Kingroon KP3S Pro und Upgrade

Ein einarmiger kleiner Drucker mit Anspruch. Den Kingroon KP3S gibt es in verschiedenen Varianten. Wir haben ihn als „Pro“ zum Test bekommen. Dazu das Upgrade mit den Linearschienen für die Y-Achse und das PEI-Flexbed. Im Ergebnis schlicht sensationell.

Die Firma Kingroon gibt es nach eigener Aussage seit 2015 in Shenzen, China. Neben dem hier vorgestellten KP3S hat sie aktuell noch einen Kubus, einen 300er Bettschubser und einen Resin-Drucker im Programm.

Das Testgerät inkl. Upgrade Kits wurde uns kostenlos von Zbanx zugestellt. Es gibt keine weiteren Absprachen. 

Varianten

Den hier vorgestellten KP3S gibt es aktuell in drei Varianten. Wenn ich die Beschreibungen auf der Website und die Bilder richtig lese, unterscheiden sie sich etwa so:

Es sieht so aus, als sei der S1 identisch mit dem Pro plus Y-Linearschienen, so dass wir den S1 gewissermaßen gleich mittesten.

Laser und 3D Touch sind bei Pro uns S1 zwar nicht genannt, ich sehe aber keinen Grund, warum sie nicht auch dort passen sollten, da das Mainboard und der Druckkopf bei allen drei Varianten identisch zu sein scheint.

Unboxing und Lieferumfang

Stephan hatte mir den Drucker quergeschickt und den Inhalt der Upgrade-Kartons mit in den Karton gelegt:

Die Polsterung besteht aus passend geschnittenem zähem Schaum:

Der Drucker kommt weitgehend zusammengebaut in zwei zusammenhängenden Teilen.

Dazu die stabil verpackte Trapezspindel, Netzkabel, Schrauben, Filamentprobe, Filamentrollen-Halter, Anleitung und eine kleine Pappschachtel mit weiterem Inhalt:

Innensechskantschlüssel, Maulschlüssel, Seitenschneider, Nadel zur Düsenreinigung, SD-Card mit Kartenleser, Ersatzdüse, Bowdenschlauch, weitere Schrauben, Velcro und das unvermeidliche blaue USB-Kabel.

Die PEI-Matte auf Magentfolie auf 3M-Klebefolie unten im Bild und oben das Upgrade …

… bestehen aus den beiden Y-Schiene mit Laufwagen, der Trägerplatte, einem Winkel zur Riemenbefestigung und diversen Schrauben. Mehr dazu später.

Montage

Die Montage besteht im Grunde nur darin, die beiden Module zusammenzufügen und die Z-Spindel einzubauen.

Kingroon hat dazu einen Film bereitgestellt.

In den Klotz auf dem Gehäuse werden zwei Schrauben mit T-Nut vorbereitet, die von vorne in die Nuten des 40x20er Profils greifen. Von hinten, im Bild von rechts, werden zwei lange M5-Schrauben in die Gewindelöcher des Profils gedreht und von unten zwei kurze M5er-Schrauben in die Stirnlöcher des Profils. Auf dem Foto ist an den Profilabdrücken auf dem Geäuseboden gut zu erkennen, das der Drucker vor Versand schon einmal komplett montiert war. Das genaue Vorgehen ist im Film gut beschrieben.

Zusätzlich sollte man vor dem endgültigen Festziehen der Schrauben darauf achten, dass die Z-Säule anschließend senkrecht steht:

Wer keinen Winkel hat, nimmt ein Geodreieck.

Nachdem alle sechs Schrauben für die Z-Säule gut festgezogen sind, kann man auch den Winkel des X-Arms prüfen und ggf. nachjustieren. Dafür muss man ggf. die Schrauben lösen, die das Trägerblech mit dem Laufwagen der Z-Schiene verbinden.

Anschließend ist noch die Schutzfolie der Glasplatte zu entfernen und das Bett zu leveln.

Dafür gibt es ein Leveling-Menü, das das direkte Anfahren der 4 Lagerpunkte des Druckbetts erlaubt.

Bild Menü

Das Vorgehen beim Bettleveling erklären wir hier und Kingroon hier.

Ausstattung

Der KP3S Pro ist ein einarmiger Bettschubser. Im Vergleich zum Urvater Creality Ender 2, zu dem es diverse diverse Blogbeiträge gibt, kommt er mit zahlreichen Änderungen/Verbesserungen:

• Linearschienen für X und Z
• Ohne Upgrade: 4 V-slot-Rollen für Y auf zwei 20×20-Profilen
• Mit Upgrade/KP3S S1: 2 Linearschienen für Y
• Gehäuse inkl. Netzteil
• 32-Bit-Board
• Touch-screen
• Titan-Clone als Direkt-Extruder
• V6-Clone-Hotend
• Bauteilekühlung mit Blower
• Filamentsensor

vorne	rechts	hinten	links

Mechanik

Das Gehäuse ist aus stabilem Stahlblech gekantet und stellt die mechanische Verbindung zwischen Y-Schienen und Z-Säule her.

Die beiden 2020er Profile sind fest mit dem Deckblech verschraubt, die 4020er Säule wie oben im Zusammenbau gezeigt mit 6 Schrauben mit Deckblech und Boden verbunden. Die Z-Linearschiene ist mittig über die ganze Länge in Gewindebohrungen im Profil verschraubt.

Der Y-Motor wird durch ein Stahlblech gehalten, das von unten und hinten  an die 2020er Profile geschraubt ist und diese zusätzlich stabil verbindet.

Der Y-Gurtspanner vorne ist in genauso einem gekanteten Stahlblech montiert. Auch der Schlitten, der die Umlenkrolle hält, ist aus Blech.

Der Schlitten mit den 4 V-Slot-Rollen besteht ebenfalls aus 2mm Stahlblech:

Der X-Arm ist aus einem speziellen Profil gefertigt, das den oberen Riemen umscließt, die Anbauteile und die Montageplatte an den Z-Wagen sind wieder aus Stahlblech.

Deckel und Seiten des Gehäuses sind aus einem Blech gefertigt, der Boden ist von unten aufgeschraubt.

Gekantetes Stahlblech wohin man schaut und ein im besten Sinne einfaches und zweckmäßiges Design mit Blick für’s Detail, hier waren Profis am Werk.

Die geklebten Gummifüße färben beim Schieben des Druckers etwas ab und haben sich später beim Schieben auch vollständig abgelöst. Ich habe sie ersetzt.

Elektronik

Das 24V-Netzteil mit einer Leistung von 300 Watt ist deutlich zierlicher als viele in Druckern verbaute Standardmodelle. Der Netzteillüfter hat hier nur 40mm statt üblicher 60mm Durchmesser.

Das Netzteil scheint ordentlich geerdet und sein Gehäuse leitend mit dem Druckergehäuse verbunden zu sein: Eine Durchgangsprüfung der Erde zu Schrauben an den Y-Schienen oder der Z-Säule zeigen einen niedrigen Widerstand. Dennoch sollte man sich nicht darauf verlassen, dass das Gerät in allen Sicherheitsaspekten europäische Freigaben hat und pauschal ’sicher‘ ist.

Der 50x10mm große Gehäuselüfter läuft auf 24V.

Zusammen mit dem Hotend-Lüfter und dem Blower sie die vier Fans des Kingroon nicht ganz leise. Sie erinnern zusammen eher an eine 26t-Kehrmaschine vor dem Fenster. Mindestens z.T. sind sie temperaturgeregelt, jedenfalls verändert sich die Geräuschkulisse.

Das Mainboard ist ein Kingroon KP3 V1.3 mit einem Gigadevice 32bit-Arm-Prozessor, Typ GD32F303VET6, und vier TMC2225 Schrittmotortreibern. Es bietet einen freien Slot für einen weiteren Steppertreiber, Anschlüsse für ein zweites Hotend und einen BL-Touch-Sensor.

Die Bedienung erfolgt über ein 2,5″ Farb-Display mit Touchfunktion, das live kontrastreiche und farbstärker ist als auf dem Foto.

Firmware

Kingroon stellt die Firmware zum Download bereit.

Im Kern scheint es sich um ein Marlin 2.0 zu handeln, das vom MKS Robin nano ausgehend angepasst wurde. Zum Zeitpunkt dieses Artikels waren die Config-Files aber noch? auf Chinesisch kommentiert. Gleiches gilt übrigens für die Bildbeschriftungen im Handbuch zum Download. Die beigelegte Papierversion ist vollständig in Englisch gehalten.

Eine Anleitung zur Installation eines BL-Touch gibt es auch.

Wenn man ein wenig sucht und experiementierwillig ist, scheint der KP3S kein geschlossenes System zu sein, sondern es gibt diverse Einstiegspunkte, um die Firmware an eigene Upgrades anzupassen.

Eine Anleitung zur Installation von Klipper gibt es z.B. auf Youtube.

Menü

Das Menü ist logisch aufgebaut und übersichtlich. Ich habe nichts vermisst. Es gibt auch eine deutsche Übersetzung, wobei ich es einfacher finde, bei der englischen zu bleiben, weil die Bezüge zur Doku im Weg oft klarer sind.

SD-Karte

Anders als bei vielen anderen Low-Cost-Druckern funktionieren sowohl die SD-Karte als auch der USB-Kartenleser zuverlässig.

Die Gcodes sind: 3DBenchy, XYZ-Cube, Marvin und ein großer Turm mit Aufschrift „Sigma“.

STL enthält die entsprechenden STLs.

Software enthält eine Cura 4.11-Exe.

Software-Drivers enthält FTDI-Treiber, u.a. auch für Windows 7.

Heatbed

Das Heatbed wird über direkt über das Mainboard betrieben. Mit 150 Watt ergibt sich rechnerisch ein Strom von 6,25A, mit dem der Mosfet auf dem Board gut zurechtkommen sollte.

Das Heizbett benötigt etwa 3 Minuten für das Aufheizen von 18 auf 60°C.

Es erwärmt sich gleichmäßig bis zum Rand und temperaturgenau.

Ohne Glasplatte direkt auf das Heizbett geschaut zeigt sich eine gleichmäßige und temperaturgenaue Erwärmung der gesamten Fläche bis zum Rand.

Druckkopf

Unter der Blechverkleidung verbirgt sich ein klassicher Direkt-Extruder-Druckkopf.

Ein Titan-Clone-Extruder drückt das Filament direkt in ein V6-Clone-Hotend. Titan und V6 sind etablierte Lösungen von E3D, die seit Jahren viel gecloned werden. Der 30mm-Lüfter ist mit dem typischen Kunstoffhalter direkt auf die Kühlrippen des V6 geclipt.

Der Titan-Extruder-Clone treibt das Filament einseitig mit einem untersetztem flach gerilltem Ritzel an. Von der anderen Seite drückt eine Laufrolle das Filament gegen das Ritzel. Die Andruckkraft ist mit der Stellschraube im oberen Bild einstellbar.

Angetrieben wird der Extruder von einem Pancake-Motor. Die Montage ist superschlank durch ein Halteblech gelöst, das zwischen Motor und Extruder geschraubt ist.

Eine Silikonsocke ist nicht dabei, kann aber z.B. auch bei Kingroon einfach bestellt werden. Der Heatblock ist deutlich kompakter als ein V6-Original von E3D.

 

Die Bauteilekühlung erfolgt von vorne. Ein Standard-Blower mit 24V bläst durch eine gedruckte Düse und ist in die Frontabdeckung montiert.

Tuner sollten keine Schwierigkeiten haben, andere Druckköpfe anzubringen, allerdings würde sich mit Blick auf die Druckergebnisse der Werksausstattung dabei die Sinnfrage stellen.

Filamentsensor

Der transparente Filamentsensor ermöglicht ein einfaches Einfädeln des Filaments. Der Bowden-Schlauch führt das Filament dann im Bogen zum Extruder weiter. Er ist einfach auf das Filament aufgefädelt. Ein Halterung an beiden Enden kann entfallen, da wg. des Direktextruders keine Kraft über den Bowden übertragen wird.

Der Sensor erkennt eine Filamentunterbrechung problemlos. Der Druckkopf hebt sich ein paar Zentimeter und fährt in die XY-Home-Position und der Drucker piept fünf mal. Nach der Unterbrechung bietet der Drucker ein angepasstes Menü, das auch das Neueinlegen des Filaments unterstützt. Der Druck hält beim Weiterdrucken auf dem Druckbett, aber in diesem Fall blieb die Düse an einem Absetz-Popel so stark hängen, dass es zu einem Layerschift kam.

 

Drucken

Die Drucke sind nicht nur für einen Drucker dieser Preisklasse schlicht extrem gut. Sie gehören zum absolut Besten, was ich bisher in Händen hatte.

Hier der allererste Druck, der Gcode von der Kingroon-SD-Karte, also ohne Filament-Optimierung, mit vier Jahre altem Innofil PLA:

Ein mit S3D-V5 gesliceter Würfel mit frischem YourDroid PLA blau.

Und ein Benchy

Eines der besten Benchys, möglicherweise das beste, was hier auf Drucktipps3D bisher aufgetaucht ist. YourDroid PLA ist dabei nur ein Standard-PLA zum günstigen Preis, nichts spezielles.

Exkurs zum Filament-Dial-in

Direkt nach dem roten Würfel hatte ich den Gcode des Benchys von der SD-Karte direkt auf die neue Rolle YourDroid PLA losgelassen. Es kam mit Engelshaar aus dem Druck:

Also hab ich einen Stringing Tower gedruckt, um die Temperatur zu optimieren.

Der Tower (von unten nach oben 215-180°C) zeigt deutlich, dass das Engelshaar ab 195°C aufwärts auftritt. Ein erster Drucktest des Würfels  mit 190°C brachte den Titan zum Knacken, d.h. das Filament war etwas zu schwer durch die Düse zu drücken. Also ist trotz minimalem Reststringing 195° die optimale Temperatur. Mir ihr sind alle weiteren Drucke gelaufen.

Mehr Justage war nicht notwendig.

Upgrade Linearschienen

Montage

Kingroon beschreibt die Montage der Linearschienen im Video.

Ich habe die vorgeschlagenen Justagehilfen nicht gedruckt, sondern bin wie folgt vorgegangen:

• Rechte Schiene einfach mittig auf dem 2020er Profil und auch in der Länge mittig fest anschrauben. Dabei wie im Video vorgeschlagen jedes zweite Loch nutzen.
• Linke Schiene lose anschrauben, so dass sie sich noch verschieben kann.
• Winkel für die Riemen im Blech montieren. Dabei kann man Hutmuttern verwenden, falls keine normalen M3-Muttern beiliegen. Neben dem Wagen ist gerade Platz genug für die etwas größeren Hutmuttern.
• Vorderen Riemenspanner komplett lösen.
• Riemenenden im Winkel am Blech einhängen.
• Blech auf dem rechtem Wagen festschrauben und dabei winklig ausrichten.
• Blech auf linkem Wagen so festschrauben, dass es sich mit Kraft in der Verschraubung noch drehen kann.
• Blech soweit nach vorne schieben, dass die vorderste Schraube der Schiene noch fester angezogen werden kann.
• Das Gleiche hinten.
• Vorne kontrollieren und die Schraube ganz fest anziehen.
• Das Gleiche hinten.
• Blech auf den beiden Wagen ganz festziehen.Die Montage des Heizbetts
• Heizbett wieder montieren.
• Die großen Heizbettmuttern relativ fest anziehen, damit das Heizbett möglichst tief liegt
• Die Anschlagschraube gegen die mitgelieferte längere austauschen. Damit die Feder gespannt ist, habe ich eine Unterlegscheibe zwischen Gewindestutzen und Feder gelegt:

• Bett leveln

Was bringts?

Nachdem die Drucke mit dem V-Slot-Wagen schon Weltklasse sind, war eigentlich nicht vorstellbar, dass es noch etwas besser werden könnte. Und so ist es auch.

Jeweils derselbe Gcode, links mit V-Slot-Wagen, rechts mit Linearschiene:

OK, ich hätte nach dem Umbau etwas sorgfältiger Leveln können, dann gäb’s rechts keinen Elefantenfuss. Das rechts sichtbare Ringing ist nur bei optimal bösem Lichteinfall sichtbar. In der Hand gehalten ist auch der rechte Würfel einfach ‚glatt‘.

Auch in die Hand genommen und bei bestem Licht sind die Benchys absolut identisch.

Die Linearschienen sind also zunähchst etwas für ‚das gute Gefühl‘. Erst nach längerer Nutzung ist denkbar, dass sie präzise bleiben, während die axial belasteten V-Slot-Rollen evtl. ein axiales Spiel entwickeln.

Das ist bei meinem altgedienten Ender 2 der Fall. Dort sitzen in jeder Rolle zwei Kugellager, die axial etwas raum in den Gummireifen haben. Solagen die Reifen stramm auf den Lagern sitzen, ist das egal. Aber mit der Zeit ließ sich das Bett mit etwas größerer Kraft etwas kippen. Allerdings läuft der Y-Wagen beim Ender 2 auf einem einzigen 2020er Profil, so dass der Hebel des Bettes auf die Rollen erheblich ungünstiger ist als beim Kingroon.

Die V-Slot-Rollen haben den Vorteil, dass die gefetteten Kugelbahnen im Lager gekapselt sind, während bei der Linearschiene ein Bahn abgewickelt ist und so die „Fettrille“ auf voller Länge offen liegt und Schmutz sammeln kann. Zudem ist der Drucker mit V-Slot-Rollen etwas elastischer, um ungeplanten Kräften auszuweichen, z.B. wenn die Düse über einen Plastik-Popel rumpelt.

Fazit

Positiv

Das Ergebnis zählt: Der Kingroon druckt auf absolutem Anschlag-Niveau. Vor dem Hintergrund des aufgerufenen Preises von ca. 200 Euro ist das schlicht sensationell.

Der Aufbau ist einfach und schnell erledigt, die ersten Drucke passen sofort. Damit ist der Drucker auch einsteigertauglich.

Das Design des Druckers, insb. die Mechanik, ist sehr durchdacht und schlicht und elegant ausgeführt.

Die Komponenten sind auf der einen Seite konservativ gewählt, schon aus Kostengründen: Mechanische Endschalter, Titan-Extruder und V6-Hotend-Clone, Ultrabase-Clone als Heatbett. Mir gefällt das gut, denn so ist jedes 1×1 des 3D-Drucks gut anwendbar. Alle Vorgehensweisen bleiben einfach und klar. Es gibt beliebig viel Dokumentation zu solch einem Standard-Aufbau und den Komponenten.

Mir gefällt auch das Ultrabase-ähnliche Glasbett so gut, dass ich keinen Grund gesehen habe, die Magnetfolie aufzukleben und die PEI-Matte aufzulegen.

Auf der anderen Seite gibt’s ein 32-Bit-Board, das Erweiterungen zulässt und einen Touch-Screen mit sinnvoller Menüführung.

Der Drucker ist klein und findet überall Platz. Die Größe des Druckraums ist für die allermeisten Anwendungen dennoch völlig praxisgerecht.

Tunern, die sich nicht bremsen können, kann der Kingroon als grundsolide Basis für Upgrades dienen. BL-Touch ist verfügbar, der Druckkopf kann einfach ganz oder in Teilen mit Markenkomponenten ersetzt werden. Die Firmware ist grundsätzlich verfügbar, man findet auch Quellen und Hinweise für den Umstieg auf Klipper.

Ich stelle mir aber die Frage, warum man mit Blick auf die Druckergebnisse irgendetwas an diesem Drucker ändern sollte, außer vielleicht als alternatives Setup ein Vocano-Heatblock mit 0,8er Düse für größere Drucke.

Negativ

Mit Blick auf den Lärm könnte man die Lüfter tauschen.

Darüberhinaus muss man die Klebefüße ersetzen oder neu ankleben, wenn sie sich lösen.

Im heutigen Wettbewerb wirken Titan- und V6-Clone etwas aus der Zeit gefallen. Aber der Wunsch nach einem Doppelritzel-Extruder bleibt letztlich etwas akademisch, sobald man auf die Druckergebnisse schaut.

Die Dokumentation ist nicht perfekt und nicht auf Deutsch verfügbar, aber der Start gelingt mit den Videos auf jeden Fall und auch Tuner finden Dokumentation zu Erweiterungen wenigstens mit Startpunkten.

Mit Blick auf den Preis fallen die Nachteile nicht ins Gewicht. dies auch, weil sie nicht den Kern des Druckers, sondern nur Periphäres betreffen.

Insgesamt

… hat man schon mit dem Kingroon K3PS pro ohne Linearschienen ein kleines einsteigertaugliches und solides Arbeitstier, das sensationell gute Drucke abliefert und einfach Freude bereitet.

Es wundert mich nicht, dass im Internet kleine Druckfarmen mit mehreren dieser Drucker zu sehen sind.

Bezug

Den Kingroon K3PS pro gibt’s bei den üblichen chinesischen Händler, z.T. auch mit Versand aus der EU oder für ca. 200 Euro direkt bei Kingroon, auch aus Europa. Das Linearschienenupgrade kostet ca. 30 Euro Aufpreis, PEI-Platte mit Magenetfolie ca. 10 Euro.

 

Edit 28.12.2022:

• Heatblock/Socken-Info ergänzt
• Korrektur: Der K3PS 3.0 hat kein V-slot in Y, sondern schon eine Linearschiene.