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评测弘瑞Z400 3D打印机:新设计+堆料=更大更专业

时间:2018-08-22 08:19 来源:中产村在线 作者:中国3D打印机网 阅读:
      从MR300开始,弘瑞3D打印机开始朝专业和精工两个方向进行产品迭代,Z300和Z500在过去的两年里成为市场FDM技术打印机的两款代表产品,在成型尺寸、稳定性和易用性方面表现出众。如今,弘瑞针对旗下Z系列打印机进行了全新升级,增加了新型号Z400,从软件到硬件,从外观视觉到结构用料,都与之前的Z系列3D打印机有较多的升级改善,目前预售价29800元,对于一款准专业级定位的FDM 3D打印机,具有一定的性价比。
 


01全新设计 大无所限
我们通过近一个月时间的试用、体验和测试,我们来详细了解一下这款弘瑞最新的Z400 3D打印机的性能和用途。


大无所限 弘瑞Z400大幅面3D打印机评测

●全新设计 大无所限
弘瑞Z400准专业级3D打印机外观上与过去完全不同,灰白配色,全金属外壳;上层是打印仓,下层是储物仓。打印平台明显面积更大,最大成型尺寸也提升至330x310x400mm。大幅面3D打印,能够实现更大体积或更多数量的模型一次成型。



弘瑞Z400 大幅面3D打印机 打印仓



弘瑞Z400 打印仓前门和顶盖可打开



弘瑞Z400 下方储物仓同时也是进料仓



可挂两个料盘 双喷头的Z400D可同时进料

落地式机柜的搬运或移动是个问题。弘瑞Z400的设计与办公室常见的A3复印机类似,在底部装了四个万向轮。不同在于3D打印机工作时内部组件在不停移动,打印时要保持机身稳固,而在搬运时又要方便移动,因此这一组用了机械支撑专用的万向轮,可以调节支撑高度。打印前降下支撑,就变成了机柜的四个支脚;移动时升起支撑,滑轮自由滑动能够轻松推走。


机械专用万向轮 橙色旋钮可调节支撑高度

操控全新升级,采用7英寸的大尺寸彩色液晶触摸屏,操作界面经过全新设计,可预览模型和查看打印过程动态,开启全新视界。后文我们再详细介绍弘瑞Z400 的操控界面。



大无所限 弘瑞Z400大幅面3D打印机评测

尺寸越大的3D打印机,保障打印稳定性是越难的课题。弘瑞Z400的打印主体框架采用全新设计,X轴、Y轴均用日本NSK定制的金属导轨取代常见的光轴,大大减少抖动,提升X轴和Y轴运动的稳定性和一致性。Z轴在丝杠两侧同样增加了两条金属导轨,使打印平台运动更稳定。打印平台托架为合金材质CNC加工,承托性和稳定性更好,保证在各个位置打印性能的一致。



X轴、Y轴框架从光轴升级为导轨 打印头整体包裹提升安全性



Z轴两条导轨 CNC加工合金材质平台托架



Z轴增加导轨 在增加打印尺寸的前提下提升稳定性

硬件配置上,弘瑞Z400采用最新的自研主控板,板载4GB闪存、512MB内存和高性能三核处理器,快速响应指令,高效处理数据。过去内部有一些3D打印的零部件,现在全部替换为机加工零件,打印仓更整洁规范。



打印组件控制电路 采用新的防护壳



打印头整体用合金防护罩包裹

打印辅助功能方面,在料管内增加了线材检测传感器,当材料用尽或出现断料时自动暂停并告警,方便人工干预继续打印进程。打印机内置锂电池,同时打印平台采用断电自锁紧设计,当外部供电意外中断时仍然可以打印完整的一层,并在恢复供电后从中断处继续打印,也就是“断电续打”功能。

02大屏触控 全新视界
●大屏触控 全新视界
弘瑞Z400 大幅面3D打印机采用7英寸彩色液晶触摸屏,并启用全新的操作界面。大屏触控,操作灵活,提升人机交互体验,提高设置和打印的效率。



大屏触控 打印机状态在首屏一览无余

操作界面分为四屏,首屏显示打印头温度、平台温度、散热风扇转速,以及打印过程中正在打印的模型会在这里显示预览效果。在这里点触对应图标还可以设置打印头温度、平台温度和风扇转速,提前将设备预热到准备打印的状态。另外,点击打印头温度图标,还可以在相应温度下执行一键进料、一键退料的操作。



预热打印平台



预热喷头 还支持一键进料、一键退料操作



调节风扇转速

“调整”界面可手动控制打印头移动和位置,以及校准Z轴零点位置。手工设置打印平台调平的功能也在这里;后续Z400还会增加“自动调平”功能,我们推测将会是升级款的Z400+型号,进一步减少打印过程中人工干预的工作量。



“调整”界面 平台调平功能也在这里

“打印”界面可以浏览打印机闪存中存储的文件或U盘、Micro SD卡中的文件;使用弘瑞切片软件处理的文件将能够查看缩略图。当然打印启动、暂停、停止等操作也在这个界面中完成。



“打印”界面

“设置”界面则可以设置打印机的参数,包括断料检测、仓门打开告警、温度告警、打印越界告警等异常检测选项,以及设置操作界面的时间和语言。另外固件自动检测升级的功能也在这里,打印机联网时点触可以自动检测固件版本并升级到最新版,简化操作,使设备保持最新的性能和底层参数设置。



“设置”界面



“设置”界面更多参数


快速设置时区、语言 支持在线自动升级打印机固件
这里就要提到弘瑞Z400新增的贴心功能——语音提示,从打印开始到结束的过程中,打印机发出语音提示关键动作启动或异常状况告警。给操作者更明确的信息以便掌握打印进程,快速排除故障保证打印成功率。



机身背部的语音音箱(左)和散热风扇(右)

使用一个月以来的感受,更大尺寸的彩色触控屏用起来直观、操作快捷。信息丰富,结合语音提示清晰地掌握3D打印机的状态和打印进展。唯一不足之处是屏幕竖直且不可调节角度,操作时需要弯下腰来使用半蹲姿势,仍然还有优化的空间。

03丰富连接 灵活打印
●丰富连接 灵活打印

弘瑞Z400支持多种连接方式和打印方式,便于随时随地监控和管理打印过程。标配了主机USB接口、U盘USB接口、MicroSD卡插槽和以太网口,另外还有无线网络单元支持无线连接。



从左至右:以太网口、MicroSD卡槽、U盘USB口和主机USB口

在PC或笔记本电脑上安装弘瑞3D打印专用软件,通过USB线连接Z400就可以直接导入模型、切片打印。当然使用有线局域网连接也是可以的,同样支持网络打印。

而无线打印则大大方便了笔记本电脑或手机控制打印过程。笔记本电脑无线打印不再受到线缆的约束,在无线局域网覆盖的办公区内都可以灵活操作。



设置弘瑞Z400连接到无线网络

弘瑞Z400还贴心地增加了手机微信打印功能,前提是弘瑞Z400通过无线/有线接入互联网。手机微信扫描屏幕二维码,在微信服务号“弘瑞3D打印机”中注册这台弘瑞Z400 3D打印机。



使用设备号和授权码注册这台3D打印机

进入“远程控制”界面,操作界面和弘瑞Z400触摸屏相似,分为首页、调整、打印和设置,不同之处在于多了“查看”页面——弘瑞Z400内置摄像头,又支持网络连接,在PC、笔记本电脑、手机等多种终端上都可以监控打印进程,使打印过程始终处于可控状态下,提升打印成功率。






微信端:“首页”和“调整”页面






微信端:“打印”和“查看”页面

支持传统的U盘打印,插入U盘,在弘瑞Z400 3D打印机上就可以浏览切片文件、执行打印。



支持U盘或存储卡脱机打印

新一代3D打印机弘瑞Z400支持多种连接方式和打印方式,更有微信远程监控与打印控制功能。传统的脱机打印之外,PC、笔记本电脑、手机、平板电脑都能方便地监控和操作,给使用者带来方便,尤其是一人管理多台3D打印机的情况。

04专用软件 多样支撑

●专用软件 多样支撑

弘瑞的3D打印专用切片软件,我们过去写过一些相关的文章。功能丰富,简单好用,适配弘瑞旗下除了Z400之外,还有Z300、Z500、X500、H1、MR300等多款3D打印机。



Hori 3DPrinter Software弘瑞专用切片软件

这里重点写一写特色功能。一是模型切割,支持X轴/Y轴/Z轴方向切分,也支持自由切分,手动调整平面的角度和位置,将模型切割分开成两个部分。复杂模型或镂空、悬空结构较多的模型,切分之后打印效果更好。



X轴切割



Y轴切割



Z轴切割



自由切割

二是多种支撑结构。切片设置中可选择网格、线、面、树、柱五种不同的支撑结构,支撑的密度从高到低;另外还支持手动添加支撑,为角度或结构特殊的模型手工设置支撑位置,提升打印效果。在结构简单、悬空面积较小的情况下使用网格支撑,一定的支撑打印量得到最佳的支撑效果;相反结构复杂、悬空面积大的情况下使用树或柱状支撑,减少支撑打印量,同时保证一定的支撑效果。



网状支撑结构



线型支撑结构



柱状支撑结构



树状支撑结构


添加手动支撑效果

这里提醒大家,模型3D打印的支撑结构除了决定打印成败之外,很大程度上还影响耗材用量和打印时间。使用弘瑞专用切片软件的好处就是灵活选择几种支撑,对比效果、用时等因素,获得理想的打印方案。

三是实时视频,内置监控摄像头的机型接入网络之后,在弘瑞专用切片软件中可以打开“实时视频”模块,监控打印过程。而对于Z400一类的高端机型来说,更集远程监控和操作为一体,确保打印过程可控。

最后,弘瑞专用切片软件的“切片设置”菜单中有丰富的参数,可调节打印过程中的细节。“基本设置”区域决定基本的打印效果,可自行调节;高级设置和回抽设置参数则影响模型底层、顶层、表面、拉丝等细节,建议咨询弘瑞技术支持工程师,获得特殊的参数设置方案。这里也提一下,弘瑞品牌对售出的每一台3D打印机都是终身提供技术支持的哟。


切片设置 丰富的参数选项

弘瑞的这款切片软件,用下来感受是使用很简单,而且有很多丰富的功能可提升打印效果。和弘瑞Z400高阶的专业级3D打印机配合使用,更好地发挥FDM 3D打印技术的特长。

05效率测试 性能提升

●效率测试 性能提升
3D打印过程分为切片、预热和打印过程,我们仍然按照这个顺序来考量弘瑞Z400的打印效率。


基础几何模型切片效率统计

基础几何模型放大之后切片统计切片时间如上图,单位以秒计算。与我们测试过的FDM 3D打印机相比,弘瑞Z400的新切片软件切片效率在中等偏上,处理基础几何模型非常快。而测试中遇到的问题是切片尺寸较大、支撑结构较多的模型时,效率有明显下降;弘瑞Z400的切片软件切片效率应该还有提升空间。


基础几何模型打印效率统计

预热从室温将挤出头加热到210摄氏度的打印温度,用时1分58秒。相比弘瑞过去的机型效率大大提升,在同类FDM 3D打印机中也是比较快的。尽管相比打印用时,预热时间并不长,但是由于每次打印都要经历预热,还是不能忽略这个过程。弘瑞Z400在预热效率上优化明显。

最后是打印基础几何模型。弘瑞Z400的打印效率相比前代机型也有明显提升,打印速度在FDM 3D打印机中属于中等偏上的水平。不过考虑到成型尺寸达到330x310x400mm,大幅面打印样件也需要十几个到几十个小时。下一页文章结合分层精度实测,我们再为读者推荐折中的打印参数配置。

相比前代机型,弘瑞Z400的工作效率明显提升;速度更快、稳定性好,这应该归功于高配置硬件、自主研发的全新主控板和扎实机身框架用料的功劳。

06分层精度 百倍放大

●分层精度 百倍放大
使用佳能“百威”镜头拍摄400/300/200/100微米层厚参数下3D打印的立方体样块,放大观察局部的层纹细节如下。


400微米层厚样块 层纹明显但仍然规整

400微米层厚样块层纹明显,肉眼可见,但纹路规整均匀,表面一致性好,极少有坑洼或凹凸。在相对比较粗糙的400微米层厚精度下,弘瑞Z400打印效果也不错。


300微米层厚样块 层纹更细密

300微米层厚样块也仍然平整均匀,层纹更细密一些不过仍然肉眼可见。打印效果与400微米基本一致,不同之处在于层纹更细密。


200微米层厚样块 效果已经很好

200微米样块层纹非常细密,仍然均匀平整,层纹对齐整齐且笔直,少有弯曲或粗细不一样的情况存在。效果已经很不错了。


100微米层厚样块 仔细观察才能看出层纹

100微米样块表面侧壁已经非常平整,肉眼仔细观察才能看出层纹,在百威镜头的细节表现之下,能看到均匀平整,打印效果出色。

综合考虑弘瑞Z400较大的成型体积、平均的打印效率以及层厚测试结果,日常建议使用200微米、300微米两个层厚打印;时间紧急,并且打印之后还打磨处理表面的话可以用400微米层厚,用时大大缩短。打印很精细的小件,才推荐设置100微米层厚。

07基础模型 成型能力
●基础模型 成型能力
先看弘瑞Z400对基础成型能力测试样件的3D打印效果。XY轴一致性测试,四面薄壁之中三面打印接近完美,包括薄壁接缝处仍然均匀,无多余或缺少的挤出结构;一面出现了挤出不均匀导致的糙面,效果逊于另外三个立面。目前这种情况的原因还不清楚。





三维数字文件与3D打印样件对比:XY轴一致性


三面均匀 另一个立面出现了粗糙不均的情况

Z轴稳定性测试,直立方柱打印效果出色。四壁笔直均匀,表面无凹凸;接缝处也比较均匀一致;从底部至较高处仍然保持较好的打印效果,显示Z轴稳定性出色,尤其是较大的打印尺寸,一致性好。




三维数字文件与3D打印样件对比:Z轴稳定性


即使到比较高的顶端 样件仍然保持均匀平整

细节分辨率测试,细小四棱锥良好地还原。棱锥形状清晰,尖端基本成型并且保持竖直,显示弘瑞Z400在较大成型尺寸的同时仍然能良好地塑造模型细节。





三维数字文件与3D打印样件对比:细节分辨率


四棱锥的尖端细节还是不错的

跨桥结构测试,在没有任何支撑的情况下打印跨桥效果良好,悬空部分有轻微垂丝,无明显拉丝或悬垂,跨桥顶部平整。对于FDM 技术而言,跨桥结构打印一直是个难点。



三维数字文件与3D打印样件对比:跨桥结构

悬空斜面测试,同样在没支撑的情况下,打印30度、45度、60度斜面效果都不错。70度斜面顶面平整清晰,底面出现少许凹凸和层纹。总体而言打印效果不错。




三维数字文件与3D打印样件对比:角度递增的悬空斜面



70度斜面的底面有少许层纹

弘瑞Z400打印基础模型效果均为良好或出色,基础成型能力好。它的零部件用料和加工工艺,X/Y轴导轨设计,Z轴丝杠+导轨设计以及最新的Flow挤出头,是在较大成型尺寸的基础上保证较高成型质量的主要原因。

08打印套件 多种形状
●打印套件 多种形状

再看弘瑞Z400打印八个一组的成套样件效果。正向和镂空字母打印清晰明确,镂空的空白部分边界清晰,打印效果良好。

正向和镂空字母样件

多孔样件的六边形孔清晰地塑造出形状,小孔和长条镂空部分均能清晰还原。孔内有更细微的结构,也比较准确地打印出来。

多孔样件

螺旋样件打印完全没有问题。从外到内的螺旋结构均匀地还原,显示X轴和Y轴配合运动一致性良好。


螺旋样件

跨桥样件打印效果良好,而且由于横跨幅度小,没有出现悬垂的情况。对于小幅度的跨桥悬空结构,弘瑞Z400塑形还是没问题的。



跨桥样件

利刃样件打印效果良好,X轴、Y轴方向不同厚度的利刃准确地打印出来。



利刃样件

正向和负向圆锥样件,从小到大的圆锥形状都能完整还原;负向圆锥表现出色,正向圆锥不足在于有毛刺,怀疑与回抽速率有关系。



正向和负向圆锥样件



正向圆锥毛刺比较明显

波纹样件打印效果不错,曲形和按钮的形状都完整还原,叫细的连接部位仍然牢固,不足之处在于样件中间部分有少许毛刺存在。



波纹样件

裂缝样件良好地还原不规则的形状,并且两侧的凸起和凹陷一一对应,打印效果良好。




裂缝样件

综合来看弘瑞Z400较好地打印出整套样件,对不同的形状、结构塑造能力出色。在一些细小结构上打印会出现少许毛刺,这是美中不足的存在,可能增加后期处理时的打磨量。

09支撑效果 轻松拆除
●支撑效果 轻松拆除

最后看弘瑞Z400打印恐龙头骨,支撑效果和拆除支撑的难易度。支撑效果出色,恐龙头骨内部孔腔、口部和牙齿都比较完整地填充了支撑,仅有牙齿部位几个节点因缺少支撑而出现一些变形。



恐龙头骨支撑打印效果



头骨内的孔腔已经填满了支撑结构

在支撑的帮助下,恐龙头骨打印效果良好,牙齿结构比较完整。在默认的设置下,拆除支撑也比较容易。与底垫接触的支撑,徒手拆除并不费力。细小孔腔中的支撑使用包装附带的斜口钳稍加修剪,也比较容易剥离。



仅需使用随包装附带的斜口钳 不需要其他工具

支撑结构基本比较容易去除,模型本体几乎没有残留,恐龙头骨保持了打印刚完成时的形状。综合来看支撑效果良好,拆除也是比较容易的。



牙齿也比较完整



内部孔腔的支撑拆除比较干净 几乎没有残留



效果不错

评测总结:准确地来说,弘瑞Z400 准专业级3D打印机应该是弘瑞对上一代Z系列产品全新升级后的新增型号,采用全新的设计语言,在硬件结构上堆料的倾向非常明显,定位要求更大的成型尺寸和更加稳定的打印质量的用户。从软件到硬件,配置提升,性能大幅度优化,操控更便捷,又融合了断电续打、语音提示、大屏触控、断料检测、远程监控等诸多人性化设计。结合其售价、大幅面应用等特点,给设计师、机械工程师、影视动漫周边创作者、加工制造企业等专业应用者带来更好的3D打印体验。同时作为弘瑞新一代产品代表的Z400 3D打印机,在一些人机交互体验方面也还有一定的优化空间,我们也期待弘瑞Z400 Plus型号的早日面世。

优点:

1,成型尺寸大,大幅面3D打印
2,断料检测、断电续打、语音提示的人性化设计
3,用料扎实,主板性能大幅提升,更稳定
4,灵活多样化的操控方式,且支持微信远程监控
5,丰富的支撑选项
6,联网自动升级固件

不足:
1,触摸屏齐胸高且角度不可调
2,操控界面常用功能不集中
3,不可查看网络状态详情
4,断料检测传感器位于进料管内,进料管长导致偶尔卡住耗材丝
5,有线网口连线之后,前门无法关闭

(责任编辑:中国3D打印机网)