Resin Drucker - Anycubic Mono 4K (Text in Arbeit)
Neben einem FDM - Drucker steht nun auch ein Resin - Drucker im Hobbyraum. Durch Empfehlungen von Freunden fiel die Wahl auf einen Mono 4K von Anycubic.
Ein Unboxing Video erspare ich euch, davon gibt es auf Youtube genug. Ich werde auf meiner Webseite über meine Erfahrungen, Eindrücke und Möglichkeiten vom Resin Druck für den Mikromodellbau berichten.
Ich habe mich für ein Set, bestehend aus einem Anycubic Mono 4K und einer Wash&Cure 2.0 Einheit entschieden. Fürs erste verwende ich kein Resin von Anycubic. Auch hier habe ich mich auf die Erfahrung von Freunden verlassen und mir Wasser waschbares Resin von ELEGOO bestellt. Ob das der Weisheit letzter Schluss ist, wird sich im Laufe der Zeit zeigen.
Der Drucker und die Wash&Cure Einheit werden sehr gut und kompakt verpackt versendet.
Was möchte ich mit dem Resin-Drucker machen?
Bevor man sich eine Maschine, in diesem Fall einen neuen 3D Drucker kauft, sollte man sich fragen "Was möchte ich damit erreichen? Bis jetzt habe ich meine CAD Daten, soweit möglich auf meinem FDM-Drucker gedruckt oder wenn die Teile zu komplex waren diese von Shapeways drucken lassen. Der Vorteil von Shapeways ist, man muss sich um nichts kümmern. Dafür kostet so ein Ausdruck auch ein paar Euro, man muss nur seine Daten auf deren Webseite hochladen und erhält kurze Zeit später ein Paket mit den fertig gedruckten Teilen. Man muss sich nicht mit dem Druck an sich beschäftigen, kann seine Zeit in andere Projekte stecken oder auch mal einen ruhigen Abend auf der Couch verbringen.
Wer allerdings liebt nicht die Herausforderung und vor allem die Flexibilität und Unabhängigkeit. Von meinem FDM Drucker bin ich es gewohnt mir auch gerne mal ein Teil auszudrucken, nur um zu schauen, wie es real aussieht.
Seit dem ich mich mit dem 3D-Druck beschäftige, habe ich drei komplette Funktionsmodelle selbst konstruiert. Da ich meine Teile bei Shapeways drucken lasse, war es mein Ansporn, die Teile maximal zwei Mal drucken zu lassen, bis diese funktionieren bzw. passen. Bis jetzt ist mir dies bei jedem Modell gelungen. Dies setzt voraus, dass im CAD sehr genau gearbeitet wird um Fehler zu vermeiden.
Ich merke ich schweife gerade etwas ab. Aber sowas sollte auch mal erzählt werden. Jeder hat seine eigenen Ziele und seinen eigenen Ansporn. Meinen kennt ihr ja jetzt.
Nun aber zurück zum Thema, mir geht es mit dem eigenen Resin Drucker nicht darum, nichts mehr bei Shapeways drucken zu lassen, sondern eher darum flexibler zu sein und noch etwas mehr mit dem 3D-Druck spielen zu können.
Wenn man auf die Lieferung von Shapeways 1-2 Wochen wartet, dann möchte ich etwas in der Hand haben, was auch funktioniert und passt und nicht etwas erhalten, bei dem man schon auf den ersten Blick sieht, dass hätte man besser machen sollen oder das der Ansatz in die falsche Richtung geht.
Ein gutes Beispiel sind die Reifen für meinen Forwarder. Es gibt viele Bilder und Datenblätter zu Reifen, aber wie hoch und wie breit muss ein Profil im Maßstab 1:87 sein, damit es auch stimmig wirkt. Bei den ersten Konstruktionen habe ich mich mit dem Taschenrechner hingesetzt und die Werte 1:1 in den Maßstab 1:87 skaliert. Dass dies nicht immer der beste Ansatz ist, hatte ich sehr schnell gelernt. Was ich auch gelernt habe, die künstlerisch Freiheit auszunutzen und die Teile so zu gestalten, dass sie optisch stimmig wirken und auch produzierbar sind. Die Reifen entstehen ja nicht aus dem Nichts. Für die Reifen muss eine Form erstellt werden und die Reifen müssen aus einem Material gefertigt werden.
Der Zusammenbau
Der Zusammenbau und die Inbetriebnahme erwiesen sich als einfach und unkompliziert. Auch mit wenig Englischkenntnissen ist die beigelegte Anleitung (Text & Bild) gut zu verstehen.
Das Leveling
Bevor es losgehen kann, muss der Drucker justiert werden. Das so genannte "Leveling" funktioniert auf Knopfdruck.
Bei diesem Vorgang wird der Nullpunkt für die Z-Achse definiert. Dieser Prozess ist notwendig, damit der Abstand zwischen dem Druckbett und der, ich nenne es mal Druckfolie, optimal justiert ist. Stimmt dieser Abstand nicht, kann es zu Problemen mit dem Druck kommen oder dazu führen, dass der Druck gar nicht funktioniert. Ist der Drucker einmal justiert / gelevelt, kann es auch schon losgehen.
Der erste Druck
Auf dem beigelegten USB-Strick befindet sich eine Testdatei, die man als erstes einmal drucken sollte, um zu schauen, ob alle Komponenten / Funktionen des Druckers miteinander harmonieren.
Der Mensch ist von Grund auf neugierig, das wissen auch die Entwickler von Anycubic. Denn dem Drucker wurde eine "Pause" Funktion spendiert. Betätigt man diese, fährt das Druckbett nach oben und man sieht den aktuellen Stand des Ausdrucks.
Ich habe die Funktion nach einigen Minuten des ersten Ausdrucks genutzt, um zu schauen, wie der Stand der Dinge ist. Das kann sich doch schon einmal sehen lassen.
Nach einigen weiteren Minuten ist der Druck beendet und das Druckbett fährt nach oben. Das Resultat des ersten Ausdrucks kann begutachtet werden.
Wobei dieses Resultat noch nicht final ist. Denn am dem gedruckten Teil befinden sich nach Reste des flüssigen Resin.
WICHTIG: Haut- oder sogar Augenkontakt mit dem flüssigen Resin unbedingt vermeiden!
Damit dieses überschüssige Resin entfernt wird, kommt der Ausdruck in die Wash&Cure Einheit. In dem Flüssigkeitsbehälter befindet sich normales Leitungswasser. Wie schon weiter oben beschrieben verwende ich aktuell ELEGOO Resin das mit Wasser abgewaschen werden kann.
WICHTIG: Das verwendet Wasser darf nach Gebrauch nicht in den Ausguss geschüttet werden sondern muss entsorgt werden!
Auch wenn das Resin wasserlöslich ist, bleiben im Wasser Rückstände und die gehören nicht in den normalen Haushaltsabfluss. Das Wasser muss allerdings nicht nach jedem Druck gewechselt werden. Wie lange man dieses Wasser verwenden kann, wird sich im Laufe der Zeit zeigen.
Von einem befreundeten Modellbaukollegen habe ich erfahren, dass sich eine Waschzeit von 6 Minuten als ausreichend bewährt hat. An diesem Wert halte ich mich aktuell auch erst einmal.
Nun kommt der finale Schritt.
Nachdem das Druckteil vorsichtig von der Druckplatte gelöst wurde, muss dieser noch Belichtet werden.
Dieser Vorgang findet ebenfalls in der Wash&Cure Einheit statt, die dafür mit zwei Handgriffen umgebaut wird.
Anschließend wird das Druckteil auf dem Drehteller platziert, der Belichtungszeit eingestellt und der Startknopf gedrückt. Dank des Drehtellers werden alle Seiten des Druckteils gleichmäßig ausgehärtet. Bei sehr komplexen Bauteil kann es nützlich sein, die Position/Winkel des Druckteils anzupassen, damit alle Flächen belichtet werden.
Auf dem Bild ist ein Belichtungszeit von 4 Minuten zu erkennen. Eine Belichtungszeit von 3 Minuten reicht allerdings aus. Durch die etwas kürzere Belichtungszeit lässt sich der vorhandene Support leicht vom Druckteil entfernen. Je nach Komplexität und dicke der Wandstärken kann es vorkommen, dass das Druckteil nach 3 Minuten noch nicht vollständig durchbelichtet ist.
Eine Belichtungszeit von 3 Minuten ist nur ein Richtwert und hängt unter anderem auch vom verwendeten Resin ab.
Sobald ihr eure ersten Ausdrucke erfolgreich in den Händen haltet, schadet es nichts, sich mit der Belichtungszeit und der Dauer des Waschvorgangs zu beschäftigen.
Für meinen FDM-Drucke nutze ich den Slicer Cura, für Resin-Drucker benötigt man einen anderen Slicer. Auch hier habe ich mich auf Empfehlungen von Freunden verlassen und mich für den Lychee Slicer entschieden. Alternativen dazu sind unter anderem CHITUBOX oder Photon Workshop, der von Anycubic stammt. Persönlich hatte ich bis dato nur Erfahrung mit dem Photon Workshop.
Im Vergleich zum FDM-Druck ist die Vorbereitung der fertigen Druckdateien für den Drucker, das Slicern, beim Resin-Druck um einiges umfangreicher. Zudem muss man komplett anders denken, wenn man vom FDM- zum Resin-Druck wechselt.
An dieser Stelle hole ich mal etwas weiter aus, halte mich aber trotzdem eher kurz und knapp.
Beim FDM-Druck versucht man immer eine möglichst glatte Fläche direkt auf dem Druckbett zu platzieren um möglichst wenig support zu verwenden. Je nachdem, wie gut man seinen Drucker eingestellt bzw. den Slicer im Griff hat, kann der Support leicht oder schwer vom Druckteil getrennt werden. Ich habe immer versucht möglichst ohne Support zu drucken.
Am Beispiel eines Armes für einen Ladekran vergleichen wir mal die beiden unterschiedlichen Druckverfahren. Beim FDM Druck wird Filament erhitzt und durch eine Düse gedrückt. Mit der dadurch entstehenden "Wurst" wir das Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut. Je größer das Druckteil, desto länger auch die Druckzeit. Da jede mm des Druckteils abgefahren muss und das Layer für Layer. Sollen zwei Teile gleichzeitig gedruckt werden, wird die Druckzeit mindestens doppelt so lang. Da der Arm keine gerade Fläche hat, die man auf das Druckbett auflegen kann, muss Support verwendet werden. Dieser Support erhöht die Druckzeit enorm. Man kann den Support zwar mit diversen Einstellungen anpassen und auch minimieren, aber jeder mm Support muss von der Düse produziert werden.
Cura Slicer
Layerhöhe: 0,05 mm
Düse: 0,2 mm Airbrushdüse
Filament: 1,75 mm PLA NX2
Druckdauer: 2,45h
Ganz anders verhält es sich beim Resin-Druck.
Das Druckteil wird auch Schicht für Schicht aufgebaut, allerdings kann die komplette Druckfläche (beim Anycubic Mono 4K sind es 132 x 80 mm) mit einem mal belichtet werden. Es spielt also keine Rolle ob ich ein Druckteil drucke oder die Druckfläche komplett ausnutze. Die Druckdauer wird beim Resin-Druck durch des Druckteils bzw. die Art der Anordnung des Druckteils.
Wie auch beim FDM-Druck kann man nicht einfach ins nichts drucken, auch hier wird Support benötigt. Die Menge des verwendeten Supports erhöht allerdings nicht die Druckzeit. Egal wie viel Support verwendet wird, die Druckzeit verändert sich nicht. Was die Druckzeit ändert bzw. beeinflusst ist ein ganz anderer Faktor.
Für ein optimales Druckergebnis ist die Anordnung bzw. die Ausrichtung des Druckteils essentiell. Bedingt durch die Funktionsweise des Resin-Drucks ist es nicht von Vorteil, das Druckteil in der horizontalen auf dem Druckbett zu platzieren. Idealer Weise wird das Druckteil über die X- und die Y-Achse gekippt. Die verwendeten Winkel variieren je nach Druckteil, ich versuche meistens, das Teil auf beiden Achsen im 45 Grad zu drehen. Es gibt aber auch einige Teile, die Drucke ich senkrecht, dann dauert der Druck zwar länger aber ich muss unter Umständen nur sehr wenig support setzen. Figuren Drucke ich z.B. meistens auf dem Kopf stehend, das hat den Vorteil, dass ich für die Finger keinen Support benötige. Vorausgesetzt die Hand/Finger zeigen nach unten.
Lychee Slicer
Layerhöhe: 0,05 mm
Filament: Resin von ELEGOO
Druckdauer: ca. 1,0h
Hier der Beweis, es werden 6 Arme gedruckt und die Druckzeit bleibt gleicht.
Kaum läuft der Drucker wurde auch schon das erste Zubehör bestellt. Auf der Webseite von Anycubic gibt es zwei kleine Kohlefilter für die Luftreinigung - Anycubic AirPure.
Was die kleinen wirklich können wird sich bei den nächsten Ausdrücken zeigen.
Die Filter kommen in einem dezenten weißen Gehäuse und wirken auf den ersten Blick unscheinbar. Im Lieferumfang sind zwei Kohlefilter enthalten die mit zwei Handgriffen eingesetzt werden. Die Filter enthalten einen Akku, der über ein USB Kabel geladen wird. Über die Ladedauer und die Laufzeit der Filter kann ich noch nichts sagen. Der Akku dient zur Stromversorgung für den integrierten Lüfter mittels diesen die Luft bewegt wird.
Das Gehäuse verfügt über einen Luftein- und auslass durch den die Luft eingesaugt gefiltert und dann wieder ausgegeben wird.
Die zwei Filter werden unter den Deckel des Druckers gepackt und verrichten dort während des Druckes ihre Arbeit.
Wurde der Druck beendet, fährt das Druckbett nach oben damit das überschüssige Resin abtropfen kann.
Die Druckplatte bleibt dabei in einer horizontalen Position, was aus meiner Sicht nicht ganz optimal ist. Auf www.thingiverse.com habe ich für andere Resin-Drucker Halter gefunden, die es ermöglichen, das Druckbett nach dem Druck über zwei Achsen geneigt aufzuhängen. Für den Anycubic Mono 4K habe ich sowas leider nicht gefunden.
Auch im Freundeskreis hat noch keinen einen solchen Halter gefunden bzw. konstruiert.
Also wurde "mal eben schnell" das CAD angeschmissen. Das kann ja nicht so schwer sein, einen entsprechenden Halter zu konstruieren. Aus mal eben schnell wurden mehrere Testdrucke auf meinem FDM-Drucker und einige Stunden Grübeln und Tüfteln am CAD.
Da ich solche Teile aktuell lieber auf meinem FDM-Drucker drucke, war eine Prämisse, diese Halterung ohne Support drucken zu können. Dazu kommt, das der Halter permanent am Druckbett befestigt sein soll. Die Halterung darf also während des Drucks und auch danach nirgends anschlagen. Die Winkel für das Abtropfen sollen passen und das Resin muss natürlich auch in die Wanne tropfen. Als Zusatz darf die Halterung auch nicht stören, wenn das Druckbett in die Wash&Cure Einheit zum spülen kommt. Alleine über die Erstellung des Halters könnte ich einen eigenen Bericht schreiben, wenn ich das Projekt Revue passieren lasse. Aber es hat ja ein gutes Ende genommen.
Das Ergebnis ist ein Halter, der permanent am Druckbett gefestigt werden kann und nach dem Druck das Druckbett über zwei Achsen neigt, damit das überschüssige Resin besser abtropfen kann.
Der Halter kann garantiert auch direkt auf dem Anycubic Mono 4k gedruckt werden. Ich habe es allerdings vorgezogen, diesen auf meinem FDM-Drucker zu drucken.
Die finale Version der Abtropfhalterung ist fertig und steht auf Thingivers.com zum Download bereit, Klickt mich.
Anycubic AirPure - Nachdem die ersten Ausdrucke mit aktivierten Filtern durchgeführt wurden, kam die Ernüchterung. Die Filter reinigen zwar die Lust. Nur stellt sich die Frage, warum man die Luft im inneren des Druckers reinigen muss/sollte. Es wäre von Vorteil, die Luft zu reinigen, die nach außen gelangen, die das Gehäuse des Druckers verlassen.
Aktuell kann ich die Luft nur während des Drucks im inneren reinigen/filtern. Um die Filter einzuschalten muss allerdings das Gehäuse geöffnet werden wodurch die Gase, die sich über die Zeit unter der Abdeckung gesammelt haben, entweichen können. Eventuell habe ich an dieser Stelle einen Denkfehler. Ich fände es produktiver, die Luft zu reinigen, die das Gehäuse verlassen und nicht diese, die sich im Gehäuse befinden. Dazu habe ich auch schon eine Idee, muss nur umgesetzt und getestet werden. Der nächste Schritt wird allerdings erst einmal sein, eine Abdeckung für das Druckbett zu besorgen. Damit die Dämpfe des Resin nicht in das Gehäuse gelangen können. Mal schauen was sich da finden lässt.
Die Reise geht also weiter und ich denke ich bin noch lange nicht am Ziel angekommen.
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