3Dnatives Labor: Test des XiP 3D-Druckers von Nexa3D

Der Hersteller Nexa3D entstand aus dem Treffen zwischen Avi Reichental, dem ehemaligen CEO von 3D Systems, und den Erfindern der „Lubricant Sublayer Photo-curing“-Technologie (LSPc). Da Reichental sich für deren Entwicklungen interessierte, beschloss er 2015, Nexa3D zu gründen, und drei Jahre später, 2018, wurde der erste 3D-Drucker des kalifornischen Herstellers vorgestellt.

Historisch gesehen war Nexa3D ausschließlich auf dem Markt für industrielle 3D-Drucker positioniert, bevor es in jüngerer Zeit seine Produktpalette mit Varianten für den Dentalbereich sowie der Einführung eines ersten Desktop-Geräts, dem XiP, erweiterte. So decken die verschiedenen Produktreihen der Marke nun den technischen Bereich (symbolisiert durch das E in der Nomenklatur der Maschinen, wie z. B. die NXE200), den Dentalbereich (symbolisiert durch das D) und den Markt für Desktop-Maschinen mit dem XiP ab. Parallel zu seinen Harzprodukten bietet der Hersteller auch einen Hochleistungs-SLS-Drucker, den QLS, an.

Das XiP-Ökosystem, das auf der letzten Formnext-Messe in Frankfurt vorgestellt wurde, umfasst einen 3D-Drucker, eine Nachbearbeitungsmaschine, ein Luftfiltersystem und proprietäre Harzpatronen. Mit seinem kompakten Format und einem Einstiegspreis von 5,999 $ präsentiert sich der XiP als Einstiegsgerät des Herstellers und zielt auf eine breitere Kundenzielgruppe ab.

Nachdem der Markt mehrere Monate auf den XiP gewartet hat, ist er seit April dieses Jahres auf dem Markt. Der XiP wurde im 3Dnatives Labor ausführlich getestet.

Auspacken des XiP 3D-Druckers

Trotz seines kompakten Formats wurde uns der XiP auf einer ganzen Palette geliefert. Auf der Palette befanden sich der Druckerkarton, die Nachbearbeitungsmaschine, das Zubehör, die Ersatzteile und die Materialien.

Das Auspacken von Nexa3Ds XiP ist einfach, denn nachdem die vier Clips entfernt wurden, trennt sich der obere Teil des Kartons vom unteren und gibt den Blick auf die vormontierte Maschine frei. Innerhalb des Kartons befinden sich auch das Netzteil und eine Trinkflasche in den Farben der Marke.

In den anderen Kartons befindet sich die Nachbehandlungsmaschine, die ebenfalls bereits zusammengebaut ist, sowie ein relativ umfangreiches Zubehörpaket: eine Reinigungswanne, eine Nachbehandlungsschale aus Kunststoff, ein Silikon-Werkzeugkoffer (mit einem Seitenschneider, einem Metall- und einem Kunststoffspatel sowie zwei Feilen), ein Filter und ein Trichter, um den Harzwechsel zu erleichtern, ein einzelnes Paar Handschuhe und eine Reinigungshilfe für die Harzwanne (allgemein bekannt als VAT). Außerdem entdeckt man die beiden VATs aus Aluminium und eine Packung mit drei Everlast-2-Ersatzmembranen.

Obwohl das mitgelieferte Zubehörpaket relativ vollständig ist, wäre es schön gewesen, wenn eine Pinzette mit feiner Spitze dabei gewesen wären. Dieses Werkzeug ist besonders nützlich beim Entfernen von Stützen. Bei der Verwendung des XiP müssen Sie ein Handschuhe tragen. Obwohl der XiP mit einem Paar Handschuhen geliefert wird, empfiehlt sich der Kauf von weiteren Handschuhen, da die gelieferten Handschuhe nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt sind.

Da unser XiP einer der ersten in Europa ausgelieferten XiPs war, war die Luftfiltermaschine nicht im Lieferumfang enthalten, obwohl sie standardmäßig in allen XiP-Paketen enthalten ist. Diese Maschine, die neben dem XiP auf der Arbeitsfläche installiert wird, saugt die Luft um Sie herum an und arbeitet mit HEPA- und Aktivkohlefiltern, um die mit dem 3D-Druck verbundenen VOCs (Volatile Organic Compounds) zu reduzieren. Neben der Verwendung der Filtermaschine wird empfohlen, eine Maske zu tragen, die jedoch nicht vom Hersteller bereitgestellt wird.

Optisch zeichnen sich der Nexa3Ds XiP und die Nachbehandlungsmaschine durch einen Rahmen aus, der Aluminium- und schwarze Kunststoffplatten kombiniert. Die Harzpatronen sind ebenfalls aus Aluminium gefertigt. Der Hersteller begründet dies mit einem ökologischen Argument, da Aluminium der am häufigsten recycelte Rohstoff ist. So bestehen der 3D-Drucker und die Nachbearbeitungsmaschine ebenso wie die Harzpatronen aus einem Aluminiumrahmen. Zusätzlich zu seiner ökologischen Attraktivität verleiht Aluminium dem Nexa3D-Ökosystem ein „Premium“-, minimalistisches und modernes Aussehen.

Das Befestigungssystem der Tischplatte ermöglicht eine einfache Handhabung und einen festen Halt

Wenn man einen genaueren Blick in das Innere der Maschine wirft, entdeckt man das Befestigungssystem und die Parallelität der Druckplatte, die von der Robustheit des Druckers zeugen. Auf der Rückseite befinden sich alle Anschlüsse des XiP (d. h.: ein USB-B-Anschluss, ein RJ 45-Anschluss und und ein Netzanschluss).

Obwohl der XiP 3D-Drucker von Nexa3D ähnlich groß ist (420 x 350 x 530 mm bzw. 77 Liter) wie andere Modelle auf dem Markt, ist es wichtig anzumerken, dass er sich durch ein etwas größeres Druckvolumen (195 x 115 x 210 mm bzw. 4,8 Liter) von seinen direkten Konkurrenten unterscheidet.

Über die Installation des XiP 3D-Druckers von Nexa3D

Nachdem alle Produkte ausgepackt wurden, muss der Benutzer den VAT zusammenbauen, indem er eine Everlast-2-Membran mithilfe der vier Befestigungsclips auf dem Aluminiumteil befestigt. Um diesen Harzbehälter in den Drucker einzubauen, ist die Befestigung auf die Elektromagneten nötig.

Die VAT liegt auf Elektromagneten, die sie fest in Position halten.

Beim ersten Einschalten der Maschine über die Taste auf der Rückseite der Maschine wird der 5,5-Zoll-Touchscreen-Farbbildschirm angezeigt. Dieser verschmilzt mit der Vorderseite und scheint zu verschwinden, sobald man das Gerät ausschaltet.

Da die Vorderseite des Geräts die gleiche Farbe wie der Bildschirm hat, scheint dieser zu verschwinden, wenn das Gerät ausgeschaltet wird. Sobald das Gerät jedoch eingeschaltet wird, begrüßt der Bildschirm den Benutzer mit einer intuitiven Benutzeroberfläche. Diese fordert uns auf, einen QR-Code zu scannen, um den XiP mit einem Benutzerkonto zu verknüpfen, und dann sicherzustellen, dass der 3D-Drucker richtig positioniert ist. Der XiP muss flach aufgestellt werden, da sonst die Füße verstellt werden können, um den Drucker wieder in eine waagerechte Position zu bringen. Dritter Schritt: Der 3D-Drucker muss mit WiFi verbunden werden.

Schließlich muss eine Harzpatrone eingelegt werden, um die Installation abzuschließen. Diese ist mit einem Ultraschallsensor gekoppelt und bewirkt, dass das VAT automatisch aufgefüllt wird. Interessanterweise wird der Harzbehälter während des Druckens immer auf einem ausreichenden Niveau gehalten, dank eines Ablaufsystems, das mit dem Ultraschallsensor kombiniert ist.

Im Allgemeinen ist die Installation des 3D-Druckers XiP von Nexa3D ein schneller und sehr intuitiver Prozess, der durch die Animationen auf dem Bildschirm des Druckers und die Videoanleitungen auf der Website und dem YouTube-Kanal des Herstellers für den Anwender vereinfacht wird.

Die Installation des Nachbehandlungsgeräts ist ebenfalls einfach, da es lediglich auf der Arbeitsfläche aufgestellt und ein Reinigungsbehälter installiert werden muss, der zuvor mit einer Nachbehandlungslösung (Iso-Propylalkohol oder X-Wash, die von Nexa3D gelieferte Reinigungslösung) gefüllt wurde. Für die Nachhärtung (oder das Curing) müssen Sie die Drucke aus dem Reinigungsbehälter nehmen und auf die durchsichtige Platte der Nachbehandlungsmaschine legen, die an derselben Stelle wie der zuvor verwendete Reinigungsbehälter einrastet. Sobald die reflektierende Abdeckung angebracht ist, kann die Nachbearbeitung beginnen. Um die Parameter der Wash & Cure einzustellen, gibt es einen Knopf an der Vorderseite, mit dem man zwischen den Nachbehandlungsfunktionen wechseln kann, und ein Potentiometer, das mit einem 7-Segment-Display verbunden ist, um die Betriebszeit einzustellen.

Wie bereits erwähnt, ist der XiP ein 3D-Drucker für Kunstharz, der auf einer proprietären Technologie namens LSP-c für „Lubricant Sublayer Photo-curing“ basiert. Diese Technologie basiert auf dem Masked StereoLithography Apparatus (MSLA), da sie eine UV-Lichtquelle verwendet, die durch einen monochromatischen LCD-Bildschirm verdeckt ist. Sie unterscheidet sich jedoch vom MSLA-Verfahren durch die Verwendung einer schmierigen Membran. Der größte Fehler des „Standard“-Harzdruckverfahrens liegt im Abreißen der gedruckten Schicht von der Membran (jede Schicht muss nach dem Drucken von der Membran, auf der sie gedruckt wurde, abgelöst werden, um Platz für die nächste Druckschicht zu schaffen). Beim Ablösen können sich nämlich einige der empfindlicheren Teile eines Drucks lösen oder, was noch schlimmer ist, das bedruckte Teil kann einen Luftzug erzeugen und die Membran zerreißen.

Aus diesem Grund haben einige Hersteller ihre eigene Technologie entwickelt, um das Ablösen der Schichten zu „mildern“. Bei der LSP-c-Technologie verwendet Nexa3D eine leicht elastische, geschmierte Membran. Der Hauptvorteil dieser Technologie im Vergleich zu einem herkömmlichen MSLA-3D-Druckverfahren liegt in der Geschwindigkeit des Druckvorgangs. Da sich die Schichten leichter von der Membran abtrennen lassen, kann die Zeit für diesen sonst zeitaufwendigen Vorgang reduziert werden.

NexaX, der proprietäre Slicer von Nexa3D

Nach dem Auspacken und Aufstellen des Geräts müssen Sie den herstellereigenen Slicer installieren, der den Namen NexaX trägt. Dieser ist auf der Website des Herstellers erhältlich und enthält alle grundlegenden Operationen zur Bearbeitung der Datei und die Standarddruckeinstellungen.

Das Besondere an der NexaX-Software ist jedoch, dass sie eine Premium-Version zu einem nicht unerheblichen Preis von $1.199 pro Jahr (ca. 1.200 €) enthält, mit der Sie auf erweiterte Druckeinstellungen zugreifen oder Kunststoffe anderer Hersteller verwenden können.

NexaX erweist sich als sehr intuitiver Slicer, der alle gängigen Werkzeuge (Verschieben von Teilen, manuelle und automatische Halterungen, Schätzung der Druckzeit und der Materialmenge) sowie interessante Funktionen wie das Duplizieren und Stapeln von Teilen (Array) oder einfache Werkzeuge zur Reparatur und Änderung der STL bietet.

Trotz seiner Benutzerfreundlichkeit hat der Slicer einige bemerkenswerte Einschränkungen. Zunächst fällt auf, dass er nur mit STL– und OBJ-Dateien kompatibel ist, während das 3MF-Format das große Stiefkind ist. In unseren Tests haben wir auch Verzögerungen beim Erstellen, beim Duplizieren oder beim Speichern großer oder komplexer Dateien erlebt. Insbesondere beim Duplizieren von Teilen für die Serienproduktion von 170 Einheiten eines Modells haben wir diese Verlangsamungen erlebt. Dieses Problem könnte durch die Verwendung eines leichter zu handhabenden 3MF-Formats gemildert werden, um die Duplizierung und das Slicing des Teils flüssiger zu gestalten.

Ein weiterer interessanter Punkt ist, dass NexaX neben den Slicing-Optionen auch eine Schnittstelle für die drahtlose Verwaltung der angeschlossenen 3D-Drucker enthält, eine praktische Funktion für die Verwaltung eines Maschinenparks. Die Software funktioniert allerdings nur in einem lokalen Netzwerk.

Der erste 3D-Druck mit dem XiP von Nexa3D

Sobald der Harzbehälter automatisch gefüllt ist, ist der XiP von Nexa3D bereit zum Drucken. Die Parallelität der Druckplatte ist ab Werk eingestellt, was dem Benutzer einen sorgfältigen Prozess ermöglicht und eine Plug&Play-Erfahrung garantiert. So bereiten wir einen Druck direkt auf dem Slicer vor und senden ihn über Wi-Fi an den Drucker.

Sobald der erste Druck fertig ist, sehen wir ein Teil, das ohne Probleme hergestellt wurde. Dieses erste Ergebnis zeugt von der einfachen Bedienung und der Zuverlässigkeit des XiP. Weiter ging es mit dem Druck von weiteren Teile mit dem Harz xABS3843 und das ganz ohne Probleme. Bevor wir zu einem anderen Harz wechselten, entleerten und reinigten wir den VAT und setzten eine neue Kartusche ein, die sich automatisch in den Harzbehälter ergießt.

Die Standardprofile, die für die proprietären Materialien des kalifornischen Herstellers erstellt wurden, ermöglichen es, alle Arten von Modellen schnell und zuverlässig zu drucken, was den XiP zu einem Gerät macht, das eine gute Wiederholbarkeit und eine breite Kompatibilität mit fast zwei Dutzend Materialien bietet.

In Verbindung mit der Nachbearbeitungsmaschine ermöglicht der Nexa3Ds XiP einen einfachen und intuitiven Produktionsablauf. Bei dieser Gelegenheit bietet der Hersteller verschiedene Inhalte und Ressourcen an, um das Ökosystem zu nutzen und die mit jedem Material verbundenen Besonderheiten zu verstehen.

Was die Materialverwaltung betrifft, so ist die Installation und der Austausch einer Kartusche besonders einfach, da sie nur in den dafür vorgesehenen Steckplatz in der Maschine eingelegt werden muss, wo sie sich automatisch entleert. Dank ihrer eingebauten RFID-Chips können die Patronen mit dem 3D-Drucker und dem Slicer kommunizieren, um die Slicing-Parameter anzupassen. Es ist jedoch ein wenig schade, dass diese intelligenten Funktionen nicht ausreichend genutzt werden, da der Drucker beispielsweise kein Wissen darüber hat, wie viel Harz noch in der Patrone ist. Obwohl die Patronen wiederverwendbar sind, können auch die Materialinformationen wie Haltbarkeitsdatum, Chargennummer usw. nicht aktualisiert werden.

Obwohl der XiP im oberen Bereich der Desktop-Harzdrucker angesiedelt ist, werden seine Einstiegskosten durch die im Vergleich zu anderen ähnlichen Geräten niedrigen Kosten für Verbrauchsmaterialien (Membranen, Harze …) ausgeglichen. Darüber hinaus ist der XiP mit Materialien von Drittanbietern kompatibel (vorausgesetzt, Sie haben die Premium-Version der Slicing-Software), was das Portfolio an kompatiblen Materialien erweitert und die Verwendung von kostengünstigeren Harzen ermöglicht.