 2. La base è costituita da una piastra di alluminio spessa circa 2 mm. Questa può essere riscaldata dal lato inferiore. Sul lato superiore, un foglio magnetico è incollato quasi su tutta la superficie. La piastra in acciaio per molle rivestita in PEI aderisce a questa. Senza isolamento dal lato inferiore, il riscaldatore a 24 V deve fornire costantemente energia in questo punto e impiega un po' più di tempo per riscaldarsi. Se si decide di installare una piastra isolante appropriata, oltre ai vantaggi del risparmio energetico, si dovrebbe garantire anche una migliore mobilità del piano di stampa, poiché il supporto del piano di stampa viene riscaldato meno.
Grazie ai 400 watt di potenza di riscaldamento, il piano di stampa può passare da una temperatura ambiente di 22 °C a una temperatura di stampa di 60 °C in meno di tre minuti. Per raggiungere i 90 °C sono necessari ben cinque minuti.
Livellamento automatico del letto a rete
Il Voxelab Aquila D1 misura il letto di stampa con un sensore di prossimità induttivo in 25 punti. Prima di ciò, il letto di stampa viene riscaldato fino a una temperatura di esercizio di 60 °C. Anche se questo ha il vantaggio che la stampante tiene conto dell'espansione termica del letto di stampa, i sensori induttivi dipendono fortemente dalla temperatura. Pertanto, possono verificarsi imprecisioni non appena il letto di stampa non viene riscaldato in modo molto uniforme. Nel test, tuttavia, non abbiamo riscontrato alcun problema di precisione del sensore. Dopo aver impostato manualmente la distanza tra gli ugelli, Aquila D1 stampa l'intero letto di stampa a una distanza quasi ottimale. In totale, il processo di misurazione richiede circa otto minuti.
Il letto di stampa della stampante 3D può essere regolato anche manualmente. A questo scopo, le viti di regolazione si trovano ai quattro angoli. Tuttavia, non troverete un assistente per l'allineamento manuale del piano di stampa. Pertanto, è necessario spostare la testina di stampa e il letto di stampa a mano o immettere i comandi corrispondenti sul computer tramite l'interfaccia seriale.
Hotend ed estrusore
La testina di stampa combina l'hotend e l'estrusore. L'intero design utilizza pochissima plastica e dovrebbe quindi resistere a temperature più elevate. L'estremità calda può essere riscaldata fino a 300 °C. Ciò significa che anche molti materiali tecnici possono essere lavorati con Aquila D1. Il design stesso della testina di stampa si basa in gran parte sull'estrusore Creality Sprite, ma diverse parti realizzate in plastica da Creality sono state sostituite con componenti in alluminio. Ad esempio, l'hot end non necessita di un inliner in PTFE.
PLA, PETG e ABS sono probabilmente i materiali di stampa 3D più comuni e Aquila D1 li gestisce senza problemi anche a velocità di stampa più elevate grazie al potente estrusore. È possibile utilizzare anche nylon, policarbonato e altri materiali tecnici. Tuttavia, non ci si deve affidare alle stesse velocità elevate della lavorazione del PLA.
Voxelab indica una velocità di stampa tipica di 100 mm/s per l'Aquila D1 e suggerisce una velocità massima di 180 mm/s. A una temperatura di stampa di 220 °C, la stampante 3D raggiunge una velocità superiore di 220 mm/s almeno con il filamento PLA senza significative cadute, ma con notevoli perdite di qualità. Oltre i 240 mm/s, le cadute dell'estrusore e un motore un po' troppo debole dell'asse Y causano alcune lacune nel nostro test di velocità di stampa, in cui la stampante 3D aumenta la velocità ogni 5 mm. Ciononostante, in alcune circostanze, sarebbe possibile stampare in 3D a velocità fino a 260 mm/s.
Come è tipico degli estrusori ad azionamento diretto, è possibile vedere chiaramente i denti delle ruote di trascinamento del filamento nell'immagine di stampa a velocità ridotte. A velocità di stampa più elevate, questo effetto diminuisce visibilmente. In effetti, l'intervallo tra 90 e 120 mm/s sembra essere quello ottimale per velocità e qualità. In questo intervallo, la Voxelab Aquila D1 produce un'immagine di stampa piacevole.
Qualità di stampa
Normalmente utilizziamo Ultimaker Cura nell'ultima versione per preparare le nostre stampe di prova. Tuttavia, poiché il produttore fornisce il proprio slicer, Voxelmaker, abbiamo deciso di utilizzarlo. Purtroppo, il risultato mostra diversi problemi, la maggior parte dei quali può essere attribuita a una mancata ottimizzazione delle impostazioni di stampa. Il primo e più importante è probabilmente il comportamento di ritrazione prima che la testina di stampa debba passare su aree vuote dell'oggetto di stampa. Si notano quindi eccessivi filamenti e bolle in diversi punti. Si tratta di fili e residui di filamento che potrebbero essere quasi completamente evitati con impostazioni migliori. Ciò comporta anche problemi all'inizio delle linee, poiché anche i movimenti di disimpegno non sono del tutto coerenti. Si nota anche che le impostazioni per l'infill solido, cioè gli strati di copertura nello slicer, non si adattano. Di conseguenza, queste aree si staccano parzialmente dalle pareti laterali. Entrambi i problemi possono essere risolti da utenti esperti apportando piccole modifiche. Abbiamo regolato il nostro filamento di PLA grigio di Anycubic quasi perfettamente nello slicer Ultimaker Cura. In Voxelmaker abbiamo utilizzato le impostazioni predefinite per il PLA. Pertanto, la stampante 3D ha un piccolo svantaggio rispetto ai suoi concorrenti anche in questo settore.
Si nota una certa increspatura tra i singoli strati. Sospettiamo che si tratti di Z-banding, che può essere innescato da una guida non pulita dell'asse Z.
In pratica, sarà probabilmente necessario apportare alcune regolazioni alle impostazioni di stampa per ottenere una qualità di stampa ragionevole. In definitiva, ciò è possibile, come mostrano le immagini seguenti. Per i neofiti della stampa 3D, questo richiederebbe probabilmente una curva di apprendimento ripida. Chi ha già una buona dimestichezza con le stampanti 3D, invece, dovrebbe riuscire a utilizzare rapidamente la Voxelab Aquila D1.
Per esempio, nel test in Cura abbiamo utilizzato anche una configurazione precostituita della Creality Ender 3 S1 per la Aquila D1. Poiché le caratteristiche di entrambe le macchine sono molto simili, questo profilo rappresenta un buon inizio per impostare la stampante 3D Voxelab in modo ragionevole.
Purtroppo, è stato anche dimostrato nella pratica che la stampante 3D è piuttosto suscettibile a spostamenti di layer non appena la tensione della cinghia non viene impostata perfettamente. In questo caso, almeno all'inizio, è necessario assicurarsi di tensionare accuratamente le cinghie di trasmissione degli assi X e Y, monitorando ripetutamente le temperature del motore.
Sicurezza
Come di consueto, abbiamo anche verificato il comportamento della stampante 3D in caso di problemi con i sensori di temperatura della Voxelab Aquila D1. In questo caso, la stampante 3D ha reagito perfettamente a cortocircuiti, sensori scollegati e sensori staccati dalla testina di stampa o dal letto di stampa. In tutti i casi, tutti gli elementi di riscaldamento sono stati spenti. Altrimenti, in caso di malfunzionamento della stampante, ci sarebbe stato un notevole rischio di incendio.
Abbiamo anche verificato che tutti i componenti metallici fossero collegati al conduttore di protezione. Anche in questo caso, siamo soddisfatti della stampante 3D.
Per evitare inceppamenti sui componenti in movimento, Voxelab ha almeno incapsulato completamente tutti i rulli di deflessione. Pertanto, la stampante 3D si trova in una posizione di rilievo in termini di sicurezza operativa.
Emissioni
Con i driver cinesi per motori passo-passo di Ruimeng Technology, la Voxelab Aquila D1 non è silenziosa come altre stampanti 3D con driver TMC, nonostante l'interpolazione a 256 micropassi, anche se le ventole sono abbastanza silenziose con circa 40 dB(A). I motori passo-passo, invece, generano un livello di rumore piuttosto elevato durante il funzionamento. A un metro di distanza, abbiamo misurato 51 dB(A) con il fonometro Voltcraft SL-10 durante un normale processo di stampa a 100 mm/s. Nel test della velocità di stampa, il rumore del motore è aumentato significativamente con l'aumentare della velocità. Alle alte velocità di stampa si devono sopportare oltre 63 dB(A).
Un altro aspetto da considerare con questa stampante è il design aperto: Dal momento che la Aquila D1 è in grado di lavorare anche materiali tecnici come ABS, policarbonato o nylon, è necessario prestare attenzione alle sostanze inquinanti che possono essere prodotte durante la lavorazione di queste materie plastiche. L'ABS, in particolare, produce molti vapori quando viene riscaldato. La stampante 3D deve quindi essere collocata in una stanza ben ventilata.
Consumo di energia
Con un consumo medio di 130 watt, il Voxelab Aquila D1 richiede una quantità di energia significativamente inferiore rispetto all'ultimo modello testato.Anycubic Cobra 2 e AnkerMake M5. Tuttavia, i veri risparmiatori di energia tra i nostri dispositivi di test sono ancora gli Artillery Genius Pro e ilWizmaker P1. Entrambe le stampanti 3D hanno richiesto in media meno di 100 watt nei nostri test.
Il più grande consumatore di energia nelle stampanti 3D è spesso il letto di stampa. Nel caso della stampante di Voxelab, questo viene apparentemente alimentato tramite un controllo bang-bang. Nel caso della Aquila D1 riscaldata, il letto di stampa converte più di 300 watt in calore.
Il controllo bang-bang carica molto meno i componenti come i MOSFET e i microcontrollori, poiché le commutazioni sono meno frequenti, ma causa anche picchi di carico più elevati nell'alimentatore e nella rete elettrica. Secondo i nostri risultati, il consumo medio di energia di una stampante 3D non ne risente affatto.
Pro
+ guide lineari mGN
+ l'estremità calda interamente in metallo crea 300 °C
+ letto di stampa pEI
+ schermo tattile
+ sensore filamento
+ livellamento automatico del letto di rete
Contro
-cablaggio all'estrusore senza scarico della trazione
- errore di traduzione nell'interfaccia touchscreen in tedesco
- la doppia guida MGN alla base senza spazio libero può causare problemi
- quasi nessuna impostazione di pressione adatta in VoxelMaker
Il verdetto
Voxelab fa molte cose giuste con la Aquila D1, ma sbaglia anche troppo chiaramente in alcuni punti. È evidente che si tratta di una stampante 3D destinata piuttosto ad applicazioni tecniche e che vuole essere utilizzata da persone con le relative conoscenze di base. Per quanto riguarda la qualità ottica dei pezzi stampati da Aquila, la stampante può competere solo con dispositivi come la Anycubic Cobra 2 o la Artillery Genius Pro. È un peccato, perché l'hardware integrato dovrebbe essere in grado di fare di più. In realtà, è impeccabile, ad eccezione della guida troppo avvitata e della scarsa gestione dei cavi verso la testina di stampa. Ci chiediamo quindi se un firmware ottimizzato da GitHub possa dare risultati migliori.
I cuscinetti e le guide MGN non possono essere sempre l'ultima parola, soprattutto perché sospettiamo che Voxlab non abbia fatto la scelta migliore, almeno per quanto riguarda le guide. Troppo spesso, le conseguenze di piccole vibrazioni diventano visibili sulle stampe.
La Voxelab Aquila D1 è una stampante 3D che viene fornita con un grande potenziale dalla fabbrica. Per sfruttarlo, è necessario effettuare molte regolazioni di precisione, cosa che altri produttori di stampanti 3D hanno già fatto per i loro dispositivi.
Nel complesso, la Aquila D1 non è molto adatta ai principianti. Tuttavia, chi conosce bene le stampanti 3D, Marlin e le varie impostazioni degli slicer dovrebbe fare una buona scelta con la stampante 3D di Voxelab.
Prezzi e disponibilità
Amazon US mette a listino il dispositivo a 299 dollari. Il produttore fa pagare 299 dollari per l'Aquila D1 nelle vendite dirette.
Fonti
