Фотополимерный 3D-принтер Elegoo Saturn - с полной разборкой

Недавно Элегу устроила на Алиэкспрессе аттракцион невиданной щедрости, распродавая свои принтеры. Сатурн по скидке (плюс скидка магазина, плюс промокод Али) выходил 32265 руб — настолько отличная цена для принтера с дисплеем 4к 8.9" с параледом, что я не удержался и разбил копилку :)

Доставка с Российского склада курьерской службой. Правда, магазин Элегу на Али не спешит с отправкой, да и треки выдает какие-то китайские, хотя отправляет через DPD. Только на 4-й день статус отправления наконец изменился с «Накладная создана» на «Груз получен у отправителя». И вот вчера я получил этот принтер, разобрал до винтика, собрал обратно, протестировал печать и слегка изменил ему внешность. Все это я и покажу в обзоре. Много фото.

Для начала заявленные производителем характеристики

Вольный перевод с сайта производителя.

• Интерфейсный дисплей: сенсорный 3.5 дюйма
• Слайсер: Chitu Slicer
• Подключение: USB, Ethernet
• Технология: фотополимерный, LCD SLA
• Засветка: УФ-диоды (405 нм), параллельная
• Разрешение по XY: 0.05 мм (3840*2400)
• Точность по Z: 0.00125 мм
• Толщина слоя: 0.01 — 0.15 мм
• Скорость печати: 30 — 40 мм/ч
• Требования к питанию: 110-240В 50/60Гц (БП на 24В 4А 96Вт)
• Внешние размеры: 28см (Д) * 24см (Ш) * 44.6см (В)
• Область печати: 192мм (Д) * 120мм (Ш) * 200мм (В)
• Вес: 10 кг

Добавлю от себя: это принтер с монохромным дисплеем 4к диагональю 8.9 дюймов, с засветкой «паралед» (дает наилучшую резкость печати из всех распространенных систем). По теоретическим характеристикам аналогичен популярному Anycubic Photon Mono X, но на практике все же превосходит его по нескольким параметрам:
— засветка паралед (у Фотона — матрица линзованных диодов)
— плата управления — от Читу, а это значит полноценную работу антиалиасинга (сглаживания) со 128 уровнями яркости пикселей, Кубики до сих пор делают сглаживание покадровым способом с сопутствующими косяками печати и максимальным количеством уровней 8

Распаковка

Упаковка стандартная для большинства принтеров — картонная коробка, много вспененного полиэтилена, много пленок и пакетов.
Коробка довольно немаленькая и весит около 14 кг. На фото она с линейкой 50 см.


Раскрывается коробка не с торца, как у многих принтеров, а сбоку. Все угловые стороны проложены уголками из очень толстого и твердого картона. Сами углы дополнительно защищены пластиковыми трехсторонними уголками.


Под верхней плитой пенополиэтилена лежит сам принтер и коробка с аксессуарами.


С аксессуаров и начну осмотр :)




В комплект входят:

• Блок питания на 24В 4А
• Провод питания с европейской вилкой
• Тонкие бокорезы
• Шестигранная отвертка
• Набор шестигранников и несколько запасных винтов
• Пластиковый шпатель
• Стальной шпатель
• USB-флэшка на 4 ГБ
• Мерный пластиковый стаканчик на 100 мл
• Три пары латексных одноразовых перчаток
• Две защитные маски
• Книжечка-инструкция
• Бумажка для калибровки

В общем-то стандартный набор для фотополимерного принтера. Что здесь примечательно — это бумажка для калибровки. По мануалу с ее помощью предлагается калибровать высоту платформы над дисплеем, да и на самой этой бумажке это все расписано.


И да, способ калибровки по бумажке — самый распространенный и в принципе неплохо работает. Есть только один нюанс — обычно для этого используют офисную бумагу, толщина которой около 0.1 мм, что более-менее соответствует толщине пленки. А вот бумажка из набора принтера имеет толщину 0.4 мм! Это натуральный картон, толстый и плотный. Каким образом принтер сможет печатать после калибровки по такой бумажке — я не представляю.
Флэшка — обычная нонейм на 4 ГБ. На флешке лежит тестовый файл для печати, мануал в PDF и установочные файлы слайсера Читу (для Windows, Linux и MacOS).
Сам принтер запакован в целую кучу пленок. Сначала идет один большой пакет на весь принтер. На фото ниже он уже снят.


Под ним крышка обернута слегка липкой пленкой, защищающей ее от царапин.
Крышка снимается и под ней оказывается еще один пакет, закрывающий все остальное.


В этой вспененной защите отдельно лежит платформа.


Рабочая поверхность самой платформы так же защищена пленкой.


Ванна металлическая, с нормальной рамкой для пленки. Никаких проприетарных картриджей, взял любую подходящую по размеру пленку и натянул ее. С завода на ванне уже натянута пленка, которая снизу защищена еще одной пленкой. Запасных пленок в комплекте нет. На защитной пленке висит бирка, настоятельно рекомендующая снять эту пленку перед печатью :)


По углам ванны есть четыре винта-ножки, которые во-первых центруют ванну на столе принтера, а во-вторых позволяют ставить ванну на стол, не опасаясь поцарапать пленку.


Слив с ванны полимера достаточно удобен, ничто не мешает. Но есть и минус — барашки фиксации ванны легко вынимаются, не закреплены в отверстиях ванны. Поэтому при снятии ванны эти винты-барашки нужно вынимать и класть где-то рядом, чтобы они не упали куда не надо при сливе полимера, например.

Вообще бирок и предупреждений тут предостаточно :) На дисплее лежит бумажка, предупреждающая, что сдирание поляризационной пленки с дисплея вредит его здоровью. Видимо, уже были прецеденты :))


Сам дисплей защищен еще одной пленкой, на которой так же имеется бирка, советующая снять эту пленку перед печатью.


С другой стороны на столе наклеена бирка, советующая не сдирать черную рамку по периметру дисплея.

Механика принтера

Платформа

Прежде, чем ставить платформу на рычаг оси Z я решил ее разобрать и посмотреть каким образом происходит ее фиксация. Все оказалось весьма примитивно:


В саму платформу посажен на клей стержень с шаром на конце. Фиксатор состоит из разрезного цилиндра и двух мощных (М8) болтов, зажимающих этот цилиндр с двух сторон под 90 градусов. Шар входит в этот цилиндр и обжимается им с помощью этих болтов. Под шаром находится пружина, которая стремится выдавить его из цилиндра — она прижимает платформу к листу бумаги при калибровке. Сам цилиндр держится внутри рычага с помощью мелкого установочного винта. Этот же винт «запирает» шар внутри цилиндра, не давая ему вывалиться. Вот он, виднеется справа на фото.


Честно говоря, мне эта система кажется не очень надежной. Было бы лучше, если бы внутри цилиндра была сферическая проточка для шара, чтобы площадь обжатия была побольше. Но посмотрим на опыт эксплуатации, может быть два мощных винта зажимают шар достаточно хорошо.
Вертикальный ход регулировки платформы составляет около 6 мм. Если убрать пружину, то, думаю, добавится еще миллиметров 5, но и с ней хода вполне хватает.

Платформа по древней китайской традиции оказалась кривоватой. Она слегка выпуклая вдоль длинной стороны. Если прижать линейку с одной стороны платформы, то с другой стороны окажется щель чуть меньше 0.2 мм (щуп 0.15 мм проскакивает, 0.2 мм уже слегка не влазит), то есть высота горба посередине около 0.1 мм, что довольно печально.


Рабочая поверхность платформы шершавая. Причем это не шлифовка, а, скорее, какая-то разновидность дробеструйной обработки. Вот так поверхность выглядит под микроскопом. Размер клетки измерительной сетки — 0.3 мм.

Ось Z

Направляющие на оси Z- полноценные 15-е рельсы, сидящие на довольно жестком основании. Само основание дополнительно укреплено уголками в основании, так что даже при значительном усилии заметной деформации не происходит.


Плавность хода по всей длине отличная, нет ни люфтов, ни закусываний. Ходовой винт — обычный, 8 мм диаметром и с шагом 2 мм. А вот гайка пластиковая (капролон?) и интересной конструкции, безлюфтовая. Такая же стоит и в моем дешевом Вейстеке.



Особенность этой гайки в том, что она разрезная и обжимается на винте за счет конусной втулки, поджатой пружиной, по принципу цанги.
Сам винт является осью мотора, составляет одно целое с ним. Биений не замечено. Мотор крепится к корпусу через довольно жесткий демпфер, что снижает шумность, но почти не влияет на качество печати, в отличии от пружинных муфт.


Концевик один, оптический, внизу. Срабатывает от довольно длинной металлической пластины, закрепленной на рычаге платформы.


В целом по механике твердая оценка 4+ :)

Засветка

Когда я решался на покупку этого принтера, меня не в последнюю очередь соблазнило то, что тут стоит полноценный паралед, судя по роликам в Ютубе. И да, так оно и есть, но все же с небольшой ложкой дегтя :(
Итак, система засветки представляет собой блок параледа, состоящий из трех модулей. Три блока линз, три платы с диодами, три драйвера (на одной плате).



Однако еще когда я его включил в первый раз и засветил тестовую рамку, меня несколько насторожила какая-то мутноватость диодов, видных через линзы.


И возникло подозрение, что тут линзы параледа заматировали, как это сделано у Фрозен Соник Мини 4к — там их просто пошоркали наждачкой. После разборки подозрение подтвердилось — плоская сторона линз матирована. Но хотя бы не китайцем с куском наждачки, а цивильно и равномерно.



Матирование, судя по всему, уже изначально заложено в пресс-формы, в которых отливают линзы. Вот так выглядит это матирование под микроскопом.


Оно понятно зачем так делают — чтобы повысить равномерность засветки и убрать эти границы между отдельными линзами. Но при этом страдает и резкость печати. Незначительно, но страдает.
К слову о равномерности — тут с ней тоже накосячили:

(на пятно посередине не обращайте внимания — это я кинул на экран кусок пластика, чтобы телефону было на чем фокусироваться)
Видно, что центральная часть сильно тусклее крайних. Судя по всему, ток у драйвера центральной платы диодов выставлен ниже, чем у двух крайних. Пока я с этим ничего не делал, но позже попробую отрегулировать ее ток, чтобы яркость всех диодных плат сравнялась между собой.
В целом такой вариант все же получше раструба или линзованного массива, но я бы предпочел прозрачный паралед с его полосами на границах линз. В дальнейшем я хочу попробовать смочить на одном блоке матовую сторону силиконовым маслом, чтобы сделать матирование прозрачным, и сравнить печать тестового кубика над этой линзой и над соседней матовой.

Электроника

Принтер работает под управлением платы от Chitu. Плата нестандартных габаритов, однако схемотехника обычная, читувская. Центральный контроллер, ПЛИС, ЕПРОМ, флэш — все как у стандартных плат, продающихся отдельно.
Общий вид платы с обеих сторон:





Что интересно — на плате распаяна EMMC на 4 ГБ. В меню выбора файла для печати есть возможность переключаться между USB и этой EMMC, но вот возможности скопировать файл с USB на EMMC или обратно — нет. Скорее всего, EMMC используется при печати через Ethernet. Я пока не пробовал эту возможность, но в мануале она описана.

Все остальное стандартно для плат Читу — вентиляторы, разъем для внешнего драйвера мотора, разъем для WiFi (бесполезный из-за полностью металлического корпуса), разъем расширения…

Драйверов засветки, как я уже писал, три штуки на одной плате:

Тесты печати

После того как я наигрался с отвертками и внутренностями принтера, я все же решил попробовать напечатать на нет пару тестовых моделей для проверки резкости печати.
Для начала откалибровал платформу по листу офисной бумаги правильным способом (а не как сейчас модно):

1. Убираем ванну, ослабляем фиксаторы платформы, кладем на дисплей лист бумаги.
2. Нажимаем кнопку «Домой», ждем пока принтер доедет до концевика и остановится.
3. Выбрав шаг 1 мм опускаем платформу кнопкой «Вниз» еще на 2 мм (можно от 1 до 2 мм).
4. Слегка прижимаем одной рукой платформу к листу бумаги, второй рукой затягиваем фиксаторы.
5. Проверяем как бумага двигается под платформой. Она должна с легким усилием двигаться, причем равномерно по всем углам платформы. Если прижата слишком сильно, поднимаем платформу кнопкой «Вверх» шагами по 0.1 мм (жаль, что нет шага поменьше).
6. Нажимаем кнопку «Установить Z=0».

Ключевой момент — ноль должен лежать на 1-2 мм ниже высоты срабатывания концевика. Возможен холивар на эту тему, но я готов обосновать этот способ калибровки не только фразой «у меня и так печатает» :)
Да, и я сразу положил на дисплей кусок лавсановой пленки во избежание застывания полимера на дисплее при случайной протечки. Слишком дорогой дисплей у таких принтеров :) Почему именно лавсан — он очень тонкий (40-50 мкм), а значит будет оказывать минимальное влияние на резкость, он прочный, не тянется, довольно устойчивый к царапинам и не боится температур, которые бывают на дисплее.


Для тестов взял стандартные модели пластины от Харцлабс и кубик от 3DSLA. Полимер — Амералабс кастомный. Время засветки нижних слоев — 30 сек, остальных — 1.5 сек. Высота подъема — 5 мм, скорость подъема — 1 мм/сек, опускания — 2 мм/сек.
Результаты в принципе неплохие, но все же хуже, чем можно было бы ожидать от параледа.










Последняя вертикальная щель 0.1 мм заплыла. Штырьки и отверстия на верхней грани смазаны. В целом весьма неплохо, но могло бы быть и лучше. Вот, например, как печатается кубик на монохромном дисплее с таким же размером пикселя (даже чуть большим — 51 мкм против 50 мкм у этого):



Пока что я ничего серьезного на нем не напечатал, только начал фигурку Дарт Вейдера. Сегодня допечатались тело и голова, в данный момент печатаются плащ и меч :)

Откровенных косяков не обнаружено — ни горизонтальных ни вертикальных полос, раковин, разрывов и т.п. Очень доволен результатом печати :)

Заключение

Пока что единственная модификация, которую я провел на этом принтере, это покраска колпака матовой черной краской из баллончика (отлично совпало с цветом корпуса) :)
Было:


Стало:




Так я теперь могу смело оставлять смолу в ванне на месяц, даже если на принтер будет попадать прямое солнце из окна. Прозрачный колпак все же пропускает достаточно света, чтобы на смоле за пару дней появилась застывшая пленка, если на принтер попадает солнце. Незакрашенной оставил только переднюю сторону.

По итогу могу сказать, что этот принтер оказался вполне достойным, особенно за 32000 руб :) Хотя я был приверженцем Эникубика, их последние модели наводят грусть и печаль — в больших нет параледа, и во всех нет нормального антиалиасинга. Тут же с этим все хорошо. Было бы еще лучше, если бы паралед был нормальным, без матирования линз, но и так все очень даже неплохо, я очень доволен этой покупкой :)