Unglaublich schnell - FLSUN S1 und T1 Delta 3D-Drucker

Wo kartesische 3D-Drucker (Drucker mit x-, y- und z-Achse im rechten Winkel) an ihre Grenzen stossen, beginnt das Reich der Delta-3D-Drucker von FLSUN. Mit Geschwindigkeiten von 1000mm/s und mehr mag das Auge nicht mehr mithalten, der Drucker aber schon.

Der Druckkopf eines Delta-3D-Druckers wird von drei Gelenkarmen, dem sogenannten Effektor, gehalten. Die Arme werden durch vertikal in den Ecken angeordneten Riemen bewegt. Auf diese Weise der Bewegung können sehr hohe Geschwindigkeiten des Druckkopfs erreicht werden.

Genau dieses Prinzip ist allen FLSUN-Druckern zu eigen. Die neuen Modelle S1 und T1 optimieren das Konzept der Delta-3D-Drucker durch Verwendung von sehr leichten Effektorarmen, die aus Carbonfasern gefertigt sind. Im Gegenzug ist der Rahmen beider Drucker komplett aus Metall gefertigt, der sehr verwindungssteif ist. Das schlägt insbesondere beim S1 gewichtstechnisch zu Buche - der S1 bringt stolze 39 kg auf die Waage.

Die Riemen antreibenden Motoren sind beim S1 zusätzlich mit einem geschlossenen Regelkreis versehen, so dass hier eine maximale Präzision erreicht werden kann.

Der S1 erreicht Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 1200mm/s und sein kleinerer Bruder, der T1, immerhin auch noch stolze 1000mm/s. Gedruckt wird aktuell mit bis zu 800mm/s (S1) bzw. 600mm/s (T1). Grund dafür ist, dass es aktuell kaum Filamente gibt, welche höhere Druckgeschwindigkeiten zulassen würden.

Der Druckkopf selbst ist ein Direktextruder, d.h. der Feeder-Motor sitzt auf dem Druckkopf selbst. Über ein Doppelgetriebe wird das 1.75mm Filament vorwärtsgetrieben und im Hotend aufgeschmolzen. Das geschieht im S1 bei Temperaturen von bis zu 350°C und im T1 mit bis zu 300°C. Der S1 verfügt dazu über ein 80W starkes Keramik Heizelement. In beiden Druckern ist standardmässig eine 0.4mm-Düse verbaut.

Beide Druckermodelle verfügen über ein kreisrundes Druckbett wie bei Delta-3D-Druckern üblich. Dieses ist beheizt und verfügt über eine abnehmbare, flexible und PEI-beschichtete Druckplatte. Die maximal erreichbare Temperatur des Druckbetts beträgt 120°C beim S1 und 110°C beim T1. Das Heizbett des S1 ist zudem segmentiert, d.h. es gibt einen inneren und einen äusseren Bereich, wobei zweiter nur bei entsprechend grossen Teilen benutzt wird.

Ebenfalls beheizt ist der Vorratsraum für die Filamentspule im oberen Teil des S1. Hier wird Filament aktiv getrocknet, so dass ein optimales Druckergebnis möglich ist.

Gekühlt wird in beiden Modellen natürlich auch. Neben der obligatorischen Hotend-Kühlung fällt hier v.a. die Bauteil-Kühlung ins Auge, oder vielmehr ins Ohr. Beide Drucker haben einen sogenannten CPAP-Lüfter verbaut. Solche Lüfter wurden für Beatmungsgeräte entwickelt und sind in der Lage, einen sehr hohen Druck zu erzeugen. Der Lüfter, welcher im S1 mit bis zu 40'000 Umdrehungen pro Minute und im T1 mit bis zu 30'000 Umdrehungen pro Minute dreht, schickt über einen Schlauch, Luft mit eben hohem Druck zum Hotend, wo diese dann ringförmig um das Hotend herum auf das Bauteil ausgeblasen wird. Dieses hohe Luftvolumen ist nötig, um bei den oben beschriebenen Geschwindigkeiten den gedruckten Kunststoff schnell genug abkühlen zu können, so dass kein Aufweich- und Verschmiereffekt auftritt. Die hohe Drehzahl ergibt allerdings ein nicht unerhebliches Geräusch, so dass bei voller Drehzahl in etwa die Geräuschkulisse eines Zyklon-Staubsaugers entsteht. Zum Lieferumfang der beiden Drucker gehört jedoch eine Druckdatei für einen Schalldämpfer, der oben auf den Lufteinlass gestellt werden kann und das Geräusch doch schon erheblich reduziert.

Sowohl der S1 wie der T1 verfügen über ein Nivellierungssystem, das zu Beginn jedes Drucks - sofern gewünscht - die Ebenheit der Druckplatte überprüft und Unebenheiten mit der z-Positionen der ersten Schichten entsprechend kompensiert.

Der S1 geht noch einen Schritt weiter und überprüft auf Wunsch die erste gedruckte Schicht mit einem Lidar-Sensor. Zusammen mit einer KI-unterstützten Software-Routine detektiert dieser Sensor Unregelmässigkeiten in der ersten Schicht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die buchstäbliche Basis des Drucks fehlerfrei ist.

Sowohl der S1 wie der T1 verfügen über eine Kamera und einen Filamentsensor.

Bei beiden Modellen kann die Kamera dazu benutzt werden, einerseits den Fortschritt aus der Ferne zu beobachten, und andererseits ein sogenanntes Timelapse-Video aufzunehmen, d.h. ein Zeitraffer des gesamten Druckvorgangs. Beim S1 dient die Kamera zusätzlich zwei automatischen Überwachungsfunktionen. Das ist zunächst die als Spaghetti-Detektiv bekannte Erkennung von Extrusionsfäden, die zwangsläufig entstehen, wenn sich z.B. der Druck von der Druckplatte gelöst und verschoben hat. Zusätzlich gibt es auch eine Erkennung für abgebrochene Teile (Debris Detection).

Während der Filamentsensor in beiden Druckermodellen das Ende des Filaments erkennt, vermag der Sensor im S1 zusätzlich zu erkennen, wenn aufgrund einer Verstopfung kein Filament mehr fliesst.

Beide Drucker werden von einer leistungsfähigen Elektronik angetrieben, mit der sogenanntes Input Shaping, d.h. die Korrektur von geschwindigkeits-geschuldeten Schrittfehler in Echtzeit, möglich ist. Darum stimmt trotz hoher Geschwindigkeit am Schluss das Druckergebnis. Als Firmware kommt beim S1 und beim T1 eine Kombination aus dem FLSUN OS für die Oberfläche und Klipper für die Bewegungssteuerung zum Einsatz. Beide Drucker verfügen über ein WLAN-Modul, so dass Sie via Netzwerk betrieben werden können.

Der S1 hat zusätzlich eine kleine USV (unabhängige Stromversorgung) eingebaut, so dass ihm ganz kurze Stromunterbrüche nichts ausmachen. Auch verfügt der Drucker über einen Standby-Modus mit geringer Stromaufnahme.

Vorbereitet werden die Drucke mit dem FLSUN Slicer, der auf dem Prusaslicer basiert.

Generell sind der S1 und der T1 von FLSUN für alle geeignet, die sehr rasch Objekte aus einem einzelnen Material drucken möchten. Im Fall des S1 können das Unternehmen, Bildungseinrichtungen oder Private sein. Der T1 richtet sich eher an kostensensitive Personen und Institutionen.

Der S1 wird fertig montiert (aktuelle Ausnahme: die Fronttür) geliefert, der T1 muss noch endmontiert werden, wobei dies auch durch DIM3NSIONS übernommen werden kann - in diesem Fall muss der Drucker aber abgeholt werden.

Im DIM3NSIONS Showroom stehen sowohl ein S1 wie ein T1. Kontaktieren Sie uns für einen Besuchstermin.