QIDI TECH Q1 Pro – Test/Review

Die Druckqualität des QIDI TECH Q1 Pro:

Um die Druckqualität des QIDI TECH Q1 Pro zu bewerten, haben wir verschiedene Testdrucke durchgeführt. Denn die große Frage ist ja, wie die Geschwindigkeit die Qualität beeinflusst. Hierzu haben wir auf PLA-Filamente von SUNLU zurückgegriffen.

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.

Im internen Speicher des Druckers finden sich einige vorbereitete Druckdateien, darunter auch eine für ein Benchy. Die Parameter sind zwar auf das QIDI TECH Filament abgestimmt, aber der Druck lief auch mit den SUNLU Filamenten problemlos durch.

Unsere Testbenchys zeigen eine wirklich sehr gute Druckqualität. Die Oberfläche ist insgesamt sehr gleichmäßig und besonders die Überhänge an den Ankerklüsen, Fenstern und Türen sind 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.

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 (zur Datei bei Thingiverse).

Bei den geraden Überhängen und auch den Pins beweist der QIDI TECH Q1 Pro eine sehr effiziente Druckkühlung und saubere Extrusion. Bei den großen Winkeln sind zunächst nur minimale Fehler zu erkennen. Allerdings gelang es uns trotz mehrfacher Anpassungen nicht, den oberen Bereich sauber zu drucken. Auch die Brückentests zeigen sich nahezu fehlerfrei, selbst bei der 25 mm langen Brücke ist kein Durchhängen zu erkennen, nicht mal einzelne Filamentfäden hängen hier daneben. 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 < 1 % auf. Zudem sind die dünnen Pinne extrem sauber gedruckt und haben einen nahezu komplett gleichmäßigen Durchmesser.

Zwei Testkörper:

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 0,5 % kleiner aus, als die ursprüngliche Datei bemaßt wurde. Die Ecken sind hierbei maßgenauer als die Mitten der Seiten. An den meisten Stellen ist der Unterschied somit zu vernachlässigen. 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. Die Abweichungen hängen unter anderem mit dem Schmelz- und Abkühlverhalten des Materials, sowie Toleranzen in der Bewegung des Druckers zusammen. Sie sind jedoch so gering, dass sie nur für sehr präzise Teile relevant werden können. Man kann sie aber problemlos in den Maßtoleranzen berücksichtigen. Eine weitere Anpassungsmöglichkeit wäre gegebenenfalls in der Anpassung der Step-Vorgaben für die einzelnen Achsen möglich.

Ein Koordinatensystem:

Um mögliche Intoleranzen des QIDI TECH Q1 Pro in der Achsausrichtung zu erkennen, haben wir ein einfaches Balkenmodell eines kartesischen Koordinatensystems gedruckt. Dieses besteht aus kleinen Balken in den drei Richtungen des dreidimensionalen Koordinatensystems. Da es sich hier um einen Core-xy-Drucker handelt, haben wir natürlich besonders hohe Erwartungen an die Winkelgenauigkeit des Druckers. An das Test-Objekt haben wir nun einen Haarwinkel angelegt, um die Rechtwinkligkeit zu überprüfen. Hierbei zeigen alle drei Koordinatenachsen eine (nahezu) perfekte Ausrichtung, sodass hier keine relevanten Abweichungen bestehen.

Weitere Testdrucke:

Zu weiteren Testzwecken haben wir noch einige weitere Objekte gedruckt. Hier fand sich im internen Speicher des Druckers eine Vorlage eines großen Turm-Modells. Weitere Dateien waren Aufbewahrungsboxen, ein Flexi-Raptor und ein Pac-Man-Geist mit Glow in the Dark Filament.

Das Modell des Turms ist ein sehr interessantes Testobjekt, da es zum einen glatte Flächen, als auch starke Überhänge beinhaltet. Es ist so aufgebaut, dass man eine Münze oben vom Turm über eine Bahn nach unten rollen lassen kann. Die gesamte Bahn wird dabei frei, ohne Stützstruktur gedruckt. Die einzigen Unsauberkeiten, die das Modell aufzeigt, finden sich hier an der Unterseite. Alle anderen Seitenflächen sind sehr gleichmäßig und sauber gedruckt.

Gleichmäßige Seitenflächen finden sich auch bei der Aufbewahrungsbox wieder. Trotz der hohen Druckgeschwindigkeit zeigen sich hier nur minimale Druckfehler. Auch die z-Naht ist sauber und unscheinbar ausgeführt worden.

Der Raptor ist durch die Print-in-Place-Bauweise durchaus eine Herausforderung für die Präzision eines Druckers, denn hier kommt es schnell zu Verschmelzungen der einzelnen Glieder. Darüber hinaus hat jedes Element eine eigene Auflagefläche auf dem Druckbett, wodurch eine saubere Kalibrierung und gute Haftung unabdingbar sind. Gedruckt haben wir mit einer Schichtdicke von 0,2 mm. Unser Druck wurde hier sauber und ohne Fehler abgeschlossen. Alle Elemente ließen sich direkt frei bewegen. Auch die Haftung der kleinsten Elemente war sehr gut, ohne dass wir einen Brim benötigt haben.

Den Pac-Man-Geist haben wir dünn und flach gedruckt. Hier zeigt sich sowohl die Ober- als auch die Unterseite sehr gleichmäßig gedruckt und aufgebaut. Natürlich ist die Optik der Unterseite durch die Textur der PEI-Platte etwas schöner als die der Oberseite.

Folgerungen zur Druckqualität:

Resümiert man noch einmal die in den letzten Abschnitten beschriebenen Erfahrungen, stellt man fest, dass der QIDI TECH Q1 Pro eine sehr gute Druckqualität liefert. Die Schichtung erfolgt gleichmäßig und dem Drucker gelingt es, vibrationsbedingte Druckfehler in der Regel nahezu vollständig zu vermeiden. Layerübergänge werden in der Regel ordentlich ausgeführt, nur bei besonders glatten Objekten fallen diese etwas auf. Die Objektkühlung ist sehr performant und gleichmäßig, nur besonders extreme Überhänge bereiten hier Probleme. Zudem wird das Filament sehr präzise gefördert, was an der Qualität der dünnen Pinne der Testplatte ersichtlich ist. Beim Druck mit PLA muss man beachten, dass man bei etwas höheren Umgebungstemperaturen die obere Abdeckung der Einhausung öffnet, da es ansonsten zu Hitzekriechen kommt.