Ersteindruck: Wanhao Duplicator D7

Preiswerter Einstieg in den Resin DLP Druck mit Wanhao Duplicator 7, was er kann, was er nicht kann und wo die Hürden sind..

Der Wanhao D7

ist aktuell der billigste tatsächlich erhältliche Resin Drucker. Und ich sags vorneweg:  mit absolut erstklassigen Druckergebnissen, die der x Mal teureren Konkurrenz kaum nachsteht. Der größte Unterschied zu den teuren SLA Maschinen ist: wie kompliziert es ist, diese Ergebnisse zu erzielen. Während Formlabs Form2 fast schon Plug & Play ist, geht guten (oder überhaupt erst mal erkennbaren) Drucken mit dem Wanhao D7 ein steiler Lernprozess voraus.

Ein Wanhao D7 in Version 1.4 (und nur 1.4 oder neuer würde ich kaufen) kostet allerdings effektiv auch „nur“ so um die 550,- Euro inkl. Transport aus China & Zoll). Ein Form 2 ca. 3900,-

Was kann der Wanhao D7?

Im Grunde besteht ein D7 aus einer UV Lampe und einem ganz normalen Handy Display mit Auflösung von 1440 x 2560 Pixel. Er erzielt damit eine maximale Druckauflösung von 0,047 mm. Der Wert ist eigentlich etwas Banane, weil tatsächlich realisieren lässt es sich kaum, das Resin härtet nicht so präzise, wie ich es belichten könnte. Dadurch sind minimale Wandstärken und einzuhaltende Mindestabstände um ein vielfaches Größer als diese theoretische Auflösung einem einreden möchte. Mögliche Schichtdicken sind als sinnvolle Obergrenze 0,100 mm und nach unten hin offiziell 0,035 mm, es gehen aber auch 0,025 mm Schichten.

Wir sind an keinen Hersteller gebunden, an Resin schluckt er alles, was per UV Licht gehärtet werden kann, am Besten und schnellsten sind speziell für UV DLP formulierte Resins, Laser SLA Resin geht zur Not auch, aber dauert halt länger und ist daher nicht ideal. Selbst „Tageslicht“ Resins würden funktionieren. Wir halten im Hinterkopf: der Wanhao Duplicator verdruckt alles, am besten jedoch UV DLP. Ich hab hier übrigens ne kleine Übersicht an empfehlenswerten Resins für den D7.

Sein Bauraum ist winzig: mit 120 mm x 68 mm x 180 mm gehen wirklich nur kleine Druckobjekte. Die allerdings sehr gut.

Die Bauplattform ist entsprechend klein. Zum Druck wird sie oben in der Z-Achse eingeschraubt, wird einmal kurz nivelliert und hält dann für viele Drucke die „Ausrichtung“. Auch wenn man die Plattform abschraubt und wieder ran macht nach nem Druck.

So ganz präzise ist das mechanisch mit dem Einschrauben beim D7 nicht. Das kann man auch paar Grad verdreht da reinschrauben, weil seitlich keine Führung existiert, aber wirklich gestört hat es noch nicht. Ich druck allerdings nur selten randnah, da merke ichs gar nicht. Wichtig ist nur, dass sie „nivelliert ist“, also in Nullstellung satt auf dem Tankboden bzw. dem Display darunter aufliegt. Kurz und schmerzlos das Ganze, das ist ne billige aber funktionierende Lösung. Wenngleich nacktes Alu bessere Haftung bringen würde als das Pulver-beschichtete Bett der aktuellen v1.4. Oftmals ist die Plattform auch noch verzogen (konkav nach innen gedellt), das hält dann auch wieder nicht und Schleifen wird notwendig. Das Abschleifen scheint sich geradezu zur Manie in D7 Usergruppen entwickelt zuhaben, ich druck jetzt seit nem Monat problemlos ohne Schleiferei.

Als Harztank benutzt der D7 ein „flexibles Vat“-System: ein stabiler Alurahmen, in dem eine dünne Teflonfolie (sogenanter FEP Film) eingespannt und verschraubt wird.

Tanks sind bei Resindruckern immer auch Verbrauchsmaterial und müssen regelmäßig ersetzt werden. Kostet beim SLA Drucker so ein Tank meist um die 50,- Euro, reicht hier ein neuer Film für 3-4 Euro das Stück, man kann nämlich einfach eine neue Folie einspannen, die hält dann wieder die nächsten paar Dutzend Drucke. Das ist kostengünstig und so wie es Wanhao macht auch praktikabel in der Nutzung. Mein erster FEP Film hält nach über 40 Drucken immer noch. Verbraucht ist so ein FEP, wenn er trübe geworden ist (bei jedem Mal belichten wird er etwas trüber) oder aber wenn er nicht mehr straff gespannt ist.

Man kann sich da nen Deckel dazu drucken und das Harz auch mal paar Tage im Tank lagern. Wer 2 oder mehr Tanks hat, kann so unterschiedliche Harze schnell tauschen. Tanks kann man sich auch selber Drucken, aber macht die wirklich dicht, ein ausgelaufener Tank ist extrem klebrige Grütze.

Übrigens sind die UV Resins gar nicht so Tageslichtempfindlich wie man immer meint: ich kann den Tank auch mal offen stehen lassen und solang da nicht die pralle Sonne drauf scheint tut sich da stundenlang nix. Ich kann das Resin tagelang mit der Haube drauf im Drucker stehen lassen, passiert auch nix (stark pigmentierte Resins müssen dann allerdings umgerührt werden, weil sich die Farbpigmente am Boden absetzen). Auch das Drucken mit offenem Deckel und nebenher Filmen ist Null Problem, deswegen muss ich nicht im Dunkeln sitzen. Alles halb so wild.

Wie funktioniert der Wanhao Duplicator 7?

Technisch und mechanisch ist der Duplicator 7 und seine Verwandten recht simpel gestrickt:  da ist nichts Besonderes drin oder dran.

Kostengünstiges Standardteil: die UV Lampe des D7

Ein Display zeigt das Bild der gerade zu druckenden Schicht. Da wo im Bild Schwarz ist, kommt kein UV Licht durch. Wo Weiss ist, scheint die UV Lampe von unten durch und das Harz wird an der Stelle hart. Nun warten wir, zwischen 2 – 30s je nach verwendetem Resin, bis das Licht das Resin gehärtet hat, dann fährt die Z-Achse ein Stück hoch.

Zum Ablösen der letzten gedruckten Schicht vom Tankboden (also dem FEP Film) wird einfach nur das Druckteil stur nach oben gezogen, der Film dehnt sich dabei und löst sich so vom Druckteil und man ist bereit für die nächste Schicht. Wenns allerdings besser am Film als an der zuvor gedruckten Schicht haftet, dann wars das an der Stelle mit diesem Druck. Hier haben teurere Geräte die vielleicht etwas ausgeklügelteren Systeme..

G-Code und komplizierte Steuerung in X oder Y Richtung gibts nicht. Er belichtet anders als Laser basierte („SLA“) Drucker immer das komplette Druckbett auf einmal. Bild für Bild. Ob ich nun einen Frosch drucke, oder 3 nebeneinander (ok, wird bissl eng), macht für die Dauer des Druckes bei einem Drucker wie dem Wanhao D7 keinen Unterschied. Die Druckgeschwindigkeit hängt einzig von Anzahl der Druckschichten und der für das jeweils gerade benutzte Harz notwendigen Belichtungszeit ab. Mit einem schnellen Harz ist in 2 Sekunden pro Schicht alles erledigt. Damit ist ein Wanhao D7 im Zweifel sogar schneller als ein Formlabs Form 2.

Außer der bereits erwähnten UV Lampe und dem Display braucht es nur eine einzige bewegte Achse, um die Bauplattform hoch und runter zu fahren. Da kommt ein allerwelts Nema17 zum Einsatz. Fertig. Im Grunde absolut kein Hexenwerk und wenn Wanhao seine Qualitätskontrolle etwas besser im Griff hätte, wäre es auch keines.

Das sind alles Standardkomponenten, die man problemlos nachkaufen kann (wobei das Displayzeug etwas teuer ist). Im Vergleich zu den komplexen und sehr empfindlichen Lasersystemen ist so ein LCD „DLP“ Drucker recht unempfindlich und weniger wartungsintensiv.

Das selbe Grundprinzip des Duplicator 7 gibts von mehren Chinesischen Anbietern mit kleinen Änderungen: MicroMake, Pronik, KLD, YHD, etc. die Drucker ähneln sich doch sehr.

Warum man sich trotzdem für den Wanaho entscheiden sollte?

Nun, bei Wanhao sind wir inzwischen bei der 4. Geräte-Revision angelangt und langsam an einem Punkt, wo es tatsächlich recht zuverlässig klappt und die schlimmsten Designsünden behoben sind. Es gibt eine verhältnismäßig aktive Facebook Community, auch in Deutsch und seine Problemzonen sind bestens bekannt:

• Schiefe Getriebespindel
• krumm montierte Schiene oder Stepper
• grottenschlechte Lüfter – hier meine Anleitung zum Lüftertausch
• und eine insgesamt etwas schlampige Endkontrolle in der Produktion
• Gelegentlich unebene Druckplattform mit Haftungsproblemen

Das sind die noch verbliebenen Schwachstellen in der Version 1.4 des Wanhao D7. Ein kleines bissl nacharbeiten muss man also meisten schon, wenn der D7 geliefert wurde. Aber man muss Wanhao eines zu Gute halten: für einen chinesischen Hersteller klappt der Support, wenn was daneben ging, recht gut. Dazu kommt, das die Konkurrenz-Drucker auch nicht billiger sind. Lieber den Teufel den man kennt..

Was nervt am Wahao D7?

• Extrem hohe Lernkurve: das Drucken mit Harz funktioniert komplett anders als das FDM drucken. Ich werde dazu die Tage in Tutorial machen, aber im Grunde muss man sich hier komplett einlernen. Wie setze ich Stützen richtig, wie ordne ich das Druckobjekt richtig an, das unterscheidet sich grundlegend vom FDM Druck und wer’s nicht lernen will, hat keine Chance mit Resin Druckern, außer vielleicht mit Formlabs, deren Software fast schon zuviel Hilfestellung gibt.
• Einlernen muss man sich auch in die richtigen Druckparameter, jeder D7 is ein bissl anders, die Druckparameter lassen sich nur bedingt austauschen. Will ich mit dem Resin X drucken, dann muss ich damit im Trial & Error Verfahren die besten (oder auch nur überhaupt mal irgendwie funktionierende) Settings. herausfinden. Das nervt, verschwendet Material und Zeit und ab und an würde man den Drucker am liebsten ausm Fenster werfen. Die Freiheit, jedes beliebige Resin nutzen zu können, erkaufe ich mir mit dem Aufwand, meine eigenen Parameter finden zu müssen. Jede Medaille hat eben 2 Seiten.
• Kein Standalone Betrieb: der D7 muss wie alle DLP Drucker mit der Grafikkarte und dem USB Anschluss eines PCs verbunden sein, sonst geht es nicht. Dieser Art des Betriebs als Mehrschirmsystem (der D7 wird als als 2. Monitor angesteuert) macht die Sache gerade unter Windows nicht nur nervig (weil ich nicht weiter arbeiten kann, während ich drucke) sondern auch extrem fehleranfällig. Übrigens, Euer PC muss zwingend die 2560 x 1440 Auflösung bringen, sonst gehts nicht, oder aber: wer noch 40 Euro übrigt hat, dem sei dringend ein RasPi 3 mit der Freeware NanoDLP angeraten (NanoDLP ist das OctoPi für DLP Drucker)
• Die Software. Geliefert wird er mit einer alten Freeware Version von Creation Workshop, ein Programm, das mehrmals den Besitzer gewechselt hat und nun defacto ein Zombie Dasein fristet. Meiner Meinung ist es tot, da kommt nichts mehr (gratis) und die Bezahlversion ist mir extrem suspekt. Dieses Problem hat allerdings jeder günstige Resin Drucker, es gibt eigentlich keine gute gratis oder günstige Software für DLP Drucker. Hier hinkt der Resin Druck dem FDM Druck mit Simplify, Cura & Co um Jahre hinterher. Wirklich gute Software zur Positionierung des Druckobjektes und zum Erstellen von Stützen gibt es nur zusammen mit wirklich teuren Druckern – oder so teuer, dass es für den Hobbyanwender nicht in Frage kommt (netfabb Premium z.B.). Also schlägt man sich halt mit mehr oder minder „polierter“ Software herum, in der Hoffnung, dass der Markt in Fahrt kommt und bessere Software mal erhältlich wird.

Beispieldrucke:

Ich stelle grad mit Erschrecken fest, ich hab kaum Fotos gemacht bisher. Hier mal, was ich aktuell auf der Platte habe.. Sind jetzt nicht wirklich gut, war noch ganz am Anfang.. (wird ergänzt)