Cześć wszystkim, oto WIELKI news, na który wielu z Was czekało (niektórzy mogliby powiedzieć, że piątek przyszedł trochę za wcześnie) 😉 Mam przyjemność zaprezentować Wam pierwsze spojrzenie na Original Prusa XL, naszą nadchodzącą wielkoskalową drukarkę 3D CoreXY o wymiarach 36×36×36 cm, ekstruder nowej generacji, nowy hotend, segmentowy stół i zmieniarkę narzędzi (tool changer)!

XL posiada kilka szalonych funkcji (jak np. zawsze perfekcyjna pierwsza warstwa!) i nie mogę się doczekać, aby zagłębić się w szczegóły, ponieważ nowa drukarka ma o wiele więcej niż tylko dużą objętość roboczą. Niemal każdy aspekt maszyny został zaprojektowany całkowicie od podstaw i jest to prawdziwa bestia! Obecnie, rozpoczęcie wysyłek planowane jest na Q2/Q3 2022, ale już teraz uruchamiamy zamówienia przedpremierowe. Tym razem jednak działają one inaczej i wymagają wpłacenia zwrotnego depozytu zamiast wpłaty pełnej ceny z góry – więcej informacji na ten temat znajduje się poniżej.

Zasadniczo, XL jest czymś zupełnie innym niż tylko przeskalowaną MK3S+. Można nawet uznać, że jest to swego rodzaju zapowiedź naszych przyszłych drukarek 3D 😉 Zapoznajmy się więc ze szczegółami!

Budowa Prusa CoreXY

Było wiele zmiennych, które musieliśmy wziąć pod uwagę projektując naszą pierwszą drukarkę CoreXY. Pierwszą z nich był oczywiście odpowiedni rozmiar. Zdecydowaliśmy się na 36 cm na każdym z boków, z wielu powodów. Im większa jest drukarka, tym bardziej podatna jest na wibracje i inne niepożądane efekty, które przekładają się na źle wyglądające wydruki. Tak więc zbudowanie większej MK3 nie przyniosłoby żadnych faktycznych korzyści. Wręcz przeciwnie. Użycie tej samej konstrukcji sprawiłoby szereg problemów – duży, ciężki stół poruszający się wzdłuż osi Y, mniejsza stabilność przy wyższych wartościach w osi Z i tak dalej. CoreXY to był dobry wybór.

36 cm na każdym z boków to więcej niż wystarczająco dla większości dużych obiektów – można np. łatwo wydrukować kask do cosplay’u w jednym kawałku lub wykonać szczegółowe modele architektoniczne. W przypadku masywnych obiektów należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden ważny aspekt: im większy jest wydruk, tym dłużej trwa jego ukończenie. Wciąż dopracowujemy firmware i ustawienia druku, aby móc określić maksymalną prędkość, ale możesz mieć pewność, że dzięki małemu i lekkiemu ekstruderowi z napędem bezpośrednim (direct drive), XL może być bardzo szybka. Z góry zaznaczamy, że naszym celem jest jakość druku, a nie dołączenie do SpeedBoatRace.

Rozważamy jednak wprowadzenie niewspieranego, ale oficjalnego firmware’u Klippera dla tych, którzy chcą poznać granice możliwości. Tak czy inaczej, bez względu na to, jak szybka będzie XL, ogromne wydruki (kilka kilogramów) nadal będą wymagały dni, aby je ukończyć. Implementujemy wszystkie sprawdzone funkcje z naszych obecnych drukarek 3D, aby zredukować stres związany z długimi wydrukami – jak np. panic power i czujnik filamentu .

Plus, są różne praktyczne dodatki, takie jak teleskopowe uchwyty na szpule z filamentem z boku drukarki, które mogą pomieścić szpule o wadze do 2-3 kg – będą one potrzebne, ponieważ XL może przeżuć zwykłą szpulę z filamentem w mgnieniu oka. Dostępne będą również opcjonalne dodatki (osłona/obudowa), które zostaną ujawnione później.

Nowy segmentowy stół podgrzewany

Mając ustalone wymiary, mogliśmy również zakończyć prace nad kolejną przełomową funkcją: naszym nowym segmentowym stołem grzewczym. Dlaczego nie użyć po prostu przeskalowanej wersji naszego standardowego stołu „MK52”? Za każdym razem, gdy widzę dużą drukarkę 3D produkującą coś małego, nie mogę oprzeć się wrażeniu, że nagrzewanie całego ogromnego stołu i spalanie kilowatów energii za każdym razem, gdy chce się coś wydrukować, jest marnotrawstwem. Nasz nowy stół z indywidualnie sterowanymi segmentami 9×9 cm jest nie tylko energooszczędny (można włączać i wyłączać poszczególne segmenty), ale także skutecznie redukuje wypaczanie dzięki szczelinom dylatacyjnym pomiędzy poszczególnymi segmentami. Aby to nieco wyjaśnić: zwykłe stoły podgrzewane mają tendencję do wypaczania się wraz ze wzrostem temperatury. Problem ten nie jest zbyt widoczny przy mniejszych powierzchniach i może być częściowo zrekompensowany przez poziomowanie stołu (Mesh Bed Leveling). Jednak większy stół to większe problemy.

Z segmentowym stołem możemy robić różne rzeczy – na przykład naprzemienne grzanie poszczególnych segmentów w szachownicę (poprzez PWM), co zmniejsza obciążenie zasilacza. Jedną z oczywistych korzyści jest możliwość podgrzewania tylko niektórych z 16 segmentów, jeśli drukowany obiekt jest wystarczająco mały.

Nie trzeba dodawać, że segmentowe stół nie został opracowany tylko dla modelu XL. Dzięki segmentom o wymiarach 9×9 cm, możemy dowolnie skalować nasze maszyny. Czy ktoś powiedział Prusa XXXL? 🙂 Myślę, że nikt jeszcze tego nie zauważył, ale nawet drukarki, które pokazujemy na EXPO 2020 Dubai używają tych padów – tylko w układzie 3×3.

Ale chyba czas przejść do kolejnej gwiazdy targów!

Nextruder i zawsze doskonała pierwsza warstwa

XL jest wyposażona w nasz ekstruder nowej generacji, w skrócie „Nextruder”. Prace nad nim zajęły nam prawie trzy lata i szczerze mówiąc, jest tak wiele nowych funkcji, że trudno jest znaleźć najlepszą z nich, od której moglibyśmy zacząć.

Zacznijmy więc od czegoś, co będzie widoczne za każdym razem, gdy rozpoczynasz nowy druk: wykorzystujemy wysoce precyzyjny czujnik tensometryczny, aby zapewnić zawsze idealną pierwszą warstwę. Zamiast standardowego czujnika, opracowaliśmy własny system. Jest on wbudowany w solidny, jednoczęściowy radiator i pozwala nam mierzyć fizyczne obciążenie radiatora. W rezultacie, możemy użyć dyszy jako czujnika do „sondowania” powierzchni druku. Używamy analogowych odczytów danych, co daje nam precyzyjne informacje do pracy. BTW – lata temu miałem w i2 czujnik tensometryczny, umieszczony pomiędzy ekstruderem a hotendem, do pomiaru siły potrzebnej do ekstruzji. Stare dobre czasy… 🙂

Tak więc, w uproszczeniu: możemy wykorzystać czujnik tensometryczny do niesamowicie precyzyjnego obliczenia wysokości pierwszej warstwy. Nie ma znaczenia, czy właśnie wymieniliśmy dyszę czy płytę stołu – nie trzeba nic kalibrować. Nie ma potrzeby ustawiania Live Z, ręcznej kalibracji, ani żadnych skomplikowanych modyfikacji typu „Nyloc mod”, aby uzyskać idealną pierwszą warstwę. To po prostu działa za każdym razem i z przyjemnością się na to patrzy. Jeśli trochę przesadzę, teoretycznie można włożyć do drukarki deskę, a ona i tak stworzyłaby idealną pierwszą warstwę. Ale nie rób tego! 🙂 W każdym razie, oznacza to, że wkrótce możesz pożegnać się z bawieniem się z pierwszą warstwą i Live Adjust Z!

Czujnik tensometryczny pozwala nam jednak na coś więcej. Możemy teraz rozpoznać zacięcie filamentu w dyszy i wstrzymać drukowanie. W przyszłości chcemy skupić się na możliwości wykrywania częściowej blokady – tak, aby drukarka mogła powiadomić użytkownika na czas przed całkowitym zatrzymaniem przepływu filamentu. A może nawet dodamy wykrywanie oderwania wydruku od stołu.

Gear up!

Aby jeszcze bardziej poprawić jakość druku, ekstruder posiada teraz zupełnie nową, wewnętrznie opracowaną bezluzową przekładnię cykloidalną z dużym, antypoślizgowym kołem zębatym. Ten system zastępuje poprzednie rozwiązanie z dwoma małymi, radełkowanymi kołami zębatymi i pozwala na większą kontrolę nad tym, jak filament jest pod awany do dyszy. W rzeczywistości zastosowaliśmy rozwiązanie nieco na wyrost – przekładnię 20:1. Przekładnia ta ma wydajność znacznie wyższą od tej, którą widzimy w większości innych systemów ekstruzji na rynku i zapewnia bardzo dużą siłę pchania. I działa on zadziwiająco dobrze.

Nextruder posiada również zupełnie nową płytkę elektroniki z dedykowanym procesorem i sterownikiem silnika krokowego, więc w zasadzie wszystko w ekstruderze jest podłączone bezpośrednio do tej płytki, która jest następnie podłączona za pomocą jednego kabla do łatwego do wymiany złącza na krawędzi nowej 32-bitowej płyty głównej. Dodaliśmy także kolejny termistor do bariery cieplnej, dzięki czemu możemy regulować temperaturę zgodnie ze specyfikacją materiału, a także wykrywać przenikanie ciepła.

Dysza, która została opracowana we współpracy z E3D, jest osadzona wewnątrz całkowicie nowego zespołu, który pozwala na łatwe wyciągnięcie całego hotendu (z wszystkimi metalowymi częściami) z ekstrudera. Dysza jest połączona z metalową rurką, co zapobiega różnym problemom wynikającym z niedostatecznego dokręcenia dyszy. Ułatwienie wymiany dyszy było kluczowe, ponieważ chcemy dać użytkownikom więcej opcji drukowania z dyszami o różnych rozmiarach – np. użyć dyszy o większej średnicy dla bardziej wytrzymałych obiektów i szybszego drukowania (przydaje się w przypadku wielkoskalowych drukarek 3D). Żeby było jasne – choć brzmi to znajomo, to jest to coś innego niż system Revo.

Choć mógłbym tutaj napisać znacznie więcej o Nextruderze, to chcę zachować pewne rzeczy na później 😉 Przejdźmy dalej!

Odpowiednie narzędzia do pracy

Ponieważ XL jest maszyną CoreXY, dodanie możliwości wymiany narzędzi jest czymś, co ciągle krążyło w naszych planach. W rezultacie maszyna może pracować nawet z pięcioma niezależnymi głowicami.

Opracowaliśmy mechanizm sprzęgła kinematycznego, który do działania nie potrzebuje elektromagnesów ani innych elementów aktywnych. System jest niezwykle precyzyjny i posiada w pełni automatyczną kalibrację osiowania narzędzi, dzięki czemu po każdej zmianie narzędzia wszystko jest idealnie ustawione. System oparty jest również na tensometrze – nie ma już żmudnych wydruków kalibracyjnych, wszystko jest zautomatyzowane. Głowice drukujące będą po prostu dotykać małego pinu kalibracyjnego i konfigurować odsadzenie automatycznie. Obejrzyj film, który pokazuje wszystko w akcji!

Istnieją również czujniki sprawdzające, czy głowica została pomyślnie zamieniona. Już od kilku miesięcy prowadzimy wewnętrzne testy zmiany głowic i do dziś przeszliśmy przez ponad pół miliona udanych zmian narzędzi bez jednego zająknięcia.

Ponieważ zmieniarka obsługuje do pięciu głowic narzędziowych, oznacza to, że można: łatwo drukować rozpuszczalne podpory, drukować nawet pięcioma kolorami lub używać bardzo różnych materiałów (ponieważ każdą dyszę można podgrzać do zupełnie innej temperatury). Myślimy nawet o mieszaniu różnych rozmiarów dysz w jednym wydruku, aby skrócić czas drukowania. Oczywiście bierzemy pod uwagę również inne narzędzia, nie tylko ekstrudery.

Jeśli potrzebujesz po prostu drukarki o wielkich rozmiarach, to wersja z jednym ekstruderem jest dla Ciebie. Jednak całość jest gotowa do rozbudowy, więc możesz dodać do pięciu głowic narzędziowych. Po zainstalowaniu opcjonalnego mechanizmu zmiany narzędzi, można łatwo przełączać się między dwoma głowicami narzędziowymi. W przypadku trzech do pięciu narzędzi, należy dodać kartę rozszerzeń. W ten sposób można stopniowo rozbudowywać system XL, dostosowując go do własnych potrzeb. Innymi słowy: jeśli kupisz XL z jedną głowicą, będziesz w stanie dokupić system zmiany narzędzi i kolejne głowice osobno.

Nadchodzi w 2022

Zapowiadanie nowego produktu w tych trudnych czasach jest nadal sporym wyzwaniem – jestem pewien, że wszędzie o tym czytasz: brak komponentów, długie terminy dostaw i inne problemy. Chociaż rozpoczęliśmy już podróż w celu wyprodukowania jak największej ilości części we własnym zakresie (kupiliśmy nawet linie montażowe SMD!), potrzebujemy więcej czasu, aby nadać wszystkiemu rozpędu. W tej chwili wciąż jesteśmy zależni od kilku zewnętrznych dostawców, a pozyskiwanie części do badań i rozwoju nie jest łatwym zadaniem. Z drugiej strony, nie mogliśmy dłużej trzymać Cię w niepewności i chcieliśmy w końcu pokazać, co tak długo gotowaliśmy w tajemnicy.

Ze względu na wciąż niepewną sytuację z komponentami i terminami dostaw, zdecydowaliśmy się ustalić rozpoczęcie produkcji XL na Q2/Q3 2022, abyśmy mogli zabezpieczyć wystarczającą ilość komponentów do jej rozpoczęcia. Domyślnie będziemy oferować trzy wersje XL w naszym sklepie internetowym: Pojedyncza głowica, podwójna głowica i pełna wersja pięciogłowicowa. Należy pamiętać, że w przypadku wersji z 3+ głowicami, cena wzrośnie ze względu na dodatkowy potrzebny sprzęt. Bazując na obecnej sytuacji, celujemy w następujące ceny:

• Częściowo zmontowana z jedną głowicą – 1999$ (bez VAT) / 2099€ (z VAT)
• Częściowo zmontowana z dwoma głowicami – 2499$ (bez VAT) / 2599€ (z VAT)
• Częściowo zmontowana z pięcioma głowicami – 3499 USD (bez VAT) / 3699 EUR (z VAT)

Cena w pełni zmontowanej wersji każdego wariantu będzie o 500$ wyższa. Jeśli kiedykolwiek się to zmieni, zamieścimy aktualizację.

Jest dla nas bardzo ważne, aby znać popyt już teraz, abyśmy mogli zabezpieczyć dodatkowe komponenty tak szybko, jak to możliwe. Dlatego już teraz uruchamiamy zamówienia przedpremierowe w naszym nowym sklepie internetowym. Tym razem jednak robimy to w inny sposób. Zamiast płacić od razu pełną cenę, wystarczy zwrotny depozyt w wysokości 200 USD. Dzięki temu możesz zarezerwować swoje miejsce w kolejce (a przewidujemy, że kolejny raz będzie dość długa…). Gdy drukarka zostanie wysłana, skontaktujemy się z Tobą i będziesz móc w pełni edytować swoje zamówienie – zmienić konfigurację drukarki, dodać akcesoria i filamenty. Opłata rezerwacyjna zostanie oczywiście odliczona od całkowitej ceny zamówienia. W ten sposób możemy również lepiej skalować naszą produkcję w zależności od zapotrzebowania.

To na razie tyle i to ostatnie ogłoszenie w tym roku. Wrócimy później, aby podzielić się kolejnymi szczegółami na temat XL. W międzyczasie możesz sprawdzić nasz nowy sklep internetowy, a jeśli jesteś na targach Formnext we Frankfurcie, możesz zobaczyć XL w akcji na naszym stoisku numer A127!

Udanego drukowania!