3D принтер Sapphire Pro от TWO TREES (Два дерева) или мои первые шаги в 3Д печати. Часть первая.

Обзор новичка в 3D печати на 3D принтер Sapphire Pro от магазина TWO TREES (Два дерева). Рассмотрим комплект поставки, сборку 3D принтера, тестовую печать, впечатления от покупки. Кого заинтересовал, прошу под Кат (трафик, много фотографий)

Примерно год назад заинтересовался 3D принтерами. Начал штудировать профильную литературу, сайты, youtube. Очень скоро от переизбытка информации кругом пошла голова… Ещё бы, куча новых терминов, конструктивных решений (пруше подобные, ультимейкеры, H-bot и coreXY, delta), не говоря уже о прошивках и ПО для компьютера. Очень понравился цикл статей по постройке «Правильной дельты» на сайте 3dtoday. Да, дельта-принтер не самое удачное решение для первого принтера и постижения азов 3D печати, но как гласит поговорка: хочется — хуже, чем болит! Были закуплены материалы, комплектующие и неспешно начался процесс сборки. Но, как бывает в таких случаях, собрать 3D принтер не имея в доступе рабочего 3D принтера задача почти нереальная. Заказывать печать на стороне, особенно когда идет процесс прототипирования комплектующих, не самое разумное решение. Поэтому встал вопрос о покупке не сильно дорого 3D принтера с более/менее качественной печатью. Анализ рынка 3D принтеров на Aliexpress поверг в глубокое разочарование. На торговой площадке было большое разнообразие вполне доступных по цене 3D принтеров (250-400$) и при этом абсолютно безбашенная стоимость доставки, от 80$ и выше, убивала всякое желание что-либо покупать. На Тао ситуация была не лучше…
Но в жизни иногда случаются приятные сюрпризы. Этим сюрпризом стала цена на Кит-набор для сборки 3D принтера Sapphire Pro от TWO TREES. На момент заказа действовала скидка, принтер стоил $287.28 (вместо $399.00) и доставка составляла всего $21.05 с украинского склада. Грех было не воспользоваться таким предложением. Заказ был оплачен,

и уже через 3 дня курьер доставил принтер мне домой.
И так, что же я таки приобрел…
Для начала, кому интересно

Кит-набор для сборки 3D принтера упакован в коробку с фирменными логотипами TWO TREES и указанием модели 3D принтера

Внутри коробки 3-х ярусная упаковка из вспененного полиэтилена в ячейках которой расположены комплектующие.
Большинство комплектующих упаковано в индивидуальные ZIP-пакетики с буквенно-цифровым кодом. В инструкции по сборке есть таблица, где по этому коду можно определить что это за комплектующие, а на приведенных рисунках указано на каком этапе сборки они применяются.
Итак, на верхнем ярусе упаковки

расположены: полностью собранная верхняя плита с шаговыми двигателями осей X и Y, рельсами и кареткой, инструкция, 200 грамм тестового филамента, а так же в zip-пакетиках: линейные подшипники, ремень GT2, концевик оси Z, датчик окончания филамента, набор винтиков для сборки рамы, комплект для выравнивания стола, ножки с винтиками, кронштейн для катушки филамента, полностью собранные экструдер и хотэнд, USB кабель для подключения принтера к ПК, а так же инструменты, TF-карта с картридером, тюбик со смазкой.

На среднем ярусе упаковки

расположены: шнур питания с евро вилкой, кронштейн для стола, стол с подогревом, теплоизоляция стола, адгезивная наклейка с логотипом TWO TREES, угловые стойки 20х20 из черного анодированного алюминиевого сплава, линейные направляющие (валы), винт с трапециевидной резьбой оси Z и декоративные накладки, чтобы спрятать провода.

На нижнем ярусе упаковки

расположен корпус принтера с ЖК дисплеем, электроникой, шаговым двигателем и хомутами валов оси Z
В самом низу, под корпусом, расположена нижняя крышка корпуса

Комплектующие более подробно (спрятал под спойлер большое количество фотографий с минимумом текста)

Сборка принтера достаточно простая, почти весь необходимый инструмент есть в комплеке. Почему «почти», потому что прямые руки нужно иметь свои собственные. Если что-то не понятно можно воспользоваться инструкциями, коих предоставлено аж 3 варианта: красочная книжица на глянцевой бумаге с краткой инструкцией на английском языке, такая же инструкция на русском языке расположена на комплектной TF-карте (вся электронная информация касательно этого принтера будет выложена на гугл-диске со ссылкой в конце обзора), тамже, на комплектной TF-карте, есть небольшой видеоролик по сборке.
Поэтому, полностью описывать весь процес сборки не буду. Остановлюсь лишь на некоторых моментах:
— каретки осей X и Y практические сухие

промыл и смазал по новой (при снятии каретки с рельса и обратной установке будьте осторожны, не рассыпьте шарики)
— во время сборки выяснилось, что не все винты, закрученные на заводе, нормально затянуты, поэтому рекомендую все винтовые соединения дополнительно подтянуть.
— в инструкции рекомендуют сначала собрать весь корпус принтера и уже потом установить ремни на оси X и Y. Я поступил иначе. Сначала на верхней плите смонтировал ремни

Вроде всё хорошо, но само крепление ремней повергло меня в уныние. Обычные стяжки, никаких продуманных креплений и натяжителей не предусмотрено

А от одинакового натяжения ремней зависит качество печати.

Мне не понравилось, что шкивы для ремня установлены консольно

Ремни достаточно сильно натянуты и со временем винт, на котором установлены шкивы, может повести.
— соеденительную муфту оси Z рекоендую немного приподнять на оси шагового двигателя на 4-5мм, что бы трапециедальный винт, вставленный в муфту, не касался оси двигателя (так советуют спецы на профильных форумах)

— при монтировании горячего стола на кронштейн можно реализовать 3-х и 4-х стоечное крепление.

Какой вариант лучше, для выравнивания стола во время калибровки его уровня, сказать сложно, на профильных форумах мнения разделились примерно 50/50. В данном комплекте можно реализовать любой из них. На столе и кронштейне есть дополнительно отверстие для варианта с 3-х стоечным креплением

— линейные подшипники LM12KLUU и трапециевидный винт оси Z так же рекомендую смазать.
Этапы сборки корпуса принтера

— при монтировании верхней плиты не забудьте предварительно надеть на левый вал оси Z механический концевик, иначе придется, как и мне, снимать плиту :-)

— установив печатающую голову на каретку оси Х,

наблюдаем ворох проводов

по инструкции их необходимо засунуть в пластиковую трубку типа гофры с продольным разрезом. Раз необходимо, то засовывем и фиксируем на каретке с помощью стяжки

Место расположения этой стяжки выбрано неудачно. У меня случился казус. При первоначальной установке печатающей головки в «Домашнее положение» не срабатывал концевик по оси Y. При нажимании пальцем на сам концевик, он прекрасно срабатывал, а вот при автоматической парковке не хотел. Как оказалось, торчащая стяжка упиралась в хомут левого вала и не позволяла балке оси Х занять крайнее положение.
Также, прячем в гофру и провода от стола

Фиксируем провода в гофрах на профиле с помощью стяжек

— одновременно с упорядочиванием проводов на печатающей головке, устанавливаем тефлоновую трубку для подачи филамента в хотенд.
Один конец тефлоновой трубки вставляется в фитинг на радиаторе хотенда

второй конец вставляется в фитинг на экструдере

Перед этим решил посмотреть, какой термобарьер используется в данной модификации хотенда МК8,

как оказалось со сквозным отверстием, т.е. тефлоновая трубка проходит через термобарьер и упирается непосредственно в тыльную сторону сопла.
Срез тефлоновой трубки должен быть максимально ровным и под углом 90° к продольной оси трубки, иначе расплавленный в хотенде пластик будет выдавливаться между тефлоновой трубкой и тыльной стороной сопла. Кроме того, сама тефлоновая трубка должна быть вставлена в фитинг очень плотно.
Как можно заметить, жгут проводов и сама тефлоновая трубка не закреплены жестко на каретке (стяжка не в счет), что не есть хорошо. В будущем с этим нужно будет что-то сделать, а пока соединил гофру и тефлоновую трубку стяжками

— провода от шаговых двигателей осей Х и Y, а также от концевиков осей Y и Z укладываются в пазы профиля и закрываются декоративными накладками

— в подвале корпуса наводим порядок в проводах с помощью комплектных монтажных стоек и стяжек (10 стяжек для сборки принтера явно мало, рекомендую прикупить дополнительно)

Закрепляем на стойке кронштейн для катушки

Итак, корпус и механика собраны, кабели упорядочены, можно включать…
Но перед первым включением необходимо выставить положение концевика по оси Z. Для этого, сначала закручиваем барашки, регулирующие положение стола, примерно наполовину — чтобы была возможность регулировать стол по уровню. После этого, вращая трапециедальный винт, поднимаем стол пока он не упрется в сопло. Затем, перемещая механический концевик оси Z, добиваемся его срабатывания и фиксируем его. Не самое удачное решение, точно поймать момент переключения механического концевика или оперативно внести коррективы достаточно сложно.
Так как в комплекте принтера датчика для калибровки нет, то предварительно откалибровал стол по листику бумаги (этот вариант калибровки показан в видео по сборке на TF-карте).
Включаем питание принтера и первое что слышим — это отчетливый шум вентиляторов охлаждения. Не сказал бы, что он сильный, но и тихим его не назовешь. Если оставлять печать на ночь, будет мешать.
Смотрим на экранчик, видим простое и лаконичное меню

Всего 3 иконки: Инструмент (Tool), Настройки (Setting) и Печать (Printing). А что ещё нужно???
Поскольку изначально установлен английсктий язык меню, то заходим в Настройки (Setting), нажимаем иконку Language и выбираем Ru русский. Теперь всё гораздо проще и понятней.
Нажимаем иконку Назад и возвращаемся снова в меню Настройки

Поскольку мы уже здесь, то рассмотрим, что же здесь можно настроить. А особо то настраивать нечего.
— пункт WiFi. При наличии платы WiFi, можно посмотреть/изменить её настройки. Поскольку платы нет, то и настройки отсутсвуют

Как приедет плата WiFi, проверю какие настройки будут доступны и дополню обзор;
— пункт вентилятор — настраиваются обороты вентилятора обдува модели

Можно плавно изменять обороты нажимая иконки + и - или ступенчато, нажимая иконки «100%»," 50%", «0%», параметр изменяется от 1 до 255.
К сожалению, нет плавной смены значения при длительном нажатии на иконки + или -;
— пункт инфо — представлена информация о плате принтера, прошивке, настройках WiFi

— пункт продолжить — запускает/продолжает печать модели. Поскольку у меня печать не была запущена, то открывается окно с содержимым TF-карты и предлагается выбрать файл для печати

— пункт отклмотор — отключает шаговые двигатели.
Нажатие на иконку назад приводит к возврату в первоначальное меню.
Переходим в меню инструмент

— пункт нагрев — позволяет выставить температуру нагрева стола или печатющей головки

Кривой перевод на русский язык, само окно почемуто именуется движение, а иконка с изображением печатающей головки — «экструдером»
Нажимая иконки + и - выставляем необходимые значения. Шаг изменения значений можно менять: 1°С — 5°С — 10°С

Здесь также нет плавной смены значения при длительном нажатии на иконки + или -, впрочем, как и в остальных подобных пунктах меню;
— пункт экструзия — позволяет настроить подачу филамента

Здесь также кривой перевод на русский язык, иконки + и - заменены на втянуть и выдавить с соответствующими стрелочками. Так вот, стрелочки сориентированы правильно, а надписи к ним вводят в ступор. Шаг изменения значений можно менять: 1мм — 5мм — 10мм

Саму экструзию также можно регулировать, доступны значения: мин — сред — выс (минимальное — стредне — высокое)

— пункт движение — позволяет перемещать печатающую головку по осям X, Y, Z

Созерцание стрелочек и указанных ими направлений вводит в ступор уже во второй раз. На мой взгляд, ничего общего с реальным перемещением печатающей головки нет.
Шаг перемещения можно менять: 0,1мм — 1мм — 10мм

— пункт домой — позволяет вернуть печатающую головку в домашнюю позицию — дальний левый угол

Здесь же нажатие иконок X, Y, Z позволяет проверить работу концевиков по каждой оси в отдельности. Кроме того, здесь есть ещё одна иконка отклмотор, позводяющая отключить двигатели.
— пункт авто — вероятно, этот пункт должен запускать автокалибровку стола. Но при нажатии на эту иконку, печатающая головка сначала перемещается в домашнюю позицию, а затем в начало координат — левый ближний угол.
— пункт замена — позволяет заправить филамент в печатающую головку

И здесь всё тот же кривой перевод на русский язык, иконки + и - также заменены на втянуть и выдавить с соответствующими стрелочками…
— пункт больше — а там пусто. Возможно, на перспективу…
Нажимаем иконку назад и возвращаемся в первоначальное меню
— пункт печать — позволяет открыть окно печати модели. Если сама печать ещё не начата, то открывается окно с содержимым TF-карты и предлагается выбрать файл для печати

После выбора файла, открывается само окно печати

Здесь, в ходе печати, отображаются текущие параметры

Нажатие на иконки пауза или стоп, можно временно приостановить печать или остановить её полностью.
Нажатие на иконку управление позволяет попасть в меню настройки и изменить необходимые параметры печати: температуру стола и сопла печатющей головки, обороты вентилятора обдува модели.

Пункты меню рассмотрел, теперь пару слов о самой прошивке. В принципе это Марлин 2 – урезанный в плане дополнительных настроек и «перепаханный» для управления с сенсорного экрана.
Дополнительных настроек не то что мало, их почти нет. Что-либо тонко настроить невозможно. У знакомого Sapphire S, на котором установлена плата управления LERDGE-X — вот где простор для тонкой настройки всего и вся…

Проведем тестовую печать.
Для нарезки G-кода буду использовать слайсер CURA 4.7.1, последнюю доступную официальную версию.
Изначально слайстер CURA 4.7.1 принтера Sapphire Pro в своей базе не имеет. Что бы иметь возможность использовать даный слайсер необходимо либо добавить принтер со всеми его параметрами вручную, либо скачать уже готовый профиль с github.com и положить скачанные файлы по пути C:\Users\@___YOUR USERNAME___@\Application Data\cura\4.7. После этого в настройках CURA, в списке доступных принтеров можно найти TWO TREES и модель Sapphire Pro. Также на комплектной TF-карте есть файл sapphire-pro.curaproject (2).3mf с базовыми настройками печати для принтера Sapphire Pro — его необходимо скопировать по пути С:\Program Files\Ultimaker Cura 4.7\resources\meshes\sapphire-pro.curaproject (2).3mf.
Теперь можно заправить филамент и произвести первую пробную печать

Сначала я распечатал тестовый кубик

Детальное рассмотрение кубика показало,

что присутсвует воблинг по оси Z и эхо по осям X и Y.
Воблингом страдает большенство принтеров, имеющих по оси Z трапециедальныйный винт. Как бороться с этой проблемой, можно почитать на профильных сайтах. А эхо по осям X и Y — это уже настройки слайсера и, возможно, придется «поиграться» с натяжением ремней.
После этого распечатал кораблик Бенча


Мда, не фонтан, нужно основательно засесть за настройки слайсера.
Почитав форумы, совершив звонок другу 13Z30, покопавшись в настройках слайсера и внеся в них необходимые изменения, решил сделать ещё одну пробную печать. Но печатать кубик или кораблик не стал, а распечатал более полезные модельки — фиксаторы для гофры.
Сначала 2 штуки на стойку

потом на печатающую головку

и на кронштейн стола

Не идеал, но уже значительно лучше.
Ещё несколько минут и распечатанные модельки заняли свои рабочие места


Кстати, комплектный филамент по качеству не очень… Или старый, или набравшийся влаги. Будучи заправленным в выключенный принтер, несколько раз сам ломался на входе в экструдер.
Когда установил новую катушку с филаментом, выявил ещё один неприятный момент. Катушка пластика, достаточно сильно, выпирает сзади за габариты рамы принтера

Как итог, вплотную к стене принтер уже не поставишь.
Временно перевесил кронштейн на передний профиль


Подведу итоги и обозначу плюсы и минусы:
Что понравилось:
+ жесткий металлический корпус;
+ хорошая кинематика Core XY на рельсовых направляющих;
+ 32-х битная плата управления с достаточной вычислительной мощностью;
+ тихие драйвера ТМС2208 на осях X и Y, работу шаговых двигателей на этих осях практически не слышно;
+ удобный для управления сенсорный экран с хорошей отзывчивостью;
+ всеядный двухвальный экструдер Bondtech BMG, пусть даже и клон;
+ с небольшой «натяжкой», но таки «печатает из коробки».
Что огорчило:
— сухие, не смазанные, каретки и линейные подшипники;
— непродуманное крепление ремней, нет натяжителей;
— консольное крепление шкивов;
— шумные вентиляторы охлаждения;
— шумные драйвера на оси Z и на экструдере, двигатели «поют» на разные голоса и долго рядом с принтером не высидишь, тем более, не оставишь печать на ночь;
— урезанная прошивка, без возможности тонкой настройки параметров;
— перевод меню на русский язык оставляет желать лучшего. Многие пункты переведены «коряво»;
— механические концевики на осях без возможности подстройки их положения;
— неудобный кронштейн для катушки, точнее, место его расположения.

Хотя количество минусов и превышает немного количество плюсов, но неустраняемых недостатков 3Д-принтер не имеет. Как за свои деньги, очень даже неплох. С небольшой «натяжкой», можно сказать, что «печатает из коробки». Лично мне понравился, рекомендую. При наличии прямых рук можно заставить нормально печатать. Но для новичка, как первый 3Д-принтер, наверное, покупать не стоит…

Ссылка на гугл-диск, там собрано: кофигурационные файлы на принтер, инструкции по сборке, программное обеспечение: RepetierHost и Ultimaker_Cura-4.7.1-win64 с файлами профиля и базовыми настройками печати для принтера Sapphire Pro, тестовые модели и видео по сборке, калибровке и настройке ПО от TWO TREES.

Выражаю особую благодарность 13Z30 за идейное вдохновение, моральную и техническую поддержку.

На этом всё, первая часть обзора закончена.
Спасибо за внимание, жду конструктивную критику и комментарии.

PS
Вторая часть будет посвящена доработкам принтера, исправлению его «детских болезней» и модернизации. Но скоро не ждите… ;-)
Мой перспективный план модернизации, не факт, что всё перечисленное в итоге будет реализовано. Но, тем не менее, хочу:
в ближайшее время:
— переделать крепление ремней, установить натяжители
— переделать крепление концевика по оси Z, возможно поставлю оптический концевик
— устранить консольное крепление шкивов
— переделать крепление кронштейна катушки с филаментом
— установить боковые панели на корпус (фанера, плекс или алюминиевый композит — пока не решил, что именно)
— установить/попробовать альтернативную прошивку, есть несколько вариантов, кому интересно и невтерпеж, спрашивайте, поделюсь ссылками и добавлю на гугл-диск
в перспективе:
— если с альтернативной прошивкой не получится, заменить плату управления на LERDGE-X (есть в закромах, покупал для Дельты)
— заменить драйверы А4988 на оси Z и экструдере на TMC2208/TMC2209/LV8729 (есть в закромах, посмотрю, что лучше будет работать)
— заменить комплектную муфту на оси Z на пружинную или с эластичной вставкой (уже куплены, как приедут, буду проверять, сравнивать)
— переделать боуден подачу филамента на директ
— добавить подсветку стола
— установить более точные двигатели с шагом 0,9° на оси X, Y, Z OK42STH47-1684MA (есть в закромах, покупал для Дельты), а на экструдер Bondtech BMG — маленький и легкий NEMA 17HS4023 «блинчик»