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Artillery Genius Pro 3D打印机回顾。适合初学者和专业人士的设备

Artillery Genius Pro是一台易于设置的3D打印机,可以做很多事情。自动网床调平和完美无瑕的Cura配置文件使你能够快速上手,而带有钛直驱挤出机的火山热端为专业人士提供了足够的空间。
3D Printing

通过Sidewinder X1,Artillery不仅使直驱挤出机重新流行起来,而且在外观和做工方面为低价位产品引入了许多创新。直驱式挤出机和扁平带状电缆管理也使Genius Pro具有独特的外观和良好的功能。此外,还有一个用市电操作的打印床,它不仅加热快,而且应该比它的24V同事更节能,因为省去了通过电源装置的迂回。

花费大约310欧元(约340美元),你就能得到一台3D打印机,在到达后不到一小时内就能打印出几乎无瑕疵的结果。简单的装配和Cura中已经集成的配置文件都有助于实现这一点,只需进行最小的调整。

技术数据

如果你比较Artillery Genius和Genius Pro的设备,唯一的主要区别是新的打印床传感器。X轴和Y轴的末端停止传感器也有一个小变化。这些现在是机械式的,是Artillery公司的专有开发。

炮兵天才专业
使用的技术 FDM, FFF
最大打印量 220 mm × 220 mm × 250 mm
安装尺寸(不含电缆) 43 × 40 cm × 63 cm
运动系统 X,Y,Z单驱动根据Prusa/Mendel类型
挤出机 1个带齿轮箱的直接驱动挤出机(Titan-Styl)。
控制板
微控制器
Artillery Ruby
STM32 F4(32位ARM)



测试设备的固件 Artillery Genius Pro固件3.1.3(Marlin衍生产品)
GCode兼容
步进电机驱动器 4 × FS31W01 (Pololu兼容)
连接器 microSD、USB Type-A、USB Type-B
控制 触摸屏,通过USB的串行接口
电源 内部110 V - 240 V至24 V电源
220 V打印床
功能 打印床传感器,色带电缆
制造商页面 炮兵队



结构和设置

整个3D打印机由Artillery公司交付,只有六个独立的部件,其中四个是长丝卷支架。实际的Genius Pro被拆卸成一个底座单元和一个拱门。要组装它,你需要做的就是把拱门放在底座上,然后拧上四个预先安装好的螺丝。然后将灯丝卷支架插在一起。缺少的电气连接是三根电缆。一旦这些插头插好,3D打印机就已经可以投入使用了。然而,对于Z型电机的两根电缆,你应该确保将电缆尽可能地引回壳体内。否则,打印床的大型调整螺母可能会划伤电缆。

所有其他与X-马达和打印头的连接都是在组装闸门时通过一个插入式触点完成的。该连接器显然是一个被滥用的PCIe插槽。因此,在我们的案例中,考虑到从盒子里拆开所有部件的包装,3D打印机的组装时间不到10分钟。如果你想以节省空间的方式存储打印机,Genius Pro也可以同样迅速地拆卸。

在3D打印机的交付范围内,Artillery还将500克(约18盎司)PLA丝和一些备用零件,以及另一个喷嘴放在盒子里,此外还有组装所需的工具。所有小零件都装在一个带拉链的布袋里。

电缆管理

热像仪带状电缆
热像仪带状电缆
基地 - 天才炮兵专业
基地 - 天才炮兵专业

Artillery Genius Pro上的所有电缆都显得很整齐。特别是由于使用的是扁平带状电缆,由于电缆断裂而产生错误的可能性接近零。尽管人们可能会怀疑细的带状电缆不能满足热端和电机的40至70瓦的负载,但热图像显示没有理由担心。最高温度为28°C(82.4°F),这些电缆并没有变得特别热。

但看一下3D打印机内部,也可以看到出色的电缆管理。所有携带电源电压的电缆都用提供触摸保护的压接式电缆插头固定。

底座上的插头触点除了JST连接器外,还用一团热胶固定。在工艺上可以发现的唯一缺陷可能是在我们的测试装置中贯穿主板的两条薄薄的热胶痕迹。

主板

炮兵红宝石1.2板
炮兵红宝石1.2板
炮兵步兵V2.0 FS31W01步进电机驱动器
炮兵步兵V2.0 FS31W01步进电机驱动器

在Artillery Ruby板的中心,STM32 F4 32位微控制器在工作。该板提供了几种扩展的可能性,并与Marlin、Klipper和其他固件完全兼容。特别令人高兴的是,机箱风扇也是由32位板控制的。因此,如果不使用3D打印机,它就会保持安静。

步进电机驱动器被插入Artillery Ruby,与Pololu兼容。在目前的配置中,3D打印机还可以用另一个步进电机进行扩展,因为只有四个插槽被占用。

与触摸屏的电路板的连接是通过一个串行端口进行的。因此,这块板子也有自己的微控制器,不会对炮兵红宝石中的STM32 F4的计算能力造成负担。然而,一个USB端口和microSD读卡器也被耦合到屏幕板上。这里的问题是控制板和显示板之间的传输速率是否足以传输许多小指令。

框架

Artillery Genius也使用了许多V-Slot铝型材,但该3D打印机有一些特殊的功能。打印头在一个特别高的60毫米×20毫米(约2.4英寸×0.8英寸)型材上运行。这应该比例如Voxelab Aquila S2提供更好的稳定性。Artillery在Z轴的滚轮上也走自己的路,通过弹簧确保最佳的接触压力。Z轴也是由两个电机和螺纹轴驱动,通过齿形皮带在上十字头上同步进行。然而,这里完全没有X轴和Y轴的偏转辊上的皮带张紧器。这意味着,如果你想重新紧固这两个轴的驱动皮带,你将不得不松开并移动偏转轮的附件。

在底座上,稳定铝型材的数量是有限的。在这里,只使用了40毫米×40毫米(约1.6英寸×1.6英寸)的矩形型材。上方的横杆也是由塑料制成的。虽然在测试中看不到该结构的缺点,但问题是大的塑料部分是否也能长期保持稳定。

带有耦合Z型传动装置的塑料上十字头
带有耦合Z型传动装置的塑料上十字头
带弹簧结构的Z形滚轮
带弹簧结构的Z形滚轮
双Z型驱动
双Z型驱动

控制

Artillery Genius Pro可以通过USB连接或触摸屏提供说明。触摸屏上的各个菜单提供了一个良好的概述,并提供了各种功能。除了用于手动对齐打印床的向导外,各种设置和自动调平床都可以在这里调用。

在你开始第一次打印之前,你应该运行自动调平床,然后在向导的帮助下设置Z-偏移。如果事后将这些值保存在EEPROM中,那么在第一次打印层中几乎不会出现任何问题。

G代码文件是通过microSD卡或U盘提供给打印机的。然而,3D打印机一次只能访问一个存储器。这必须通过设置来选择。在打印过程中,打印速度、挤出倍数、温度和风扇都可以调整。因此,人们已经可以在打印过程中对问题作出反应并找到更好的设置。有了许多设置选项,在测试中,毕竟可以保存一个由ABS制成的校准立方体。最后,它显示出与之前用PLA打印的立方体相似的高质量。

权力

打印床

打印床与第一层的实际测试 打印速度
打印床与第一层的实际测试 打印速度

我们测试设备的陶瓷涂层玻璃床明显是平的。如果打印床的四个角都设置为与喷嘴的距离为0.1毫米(约0.00394英寸),我们的Artillery Genius在中心的喷嘴距离达到了0.097毫米(约0.0038英寸)。通过自动床面平整,在测试中几乎每一个第一层都完美地放置在打印床上。但是当涉及到打印床的附着力时,玻璃涂层并不总是相当理想的效果。虽然PLA和TPU完美地粘附在加热的玻璃板上,但ABS的打印床首先必须用丙酮-ABS溶液进行预处理,才能完全实现适当的打印床粘附。

由于玻璃印刷表面和PETG的结合在某些情况下是有问题的,所以没有用PETG进行测试。PETG可能会导致玻璃上的印刷床表面被破坏,因为在某些情况下它与玻璃的附着力太好。

Artillery Genius Pro热敏图像打印床(60℃设置)。
Artillery Genius Pro热敏图像打印床(60℃设置)。

印刷床是用220V的硅胶加热垫加热的。加热过程是通过一个固态继电器控制的。在测试中,打印床加热器的功耗高达320瓦,因此能够在一分钟内将玻璃板从18℃加热到60℃(64.4°F到140°F)。Artillery Genius Pro在三分钟内达到120 °C(248 °F)。然而,与其他许多产品不同的是,打印床没有一个可以均匀分布热量的铝板。因此,在热图像中,可以非常清楚地看到玻璃板上有很大的温差。特别是在四个调整螺钉的连接点上,可以看到很大的冷点。

然而,由于热量分布不均而产生的问题却无法观察到。另外,打印床的边缘没有被加热的事实并不影响打印,因为玻璃板延伸到可打印区域之外5毫米(约0.197英寸)。

作为一项节能措施,Artillery Genius Pro在出厂时就在打印床的底部配备了隔热材料。完全粘合的泡沫板在这方面似乎非常有效,因为即使在一个打印过程完成后,打印床也只是缓慢地冷却下来。在印刷品从印版上释放出来之前,可能需要长达20分钟的时间。

热端和挤压机

带有减速器的直接驱动挤出机和带有长加热区的Vulcano热端使Artillery Genius Pro成为一台强大的3D打印机。固件中设置的热端温度上限为300℃(572°F)。钛合金式挤出机的辊子的接触压力可以调整,这意味着灵活的材料,否则长丝会太软,也可以得到很好的处理。

Artillery Genius Pro的整个打印头看起来已经有点笨重,但除了挤出机和热端外,这里还安装了一个用于物体冷却的径向风扇、一个打印床传感器和LED照明。在加热过程中,LED灯的颜色会从蓝色变成红色,表示已经达到了设定的温度。

加热过程
加热过程
带有ABL传感器和LED的热端挤出机组合
带有ABL传感器和LED的热端挤出机组合
冷端散热器将废气向上引导。
冷端散热器将废气向上引导。
对前进轮的接触压力可以调整
对前进轮的接触压力可以调整

Artillery Genius Pro的钛式直接挤出机在使用PLA的挤出测试中显示了预期的强劲效果。在使用Anycubic PLA的情况下,在200℃(392°F)的温度下,高达16 mm²/s(~0.025 in²/s)的塑料可以顺利通过Vulcano热端。由此可以计算出,在0.2毫米(~7.1英寸/秒,~0.0079英寸)层高和0.44毫米(~0.0173英寸)层宽时,可能的打印速度可达180毫米/秒。

在实际情况下,120毫米/秒(~4.72英寸/秒)是可以通过固件和PrusaSlicer配置文件中的设置实现的。超过这个速度,就必须对缩进、加速和线性推进进行调整,以避免出现小的不完美。然而,在实际测试中,20毫米/秒到150毫米/秒(~0.787英寸/秒到5.9英寸/秒)的测试结果表明,在进行相应校准时,3D打印机可能能够达到这样的高速。

在增加进给率的情况下,100毫米的挤压件
在增加进给率的情况下,100毫米的挤压件
挤出量与进给率的关系--100毫米的挤出物
挤出量与进给率的关系--100毫米的挤出物
实际测试打印速度
实际测试打印速度
从120毫米/秒开始有轻微的问题
从120毫米/秒开始有轻微的问题
 
 

印刷质量

Artillery Genius的配置文件已经集成在Cura 4.13.0和目前的PrusaSlicer中。Genius Pro的创新不多,所以你几乎可以使用这些配置文件。只有M420 S1 Z10命令应该放在打印机的启动代码中,以便在打印时使用来自自动床面平整的数据。

我们的测试模型(这里是Thingiverse)不能证明3D打印机有任何严重问题。只有一些小的缺陷表明,Cura配置文件的回缩设置可以改进。然而,几乎没有发现任何串线,也没有发现丝状物。总之,所有区域的尺寸都是准确的,打印床的附着力是最佳的,悬空的产生也没有问题。两个就地打印的部件在打印后可以移动。使用的丝蓝PLA长丝 ,打印质量比较好。

实践

Artillery Genius Pro的工作迅速而干净。该打印机通常创建了大型和小型物体,没有任何值得注意的问题。即使一个物体由于设计不当或设置不正确而有缺陷,用Artillery Genius Pro进行3D打印也不会注定失败。这一点在以下图片中的大理石运行的夹持块中可以看得很清楚。

安全问题

热端和加热打印床的温度保护关机工作完美无缺。当用电烙铁或电吹风人为加热时,以及突然冷却时,加热元件都能可靠地关闭。固件还能检测到短路或断开的电缆。

就安全而言,只有用电源电压操作的打印床给我们带来了问题。我们可以看到,一个保护导体也通向打印床,但这不能用万用表进行非破坏性的追踪。

排放

由于是开放式设计,所使用的塑料灯丝的气味扩散到整个房间。除此之外,在测试中没有检测到令人不愉快的蒸汽。

在噪音方面,Artillery Genius Pro是比较安静的。所用的风扇都相当安静,只要安装表面不提供任何共振空间,步进电机也只产生少量的噪音。只有在X轴和Y轴的较高运动速度下才会出现噪音。Voltcraft SL-10声级计测定的最大噪音水平约为50dB(A)。在60至70毫米/秒(约2.36至2.76英寸/秒)的印刷速度下,火炮几乎保持在耳语般的音量。只有挤出机的缩回有些令人不安。由于设计的原因,电机在缩回过程中必须快速旋转,因此每次缩回都会产生呼啸的噪音。只有在给齿轮涂上一些油脂后,这种情况才变得比较容易忍受。

能源消耗

在打印一个3DBenchy的过程中使用Voltcraft SEM6000记录了Artillery Genius Pro在整个打印过程中的能量消耗。.在70分钟的打印过程中,打印机平均需要约75瓦的能量。因此,打印已知基准的能量消耗约为0.088千瓦时。

能量测量 - Artillery Genius Pro - 3D-Benchy (移动平均和测量值)
能量测量 - Artillery Genius Pro - 3D-Benchy (移动平均和测量值)

在3D打印机的加热阶段,打印床的加热功率超过300瓦,接着是热端加热,功率约为75瓦。3DBenchy的前两层打印得特别慢,而且没有使用风扇。因此,从第7分钟到第9分钟,能源消耗相对较低。

此后,打印以高速运行,并使用物体冷却风扇。在打印过程中,打印机的能耗有所下降,因为加热后的打印床不需要再加热那么多。随着物体高度的增加,吹到打印床上的空气减少,这意味着去除的热量减少。

相对均匀的能量消耗曲线也证明了加热床的良好PID调整。只有维持温度所需的能量才被提供。

判决书

hekka.com提供的炮兵天才专业版
hekka.com提供的炮兵天才专业版

Artillery Genius Pro在测试中令人信服。在快速设置和打印床的快速设置之后,这台3D打印机在质量方面几乎没有任何不足之处。特别是初学者应该能够利用Cura和PrusaSlicer中已有的配置文件快速创建高质量的3D打印作品。这台3D打印机并不安静,但其噪音水平绝对低于之前测试的设备的数值。

Artillery Genius Pro可以快速设置并准备使用。该打印机从一开始就能显示出良好的效果。

最重要的是,Genius Pro的坚固设计令人欣喜。这里几乎没有任何值得一提的批评之处。相对不寻常的带状电缆使图像非常整洁,但也很稳定,应该可以持续很长时间。裸露的电缆只出现在两个Z型电机和灯丝传感器上。但这些都是不移动的,在正确插入时不会接触到任何移动部件。

对于高级和专业用户来说,这台3D打印机仍然提供了一些达到高打印速度的潜力。对缩回和线性推进进行相对较小的调整,应该足以达到良好的效果。

价格和可用性

除其他外,Artillery Genius Pro可在hekka.com售价相当于290欧元(约319美元),在本文发表时,折扣代码Hekka3Dpro将价格降低到260欧元(约286美元)。从欧洲仓库发货目前是免费的。我们的测试装置仅在三天后就到达了。如果你需要更多的建造空间,你也可以在那里购买更大的Artillery Sidewinder X2,价格约为380欧元(~$417).

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Marc Herter, 2022-03-27 (Update: 2022-03-27)