Artillery Genius Pro 3D printer in review: Een apparaat voor beginners en professionals
Met de Sidewinder X1 heeft Artillery niet alleen direct-drive extruders weer in de mode gebracht, maar ook veel innovaties op het gebied van uiterlijk en afwerking in het lagere prijssegment geïntroduceerd. Direct-drive extruders en flat ribbon kabelmanagement geven ook de Genius Pro zijn onderscheidende uiterlijk en goede functionaliteit. Bovendien is er een printbed dat op netspanning werkt, dat niet alleen snel opwarmt, maar ook iets energiezuiniger zou moeten zijn dan zijn 24 V collega's, omdat de omweg via een voedingseenheid wegvalt.
Voor ongeveer 310 euro (~$340) krijg je een 3D printer die binnen het uur na zijn aankomst bijna foutloze resultaten print. Zowel een eenvoudige assemblage als een reeds geïntegreerd profiel in Cura dragen hiertoe bij, waarbij slechts minimale aanpassingen hoeven te worden gedaan.
Technische gegevens
Als je de uitrusting van de Artillery Genius en Genius Pro vergelijkt, is het enige grote verschil de nieuwe printbed sensor. Er was ook een kleine verandering in de eindstop sensoren voor de X en Y assen. Deze zijn nu mechanisch en een eigen ontwikkeling van Artillery.
| Artillerie Genius Pro | |
|---|---|
| Gebruikte technologie | FDM, FFF |
| Maximaal printvolume | 220 mm × 220 mm × 250 mm |
| Opstellingsgrootte (zonder kabel) | 43 × 40 cm × 63 cm |
| Bewegingssysteem | X,Y,Z enkelvoudige aandrijving volgens Prusa/Mendel type |
| Extruder | 1 Direct aangedreven extruder met tandwielkast (Titan-Styl) |
| Stuurkaartmicrocontroller |
Artillerie Ruby STM32 F4 (32-bit ARM) |
| Firmware van het testapparaat | Artillery Genius Pro Firmware 3.1.3 (Marlin-derivaten) GCode-compatibel |
| Stappenmotordriver | 4 × FS31W01 (compatibel met Pololu) |
| Aansluitingen | microSD, USB Type-A, USB Type-B |
| Bediening | aanraakscherm, seriële interface via USB |
| Stroomvoorziening | interne 110 V - 240 V tot 24 V voeding 220 V printbed |
| Kenmerken | print bed sensor, lint kabel |
| Fabrikant pagina | Artillerie |
Structuur en opzet
De gehele 3D printer wordt door Artillery geleverd in slechts zes losse onderdelen, waarvan vier de filamentrolhouder zijn. De eigenlijke Genius Pro is gedemonteerd in een basiseenheid en een boog. Om hem in elkaar te zetten, hoeft u alleen maar de boog op de basis te zetten en de vier voorgemonteerde schroeven erin te draaien. De gloeidraadrolhouder wordt dan in elkaar gestoken. De ontbrekende elektrische aansluitingen zijn drie kabels. Zodra deze zijn aangesloten, kan de 3D printer al in gebruik worden genomen. Bij de twee kabels van de Z-motoren moet je er wel op letten dat je de kabels zo ver mogelijk terug in de behuizing leidt. Anders zouden de grote stelmoeren van het printbed krassen op de kabels kunnen maken.
Alle andere verbindingen met de X-motor en printkop zijn al gemaakt via een plug-in contact wanneer de poort is geassembleerd. De connector is blijkbaar een verkeerd gebruikt PCIe slot. De assemblage van de 3D printer neemt in ons geval dus minder dan 10 minuten in beslag, rekening houdend met het uitpakken van alle componenten uit de doos. De Genius Pro kan ook net zo snel gedemonteerd worden als u de printer ruimtebesparend wilt opbergen.
In de leveringsomvang van de 3D printer stopt Artillery ook 500 gram (~18 oz) PLA filament en enkele reserveonderdelen, evenals een ander mondstuk in de doos, naast de gereedschappen die nodig zijn voor de montage. Alle kleine onderdelen zijn verpakt in een stoffen zak met een rits.
Kabelbeheer
Alle kabels op de Artillery Genius Pro zien er netjes uit. Vooral door de gebruikte platte lintkabels is de kans op fouten door kabelbreuk zo goed als nihil. Hoewel men zou kunnen vermoeden dat de dunne lintkabels niet opgewassen zijn tegen de belasting van 40 tot 70 Watt voor de hotend en de motoren, geeft het warmtebeeld geen reden tot bezorgdheid. Met een maximum van 28 °C (82,4 °F), worden deze kabels niet bijzonder warm.
Maar een blik in de 3D printer laat ook uitstekend kabelbeheer zien. Alle kabels die onder netspanning staan, zijn beveiligd met geplooide kabelschoenen die bescherming bieden tegen aanraking.
Stekkercontacten in de basis zijn vastgezet met een klodder hete lijm, naast de JST connectoren. Het enige minpuntje dat kan worden gevonden in de afwerking zijn waarschijnlijk de twee dunne hot glue sporen die over het moederbord lopen in onze test unit.
Moederbord
In het centrum van het Artillery Ruby bord werkt de STM32 F4 32-bit microcontroller. Het bord biedt diverse uitbreidingsmogelijkheden en is volledig compatibel met Marlin, Klipper en andere firmware. Bijzonder prettig is dat de casefan ook door het 32-bit board wordt aangestuurd. Zo blijft de 3D printer stil als hij niet in gebruik is.
De stappenmotordrivers worden in de Artillery Ruby geplugd en zijn Pololu compatibel. In de huidige configuratie zou de 3D printer ook kunnen worden uitgebreid met nog een stappenmotor, aangezien slechts vier van de slots bezet zijn.
De verbinding met de printplaat van het aanraakscherm wordt gemaakt via een seriële poort. Dit bord heeft dus ook een eigen microcontroller en belast niet de rekencapaciteit van de STM32 F4 in de Artillery Ruby. Aan het schermboard zijn echter ook een USB-poort en een microSD-kaartlezer gekoppeld. De vraag is hier of de overdrachtssnelheid tussen het besturingsbord en het beeldschermbord voldoende is om veel kleine instructies over te brengen.
Frame
De Artillery Genius gebruikt ook veel V-Slot aluminium profielen, maar de 3D printer heeft een paar speciale kenmerken. De printkop loopt op een bijzonder hoog 60 mm × 20 mm (~2,4 in x 0,8 in) profiel. Dit zou voor een betere stabiliteit moeten zorgen dan bijvoorbeeld de Voxelab Aquila S2. Artillery gaat ook zijn eigen weg met de rollers van de Z-as en zorgt door middel van veren voor een optimale contactdruk. De Z-as wordt eveneens aangedreven door twee motoren en schroefdraadspindels die op de bovenkruiskop gesynchroniseerd worden door middel van een getande riem. De riemspanners op de afbuigrollen van de X- en Y-as ontbreken hier echter volledig. Dit betekent dat men de bevestigingen van de afbuigspoelen zou moeten losmaken en verplaatsen, indien men de aandrijfriemen van de twee assen weer wil aanspannen.
In de basis is de hoeveelheid stabiliserende aluminium profielen beperkt. Hier is alleen een rechthoek van 40 mm × 40 mm (~1,6 in x 1,6 in) profielen gebruikt. De bovenste dwarsbalk is eveneens van kunststof. Hoewel in de test geen nadeel van de constructie te zien is, rijst de vraag of het grote kunststofdeel ook op lange termijn stabiel zal blijven.
Controle
De Artillery Genius Pro kan worden voorzien van instructies via USB-aansluiting of touchscreen. De afzonderlijke menu's op het touchscreen geven een goed overzicht en bieden een veelheid aan functies. Naast een wizard voor het handmatig uitlijnen van het printbed, kunnen hier allerlei instellingen en auto-bed leveling worden opgeroepen.
Voordat u met de eerste afdruk begint, moet u de Auto-Bed-Leveling uitvoeren en vervolgens met behulp van de wizard de Z-offset instellen. Als de waarden daarna in de EEPROM worden opgeslagen, zouden er nauwelijks problemen mogen zijn met een schone eerste printlaag.
Gcode bestanden worden aan de printer geleverd via microSD kaart of USB stick. De 3D printer kan echter maar één geheugen tegelijk benaderen. Dit moet via de instellingen worden geselecteerd. Tijdens het printen kunnen de printsnelheid, extrusiemultiplier, temperaturen en ventilator worden aangepast. Zo kan men al tijdens een print reageren op problemen en betere instellingen vinden. Met de vele instelmogelijkheden was het in de test mogelijk om toch een Calibration Cube van ABS op te slaan. Uiteindelijk vertoonde deze een even hoge kwaliteit als een eerder uit PLA geprinte kubus.
Vermogen
Afdrukbed
De keramisch gecoate glasplaat van ons testtoestel is uitgesproken vlak. Als alle vier de hoeken van het printbed worden ingesteld op een afstand tot de nozzle van 0,1 mm (~0,00394 in), bereikt onze Artillery Genius een nozzle-afstand van 0,097 mm (~0,0038 in) in het midden. Met automatische bed leveling, werd bijna elke eerste laag perfect geplaatst op het printbed in de test. Maar als het gaat om de hechting van het printbed, werkt de glascoating niet altijd helemaal optimaal. Terwijl PLA en TPU perfect hechten op de verwarmde glasplaat, moest het printbed voor ABS eerst worden voorbehandeld met een aceton-ABS oplossing om überhaupt een goede printbedhechting te krijgen.
Aangezien de combinatie van glazen drukoppervlakken en PETG in sommige gevallen problematisch is, werd een test met PETG niet uitgevoerd. PETG kan leiden tot vernietiging van het oppervlak van een drukbed op glas, omdat het zich daar in sommige gevallen te goed aan hecht.
Het printbed wordt verwarmd met een 220 V siliconen verwarmingsmat. Het verwarmingsproces wordt geregeld via een solid-state relais. De printbedverwarmer had in de test een opgenomen vermogen van maximaal 320 watt en was daarmee in staat om de glasplaat in minder dan een minuut van 18 °C tot 60 °C (64,4 °F tot 140 °F) te verwarmen. De Artillery Genius Pro bereikt 120 °C (248 °F) in minder dan drie minuten. In tegenstelling tot vele anderen heeft het printbed echter geen aluminium plaat die de warmte gelijkmatig zou kunnen verdelen. Op het warmtebeeld is dus heel duidelijk te zien dat er grote temperatuurverschillen zijn op de glasplaat. Vooral bij de bevestigingspunten van de vier stelschroeven zijn grote koude plekken te zien.
Problemen als gevolg van de ongelijkmatige warmteverdeling konden echter niet worden waargenomen. Ook het feit dat het printbed aan de randen niet wordt verwarmd, heeft geen invloed op het printen, aangezien de glasplaat 5 mm (~0,197 in) buiten het bedrukbare gebied uitsteekt.
Als energiebesparende maatregel is de Artillery Genius Pro in de fabriek uitgerust met thermische isolatie aan de onderzijde van het printbed. De volledig verlijmde schuimplaat lijkt in dit opzicht zeer effectief te zijn, aangezien het printbed slechts langzaam afkoelt, zelfs nadat een printproces is voltooid. Het kan tot 20 minuten duren voordat een print van de plaat kan worden losgelaten.
Hotend en extruder
Een direct aangedreven extruder met een reductietandwiel en een Vulcano hot end met een lange verwarmingszone maken van de Artillery Genius Pro een krachtige 3D printer. De in de firmware ingestelde maximum temperatuur voor de hotend is 300 °C (572 °F). Doordat de contactdruk van de rollers in de titanium-stijl extruder kan worden aangepast, kunnen ook flexibele materialen, waar het filament anders te zacht zou zijn, goed worden verwerkt
De hele printkop van de Artillery Genius Pro ziet er al wat volumineus uit, maar naast de extruder en hotend zijn hier ook een radiale ventilator voor objectkoeling, een printbedsensor en LED-verlichting ingebouwd. Tijdens het opwarmingsproces verandert de LED van kleur van blauw naar rood om aan te geven dat de ingestelde temperaturen zijn bereikt.
De titanium-stijl directe extruder van de Artillery Genius Pro laat de verwachte sterke resultaten zien in de extrusietest met PLA. Met de gebruikte Anycubic PLA kan tot 16 mm²/s (~0,025 in²/s) plastic zonder problemen door de Vulcano hot end worden geperst bij 200 °C (392 °F). Hieruit kan een mogelijke printsnelheid van maximaal 180 mm/s bij 0,2 mm (~7,1 in/s bij ~0,0079 in) laaghoogte en 0,44 mm (~0,0173 in) laagbreedte worden berekend.
In werkelijkheid is 120 mm/s (~4.72 in/s) mogelijk met de instellingen in de firmware en het PrusaSlicer profiel. Daarboven zouden aanpassingen moeten worden gedaan aan de terugtrekkingen, versnellingen en lineaire vervroeging om kleine onvolkomenheden te voorkomen. Echter, het testresultaat van 20 mm/s tot 150 mm/s (~0.787 in/s tot 5.9 in/s) in de praktijktest suggereert dat de 3D printer waarschijnlijk in staat is tot zulke hoge snelheden wanneer deze dienovereenkomstig gekalibreerd is.
Afdrukkwaliteit
Profielen voor de Artillery Genius zijn reeds geintegreerd in Cura 4.13.0 en in de huidige PrusaSlicer. Er zijn niet veel vernieuwingen voor de Genius Pro en dus kun je deze profielen bijna zo gebruiken als ze komen. Alleen het commando M420 S1 Z10 moet in de start code van de printer geplaatst worden om de data van de auto-bed leveling te gebruiken bij het printen
Ons testmodel (hier op Thingiverse) kan geen ernstige problemen met de 3D printer aantonen. Slechts een paar kleine foutjes tonen aan dat de retractie instellingen van het Cura profiel voor verbetering vatbaar zijn. Er zijn echter nauwelijks stringing en geen filament blobs te ontdekken. Samenvattend: alle vlakken zijn maatvast, de hechting van het printbed is optimaal en ook overstekken worden zonder problemen gemaakt. De twee print-in-place delen kunnen na het printen worden verplaatst. De printkwaliteit met het gebruikte silk-blue PLA filament is meer dan goed.
Praktijk
De Artillery Genius Pro werkt snel en schoon. De printer maakt doorgaans zowel grote als kleine objecten zonder noemenswaardige problemen. Zelfs als een object een defect vertoont door een slecht ontwerp of verkeerde instellingen, is 3D printen met de Artillery Genius Pro niet gedoemd te mislukken. Dit is heel duidelijk te zien aan het klemblok voor een knikkerbaan op de volgende foto's.
Beveiliging
De uitschakeling van de temperatuurbeveiliging voor het hete uiteinde en het verwarmde printbed werkt feilloos. De verwarmingselementen schakelen betrouwbaar uit, zowel bij kunstmatige opwarming met soldeerbout of föhn als bij plotselinge afkoeling. De firmware detecteert ook kortsluitingen of losgekoppelde kabels.
Wat de veiligheid betreft, levert alleen het op netspanning werkende printbed problemen op. We kunnen zien dat een beschermende geleider ook naar het printbed leidt, maar deze kan niet non-destructief met een multimeter worden getraceerd.
Emissies
Door het open ontwerp verspreiden de geuren van de gebruikte kunststofdraad zich door de hele kamer. Afgezien daarvan konden tijdens de test geen onaangename dampen worden waargenomen.
De Artillery Genius Pro is relatief stil in termen van geluid. De gebruikte ventilatoren zijn allemaal vrij stil en ook de stappenmotoren produceren slechts een beetje geluid zolang het installatieoppervlak geen resonantieruimte biedt. Geluid treedt alleen op bij hogere bewegingssnelheden van de X en Y assen. De Voltcraft SL-10 geluidsniveaumeter bepaalt een maximaal geluidsniveau van ongeveer 50 dB(A). Onder een printsnelheid van 60 tot 70 mm/s (~2.36 tot 2.76 in/s) blijft de Artillery bijna op fluistervolume. Alleen het intrekken van de extruder is enigszins storend. Door het ontwerp moet de motor daarbij snel draaien, en dus ontstaat er een fluitend geluid bij elke terugtrekking. Pas na het smeren van wat vet op de tandwielen werd dit wat draaglijker.
Energieverbruik
Tijdens het printen van een 3DBenchy werd het energieverbruik van de Artillery Genius Pro over de gehele print geregistreerd met behulp van een Voltcraft SEM6000. Over de printduur van 70 minuten heeft de printer gemiddeld ongeveer 75 watt nodig. Het energieverbruik voor het printen van de bekende benchmark is dus ongeveer 0,088 kWh.
Tijdens de opwarmfase van de 3D-printer warmt het printbed op met meer dan 300 W, gevolgd door de opwarming van de hotend met ongeveer 75 watt. De eerste twee lagen van de 3DBenchy werden bijzonder langzaam en zonder gebruik van de ventilator geprint. Het energieverbruik is dus relatief laag van minuut 7 tot minuut 9.
Daarna wordt er op hoge snelheid en met de object-koelfan geprint. In de loop van het printproces daalt het energieverbruik van de printer enigszins, omdat het verwarmde printbed minder hoeft te worden naverwarmd. Naarmate de objecthoogte toeneemt, blaast minder lucht op het printbed, waardoor minder warmte wordt afgevoerd.
De relatief gelijkmatige energieverbruikcurve is ook een bewijs van een goede PID-afstemming van het verwarmingsbed. Alleen de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur te handhaven wordt toegevoerd.
Uitspraak
De Artillery Genius Pro overtuigt in de test. Na de snelle set-up en snelle instelling van het printbed laat de 3D printer weinig te wensen over op het gebied van kwaliteit. Vooral beginners zouden snel hoogwaardige 3D prints moeten kunnen maken met de reeds bestaande profielen in Cura en PrusaSlicer. De 3D printer is niet stil, maar het geluidsniveau ligt zeker onder de waarden van de eerder geteste apparaten.
De Artillery Genius Pro is snel ingesteld en klaar voor gebruik. De printer kan meteen vanaf het begin goede resultaten laten zien
Bovenal is het robuuste ontwerp van de Genius Pro een lust voor het oog. Er zijn nauwelijks punten van kritiek te noemen. De relatief ongebruikelijke lintkabels zorgen voor een zeer opgeruimd beeld, maar zijn ook stabiel en zouden lang mee moeten gaan. Blootliggende kabels zijn alleen te vinden op de twee Z-motoren en de gloeidraad sensor. Maar deze worden niet bewogen en komen niet in contact met bewegende onderdelen wanneer ze correct zijn aangesloten.
Voor gevorderde en professionele gebruikers biedt de 3D printer nog enig potentieel om hoge printsnelheden te bereiken. Relatief kleine aanpassingen aan de retracties en lineaire vervroeging zouden voldoende moeten zijn om goede resultaten te behalen.
Prijzen en beschikbaarheid
De Artillery Genius Pro is onder andere verkrijgbaar op hekka.com voor het equivalent van ongeveer 290 Euro (~$319), met de kortingscode Hekka3Dpro die de prijs verlaagt tot 260 Euro (~$286) op het moment van publicatie van dit artikel. Verzending vanuit een Europees magazijn is momenteel gratis. Onze testunit arriveerde na slechts drie dagen. Als je meer bouwruimte nodig hebt, kun je daar ook de grotere Artillery Sidewinder X2 kopen voor ongeveer 380 Euro(~$417).
Bronnen
Filamenten
