Компания Bambu Lab официально сняла с производства модель X1 Carbon, выпустив ей на замену новую версию под названием X2D, которая отличается необычной конструктивной компоновкой. В этом материале рассказывается, зачем инженеры Bambu Lab решили оснастить новый аппарат боуденовским экструдером, и как это решение повлияло на стоимость, качество трёхмерной печати и общее удобство эксплуатации устройства.
Конструктивные особенности
По своей конструкции X2D представляет собой сочетание элементов из разных моделей: здесь можно найти черты некогда флагманского принтера X1 Carbon, нового среднебюджетного P2S и текущего флагмана H2D, при этом всё дополнено двойным экструдером, выполненным в необычном исполнении. Как и все 3D-принтеры от Bambu Lab, X2D совместим с системами автоматической смены филамента, и в комплектации X2D Combo поставляется вместе с одним модулем AMS 2 Pro, рассчитанным на четыре катушки. Однако главной особенностью новинки являются именно экструдеры.
Основной экструдер использует прямую (директ) подачу филамента — это означает, что подающий механизм установлен прямо на печатающей головке. Вспомогательный же экструдер полагается на боуденовскую схему: его механизм расположен на задней стенке корпуса, а филамент подаётся в хотэнд по длинной направляющей трубке, которая называется трубкой Боудена.
В последние годы боуденовские экструдеры встречаются всё реже, поскольку они уступают директ-экструдерам по универсальности и стабильности. Некоторые материалы, например мягкие эластомеры, не лучшим образом подходят для боуденовской подачи, так как это усложняет настройку ретракта (втягивания филамента). Тем не менее, в комбинировании двух вариантов есть определённая логика: боуденовские экструдеры выгодно отличаются меньшей массой подвижной части, что снижает нагрузку на приводы каретки. Кроме того, благодаря компактным габаритам части, установленной непосредственно на головке, вспомогательный экструдер занимает меньше полезного объёма.
Рабочий объём и совместимость
Максимальный рабочий объём X2D меньше, чем у флагманской линейки H, но примерно такой же, как у остальных принтеров серий X и P: 256×256×260 мм при печати основным экструдером и 235,5×256×256 мм при использовании вспомогательного экструдера. Конструкторы специально сохранили габариты и полезный объём на уровне предыдущих систем, чтобы X2D без проблем вписывались в стойки и производственные процессы студий 3D-печати, которые уже оснащены более ранними моделями оборудования.
Назначение боуденовского экструдера
Главный момент заключается в том, что боуденовский экструдер в X2D предназначен в первую очередь для работы с опорными материалами. Качество укладки опорных структур не играет особо важной роли, поскольку по завершении печати их всё равно приходится удалять. В этом плане менее точного боуденовского экструдера вполне достаточно, а на относительно низких скоростях качество почти не уступает результатам, получаемым с помощью основного экструдера.
Опорные материалы можно использовать и на одноэкструдерном принтере с системой автоматической смены филамента, но здесь есть важная оговорка: системы AMS не дружат с мягкими эластомерами и специализированными водорастворимыми опорными полимерами вроде поливинилового спирта (ПВС или PVA), который легко набирает влагу и способен засорять систему липкой массой и нагаром. Более того, даже небольшое смешивание двух разных пластиков в хотэнде может приводить к снижению межслойной когезии и потере прочности, поэтому использовать AMS для мультиматериальной печати не рекомендуется в принципе. Это оборудование заточено именно под печать одним полимером в разных оттенках. Если же требуется печать двумя разными полимерами, оптимальный вариант — отдельный хотэнд для опорных материалов, что и реализовано в X2D.
Скорость и точность печати
Укладка основных материалов выполняется директ-экструдером с высокой скоростью и повышенной точностью благодаря уже ставшим обязательными алгоритмам активного гашения вибраций (Input Shaping) и динамического контроля подачи расплава (Pressure Advance). Разработчики заявляют максимальную скорость позиционирования в один метр в секунду с ускорениями до 20 м/с², хотя фактические скорости укладки, конечно, не так высоки и зависят от используемого полимера. При укладке боуденовским экструдером показатели значительно ниже: конструкторы рекомендуют не превышать 200 мм/с и 1 м/с², так как из-за большого расстояния между подающим механизмом и хотэндом системе сложнее регулировать давление расплава.
Приводы экструдеров
Приводы у экструдеров тоже разные. Основной оснащён более точным синхронизированным двигателем на постоянных магнитах, который развивает усилие в восемь с половиной килограмм — это на семьдесят процентов выше, чем механизм подачи филамента в X1 Carbon. Привод вспомогательного экструдера основан на более дешёвом шаговом двигателе, дополненном достаточно мощным редуктором для стабильной подачи филаментов через длинную трубку. Потоки расплава автоматически регулируются вихретоковыми датчиками. Переключение между экструдерами осуществляется посредством механизма, который опускает и поднимает вспомогательный хотэнд. Сопло деактивированного хотэнда блокируется подвижной крышкой, чтобы оно не «сопливило» на модель.
Направляющие и ремни
Каретка теперь перемещается не по углепластиковым направляющим, а по стальным: хотя они и тяжелее, зато проще в обслуживании. На скорость позиционирования и ускорения увеличение массы не повлияло. Даже наоборот, максимальная скорость позиционирования выросла почти вдвое по сравнению с оригинальным X1 — до одного метра в секунду, но дело здесь скорее не в механике, а в обновлённой прошивке. Ремни здесь более продвинутые, чем на P2S — это прецизионные ремни 1.5GT, которые заметно улучшают качество построения стенок.
Температурные режимы и материалы
Оба хотэнда способны разогреваться до 300°C, а шестерни обоих подающих механизмов и сопла выполнены из износостойкой закалённой стали. Это сделано, очевидно, с расчётом на печать высокоабразивными композиционными материалами со стекло- и углеволоконными наполнителями. Рабочий объём термостатирован, что помогает стабилизировать геометрию печатаемых изделий. Столик прогревается до 120°C и накрывается пластинами с фактурными и гладкими полиэфиримидными адгезионными покрытиями.
Система AMS 2 Pro и многоцветная печать
К любому из хотэндов можно подключить модульную систему автоматической смены и просушивания филамента AMS 2 Pro, рассчитанную на четыре катушки с возможностью расширения до четырёх модулей и шестнадцати катушек, хотя делать это со вспомогательным экструдером не имеет особого смысла. При многоцветной печати вспомогательный экструдер можно использовать для укладки одного из цветов, и это даже может давать неплохую экономию филамента, так как системы AMS славятся большими объёмами отходов из-за частой прочистки хотэндов. С помощью слайсера Bambu Studio можно определить, какие два цвета будут использоваться чаще всего, привязать один из них ко вспомогательному экструдеру и тем самым снизить нагрузку на AMS и объём потраченного впустую пластика.
Катушка с филаментом для вспомогательного хотэнда штатно устанавливается на внешний кронштейн, но это не самое лучшее решение, так как пластик не защищён ни от влаги, ни от пыли. Лучше всего использовать отдельную сушилку с прямой подачей филамента в хотэнд, например фирменную AMS HT или ничем не уступающую Space Pi от Creality.
Платформа и нагрев камеры
Bambu Lab X2D построен на той же платформе второго поколения, что и более бюджетный P2S, и в целом две системы очень схожи, но имеют некоторые отличия. В левую боковую панель X2D встроен нагреватель, поддерживающий стабильную температуру в закрытой камере. Объём прогревается всего до 65°C, но и этого достаточно для работы с сильно усаживающимися пластиками вроде акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), поликарбоната или нейлонов без чрезмерной нагрузки на электронные и электромеханические компоненты. Полный прогрев рабочего объёма занимает около двадцати минут с помощью выделенного нагревателя или около десяти минут при включённом подогреве столика.
Вентиляция и фильтрация
Вспомогательные вентиляторы, расположенные в левой и правой стенках, либо циркулируют воздух в прогретой камере, либо помогают быстрее отверждать слои забортным воздухом при скоростной печати медленно застывающими термопластами, например полилактидом (PLA). В штатную комплектацию также входит комбинированный фильтр с вытяжным вентилятором на задней стенке, который изначально отсутствовал на P2S, но позже был добавлен как опция.
Камеры и машинное зрение
За рабочими процессами можно наблюдать удалённо с помощью веб-камеры, направленной на область построения и оснащённой крышечкой для тех, кто опасается подглядывающих хакеров. К этой же камере привязана система машинного зрения, отслеживающая сбои, например забивание сопла или появление «вермишели» (беспорядочного нагромождения пластика). В головку встроена отдельная видеокамера, помогающая выполнять калибровку. Все калибровочные операции, включая определение относительного положения хотэндов, аппарат выполняет самостоятельно. Юстировка отнимает довольно много времени, но выполнять её каждый раз необязательно, и при желании её можно отключить.
Экран и подсветка
Приятным дополнением стал более качественный и чувствительный экран с повышенным разрешением и регулируемым наклоном. Внутренняя подсветка значительно более яркая, чем на оригинальном X1.
Полные технические характеристики
Ниже приведены технические характеристики 3D-принтера Bambu Lab X2D:
- Кинематика: CoreXY
- Количество экструдеров: 2
- Размер области построения: 256×256×260 мм (основным экструдером), 235,5×256×256 мм (вспомогательным экструдером), 235,5×256×256 мм (двумя экструдерами)
- Основной экструдер: с директ-подачей филамента, синхронный двигатель на постоянных магнитах, шестерни из закалённой стали
- Вспомогательный экструдер: с боуденовской подачей филамента, шаговый двигатель, шестерни из закалённой стали
- Хотэнды: цельнометаллические
- Сопло: закалённая сталь
- Диаметр сопел: 0,4 мм (стандартный), 0,2, 0,6, 0,8 мм (опциональные)
- Максимальная скорость позиционирования: 1000 мм/с
- Максимальные ускорения: 20 м/с²
- Максимальная температура хотэндов: 300°C
- Максимальная производительность хотэнда: 40 мм³/с
- Столик: подогреваемый, гибкий, с фактурным и гладким полиэфиримидным адгезионным покрытием
- Максимальная температура столика: 120°C
- Рабочая камера: термостатированная
- Максимальная температура рабочей камеры: 65°C
- Калибровка: автоматическая с построением карты высот
- Система автоматической смены филамента: AMS 2 Pro (опционально либо в комплектации AMS Combo)
- Максимальное количество катушек в одном модуле AMS 2 Pro: 4
- Максимальное количество модулей AMS 2 Pro: 4
- Система очистки воздуха: комбинированная с фильтром грубой очистки (G3), HEPA-фильтром и активированным углём
- Разрешение видеокамеры общего плана: 1920×1080
- Разрешение видеокамеры на головке: 1600×1200
- Контроллеры движения: двухъядерный ARM Cortex-M4 и одноядерный ARM Cortex-M7
- Процессор приложений: четырёхъядерный ARM Cortex-A7 и выделенный нейронный процессор
- Дисплей: 5-дюймовый цветной сенсорный с разрешением 1280×720
- Встроенная память: 8 ГБ (eMMC)
- Интерфейсы: Wi-Fi, USB
- Программное обеспечение: Bambu Studio либо слайсеры от сторонних разработчиков с возможными ограничениями по функционалу
- Диаметр филамента: 1,75 мм
- Расходные материалы для основного экструдера: АБС, АСА, ПЛА, ПЭТГ, термопластичные полиуретаны, поликарбонаты, ударопрочный полистирол, нейлоны, угле- и стеклонаполненные композиты и другие
- Расходные материалы для вспомогательного экструдера: АБС, АСА, ПЛА, ПЭТГ, твёрдые термопластичные полиуретаны, поликарбонаты, ударопрочный полистирол, нейлоны, угле- и стеклонаполненные композиты, поливиниловый спирт и другие опорные материалы
- Габариты (без AMS): 392×406×478 мм
- Вес (без AMS): 16,25 кг
Общее впечатление и позиционирование
Bambu Lab X2D — это удачная попытка создать максимально универсальный и простой в эксплуатации 3D-принтер без излишеств. По стоимости он занимает промежуточное положение между среднебюджетной линейкой P и флагманской H. При этом по качеству печати и производительности он не уступает двухэкструдерному H2D, предлагая аналогичную возможность печати основными и опорными материалами без использования систем автоматической смены филамента.
Боуденовский вспомогательный экструдер — это компромиссное, но вполне продуманное решение, особенно учитывая его назначение как инструмента для укладки опорных материалов. В некоторых аспектах новый принтер даже проще оригинального X1 Carbon: здесь нет углепластиковых направляющих или калибровки с помощью лидара, но они, в общем-то, и не нужны. Отказ от таких излишеств, с другой стороны, позволил заметно снизить стоимость оборудования. В результате получилась относительно недорогая (с учётом возможностей) и удобная в эксплуатации система, которая хорошо подходит для студий 3D-печати и при этом вполне доступна для энтузиастов.
3D-принтеры Bambu Lab X2D предлагаются в стандартной комплектации либо в расширенной X2D Combo с одним модулем AMS 2 Pro. Дополнительно можно приобрести сушилку Bambu Lab AMS HT или Creality Space Pi для работы в связке со вспомогательным экструдером.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-сканирования, 3D-печати и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru