ELEGOO Saturn 4 Ultra 16K – Test/Review

Bedienung:

Die direkte Bedienung des ELEGOO Saturn 4 16K erfolgt über den 4-Zoll-großen Touchscreen, der in die Front des Druckers integriert ist. Dies entspricht dem üblichen Aufbau eines MSLA-Druckers. Leider ist das Display nicht abnehmbar gestaltet, wie bei der Neptune-Serie (FDM) von ELEGOO. Das GUI ist sehr übersichtlich gestaltet und setzt auf eine klare Struktur. Darüber hinaus lässt sich der Drucker via WiFi über den CHITUBOX Manager bedienen.

Mittelpunkt des neu gestalteten GUIs ist die Startseite mit den vier Menüpunkten „Print“, „Tool“, „Settings“ und „Device Info“. Im späteren Betrieb ist der Punkt „Print“ der wichtigste, denn hier gelangt man zur Übersicht der Druckdateien, die auf dem USB-Stick oder dem internen Speicher hinterlegt sind und kann so direkt den Druck starten. Es werden immer vier Objekte auf einer Seite mit einem gut sichtbaren Vorschaubild angezeigt.

Die wichtigsten Optionen finden sich im Menü „Tool“. Über „Manual“ kann man die z-Achse manuell gesteuert verfahren. Für eine saubere PFA-Folie kann man über den Punkt „Tank Clean“ eine Reinigung der Folie starten. Hierbei wird Resin flächig ausgehärtet und kann dan vorsichtig vom Liner abgezogen werden. „Screen Exposure“ ermöglicht es, das ELEGOO-Logo, ein Schachbrettmuster oder eine geschlossene Fläche anzeigen zu lassen, um die Funktion des Displays zu überprüfen. Der Unterpunkt „Device Self Test“ startet eine automatische Systemprüfung des Druckers. Als letzten Punkt findet sich „Resin calibration“, hier kann man eine Datei auswählen und an verschiedenen Stellen der Bauplatte mit unterschiedlichen Zeitvorgaben aushärten, um so die Druckparameter zu optimieren.

Das Menü „Settings“ beherbergt die Systemeinstellungen des Druckers. Diese sind in „Language“, „App Settings“, „WIFI“, „Print Mode“, „Service“ und „Version upgrade“ unterteilt. Das Firmware-Update erfolgt dabei entweder über eine lokale Datei auf einem USB-Stick oder über eine aktive Internetverbindung.

Unter „Device Info“ findet sich eine Übersichtseite mit wichtigen Systeminformationen des Druckers, wie die IP-Adresse und die Softwareversion.

Druckbett-Kalibrierung:

Eine sehr angenehme Neuerung der 4. Generation der Saturn-Serie, ist, genau wie bei der 5. Generation der Mars-Serie, die automatische Druckbettausrichtung. Das übliche Verfahren mit dem Kalibrierungspapier und dem manuellen Lösen/Festziehen der Schrauben entfällt somit. Auch der z-Offset muss nicht angepasst werden. Wie auch schon bei unserem Test des ELEGOO Mars 5 Ultra (zum Test) lief die automatische Ausrichtung ohne Probleme. Sollte es jedoch mal zu Problemen kommen, ist ein manueller Eingriff möglich.

Bauwannen-Heizung:

Wie bereits erwähnt verfügt der ELEGOO Saturn 4 Ultra 16K über eine beheizte Bauwanne zur Temperierung des Resins. Um ein Gefühl für die Wärmeverteilung zu bekommen, haben wir die Bauwanne mit einer IR-Kamera Flir C5 aufgenommen. Hier zeigt sich eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung mit einer leichten Erhöhung im Kontaktbereich. Durch stetiges Anheben und Absenken der Bauplatte sorgt der Drucker während des Aufheizens für ein Durchmischen des Resins und erreicht so eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung. Der große Vorteil im Erwärmen des Resins besteht darin, dass der Drucker so stets mit zuverlässigen Materialparametern arbeiten kann. Das wird besonders dann interessant, wenn der Drucker, wie in unserem Falle, in einem recht kühlen Raum steht. Bislang kam zum Erwärmen des Resins meist ein PTC-Heizer mit Lüftern zum Einsatz, der durch seinen Luftstrom den Innenraum des Druckers und das Resin erwärmt hat. Das direkte Beheizen der Wanne ist im Vergleich hierzu allerdings deutlich energieeffizienter und ermöglicht ein schnelleres und direkteres Erwärmen des Resins, ohne den gesamten Innenraum aufzuheizen.

Ablauf eines Drucks:

Prinzipiell kann man einen MSLA-3D-Druck in drei Abschnitte einteilen: Vorbereitung, Durchführung und Nachbearbeitung.

Vorbereitung:

Zur Vorbereitung muss man zunächst mittels eines geeigneten Slicer, wie CHITUBOX oder ELEGOO SatelLite (dazu später mehr), das gewünschte 3D-Modell für den Drucker vorbereiten. Der Slicer teilt das 3D-Modell in einzelne Schichtbilder auf. Die so erstellten Druckdaten überträgt man via USB-Stick oder WiFi an den Drucker. Jetzt muss man nur noch die Resinwanne des Druckers (nach-)füllen, dabei bitte immer an die Schutzausrüstung denken. Eine Markierung zeigt die maximale Füllhöhe der Wanne an. Beim ELEGOO Saturn 4 Ultra 16K muss man nämlich zwei Dinge beachten, zum einen wird die Wanne leicht gekippt und die Druckplatte wird in das Resin eingetaucht. Beides führt zu einem schwankenden Pegel. Ein Überlaufen des Resins gilt es unbedingt zu vermeiden. Damit man beim Auffüllen der Wanne nicht kleckert, liegt ein Schutzrahmen bei.

Durchführung:

Für die eigentliche Druckdurchführung müssen wir selber nicht sehr aktiv werden, denn hierzu müssen wir lediglich einmal den Drucker starten. Entweder direkt am Gerät oder via WiFi. Man sollte natürlich zwischendurch den Fortschritt kontrollieren, um ggf. eingreifen zu können. Hier kommt einem beim ELEGOO Saturn 4 Ultra 16K natürlich die integrierte Bauraumkamera entgegen.

Nachbearbeitung:

Der aufwändigste Abschnitt ist nun die Nachbearbeitung, hier müssen wir wieder unsere Schutzausrüstung (PSA) anlegen. Zunächst lösen wir die Bauplatte im Drucker und lassen Resinreste in die Wanne ablaufen, dazu halten wir die Platte leicht schräg. Mit einem scharfen Spachtel müssen wir danach das Druckobjekt nun von der Bauplatte lösen. Hier gilt es, den richtigen Mittelweg zwischen Kraft und Feingefühl zu finden. Als Unterlage hierzu bietet sich eine Silikonmatte und Reinigungspapier an.

Das abgelöste Objekt kommt nun in die Reinigungsstation, die mit Isopropanol-Alkohol (Sicherheitshinweise beachten) gefüllt ist. Wir nutzen hier das Mercury-X-Bundle von ELEGOO (zum Test). Man kann auch überlegen, mehrstufig zu arbeiten. Eine Reinigungsstufe sollte dabei in einer Reinigungsstation stattfinden, da hier der Alkohol über einen kleinen Propeller in Bewegung versetzt wird und so Resinreste deutlich besser löst. Man kann auch die Druckplatte samt noch haftendem Modell in die Waschstation setzen, allerdings gelangen so deutlich größere Mengen an Resin in die Station und wir müssen den Alkohol häufiger tauschen.

Nach diesem Reinigungsdurchlauf sollte man zunächst einmal den Alkohol komplett verdunsten lassen, bevor man mit dem Härten startet. Man kann den Druck auch mit (destilliertem) Wasser spülen, um den Alkohol schneller zu entfernen. Bleibt der Alkohol zu lange an den Drucken kommt es zu weißlichen Verfärbungen im Druckobjekt. Sollte unser Druckobjekt Stützstrukturen aufweisen, ist nun ein guter Zeitpunkt, diese zu entfernen. Der letzte Schritt ist dann der Härtevorgang. Dazu setzt man das Druckobjekt einige Minuten UV-Strahlung aus, die für ein weiteres Durchhärten sorgt. Hier haben wir auf die Curing-Station des Mercury-X-Bundles zurückgegriffen. Prinzipiell härten die Objekte mit der Zeit auch von selber aus (durch natürliche UV-Strahlung), aber so lässt sich dieser Prozess in wenigen Minuten abschließen.

Nach dem Druck ist vor dem Druck:

Haben wir, wie oben beschrieben, einen Druckvorgang durchgeführt und abgeschlossen, können wir die Resinreste durchaus in der Wanne lassen. Allerdings nur dann, wenn in ein paar Tagen der nächste Druck ansteht. Bei längerem Stillstand sollte man die Resinreste über einen Filter (um möglicherweise gehärtete Reststücke zu entfernen) wieder in eine Flasche füllen und die Wanne mit Isopropanol reinigen. Sollte es zu Druckproblemen kommen, kann man auch mittels Tank-Clean-Funktion Resinreste von der PFA-Folie und aus der Wanne entfernen. Dazu wird eine vollflächige Belichtung durchgeführt, sodass sich eine ausgehärtete Schicht über die gesamte Wanne ergibt. Diese kann man nun vorsichtig mit einem Kunststoffspachtel entfernen. Tatsächlich war dies bei unseren Tests auch nach mehreren Druckvorgängen nicht erforderlich.

Der empfohlene Slicer:

Als Slicer empfiehlt ELEGOO neben dem hauseigenen SatelLite den bekannten MSLA-Slicer CHITUBOX. ELEGOO SatelLite bietet aktuell noch keinen vollen Funktionsumfang, weswegen wir uns auf CHITUBOX konzentriert haben.

CHITUBOX Basic:

Zum Zeitpunkt unseres Tests war V2.3 die aktuelle Version von CHITUBOX Basic und verfügte bereits über die Druckprofile des ELEGOO Saturn 4 Ultra 16K.

In der unteren Leiste des Programmfensters finden sich die eingestellten Drucker. Über einen Plus-Button kann man weitere Drucker hinzufügen. Die Datenbank ist sehr umfangreich und nach den verschiedenen Herstellern gegliedert. In der Regel umfassen die Druckerkonfigurationen Profile für Standard-Resin, man kann jedoch weitere Custom-Profile hinzufügen. Im Fall der ELEGOO-Resine finden sich die Parameter in einer Online-Datenbank. Die Kommunikation mit dem Drucker erfolgt über den beiliegenden USB-Stick oder via WLAN. Dazu muss der Drucker einmal mit dem Netzwerk verbunden und in CHITUBOX konfiguriert werden. Hierbei nutzt man den internen Speicher des Druckers und kann auf diesem Weg auch auf die interne Kamera zugreifen.

Die Bedienung von CHITUBOX ähnelt der anderer Slicer. Man kann importierte Objekte auf der Bauplatte verschieben, drehen, skalieren, spiegeln und automatisch anordnen. Es sind aber auch ein paar grundlegende Bearbeitungen der Objekte möglich. So kann man die Dateien reparieren, zu Hohlkörpern umwandeln und Löcher hinzufügen.

Eine sehr wichtige Funktion ist das Erstellen von Stützstrukturen. Da man im MSLA-Druck Objekte häufig auch gekippt ausrichtet, ist diese Option besonders wichtig. Zunächst wählt man aus, ob man die Stützen in der Ausführung Light, Medium oder Heavy haben möchte. Man kann die Form der Stützen an der Kontaktfläche zur Platte, der Stütze an sich und dem Kontaktpunkt zum Objekt anpassen. Die Stützen kann man komplett automatisch auf Basis einer vorgegebenen Dichte und Winkelvorgabe erstellen lassen oder man wählt die Positionen manuell aus. So ist eine genaue Detailoptimierung von Drucken möglich.

CHITUBOX Pro:

Neben den Funktionen der Basis-Version bietet CHITUBOX Pro noch eine Reihe weiterer Möglichkeiten. Hier hat man zum Beispiel weitergehende Bearbeitungsoptionen, wie Schnitte, das Aufteilen von Modellen, Boolsche Operationen und automatische Ausrichtungen zur Wahl. Bei der Reparatur der Objektdaten gibt es einen fortgeschrittenen Algorithmus und auch viele weitere Optionen, die uns eine manuelle Feinreparatur ermöglichen. Bei den Stützgeometrien kann man auch viel Eigenleistung investieren und so die gesamte Abstützung deutlich optimieren. Darüber hinaus gibt es noch bei UI und dem gesamten Workflow eine Vielzahl von Unterschieden. Bei CHITUBOX kann man alle Unterschiede nachlesen.

ChituManager:

Das Netzwerk-Tool von CHITUBOX muss separat installiert werden. Hiermit wird es möglich nicht nur Druckdateien via WiFi an den Drucker zu senden, man kann auch einige Einstellungen vornehmen, auf die Kameraüberwachung zugreifen oder Drucke vom internen Speicher starten.