Firma Velleman znana jest przede wszystkim z szerokiej oferty kitów do samodzielnego montażu oraz z asortymentu wyposażenia warsztatowego, takiego jak narzędzia czy zestawy podstawowych elementów do budowy urządzeń elektronicznych. Od kilku już lat belgijski producent mocno eksploruje jednak także pewien segment rynku drukarek 3D.
Kolekcja drukarek Velleman nie liczy wprawdzie zbyt wiele urządzeń do wytwarzania przyrostowego, ale za to każdy z tych modeli całkowicie różni się od pozostałych. Dzięki temu użytkownicy mają możliwość wyboru spośród niezwykle zróżnicowanych (zarówno funkcjonalnie, wymiarowo, jak i cenowo) rozwiązań do druku 3D. W tym artykule porównamy drukarki 3D Velleman serii Vertex, a nasza uwaga skoncentruje się na trzech modelach:
- podstawowym Vertex K8400,
- miniaturowym Vertex Nano K8600
- i niezwykle oryginalnym Vertex Delta K8800.
Zaczynajmy!
Drukarka Vertex K8400
To flagowy model spośród drukarek 3D firmy Velleman. Drukarka Vertex K8400 odróżnia się od swoich konkurentów w tym segmencie urządzeń drukujących przede wszystkim bardzo nietypową formą. Podczas gdy większość sprzętów do druku 3D wyposażonych jest w ramę montażową zbudowaną z profili aluminiowych, czy też (rzadziej) stalowych, inżynierowie belgijskiego potentata zdecydowali się zastosować konstrukcję zgoła inną. Zamiast bazować na elementach metalowych, postawili oni w drukarce Vertex K8400 na specjalnie spasowane, tworzywowe płyty.
Ich grubość oraz sposób mocowania okazały się wystarczające, aby zagwarantować odpowiednią sztywność całej ramy, a jednocześnie zostały na tyle zredukowane, aby całkowita masa drukarki 3D nie przysparzała problemów przy transporcie, czy też ustawieniu urządzenia na miejscu pracy. Sześć odpowiednio powycinanych i nawierconych płyt mocowanych jest za pomocą kilkudziesięciu kątowników z mocnego i sztywnego tworzywa sztucznego. Podczas montażu drukarki 3D Vertex K8400 całość skręca się za pomocą solidnych śrub (producent dostarcza ich obszerny zestaw). W efekcie po zmontowaniu rama drukarki stanowi półotwartą obudowę i jednocześnie główny szkielet konstrukcyjny.
Na tle większości drukarek 3D obecnych w tej chwili na rynku w segmencie amatorskim, a nawet półprofesjonalnym, dość rzadko spotykana jest ogólna konstrukcja mechaniki modelu Vertex K8400. Stół roboczy nie porusza się tu bowiem w ani jednej osi poziomej, tak jak np. w popularnych drukarkach 3D marki Prusa. Jest on natomiast podnoszony w kierunku góra – dół za pomocą solidnego mechanizmu napędzanego śrubą trapezową i łożyskowanego za pomocą czterech porządnych łożysk liniowych. Ruch w płaszczyźnie poziomej w obydwu osiach (x i y) został w drukarce 3D Vertex K8400 uzyskany poprzez odpowiednią konstrukcję ustawionych prostopadle prowadnic umieszczonych w górnej części obudowy.
Jedna drukarka, dwa filamenty
Na bocznych ściankach Vertex K8400 znalazło się miejsce dla dwóch szpul filamentu, a ich swobodny obrót możliwy jest dzięki zastosowaniu specjalnej konstrukcji łożyskowanej osi tychże szpul. Ponadto, w standardowym modelu omawianej drukarki Velleman znajdziemy jeden zespół ekstrudera typu „bowden”, natomiast bez problemu możemy dołożyć także drugi, gdyż model Vertex K8400 jest do tego odpowiednio przygotowany. Takie rozwiązanie technologiczne pozwala bez większych problemów przezbroić drukarkę 3D Vertex K8400 w urządzenie drukujące w dwóch kolorach. Oprócz drugiego ekstrudera trzeba oczywiście dodać także drugi zespół głowicy. Na szczęście ruchomy wózek znajdujący się w tym modelu został w pełni przystosowany do takiej operacji, jak montaż dodatkowej głowicy.
Obsługa i parametry drukarki 3D Vertex K8400
Model Vertex K8400 obsługiwany jest za pomocą znanego z wielu modeli drukarek 3D interfejsu opartego na pokrętle enkodera z przyciskiem. Służy on do wyboru i zatwierdzania funkcji czy też konkretnych nastaw parametrów funkcyjnych drukarki. Drugim elementem interfejsu drukarki 3D Vertex K8400 jest wyświetlacz monochromatyczny LCD 4-liniowy, o szerokości 20 znaków. Całkowite wymiary konstrukcji to 380 x 360 x 395 mm (bez szpul filamentu), a masa drukarki 3D wynosi 10 kg. Solidna rama wykonana została z płyt poliwęglanowych oraz wzmocnionych włóknem węglowym kształtek z ABS-u. Producent podaje, że średni hałas generowany podczas pracy Vertex K8400 wynosi 52 dBA. Drukarka 3D może pracować w temperaturze otoczenia do 25oC, a przechowywać ją należy w temperaturach od -10 do +40 oC.
Wszystko o drukowaniu przy pomocy Vertex K8400
Typowa rozdzielczość warstwy uzyskiwanej za pomocą modelu Vertex K8400 wynosi 0,1 mm, choć można ustawić ją także w szerszym zakresie, tj. od 0,05 do 0,2 mm.
Wymiary stołu roboczego to 215 x 240 mm, a całkowita przestrzeń robocza zamyka się w wymiarach 180 x 200 x 190 mm.
Podstawowy model drukarki 3D Velleman może pracować z szybkością od 30 do 120 mm/s, a prędkość ruchu głowicy dochodzi nawet do 300 mm/s np. podczas wykonywania tzw. ruchów jałowych (czyli ruchów niezwiązanych z nanoszeniem warstw filamentu na drukowany model). Producent zastosował stół roboczy bez podgrzewania, wykonany na bazie płyty szklanej ze specjalną nakładką BuildTak, którą można bez problemu wymienić na nową, jeśli poprzednia ulegnie zużyciu. Nakładki mają jeszcze jedną zaletę: zdecydowanie ułatwiają zdejmowanie stworzonego na drukarce 3D modelu. Natomiast podporę stołu stanowi solidna, perforowana płyta aluminiowa, wycinana techniką CNC. Drukarka została dostosowana do pracy z popularnymi filamentami PLA i ABS o średnicy 1,75 mm.
Maksymalna temperatura pracy głowicy drukującej to 270oC, a jej średnica wynosi 0,35 mm – taki właśnie element znajdziemy w standardowym zestawie dostarczanym przez producenta. Vertex K8400 pracuje na bazie firmware’u Marlin 3D Printer zmodyfikowanego odpowiednio do potrzeb tego modelu, a do generowania plików sterujących pracą drukarki możemy wykorzystywać środowisko Repetier, CuraEngine lub też Slic3r.
Drukarka 3D Vertex Nano K8600
Najmniejszy model drukarki 3D Vertex, jaki powstał w laboratoriach Velleman, jest szczególnie interesującą propozycją dla wielu grup odbiorców. Przypadnie do gustu początkującym amatorom druku 3D, jak i osobom mającym już pewne doświadczenie z wytwarzaniem przyrostowym i poszukującym niewielkiego, zgrabnego, kompaktowego urządzenia, które będzie w stanie pracować bez zajmowania dużej ilości przestrzeni w warsztacie. Wymiary tej maleńkiej drukarki 3D wynoszą zaledwie 230 x 150 x 160 mm, a wymiary obszaru roboczego to 80 x 80 x 75 mm.
Vertex Nano K8600 waży zaledwie 2,3 kg i jest przeznaczona do druku z prędkością do 40 mm/s, przy czym głowica podczas np. ruchów jałowych może przesuwać się z prędkością aż 70 mm/s. Średnica filamentu wynosi oczywiście 1,75 mm, a cały układ dostosowany został do pracy z najbardziej popularnymi rodzajami filamentów, takimi jak PLA oraz ABS. Podobnie jak w większym modelu belgijskiego producenta, także w tej drukarce znajdziemy ekstruder typu „bowden”.
Cała rama drukarki 3D Vertex Nano K8600 oparta została już nie na poliwęglanowych płytach, ale na solidnej, metalowej, blaszanej konstrukcji. Co ciekawe, inżynierom z pracowni Velleman udało się zmieścić w tak małej konstrukcji pełnowymiarowy wyświetlacz LCD z 4 liniami na 20 znaków oraz pokrętło enkodera znane z większości amatorskich drukarek 3D dostępnych obecnie na rynku.
Urządzenie dostarczane jest w postaci zestawu do samodzielnego montażu, dzięki czemu użytkownik, szczególnie początkujący, może znacznie więcej dowiedzieć się o budowie drukarki 3D. O ile w przypadku użytkowania gotowego urządzenia operator nie musi zgłębiać jego budowy, o tyle własnoręczne zmontowanie Vertex Nano K8600 będzie doskonałym szkoleniem ułatwiającym zrozumienie zasad działania całego mechanizmu. Drukarkę Vertex Nano K8600 można zastosować zatem z powodzeniem także jako wprowadzenie w świat konstrukcji maszyn drukujących. Oprócz zestawu można jednak zdecydować się na zakup gotowej, złożonej drukarki 3D.
Drukarka Vertex Delta K8800
Ten model drukarki 3D Velleman jest jednym z najciekawszych konstrukcyjnie i pod tym względem mocno różni się od większości swoich konkurentów dostępnych obecnie na rynku. Projektanci zastosowali tutaj nie prosty przesuw elementów mechanicznych w osiach x i y, ale nietypową konstrukcję manipulatora równoległego. Oznacza to, że głowica drukująca jest przesuwana za pomocą trzech silników obracających się w pionowych osiach równoległych. Popychają one ramiona łączące się za pomocą magnetycznych przegubów z ruchomym wózkiem zawierającym głowicę drukującą.
W punktach początkowych ramiona manipulatora są przesuwane wyłącznie w osi góra-dół. Dopiero złożenie tych ruchów oraz zastosowanie odpowiedniego, matematycznego modelu kinematyki w oprogramowaniu sprawia, że głowica drukarki Vertex Delta K8800 może poruszać się w dowolnym kierunku. Zakres swobody jest tu bardzo duży – obejmuje zarówno kierunki góra-dół, prawo-lewo, jak i przód-tył, czyli wszystkie trzy osie: x, y i z. W tej sytuacji stół roboczy pozostaje całkowicie nieruchomy – porusza się jedynie głowica. Wdrożone rozwiązanie pozwoliło konstruktorom na budowę urządzenia, które jest w stanie tworzyć wysokie wydruki o średnicy podstawy aż do 200 mm (mowa tutaj o średnicy, ponieważ stół jest okrągły), natomiast o wysokości aż do 225 mm.
Wymiary samej drukarki 3D Vertex Delta K8800 wynoszą 770 x 350 x 350 mm, a jej masa, podobnie jak w przypadku modelu Vertex K8400, to 10 kg. Urządzenie może drukować zarówno z popularnymi filamentami PLA i ABS, jak i bardzo przydatnymi TPU czy PET.
Dopuszczalna średnica filamentu jest taka sama, jak w innych modelach Vertex – wynosi 1,75 mm. Drukarka 3D obsługuje funkcję automatycznej kalibracji, a uzyskiwana grubość warstw mieści się w zakresie od 0,05 do 0,4 mm przy standardowej dokładności 0,1 mm. Prędkość ruchu waha się od 180 do 200 mm/s, natomiast prędkość druku – od 20 do 50 mm/s, choć w szczególnych przypadkach może sięgnąć aż 75 mm/s.
Podsumowanie
Belgijski producent drukarek 3D Velleman zaskakuje swoich użytkowników bardzo nietypowymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi, niemal niespotykanymi u pozostałych marek obecnych na rynku. Zarówno poliwęglanowa rama będąca podstawą drukarki 3D Vertex K8400, jak i np. manipulator równoległy zastosowany w Vertex Delta K8800 pokazują, że inżynierowie Velleman cały czas dbają o innowacyjność swoich produktów, a także o ich estetyczną oraz ciekawą dla użytkownika formę mechaniczną. Na uwagę zasługuje ponadto nowoczesny, atrakcyjny design tych drukarek 3D, uprzyjemniający pracę z nimi.
