ELEGOO Neptune 4 – Test/Review

Druckqualität:

Um die Druckqualität es Elegoo Neptune 4 zu bewerten, haben wir verschiedene Testdrucke durchgeführt. Denn die große Frage ist ja, wie die Geschwindigkeit die Qualität beeinflusst. Als Filament haben wir hierzu graues PLA von Redline und verschiedene Filamente von SUNLU genutzt. So konnten wir PLA, PLA+, PET-G, TPU und Woodfill-Filament erproben. Die Filamente von SUNLU werden wir zukünftig für alle Tests benutzen. Weitere Informationen zu den Filamenten finden sich bei SUNLU.

Beim FDM-3D-Druck im Allgemeinen gibt es einige Unsauberkeiten und Fehler, die die Druckqualität schmälern können. Über einige wichtige wollen wir einen kurzen Überblick geben:

• Deutliche Freiräume zwischen den Filamentbahnen bei der unteren Schicht:
  Kann durch einen zu großen Abstand der z-Achse entstehen (Z-Offset nachstellen) oder wenn zu wenig Material extrudiert wird.
• Deutlich sichtbare Filamentbahnen in der Seitenansicht der Objekte:
  Ungenaue Positionierung, Vibrationen, ungleichmäßige Extrusion sind nur ein paar der möglichen Ursachen.
• Ghosting – sich wiederholende Schatten von Konturen
  Ringing – Wellen auf der Oberfläche:
  Wird in der Regel von hohen Druckgeschwindigkeiten ausgelöst und hängt mit der Trägheit des Druckkopfes zusammen. Schnelle Richtungswechsel führen so zu Vibrationen, die zu einem sich wiederholenden Muster in der Oberfläche führen.
  Ghosting kann auch dadurch verursacht werden, dass die inneren Stützstrukturen nach außen durchscheinen. Hier liegt die Ursache oft in zu hohen Geschwindigkeiten, zu dünnen Wandstärken oder zu großen Überlappungen.
• Stringing – Filamentfäden:
  Entsteht durch nachlaufendes Filament bei Positionswechseln. Zur Vermeidung muss das Filament zurückgezogen werden. Der erforderliche Rückzug ist nicht für alle Materialien gleich.
• „Pickel“ an der Oberfläche des Objektes:
  Eine Ursache kann eine zu hohe Drucktemperatur sein, dann wird das Filament zu flüssig und kann unkontrolliert austreten. Aber auch eine zu hoch eingestellte Extrusionsmenge kann zu solch unkontrollierten Austritten führen. Darüber hinaus kann es sich auch einfach um die Punkte handeln, an denen der Layerübergang stattfindet, der Druckkopf also auf das nächste Layer angehoben wird.
• Elefantenfuß:
  Die untere Schicht des Objektes drückt sich zu den Seiten hervor. Ursächlich ist hier in der Regel eine zu tief stehende Ausrichtung der z-Achse.

Good old Benchy:

Was wäre eine 3D-Drucker-Inbetriebnahme ohne das gute, alte Benchy. Wer schon etwas länger mit dem Thema zu tun hat, wird deswegen wahrscheinlich auch eine halbe Armada sein Eigen nennen können. Das Benchy ist ein Modell eines kleinen Bootes, das einige schwere Stellen, wie Überhänge, Brücken, feine runde Konturen und noch einiges mehr bietet. Hier lassen sich so einige Druckfehler erkennen und man kann die Parameter optimieren. Besonders bei den aktuell neuen Druckergenerationen und den höheren Druckgeschwindigkeiten wird viel mit den Druckzeiten eines Benchys geworben. Allerdings sollte man hierbei immer auf das Kleingedruckte achten, denn neben der reinen Druckgeschwindigkeit beeinflusst natürlich auch die Anzahl der Wandlinien, die Füllung und die Schichtdicke die Druckzeit. Am Ende ist ein Benchy immer noch ein recht einfaches, kleines Objekt und eine hohe Druckgeschwindigkeit hierbei, ist nicht immer auf alle anderen Objekte übertragbar.

Auf der Speicherkarte finden sich zwei unterschiedliche Testdateien für ein Benchy, einmal mit einer Druckzeit von 18 Minuten und einmal mit einer Druckzeit von 25 Minuten. Zudem haben wir noch ein eigenes Benchy ELEGOO Cura erstellt, dass eine etwas längere Druckzeit von 39 Minuten benötigte.

Auswertung des Benchys:

Unsere Testbenchys zeigen eine wirklich gute Druckqualität. Die Oberfläche ist insgesamt sehr gleichmäßig und besonders die Überhänge an den Ankerklüsen, Fenstern und Türen sind sehr sauber ausgeführt. Die Grundfläche ist homogen, die enthaltene Schrift dennoch sauber lesbar. Nicht lesbar, aber zu erahnen, ist die Schrift am Heck des Benchys. Was jedoch besonders sauber ausgeführt wurde, ist der Überhang am Bug des Benchys. Eine Folge der effizienten Kühlung des Drucks. An den kritischen Stellen, wie den Ankerklüsen, zeigen sich keine Ringing- und Ghosting-Effekte. Je nach Material hatten wir leichtes Stringing, aber beim PLA waren dies nur einzelne Fäden.

Testobjekt Überhänge, Brücken und weiteres:

Ein weiterer beliebter Benchmark-Druck ist eine Platte, auf der sich Schriften, Überhänge, Brücken, schmale Zylinder und weitere Geometrien finden. Hier kann man in einem Durchgang herausfinden, ab welchem Überhangswinkel man zum Beispiel eine Stütze benötigt oder welche Spannweiten bei Brücken problemlos möglich sind.

Bei den Überhängen beweist der ELEGOO Neptune 4 eine sehr effiziente Druckkühlung, diese sind bis nahezu vollkommen fehlerfrei. Bei 65° zeigt sich einmal ein leichter Fehler, aber dann werden selbst die 80° sehr ordentlich ausgeführt. Auch die Brückentests zeigen sich nahezu fehlerfrei, selbst bei der 25 mm langen Brücke ist kein Durchhängen zu erkennen. Die Lochtests weisen einen etwas geringeren Innendurchmesser auf, wie angegeben, was allerdings nicht unüblich ist. Benötigt man genaue Löcher in einem Objekt, bietet sich ein Aufbohren oder Anpassen der Bemaßungstoleranzen an. Die Teststellen zur Genauigkeit von Längen weisen nur geringe Abweichungen < 2 % auf. Einige der Schriften fielen jedoch leider Cura zum Opfer.

Ein Testwürfel:

Als weiteren Benchmark haben wir einen Würfel gedruckt, dessen Seiten eine Kantenlänge von 40 mm aufweisen, diesen haben wir als Volumenkörper mit Infill gedruckt.

Der Volumenkörper fällt um etwa 1 % kleiner aus, als die ursprüngliche Datei bemaßt wurde. Die Ecken sind hierbei maßgenauer als die Mitten der Seiten. Zum Teil könnte man mittels einer allgemeinen Skalierungsanpassung im Slicer nachhelfen. Die Seitenflächen sind sehr gleichmäßig und es sind so gut wie keine Ghosting-Effekte an den Seitenflächen zu erkennen. Da ein 3D-Drucker an spitzen Ecken immer leichte Radien aufweist, sind diese natürlich leicht abgerundet.

Ein Koordinatensystem:

Um mögliche Intoleranzen in der Achsausrichtung zu erkennen, haben wir ein einfaches Balkenmodell eines kartesischen Koordinatensystems gedruckt. Dieses besteht aus kleinen Balken in die drei Richtungen des dreidimensionalen Koordinatensystems. An dieses Objekt haben wir nun einen Haarwinkel angelegt, um die Rechtwinkligkeit zu überprüfen. Hierbei zeigten besonders die x- und y-Achse eine hervorragende Rechtwinkligkeit und die besonders kritische z-Achse zeigte nur eine äußerst minimale Abweichung.

Andere Testdrucke:

Zu weiteren Testzwecken haben wir noch andere Objekte, deren G-Codes wir auf dem mitgelieferten USB-Stick fanden, gedruckt. Dabei handelt es sich um einen kleinen Buddha und eine Vase.

Die Vase zeigt sich trotz der anspruchsvollen Oberflächensturktur sehr sauber und gleichmäßig. Auch hier sind keine Störeffekte zu erkennen. Der Buddha ist ein durchaus interessantes Benchmark-Objekt. Besonders der Kinn-Bereich stellt durch seine ungestützt gedruckten Oberflächen eine gewisse Herausforderung dar. Hier zeigte unser Testdruck mit SUNLU PLA+ eine sehr ordentliche Oberflächenqualität.

Folgerungen zur Druckqualität:

Resümiert man noch einmal die in den letzten Abschnitten beschriebenen Erfahrungen, stellt man fest, dass der ELEGOO Neptune 4 wirkliche eine hervorragende Druckqualität liefert. Die Schichtung erfolgt gleichmäßig und dem Drucker gelingt es vibrationsbedingte Druckfehler nahezu vollständig zu vermeiden. Auch die Layerübergänge werden ordentlich ausgeführt. Die aufwändige Objektkühlung zeigt auch bei starken Überhängen ihre Stärke, so konnten wir sogar einen 80°-Überhang sauber ohne Stützen drucken.

Materialperformance:

Im Rahmen unserer Drucktests haben wir verschiedene Filamentsorten getestet. Neben dem PLA von Redline haben wir auf PLA, PLA+, PET-G, TPU und Woodfill-Filament von SUNLU zurückgegriffen. Alle Filamente konnten wir problemlos verarbeiten und auf Anhieb gute Ergebnisse erzielen. Wir haben hierfür auf die generischen Profile von ELEGOO Cura zurückgegriffen, jedoch die Drucktemperatur auf einen mittleren Wert des von SUNLU angegebenen Bereichs eingestellt.