Anycubic Photon Mono X 6K Resin-3D-Drucker im Test: hält der Drucker was Anycubic verspricht?
Anycubic ist einer der Big-Player im Geschäft mit 3D-Druckern. Dabei vertreibt das Unternehmen aus Chinas Technologiemetropole Shenzhen Drucker, die sich an alle Anforderungsstufen vom Hobbyisten bis zum professionellen Anwender richten. Der Photon Mono X 6K ist Anycubics neuste Iteration von 3D-Druckern die mit Kunstharz arbeiten.
Der Drucker arbeitet nach dem mSLA-Verfahren. Dabei wird lichtaushärtendes Kunstharz verwendet. Dieses wird in ein Reservoir mit durchsichtigem Boden gefüllt. Das gewünschte Objekt wird erzeugt, indem von unten ausgewählte Bereiche mit UV-Licht (Wellenlänge ≈ 405 nm) bestrahlt werden. So wird das Druckerzeugnis Schicht für Schicht an der Druckplatte aus dem Reservoir gehoben. Das fertige Objekt hängt also quasi auf dem Kopf. Im Gegensatz zum FDM-Verfahren wird beim mSLA-Verfahren immer eine komplette Höhenschicht auf einmal erzeugt.
Der Anycubic Photon Mono X 6K soll dabei besonders schnell arbeiten können. Dafür hat der Drucker ein sehr kontrastreiches LCD-Panel, das die UV-Strahlung nur in den ausgewählten Bereichen durchlässt und eine sehr starke UV-Lichtquelle. Das LCD Panel hat eine Größe von 19,7 × 12,2 cm bei einer 6K-Auflösung von 5.760 × 3600 Pixeln. Damit ergibt sich eine Detailgenauigkeit in der X-Y-Ebene von rund 0,034 mm. Entlang der Z-Achse, also der Höhe, kann eine Auflösung von ungefähr 0,01 mm erreicht werden.
Technische Daten
Äußerlich hat sich beim neuen Mono X 6K wenig im Vegleich zum Vorgänger geändert. Im Inneren sitz nun aber eine noch stärkere UV-Lichtquelle und auch das monochrome LCD ist nicht nur hochauflösender, sondern auch etwas größer als beim Vorgänger.
| Anycubic Mono X 6K | |
|---|---|
| Eingesetzte Technologie | mSLA, LCD-Kunstharz-Drucker |
| maximales Druckvolumen | 24,5 * 19,7 * 12,2 cm = 5,88 L |
| Aufstellgröße | 47,5 * 29 * 27 cm |
| Lichtquelle | 405 nm Matrix-LED mit bis zu 6.500 µW/cm² |
| Maskierung | LCD-Panel 5760 * 3600 Pixel Lichtdurchlässigkeit 6% Kontrastverhältnis 350:1 |
| Horizontale Auflösung | ≈ 34 µm |
| Angegebene maximale Druckgeschwindigkeit | 80 mm/h |
| Netzteil | AC/DC 110 V - 240 V (AC) zu 24 V 144 Watt (DC) |
| Verbindungen | USB-A 2.0 & WLAN |
| Controllboard | Eigenentwicklung Anycubic |
| Steuerung | 3.5-Zoll-Touchsceen Android- oder iOS-App |
| Preis laut Hersteller | 649 US-Dollar |
| Herstellerseite | www.anycubic.com |
Aufbau - Der Drucker kommt nahezu gebrauchsfertig
Bis auf ein passendes Kunstharz ist all das, was für den Einstieg in den Resin-3D-Druck benötigt wird, im Paket enthalten. Nach dem Abziehen verschiedener Schutzfolien und der einfachen Montage der Druckplatte kann es beinahe losgehen. Zunächst sollte jedoch der Drucker über die vier einstellbaren Standfüße möglichst eben ausgerichtet werden, um die gleichmäßige Verteilung des Kunstharzes zu gewährleisten. Anschließend wird die Druckplatte zum Bildschirm ausgerichtet. Als Abstandshalter sorgt dabei das mitgelieferte dicke Papier. Dafür werden die vier Befestigungsschrauben gelöst und die Platte über das Menü des Druckers auf den Nullpunkt heruntergefahren. Unter leichten Druck auf die große Aluminiumplatte werden die vier Schrauben nun wieder befestigt. Nach dem Einbau des Reservoirs kann es losgehen.
Druckvorbereitung - Der Anycubic Photon Mono X 6K kommt mit seinem eigenen Slicer
Im Paket des Druckers ist ein kleiner roter USB-Stick enthalten. Dieser enthält eine ausführliche Anleitung, einen Testdruck und (bei uns) den Photon Workshop in der Version 2.1.29.RC9. Anycubics Slicing-Programm kann dabei alle notwendigen Aufgaben erfüllen. Automatisch generierte Support-Strukturen sind mit den Voreinstellungen ausreichend dimensioniert, das Aushöhlen von Objekten funktioniert problemfrei und auch sonst bietet das Programm kaum Kritikpunkte. Das einfache Slicing-Programm entspricht den Basisanforderungen problemfrei, lediglich die Berechnungen von verschieden Arbeitsschritten könnte etwas schneller gehen, denn das Programm arbeitet nur auf einem Thread. Auf kostenpflichtige Alternativen kann man aber dennoch durchaus verzichten.
Druckqualität - Das 6K-LCD-Panel liefert extrem feine Details
Die feinen Details, welche Kunstharzdrucker erzeugen können, sind erstaunlich. Ein dünnes menschliches Kopfhaar hat eine Dicke von 0,02 bis 0,04 mm. Im Anycubic Photon Mono X 6K hat ein Pixel des LCD-Panels eine Kantenlänge von rund 0.034 mm und erstaunlicherweise kann man im fertigen 3D-Druckerzeugnis bei sehr genauer Betrachtung die einzelnen Pixel erkennen.
Detailgenauigkeit des LCD Panels:
Um die Genauigkeit des Druckes besser einschätzen zu können wurde zunächst ein Testwürfel mit nur einem Zentimeter Kantenlänge gedruckt. Dabei wurde auf jegliche Tricks wie Antialiasing verzichtet, sodass besonders scharfe Kanten entstehen. Die Belichtungszeit pro Schicht wurde auf 1,5 Sekunden bei 100 % Lichtstärke gesetzt. Die Schichthöhe beträgt 0,034 mm.
Bei den folgenden Fotos wurden durch eine starke und punktuelle Lichtquelle und Bildnachbearbeitung die einzelnen Voxel des Druckers deutlich voneinander abgetrennt dargestellt. Nur das erste Bild zeigt annähernd, wie das menschliche Auge die Oberfläche wahrnehmen würde.
Die feinsten Strukturen, welche der Anycubic Photon Mono X 6K problemfrei abbilden kann, liegen mit dem verwendeten Anycubic Basic Resin bei ca. 0,1 mm. Besonders die Schärfe von Kanten im Objekt ist dabei hervorzuheben. Aber auch die Halbkugeln und anderen Schwierigkeiten vom 3DSLA Testcube sind beinahe perfekt erzeugt.
Beleuchtungsverteilung
Für ein ideales Druckergebnis sollten mSLA-Drucker möglichst eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung vorweisen. Nur so kann garantiert werden, dass in allen Bereichen der Druck konstant hochwertig erzeugt wird und selbst kleinste Details perfekt abgebildet werden. Im Anycubic Photon Mono X 6K verteilen 40 Linsen das Licht der dahinter liegenden UV-LEDs.
Eine gedruckte Platte aus dem transluzenten Elegoo Waterwashable Resin in Grün zeigt hier die erste kleine Schwäche des 3D-Druckers auf. Entlang der Kanten der einzelnen Linsen können sich unter Umständen Strukturen im Druckerzeugnis bilden. In dem kleinen Sechseck kann man deutlich zwei horizontale und eine vertikale Linie erkennen. Anscheinend ist die Lichtintensität entlang der Linsenkanten unterschiedlich zu der in der Mitte. Der Linieneffekt wird ausgelöst durch eine ungleichmäßige Polymerisation des Kunstharzes. Es kommt dabei nicht zu einer Änderung in den Dimensionen des gedruckten Objektes, viel mehr bricht der Kunststoff das durchscheinende Licht an diesen Stellen ungleichmäßiger.
Auch der Nagelbettversuch nach Frank Collingwood zeigt kleine Unstimmigkeiten bei der Belichtung. Um sehr filigrane Objekte zu erzeugen, muss man bei der Belichtungszeit des Objektes etwas hochgehen. Getestet wurde hier ebenfalls mit dem Anycubic Basic Resin. Ein perfektes Ergebnis würde jeden der kleinen Nägel erzeugen. Der Testdruck erfolgte zweimal mit unterschiedlichen Belichtungszeiten. In Versuch Eins lag die Belichtungszeit bei nur 1,2 Sekunden. Auch wenn hier nur wenige Nägel übriggeblieben sind, zeigt der Versuch doch, dass es möglich ist, mit dem Anycubic Photon X 6K, je nach Modell, solch kurze Zeiten für die Belichtung anzusetzen. Im zweiten Versuch mit einer eingestellten Belichtungszeit von 1,8 Sekunden wurde ein Großteil der Nägel komplett erzeugt.
Aus den Resultaten der Belichtungstests mit dem Resin-3D-Drucker ergibt sich, dass filigrane Details eine etwas höhere Belichtungszeit benötigen um in allen Bereichen der Druckplatte genaustens wiedergegeben werden zu können. Insgesamt kann man die sich daraus ergebenen kleinen Probleme aber gut beherrschen. Kleine Anpassungen bei der Belichtungszeit oder der Schichthöhe erzeugen hier eine große Wirkung. Die Ausleuchtung des Druckers ist zusammengefasst gut, wenn auch nicht perfekt.
Druckplattenhaftung
Während der gesamten Versuche mit dem Anycubic Photon Mono X 6K hat nur ein einziges der mehr als 20 Testobjekte nicht an dem Druckbett gehalten. Bei diesem Versuch wurde die Belichtung der ersten Schichten jedoch auch auf einen sehr geringen Wert von nur 15 Sekunden eingestellt. Bei allen anderen Versuchen lag die Belichtungszeit der ersten vier Schichten bei 28 Sekunden.
Die Druckplatte, mit ihrem eingravierten Schachbrettmuster, hat eine sehr gute Haftung mit allen getesteten Resins gezeigt. Selbst eher schwer druckbare Kunstharze wie das Elegoo ABS-Like Resin bereiteten dem 3D-Drucker keine Probleme.
Die Druckqualität in der Praxis
Das SMK (Statens Museum for Kunst) ist die Nationalgalerie Dänemarks. Über myminifactory.com stellt das Museum unzählige hochauflösende 3D-Scans klassischer Skulpturen der Allgemeinheit zur Verfügung. Der Diskuswerfer, die Venus von Milo und die kleine Meerjungfrau oder Dänisch Havfrue gehören zu den bekanntesten Skulpturen dieser digitalen Sammlung.
Alle drei Skulpturen wurden von uns mit dem Anycubic Photon Mono X 6K repliziert. Die Detailtreue der Ergebnisse spricht für sich. Der 3D-Drucker hat hier wirklich sehr gute Arbeit geleistet. Mit aktiviertem Antialiasing auf höchster Stufe lassen sich auf der Venus von Milo und auf der kleinen Meerjungfrau kaum Spuren der Herstellung erkennen. Der Diskuswerfer wurde hingegen ohne Antialiasing gedruckt. Mit dem bloßen Auge sind aber auch hier die einzelnen Schichten und Pixel nur schwer erkennbar.
Druckgeschwindigkeit - 80 mm/h sind machbar
Mit den im Photon Workshop V2.1.19 voreingestellten Werten für Schichthöhe, Belichtungszeit und Z-Hub liegt die Druckgeschwindigkeit bei etwas über 40 mm/h. Im Test hat sich jedoch schnell gezeigt, dass die voreingestellten Werte sehr konservativ sind. Mit den entsprechenden Einstellungen kann man viel Zeit sparen.
Der oben gezeigte Diskuswerfer hat eine Höhe von 68 mm über der Druckplatte. Bei einer Schichtdicke von 0,05 mm, einer Belichtungszeit von nur 1,2 Sekunden und einem Z-Hub von 4,5 mm hat der Ausdruck der Statue 55 Minuten gedauert. Rechnet man die Zeit der ersten langsamen Schichten ab, ergeben sich rund 79 mm/h. Mit einigen weiteren kleinen Einstellungen erscheinen auch mehr als 80 mm/h durchaus im Bereich des Möglichen.
Nachbearbeitung der Drucke
Ein großer Kritikpunkt an 3D-Druckern, die mit Kunstharz arbeiten, ist immer wieder der hohe Materialeinsatz. Um das fertige Druckerzeugnis und die Bauteile des Druckers von überschüssigem Kunstharz zu befreien, benötigt man Alkohol, Brennspiritus oder Isopropanol. Da das Kunstharz gesundheitsschädlich seien kann, sollte zudem der Hautkontakt vermieden werden. Daher ist das Tragen von Einmalhandschuhen empfehlenswert. Zum Sauberwischen der Bauteile des Druckers wird in Alkohol getränktes Haushalts- oder Werkstattpapier verwendet. Nicht genutztes Kunstharz wird zudem durch ein feines Lacksieb zurück in die Aufbewahrungsflasche gegeben.
Je nachdem wie viel Zeit und Mühe man in die Nachbearbeitung steckt, verbraucht man hier mehr oder weniger Material. Küchenpapier und Lacksieb benötigt man beispielsweise nur, wenn man das Kunstharz wechseln möchte, den Drucker für längere Zeit nicht benutzt oder ein Druck nicht an der Druckplatte haften wollte und man so den FEP-Film des Reservoirs reinigen oder ersetzen muss. Einige Reinigungsschritte sind je nach Bedarf nicht nach jedem Druck notwendig.
Lässt man die Druckplatte und das Objekt gründlich abtropfen, erledigt die Schwerkraft den größten Teil der Reinigungsarbeit. Wir haben dazu ein kleines Hilfsmittel per 3D-CAD Programm erstellt und anschließend ausgedruckt, mit dem die Druckplatte leicht schräg aufgehängt werden kann. (Die entsprechende STL-Datei ist auf thingiverse.com zu finden.) Nach einem gründlichen Abtropfen ist nur noch so wenig Kunstharz auf dem Objekt und der Druckplatte, dass zur Reinigung gut 100 ml Alkohol und ein bis zwei Blätter Küchenkrepp reichen.
Auch um die letzten Reste vom Kunstharz im Reservoir loszuwerden haben wir eine Vorrichtung erstellt. Diese wird statt der Druckplatte am Hubmechanismus befestigt und nimmt das Reservoir hochkant und leicht schräg gestellt auf. Nachdem die Schwerkraft auch hier den größten Teil der Reinigung übernimmt, reichen so etwa 50 ml Alkohol aus, um den Resinbehälter zu reinigen.
Füllt man den Alkohol anschließend in eine Braunglasflasche und lässt ihn über einige Tage ruhen, setzt sich das überschüssige Kunstharz am Boden ab. Mit einer UV-Lichtlampe kann man dieses von oben aushärten lassen. Der Alkohol ist dann wieder klar und bereit für den nächsten Einsatz.
Mit einem sparsamen Ressourceneinsatz kann man auch beim Umgang mit Resin-3D-Druckern viel Abfall einsparen. Insgesamt haben wir während des Tests bei 15 Testdrucken 12 Blätter Küchenrolle, vier Paar Einmalhandschuhe, zwei Lacksiebe und 200 ml Alkohol verwendet.
Emissionen - Die Lautstärke des Druckers ist nicht unbedingt Bürotauglich
Sobald der Mono X 6K arbeitet laufen auch die vier Lüfter zum Kühlen der Matrix-LEDs an, diese sind relativ laut. Aber auch das Hoch- und Runterfahren der Druckplatte sorgt für eine zusätzliche Geräuschkulisse. Zwar ist das Geräusch-Level noch erträglich, aber wenn der Drucker nach einiger Zeit fertig ist, stellt sich doch eine gewisse Erleichterung ein.
Geruchsmäßig kommt es stark auf das verwendete Kunstharz an. Es gibt durchaus Resins die kaum wahrnehmbare Ausdünstungen haben. Mit der übergestülpten Lichtschutzhaube ist dann eine Geruchsbelästigung am Aufstellort nicht wahrnehmbar. Aber auch bei stärker riechenden Kunstharzen könnte man die Haube zur Not mit Klebeband abdichten, sodass keine Gase mehr aus dem Arbeitsraum des 3D-Druckers entweichen. Eine Silikonlippe zum Abdichten entlang der Basis wäre hier eine schöne Verbesserung.
Fazit - Der Anycubic Photon Mono X 6K ist schnell und genau
Resin- oder Kunstharz-3D-Druck hat den Ruf zwar sehr schöne Ergebnisse zu erzielen aber dabei viel Müll zu produzieren, langsam zu sein und einen hohen Arbeitsaufwand zu verlangen. Der Test ergibt ein deutlich positiveres Gesamtbild, als es der schlechte Ruf von mSLA-Druckern erwarten lässt. Der Anycubic Photon Mono X 6K arbeitet schnell und trotzdem präzise. Mit den richtigen Arbeitsschritten kann man zudem sehr viel Müll vermeiden. Im Test hat die Qualität der gedruckten Objekte überzeugen können. Die Druckgeschwindigkeit des Druckers hat dabei wirtschaftliche Geschwindigkeiten erreicht.
Der von Anycubic mitgelieferte Photon Workshop arbeitet zufriedenstellend, auch wenn etwas langsam. Insgesamt ist all das, was für den Einstieg benötigt wird, beim Mono X 6K enthalten. Ob die Lautstärke des Druckers ein entscheidendes Kriterium ist, muss jeder selbst entscheiden. Für uns steht jedoch fest:
Der Anycubic Photon Mono X 6K liefert überragende Ergebnisse in kurzer Zeit. Er überzeugt mit präzision und Geschwindigkeit.
Anycubics Werbeversprechen zum Photon Mono 6K wurden in unseren Augen erfüllt.
Preise und Verfügbarkeit
In den USA ist der Photon Mono X 6K derzeit zum reduzierten Einstiegspreis von 599 US-Dollar direkt vom Hersteller erhältlich. Die nächste Tranche wird dort am 22.11.2021 verkauft. Sobald die Vorbestellerangebote beendet sind, soll der reguläre Verkaufspreis dort 659 US-Dollar betragen. In Europa wird der 3D-Drucker voraussichtlich erst ab dem Januar 2022 erhältlich sein, aber wie des Öfteren werden einige europäische Händler sicher auch den Anycubic Photon Mono X 6K früher anbieten können.
Quellen
3D Printable Mermaid by SMK - Statens Museum for Kunst (myminifactory.com)
3D Printable Discobolus (The Discus Thrower) by SMK - Statens Museum for Kunst (myminifactory.com)
Bed of Nails (Test for even light distribution LCD / DLP / SLA Printers) by m_anas - Thingiverse
Drainers for Anycubic Photon Mono X 6K by MarcImay - Thingiverse
Low poly Gayer-Anderson Egyptian cat by Namurei - Thingiverse
SLA test model by 3DSLA - Thingiverse
Star Trek - Voyager Intrepid Class Voyager by nd4spd1919 - Thingiverse
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