3Dnatives Labor: Test des 3D Sigma D25 von BCN3D

BCN3D wurde 2012 von drei Studenten der Polytechnischen Universität von Katalonien gegründet und hat sich im Laufe der Jahre zu einem der Hauptakteure auf dem Markt für den FDM-3D-Druck entwickelt. Das Unternehmen, dass sich einst auf den Vertrieb von Bausatzmaschinen fokussiert hat, bietet seit 2018 auch professionelle Plug&Play-Modelle in seinem Sortiment an. Diese zeichnen sich insbesondere durch die von BCN3D entwickelte IDEX-Technologie aus und bieten verschiedene Herstellungsmodi (wie Spiegeln oder Duplizieren) während der Produktion der Teile.

Die neueste Maschinengeneration von BCN3D gliedert sich in zwei Serien. Die Sigma D-Serie umfasst Desktop-3D-Drucker und ist das Einstiegsangebot des Herstellers, während die Epsilon W-Serie Workstation-Drucker für professionelle Zwecke bietet. Die Namen der Drucker setzen sich jeweils aus dem Anfangsbuchstaben des Namens der Produktreihe zusammen, gefolgt von der verfügbaren Druckmenge in Litern. BCN3D bietet heute den Epsilon W27, den Epsilon W50 und den Sigma D25 an.

Nach unserem Test des W50 vor einigen Wochen, hatten wir jetzt das Vergnügen, den BCN3D Sigma D25 im 3Dnatives Lab testen zu können. Wie bereits erwähnt, ist der Sigma D25 ein Desktop-Drucker mit einem Druckvolumen von 25 Litern. Er verfügt unter anderem über einen 5-Zoll-Full-Color-Touchscreen, Hiwin-Linearschienen, ein Dual Drive-Extrusionssystem von Bondtech™, zwei speziell von E3D entwickelte Hotends (mit einer maximalen Drucktemperatur von 300 °C) sowie einer beheizten Druckplatte (welche mit einer maximalen Temperatur von 80 °C arbeitet).

Für wen eignet sich der D25 mit einem Preis von 3.495 € (ohne MwSt.)? Welche Arten von Bauteilen können damit hergestellt werden? Wie unterscheidet sich der 3D-Drucker von anderen Modellen des Hersteller? Wir haben den Sigma D25 für Sie ausführlich getestet.

1.    Auspacken des Sigma D25

Der Sigma D25 wird in einem Karton geliefert und steht auf einer Palette – ein erstes Zeichen dafür, dass der 3D-Drucker relativ groß ist. Beim Auspacken das Gerät ausreichend mit Schaumstoff geschützt, um einen reibungslosen Transport zu gewährleisten.  Mit seinen Abmessungen von 690x530x550 mm kommt der D25 auf ein Gesamtgewicht von 30 kg. Aufgrund von Größe und Gewicht ist es empfehlenswert den Drucker zu zweit auszupacken.

Zum Lieferumfang gehören auch zwei 500 g PLA-Rollen, eine 420×300 mm große Glasdruckplatte sowie verschiedene Zubehörteile: ein Spatel, eine Pinzette, Magigoo™-Klebstoff, drei Sechskantschlüssel, eine SD-Karte, ein Netzkabel, Hotend-Keile, ein Nivellierkeil und die notwendigen Broschüren (Garantie und Starthilfe).

In puncto Ästhetik ist das Design des Sigma D25 eindeutig von der vorherigen Generation der BCN3D 3D-Drucker inspiriert. Das Gerät hat einen Aluminiumrahmen der in einem gebrochenen Weiß gehalten ist und eine offene Sicht auf die Fertigungsplattform bietet.

Der D25 ist solide gebaut und besticht mit hochwertigen Komponenten wie dem E3D-Druckkopf, der sich auf Hiwin-Linearführungen bewegt.

BCN3D hat sich dazu entschlossen, das quadratische Design dem Sigma R19 als Alleinstellungsmerkmal zu lassen. Der D25 ist also breiter als er hoch ist, das Druckvolumen beträgt 420 (Breite)x300 (Länge)x200 mm (Höhe). Ein etwas ungewöhnliches Layout, da bei den meisten FDM-Druckern die Z-Achse (Höhe) üblicherweise größer ist. Diese Entscheidung von BCN3D ermöglicht den Druck von langen Teile mit geringer Höhe, wie z. B. das Chassis eines RC-Autos.

Der D25 ist solide gebaut und besticht mit hochwertigen Komponenten wie dem E3D-Druckkopf, der sich auf Hiwin-Linearführungen bewegt.

Ohne geschlossenes Gehäuse und bei einer maximalen Extrusionstemperatur von 300 °C sowie einer Plattentemperatur von 80 °C eignet sich der Sigma D25 eher für den Druck von Standardmaterialien wie PLA, PETG, TPU, PVA und BVOH als für technische Polymere. Obwohl der Sigma D25 mit allen 2,85 mm Filamenten von Drittanbietern kompatibel ist, empfiehlt BCN3D für optimale Ergebnisse die Verwendung der firmenspezfisischen Filamente.

Das Gerät bietet zwei 500-Gramm-Spulenfächer die jeweils an der Seite des Druckers angebracht sind. Wenn größere Spulen genutzt werden sollen, können die äußeren Spulenhalterungen auf der Rückseite des Druckers verwendet werden.

Über die auf dem 5-Zoll-Touchscreen vorhandene Schnittstelle kann der Druck gestartet, der Drucker kalibriert und gewartet werden.

2.    Installation des 3D Sigma D25

Nachdem der D25 bereits vormontiert geliefert wird, muss nur noch die Glasplatte aufgestellt werden, die beiden Bowdenzüge installiert werden, die Extruder mit ihren jeweiligen Druckköpfen verbunden und eingerastet werden und die Filamentspule in den Extruder eingelegt werden.

Anschließend kann das Gerät in Betrieb genommen werden. Ein vollfarbiger Touchscreen führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Konfiguration des Druckers. Insgesamt dauert die Einrichtung des Druckers weniger als 20 Minuten.

Während der Inbetriebnahme fordert das Gerät den Benutzer dazu auf, das Gerät mit dem Internet (Kabel oder Wi-Fi) zu verbinden und sich mit einem BCN3D-Cloud-Konto anzumelden. Für die Einrichtung des Kontos müssen Sie über Internetzugang verfügen, damit der Drucker in der Cloud identifiziert werden kann. Der Internetzugang stellt auch sicher, dass die Maschine über das neueste Update verfügt.

Nach diesen beiden Schritten bietet uns das Gerät an, den Initialisierungsprozess zu starten, der die beiden Extruder kalibriert, indem er ihre Höhe relativ zur Platte und ihre Ausrichtung anpasst.

Die Sigma D25 ist mit zwei unabhängigen Extrudern (IDEX) ausgestattet.

Der Einrichtungsprozess ist einfach, da die Maschine mit Hilfe der zahlreichen Sensoren den Großteil der Arbeit selbst erledigt. Manuelle Anpassungen sind daher einfach vorzunehmen und der Bildschirm des Druckers bietet zusätzliche Unterstützung, indem dieser detaillierte Grafiken und Animationen anzeigt.

Wenn alle Schritte erfolgreich abgeschlossen wurden, informiert eine Animation über den erfolgreichen Abschluss des Kalibrierungsprozesses. Jetzt muss lediglich der Slicer von BCN3D heruntergeladen werden, um den ersten Druck vorzubereiten.

3.    BCN3D Stratos Software und BCN3D Cloud

Beim Betriebssystem hat sich BCN3D wie bei den anderen Druckern für die Open-Source-Option Marlin entschieden. Diese Wahl des Betriebssystems ermöglicht es BCN3D, von der Expertise und Weiterentwicklung von Marlin zu profitieren, da dieses auf Tausenden von Druckern weltweit eingesetzt wird.

Für den Slicer verwendete BCN3D bis vor kurzem eine leicht modifizierte Version von Cura mit der Bezeichnung BCN3D Cura. Im Juli stellt BCN3D jedoch eine brandneue Software, BCN3D Stratos, vor. Dieser neue Slicer basiert zwar immer noch auf Cura, BCN3D hat sich jedoch mehr Mühe bei der Modifikation gegeben, das Design des Slicers modernisiert und zusätzliche Funktionen wie bestimmte Einstellungen für die Plattenhaftung und die Halterungen eingeführt. Außerdem hat BCN3D dem neuen Slicer ein eigenes Logo verpasst.

Stratos ermöglicht es, das von BCN3D entwickelte IDEX-System mit den Druckmodi Spiegeln, Duplizieren und Multi-Material voll auszunutzen. Mit Stratos kann der Anwender das Modell slicen, es für den Druck vorbereiten und mit Wi-Fi an den Drucker senden – dies gelingt dank der Integration der BCN3D Cloud, auf welche man über die Verbindungstaste zugreifen kann. Alternativ kann das Modell mit der SD-Karte exportiert und importiert werden.

Stratos, der von BCN3D entwickelte Slicer basiert auf einer Cura-Architektur

Stratos integriert zudem Smartslice, ein Dienst, der das zu druckende Teil analysiert und dem Nutzer Ratschläge zum Slicen und zum verwendeten Material gibt.

Ein Webinterface der BCN3D Cloud bietet zusätzliche Funktionen, dazu zählt die Kontrolle des Druckerstatus, die Überwachung des Druckfortschritt und die Anzeige der Drucktemperatur…

BCN3D scheint auch in puncto Software zu den Vorreiten zählen zu wollen, da das Unternehmen vor kurzem Astroprint, eine bekannte Software für den drahtlosen Druck, erworben hat. BCN3D ermöglicht gemeinsam mit Autodesk die Bearbeitung der Modelle direkt in der CAD-Software Fusion 360.

4.   Erste 3D-Drucke mit dem Sigma D25

Für unsere ersten Tests haben wir die PLA-Rollen verwendet, die mit dem Drucker mitgeliefert wurden. Zunächst haben wir einen von Kickstarter und Autodesk entwickelten Torture-Test gedruckt. Für diesen Druck wurde mit den von BCN3D vorkonfigurierten Profile gedruckt. Nach Abschluss des Druckvorgangs haben wir die Pins entfernt, welche zum Test der Toleranzen dienen, und dann den Druck anhand des Protokolls bewertet. In diesem Test erreichte der BCN3D Sigma D25 24,5 von 30 Punkten. Das gedruckte Teil wies eine leichte Schrumpfung auf, was zum Engelshaar-Phänomen (Stringing) führt, die Toleranz wurde auf 0,3 mm eingehalten. Abgesehen von diesen minimalen Mängeln war der Druck erfolgreich.

Nach diesem ersten Druck haben wir weitere Teile mit PLA gedruckt z. B. den Prototyp eines Fahrgestells für ein Modellauto, ein Modell eines Porsche 911, eine Aufbewahrungsstation für eine Heißklebepistole inkl. Zubehör, einen Flaschenöffner, ein modulares Aufbewahrungssystem für elektronische Kabel, einen Blumentopf … Alle Drucke funktionierten reibungslos und beweisen die Wiederholbarkeit, welcher der Sigma D25 bietet.

Die Breite der D25-Platte ermöglichte es, den Prototypen für ein Auto zu drucken.

Während unserer ersten Drucke konnten wir feststellen, dass trotz der anfänglichen Kalibrierung der Druckplatte die erste Schicht unserer Drucke nicht perfekt flach war. Um dieses Problem zu lösen, haben wir einen Ausgleich der Nivellierung mittels mesh levelling durchgeführt.

Für eine vollständige Konklusion der PLA-Drucke, wollten wir das von BCN3D entwickelte IDEX-Doppelextrusionssystem nutzen und einen Schlüsselanhänger mit einem zweifarbigen Kraken drucken. Das Modell lässt sich in einem Stück drucken und muss nicht zusammengebaut werden. Sobald der Druckvorgang abgeschlossen ist und das Teil von der Platte genommen wird, lässt sich der Oktopus frei bewegen.

Der Dupliziermodus des Sigma D25 hat es uns ermöglicht, Flaschenöffner und Telefonhalter gleichzeitig zu drucken, wodurch die Druckzeit halbiert werden konnte.

Das IDEX-System des Sigma D25 ermöglichte es, beim Druck 2 verschiedene Farben zu kombinieren.

Das IDEX-System ermöglichte es auch, mit PVA zu experimentieren, einem löslichen Filament, mit dem wir ein Modell eines Mazda MX5 gedruckt haben. Das Auto selbst wurde aus PLA gedruckt, während die Halterungen aus PVA bestehen. Die Halterungen lassen sich leicht entfernen, indem das Teil einige Stunden in lauwarmem Wasser gebadet wird. Die Verwendung von löslichen Materialien sorgt dafür, dass keine Rückstände auf dem Modell zurückbleiben, und reduziert die Nachbearbeitungszeit erheblich.

Nach diesen Tests haben wir mit PETG experimentiert. Dieses Polymer wird bei einer etwas höheren Temperatur gedruckt als PLA. Der Sigma D25 druckt auch hier den Toast Torture-Test ohne Bedenken. Dieser Test bestätigt schließlich die Toleranz von 0,3 mm und die Fähigkeit, nicht unterstützte Winkel bis zu 60° drucken zu können. Die flexiblen Teile des Toasters bewegen sich wie erwartet, wenn man der Hebel betätigt wird.

Abschließend haben wir einen Laborlift gedruckt. Das Modell wird in einem Stück gedruckt, von der Druckplatte entfernt, bevor die Schraube gedreht wird und die Hebebühne nach oben fährt.

Laborständer aus PETG; Heißklebepistolenstation und Flaschenöffner aus PLA gedruckt

Mit dem Sigma D25 können Büroaccessoires schnell und unkompliziert gedruckt werden

Dieser Porsche 911 wird vom Sigma D25 originalgetreu wiedergegeben.

Mit deisem von uns modellierte FDM-Test konnte die PETG-Druckleistung des D25 beurteilt werden.

Interessieren Sie sich für den Sigma D25? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und kontaktieren Sie uns. Möchten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter und folgen Sie uns auf Facebook und Twitter, um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Außerdem sind wir auch auf XING und LinkedIN zu finden.