Srovnání 3D tiskáren

Často se ptáte, kterou tiskárnu vybrat. Protože na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, připravil jsem pro Vás pár užitečných tipů a srovnání, které Vám mohou při výběru pomoci. Určitě koukněte na tento článek, mohl by být pro Vás zajímavý.

Ve spoustě aspektů se 3D tiskárny nabízené na trhu značně odlišují, ve spoustě se naopak shodují a tyto dvě skupiny se často překrývají. Zkusím proto popsat spíše jednotlivé aspekty než samotné modely, ale i ke konkrétním modelům se určitě dostaneme.

Srovnání podle konstrukce

Rám

Základním předpokladem pro kvalitní tisk je stabilní konstrukce. Té lze dosáhnout buď pevným materiálem použitým pro stavbu a pevnými spoji, případně použitím „horších“ materiálů, ale o to náročnější konstrukcí. Jinými slovy, pokud použijete hliníkové profily, nemusíte mít strach, že by se rám tiskárny prohýbal, a pokud použijete i dostatečně pevné spojovací prvky, bude rám odolný a pevný. To můžeme vidět například u tiskáren Geeetech A10, Geeetech A30, v jisté míře také TEVO Tarantula nebo Anet A2. Oproti tomu například dřevěná překližka použitá u tiskárny Geeetech Prusa I3 Pro W je daleko levnější, ale aby bylo dosaženo pevné konstrukce, musíme tiskárnu v rozích značně zpevnit a použít různé trojúhelníkové vzpěry a podpory nebo pevné konstrukční celky.

Pohyb

Bezpochyby dalším podstatným aspektem kvality a také rychlosti tisku jsou použité komponenty starající se o pohyb. Ať už jsou to ložiska, různá kolečka, vodící nebo závitové tyče, řemeny nebo motory.

Obecně se právě tyto komponenty považují za spotřební materiál a nejsou předmětem záruky. Je to proto, že během tisku dochází k neustálým pohybům a tím i k opotřebení těchto součástí. Kvalitní stavbou a pečlivým seřízením můžete životnost těchto komponent několikanásobně prodloužit.

Nastíním některá podstatná úskalí a prozradím způsob údržby a různá doporučení pro co nejdelší životnost komponent zajišťujících pohyb.

Ložiska

Lineární i radiální ložiska je nutné udržovat v čistotě. Ložiska také nesmí vyschnout. Pravidelně kontrolujte jejich stav, vodící tyče zbavujte nánosů nečistot a prachu, tyče a ložiska potírejte vhodným strojním olejem (například pro šicí stroje nebo holící strojky) nebo vazelínou. Pokud se stanou ložiska hlučnými nebo se těžce pohybují, ihned je vyměňte. Zabráníte tak případnému poškození nebo zničení dalších komponent.

Řemeny

Řemeny udržujte řádně napnuté, ale nepřepínejte je. Řemen včetně všech komponent se musí volně pohybovat. Příliš napnutý řemen bude namáhat osy kladek a motory. Běžným jevem u řemenů je jeho natahování. Proto je vhodné kontrolovat míru napnutí a v případě potřeby řemen napnout. Pokud je protažení řemene příliš velké, nebudou jeho zuby přesně zapadat do řemenice. Takový řemen dále nepoužívejte, protože není nadále schopen zajistit přesný pohyb vozíku. Protahování řemenů se dá do jisté míry předcházet zakoupením kvalitního řemene armovaného skelným nebo uhlíkovým vláknem. Více napnutý řemen se protahuje rychleji.

Kolečka

Pro kolečka platí totéž, co pro ložiska, navíc ještě dochází k opotřebení povrchů koleček. Čím vyšší je přítlak kolečka k povrchu, tím rychleji se jeho povrch obrušuje. Doporučuji používat kolečka z materiálu POM. Na nových kolečcích dochází k většímu obrušování, proto častěji kontrolujte přítlak koleček a kolečka v případě potřeby očistěte a malinko dotáhněte excentrickou maticí. Jakmile se kolečka přizpůsobí povrchu profilu, mělo by se opotřebovávání zmírnit.

Vodící tyče, profily

Většinou jsou vyrobeny z dostatečně pevných a odolných materiálů a není nutné je vyměňovat. Udržujte je v čistotě a budou Vám dlouho sloužit. Poškozené nebo prohnuté vodící tyče vyměňte.

Závitové tyče

Přesnost závitové tyče a její uložení udává přesnost tisku (zejména hladkost povrchu) v dané ose. Nejčastěji se setkáváme s metrickým nebo trapézovým závitem. Metrický závit je výrazně levnější, je však problém najít dokonale rovnou tyč. Tento problém bývá často patrný u původních modelů Geeetech Prusa I3 Pro B a C. Výměnou závitových tyčí a matic lze viditelně zvýšit kvalitu tisku. Oproti tomu trapézová tyč je přesnější, za to ale výrazně dražší. Její nevýhodou je také strmé stoupání, které v případě slabších motorů nebo těžších vozíků může mít za následek samovolné otáčení a klesání vozíků způsobené gravitací. Toto lze částečně eliminovat předpnutou maticí, zdvojením osy, případně snížením strmosti stoupání. Trapézovou závitovou tyčí jsou osazeny modely Geeetech Prusa I3 Pro W, Geeetech A10, TEVO Tarantula, Geeetech A30 a další. Dobrou zprávou je, že už i stavebnice Pro B disponují trapézovými tyčemi a svou největší bolístku tak odstranily.

Motory

Motory nevyžadují žádnou speciální údržbu. Dostatečně dimenzovaný motor Vám bude dlouho a spolehlivě fungovat.

Extruder

Z pohledu konstrukce odlišujeme dva základní typy extruderů. Přímé extrudery (short distance) a vzdálené (bowdenové) extrudery (long distance). Přímým extruderem jsou vybaveny například modely Geeetech Prusa I3 Pro B a C. Vzdáleným pak Geeetech A10, Geeetech A30, Geeetech E180 a některé varianty TEVO Tarantula, Anet A2 a další.

Přímé extrudery jsou jednodušší na údržbu a snáze se používají. Průchod filamentu je hladší, nevyžaduje dlouhou retrakci při tisku, filament se snáze zavádí i vyměňuje. U vzdálených extruderů mohou nastat potíže například při tisku z flexibilních materiálů.

Vyšší hmotnost přímých extruderů způsobuje vysokou setrvačnost tiskové hlavy, která negativně ovlivňuje namáhání vozíků, při změnách pohybů vznikají vibrace a ty jsou pak vidět na tisknutém modelu. Obecně platí, že lehčí tisková hlava zvládne tisk vyšší rychlosti lépe. Ve skutečnosti však rychlost tisku ovlivňují i další faktory.

Extrudery s podavači vybavenými převodovkou (například extruder typu Titan) méně zatěžují motory. Motory mohou být menší, lehčí, spotřebují méně energie a nevzniká tolik tepla.

Tisková hlava

Tisková hlava má za úkol roztavit filament a v přesných dávkách jej dopravit tam, kde je ho potřeba. Existují různé konstrukce tiskových hlav a nelze s určitostí říci, která je nejlepší. Držme se proto obecných zásad, jako je hmotnost, schopnost udržet vhodnou teplotu a správného oddělení pevné a horké části filamentu. Se všemi nabízenými typy můžete dosáhnout uspokojivých výsledků.

Průměr trysky

Průměr trysky ovlivňuje výslednou kvalitu tisku a jeho rychlost. Nejčastěji používané jsou průměry 0,4 a 0,3 mm, můžeme však použít i trysky 0,1 – 1 mm. Menší trysky jsou schopné přesněji nanášet filament, vetší pak rapidně snižují dobu tisku. Například výměnou trysky z 0,3 na 0,4 můžete snížit čas potřebný k tisku při zachování stejné výšky vrstvy o cca 50%.

Tisková podložka

Kvalita tiskové podložky velmi ovlivňuje zejména adhezi tisknutého objektu a také náročnost kalibrace.

Skleněná podložka má obrovskou výhodu v ceně. Nemusíte totiž shánět žádné speciální sklo, vystačíte si i s tabulkou běžného tvrzeného skla, kterou zakoupíte za pár korun u svého sklenáře. Další výhodou je snadná výměna podložky, což Vám dává možnost téměř okamžitého pokračování v dalším tisku. Na skleněných podložkách dobře drží materiály jako PLA, TPE, PET, pro ABS je vhodné použít ABS juice.

Hliníková podložka je trošku dražší než skleněná, většinou je pevnou součástí tiskové podložky, a proto se nedá snadno vyměňovat. Je ale velmi pevná a odolná, přilnavost je dostatečná podobně jako u skla. Protože je hliník relativně měkký, je potřeba dát pozor při kalibraci a při odstraňování výrobků, aby nedošlo k poškrábání.

Existují ale i různé druhy speciálních podložek. Většinou se jedna o kombinaci základního typu podložky jako sklo nebo hliník se speciálním nástřikem. Například mikroporézní nástřik na podložkách Geeetech SuperPlate při zahřátí výborně drží materiál PLA a TPE nebo HIPS. Horší je to s ABS a PETG, ale také to jde. Na většinu speciálních podložek není možné použít ABS juice, protože nástřiky neodolávají acetonu. V případě nutnosti lze použít vodou ředitelné prostředky, lepidla nebo pásky.

Speciálními podložkami jsou vybaveny například modely Geeetech A10, Geeetech A30, Geeetech E180 nebo TEVO Tarantula.

Typ konstrukce

Základní dělení podle typu konstrukce je na tiskárny typu delta (Rostock) a Prusa I3.

Základem nejznámějšího a nejrozšířenějšího konceptu Prusa I3 je pohyb tiskové hlavy ve 3 osách X, Y a Z. Vyznačují se dostatečnou přesností a jednoduchostí co do konstrukce, používání i chápání toho, jak fungují. V drtivé většině konstrukcí je pohyb v ose X zajištěn pohybem tiskové hlavy pomocí řemene a motoru umístěného na kraji. Pohyb v ose Y je zajištěn pohybem vlastní tiskové podložky a osu Z tvoří jedna nebo více závitových tyčí, které svým otáčením pohybují osou X s tiskovou hlavou.

Oproti tomu u tiskáren delta se o pohyb tiskové hlavy starají tři nezávislé vozíky posunující se po věžích Alfa, Beta a Gama. Tiskovou plochu tvoří nepohyblivá kruhová podložka umístěná ve středu rovnoramenného trojúhelníku, v jehož rozích stojí věže Alfa, Beta a Gama. Absencí pohyblivého vozíku můžeme dosáhnout velmi kvalitního a rychlého tisku. Kalibrace a zejména pak přestavba konceptu delta je ale náročnější a vyžaduje dostatek zkušeností.

Hodnocení podle výrobců

Budu se zabývat pouze hodnocením výrobců, jejichž výrobky jsem měl možnost vyzkoušet. Zohledním také zkušenosti zákazníků a informace s diskusních fór.

Anet

Spousta zákazníků preferuje výrobky značky Anet, zejména kvůli jejich ceně a rozšířenosti na internetu. Pro nedostatek podpory ze strany výrobce jsem však spolupráci s firmou Anet dále nerozvíjel. Výrobky této značky nejsou open source. Neoficiální dokumentace je částečně dostupná v diskuzích a fórech. Anet své výrobky dále nerozvijí a dle mého názoru se jedná o firmu zaměřenou hlavně na masivní produkci a prodej. Na dotazy svých zákazníků reaguje se značným zpožděním nebo vůbec.

Geeetech

Velmi vstřícná firma vůči svým obchodním a servisním partnerům, ale také koncovým zákazníkům. Firma je zaměřena na low-endový trh, má ale velkou snahu své výrobky dále rozvíjet a upgradovat, aktivně sbírá zpětnou vazbu na své produkty, zajišťuje záruční i pozáruční servis, repasi a recyklaci svých výrobků pomocí svých partnerů (Levné 3D tiskárny jsou jedním z nich).

Většina výrobků je open source s oficiální dokumentací a podporuje open source firmware. Proto jsou právě jejich výrobky vhodné pro zkoumání, laborování a další přestavbu.

TEVO

TEVO vsadilo především na moderní design a prvky, které na zákazníka udělají dobrý první dojem (vzhled, balení, promo a cena). Bohužel, po chvíli okouzlení mizí. Výrobky TEVO rozhodně nepatří mezi špatné, pro začátek určitě stačí. S open source však nepočítejte a stejně jako v případě Anet musíte zdroje hledat jinde než u výrobce. Dostupná je alespoň komunita na Facebooku.

Hodnocení jednotlivých modelů

Budu se snažit vypíchnout hlavní přednosti a nedostatky jednotlivých modelů.

A2, Anet

+

Stabilní hliníková konstrukce, nepoužívá lineární ložiska, lehký bowdenový extruder, trapézová závitová tyč

-

Samostatný napájecí zdroj bez krytu, dlouhý bowden, není open source, nemá ovládání kolečkem, používá oblá kolečka, špatná podpora od výrobce, pouze jedna tyč pro osu Z, nemá hlavní vypínač

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

80%

40%

85%

60%

80%

75%

A6, Anet

+

Napájecí zdroj je součástí konstrukce, hliníková tisková podložka

-

Napájecí zdroj je bez krytu, není open source, ovládání kolečkem pouze s grafickým displejem, špatná podpora od výrobce, „těžkopádná“ konstrukce, nemá hlavní vypínač.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

75%

40%

85%

40%

75%

60%

A8, Anet

+

Napájecí zdroj je součástí konstrukce, hliníková tisková podložka

-

Napájecí zdroj je bez krytu, není open source, ovládání kolečkem pouze s grafickým displejem, špatná podpora od výrobce, nemá hlavní vypínač.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

75%

40%

85%

40%

75%

65%

A10, A10D, A10M, Geeetech

+

Napájecí zdroj je součástí konstrukce, speciální tisková podložka, POM kolečka ve tvaru V, lehký bowdenový extruder s integrovaným chlazením výrobku, pevný hliníkový rám, kompaktní design. A10M navíc čidlo průtoku filamentu, automaticky zastaví tisk při chybě a umožňuje v něm pokračovat. 
Vylepšená konstrukce modelů A10 nově pomohla vyřešit nedostatky s uchycením pojezdu podložky. Otočením vodícího profilu doslo ke stabilizaci podložky i ke snížení celkové výšky tiskárny. Toto vylepšení získaly během cca 3 měsíců od zavedení na trh.

-

Uchycení pojezdových koleček u původní verze není 100%. Podložka bývá malinko vlnitá a snadno se poškrábe – pozor při kalibraci.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

85%

80%

95%

90%

90%

92%

A30, Geeetech

+

Velmi velká tisková plocha, barevný dotykový display, čidlo průtoku filamentu, automaticky zastaví tisk při chybě a umožňuje v něm pokračovat, možnost cloudového tisku, napájecí zdroj je součástí konstrukce, speciální tisková podložka, POM kolečka ve tvaru V, lehký bowdenový extruder s integrovaným chlazením výrobku, pevný hliníkový rám.

-

Podložka se snadno poškrábe – pozor při kalibraci. Cena.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

85%

80%

90%

90%

90%

90%

Delta Rostock 301, Geeetech

+

Tříbarevný tisk, mixovací tryska, integrovaný držák filamentu.

-

Mírné nedostatky v pevnosti konstrukce, dlouhé bowdeny, samostatný napájecí zdroj.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

-

75%

85%

45%

75%

-

Delta Rostock G2S, Geeetech

+

Dvoubarevný tisk, samostatné trysky, integrovaný držák filamentu, open source.

-

Mírné nedostatky v pevnosti konstrukce, dlouhé bowdeny, samostatný napájecí zdroj, chybí kryt zdroje.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

-

95%

90%

45%

75%

-

E180, Geeetech

+

Kompaktní a snadno přenosná, barevný dotykový display, čidlo průtoku filamentu, automaticky zastaví tisk při chybě a umožňuje v něm pokračovat, cloudový tisk, lehký integrovaný bowdenový extruder krytý před dotykem, open source.

-

Malá tisková plocha.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

85%

5%

85%

95%

95%

93%

MeCreator 2, Geeetech

+

Kompaktní a snadno přenosná, boxovaná, integrované chlazení výrobku, open source.

-

Menší tisková plocha.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

85%

60%

85%

95%

95%

93%

Prusa I3 Pro B, C, Geeetech

+

Poučná, jednoduchá a nenáročná, velmi oblíbená, má silnou komunitu, open source. Poslední verze tiskárny již disponuje trapezovými závitovými tyčemi.

-

Metrické závitové tyče u původního modelu, lineární ložiska, chybí kryt zdroje.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

75%

95%

90%

50%

80%

85%

Prusa I3 Pro W, Geeetech

+

Poučná, jednoduchá a nenáročná, velmi oblíbená, má silnou komunitu, dvě závitové tyče s trapézovým závitem, cena, ideální pro přestavbu, open source.

-

Dřevotřískový rám, lineární ložiska, chybí kryt zdroje.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

70%

95%

90%

50%

75%

75%

TEVO Tarantula

+

Hliníková konstrukce, speciální tisková podložka, nepoužívá lineární ložiska, lehký bowdenový extruder, kalibrace bez nářadí, podavač s převodem, dodává se s 2x200g filamentu PLA.

-

Slabá fixace rámu, drobné nedostatky v konstrukci, nevhodné napájení podložky (hrozí přehřátí a vznícení konektoru), samostatný napájecí zdroj bez krytu, dlouhý bowden, nemá hlavní vypínač, není opensource.

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

80%

40%

80%

50%

75%

83%

Srovnání

Kvalita tisku

Přestavba

Cena/
výkon

Montáž

Konstrukce

Celkem

Anet A2

80%

40%

85%

60%

80%

75%

Anet A6

75%

40%

85%

40%

75%

60%

Anet A8

75%

40%

85%

40%

75%

65%

GT A10

85%

80%

95%

90%

85%

92%

GT A30

85%

80%

90%

90%

90%

90%

GT Rostock 301

78%

75%

85%

50%

75%

83%

GT Rostock G2S

78%

95%

90%

50%

75%

83%

GT E180

85%

5%

85%

95%

95%

93%

GT MeCreator2

85%

60%

85%

95%

95%

93%

GT Prusa I3 Pro B, C

75%

95%

90%

50%

75%

85%

GT Prusa I3 Pro W

70%

95%

90%

50%

75%

75%

TEVO Tarantula

80%

40%

80%

50%

75%

83%

Chybějící údaje ještě nebylo možno ověřit a budou brzy doplněny.

Závěrem

Snažil jsem se hodnotit objektivně, využívám i zpětná hodnocení od zákazníků, kteří již nakoupili a tiskárny nějaký čas používají. Uznávám, že některé vlastnosti někomu mohou vyhovovat, jinému vadit, stejně tak některé nedostatky mohou být pro někoho překážkou, pro jiného výzvou. Při rozhodování berte toto hodnocení s rezervou. Také Vám může pomoci článek Jak vybrat 3D tiskárnu.

Pokud stále váháte nebo si nejste jisti, zavolejte nebo napište, rád Vám poradím a pomohu s výběrem.