První zkušenosti s 3D tiskárnou i3 MK3

i3 MK2 → i3 MK3

Nedávno jsem si koupil českou 3D tiskárnu i3 MK2 (vyrobenou firmou Prusa Research s hrdostí v Praze) a byl jsem z ní úplně nadšený. Ovšem mé nadšení po necelém roce radostného tisknutí notně zchladilo oznámení výrobce, že na podzim 2017 vydá novou, revoluční verzi i3 MK3. Okamžitě jsem po ní zatoužil - tedy přesněji jsem zatoužil po nové tiskové podložce (pružném ocelovém plátu), která by mi umožnila oddělovat mé výtisky z PETG materiálu jednoduše prohnutím plechu, místo ničením celé tiskárny, jak se snažím ty výtisky utrhnout nebo dokonce odseknout z podložky (PETG drží na PEI opravdu fest).

Nejdřív jsem zvažoval, že koupím jen částečný upgrade z MK2 na MK2.5, ale chybělo mi tam to nové 24V napájení, které prý umožňuje běhat motorům mnohem rychleji, takže tisk na MK3 je hotový mnohem dříve než na MK2 (a asi i na MK2.5). Navíc jsem si říkal, že 24V vyhřívání tiskové podložky MK52 dodá čtyřnásobný výkon než 12V u MK42, takže nebudu čekat minutu na nahřátí před tiskem, ale jen 15 sekund. Proto jsem nakonec týden před Vánoci 2017 objednal celou novou i3 MK3.

Postav si sám

Po mnoha týdnech čekání mi začátkem března dorazila krabice s pravými medvídky Haribo (to mě potěšilo - u předchozí MK2 jsem měl nějaké nedobré kostky) a novou tiskárnou. Sestavit ji bylo velmi jednoduché a příjemné, neboť se tam už neopakoval ten zavilý souboj se šesti závitovými tyčemi a 24 matičkami, kdy z nich člověk zkouší sestavit rám. U i3 MK3 je rám z profilů, které stačí sešroubovat a je to. Teda není to, je nutné to i tady zkontrolovat, protože i teď to jde při utahování zkřížit, ale když je člověk pečlivý, tak to rychle dá. Mě to dokonce tak bavilo, že jsem si ten rám po sestavení celý rozdělal a složil znovu, jen abych si to užil. Zbytek stavby tiskárny je opět pohodový, pokud člověk přesně následuje návod a dává pozor i na délku šroubků (jinak musí rozdělat půl extruderu, jako já :).

Jedno podivné zaškobrtnutí v mém případě přece jen bylo - koncem ledna 2018 Josef Průša vyhlásil na blogu, že od teď mají nové plastové díly, tak jsem je chtěl dostat - to se mi povedlo, akorát balení šroubků odpovídalo ještě předchozím plastovým dílům. Takže při kompletaci mé krabice asi řádil nějaký šotek. Naštěstí je v balení sáček s náhradními šroubky, takže se mi vše povedlo sestavit bez dokupování čehokoliv. Akorát jsem se spojil s podporou, že mám v balení ještě to pevné plastové opletení kabelu k topení podložky, které v lednu také opustili, protože to prý některým zákazníkům vytrhávalo termistory - tak mi do týdne přišlo to děrované opletení a bylo vše v cajku.

První tisk

Před prvním tiskem jsem nasadil už dříve objednanou silikonovou ponožku přímo od E3D (výrobce hotendu). Ta chrání okolí trysky, vlastně celý hotend, od zalepení z roztopeného plastu (zvlášť můj oblíbený PETG materiál se rád nalepí na hotend). Nejdřív jsem musel tisknout z PLA, jak vyžaduje firmware tiskárny (před prvním tiskem jsem též nasadil nejnovější stabilní firmware, který se už dva měsíce drží na verzi 3.1.3).

Poté jsem už přešel na PETG, ze kterého tisknu všechno, neboť velmi dobře kombinuje kladné vlastnosti z PLA i ABS a nemá prakticky žádné zápory. Měl jsem doma nějaké zbytky Prusa PETG z předchozí tiskárny, a s novou tiskárnou jsem si rovnou koupil i novou cívku černého Prusa PETG. V tu chvíli také začaly problémy, ale o těch až kousek níže. Nejdřív to pozitivní...

Pozitivní zážitky

Určitě dobře znáte všechny výhody i3 MK3, jsouce dobře zmasírování reklamou, podobně jako já. Proto tu potvrdím jen některé drobnosti: tiskárna je skutečně velmi tichá, pokud se hlava pohybuje v malém rozsahu, tak do 3-5 cm (třeba infill malého objektu). Dále senzor filamentu zjednodušuje zakládání nové struny (stačí zastrčit strunu do otvoru a tiskárna si ji sama natáhne). A nakonec to hlavní - pružná tisková podložka je skutečně super, té blahořečím kdykoliv sundávám jakýkoliv větší objekt. Prostě jen prohnu plech a výtisk se odloupne sám. Super!

Nečekaná překvapení (ne pozitivní)

Tiskárna umí velmi překvapit, pokud potřebuje přejet hlavou větší kus podložky (řekněme nad 10 cm). V tu chvíli hrnčí/řinčí úplně stejně jako MK2, možná ještě víc. Po pasáži tichého tisku to trošku zaskočí. Zřejmě rezonanční frekvence rámu nebo něčeho podobného. Nejsem sám, komu to dělá - je o tom řada videí na YT, některá dost výmluvná.

Senzor filamentu umí pěkně potrápit. Ne nadarmo jde v nastavení vypnout. Zdá se, že u průhledných plastů nevidí, že se struna posunuje. Mě to ještě nepotkalo, neboť pořád tisknu z černé, ale už jsem psychicky připraven tu laserovou detekci vypnout, protože novou strunu zakládám jednou za měsíc, zatímco nečekaný výpadek tisku (když senzor falešně zahlásí, že struna došla) mě může potkat kdykoliv.

Nová tisková podložka MK52 se nenahřívá čtyřikrát rychleji, jak jsem si z dvojnásobného napětí myslel. Má totiž jinou konstrukci - místo plošného spoje (desky kuprextitu), kterým protéká proud, jsou tu keramická topná tělíska. Čas potřebný pro počáteční zahřátí je tak prakticky stejný jako u MK2. Nechci ani domýšlet, o kolik se prodlouží čekání u MK2.5, kde je taky nová podložka, ale zůstalo jen 12V nahřívací napětí.

Nová tisková podložka zase není ideálně rovná. Má sice devítibodové uchycení (oproti tuším čtyřem bodům u MK42), takže by se měla méně kroutit, ale stejně je to po nahřátí nějaké zvlněné, což je vidět u větších tisků, kdy je první vrstva místy "rozpláclá" moc a kus vedle už zase málo. Anebo je možná podložka v pořádku, ale je to špatně zkalibrováno novou PINDOU, takže se během tisku nepatrně posunuje hlava v ose Z, aby mylně vykalibrovala podložku, a rozhodí to tisk? Nevím.

Nová teplotně kompenzovaná P.I.N.D.A.2 je kapitola sama pro sebe - měla to být chlouba MK3, a zatím je to noční můra. Věnuji jí asi samostatný odstavec níže.

Mimochodem, když už jsem u té podložky s pružným tiskovým plátem: zdá se, že pro PLA a PETG (a mnoho dalších materiálů) je to naprostý ideál, ale umí to pěkně potrápit lidi, kteří ještě tisknou z ABS. Smršťovací síla při chládnutí ABS je totiž tak obrovská, že umí nadzvednout tiskový plát navzdory silným magnetům, které jej normálně drží na podložce! Mně se to tedy neděje, neboť ABS po letech trápení s nejstarší 3D tiskárnou ignoruju, ale jiní tiskaři si už svůj moment překvapení prožili. Možná pomůže přichytit pružný plát po okrajích těmi kancelářskými sponkami, co s nimi běžní 3D tiskaři přichytávají sklo k vytápěné podložce.

Teď třeba o rychlosti tisku: i když mám nové motory na 24 V, i když mám revoluční Trinamic drivery pro krokové motory, i když mám novou elektroniku Einsy (chytrou jako Einstein), tak tisk je ve výsledku pomalejší než na MK2! Důvodem je, že na MK2 funguje linear advance, zatímco na MK3 zatím pořád ne (nový firmware to snad bude umět, ale firmware si zaslouží vlastní hustý odstavec). Takže tady mě koupě nové tiskárny se slibem rychlejšího tisku za 20 tisíc zatím nepotěšila - stará dobrá MK2 je prostě výhodnější (vytiskne více za stejnou dobu).

Je důležité též zmínit, že linear advance umí též zvýšit kvalitu tisku, takže se dá říct, že MK3 tiskne hůře než MK2 (v tuto chvíli - časem snad nový firmware přidá linear advance i pro MK3). Skutečně - na výtiscích z MK3 je na horní straně (v poslední vrstvě) vidět takové jakoby plcance plastu v místech, kde hlava opouštěla tisk a přesouvala se jinam. Na začátku mě firmware při kalibraci donutil vytisknout logo PRUSA, které v dodaném stříbrném PLA vypadá dost odpudivě, jako nějaký nepovedený výtisk. Naprosto nesnese porovnání se stejným logem vytištěným před rokem a půl na MK2. Byl jsem z toho tak zaskočený, že jsem pro kontrolu poprvé v životě vytiskl 3DBenchy (testovací lodičku), ale ta dopadla dobře (chci říct perfektně). Asi je to tím, že nemá víc míst v jedné rovině v poslední vrstvě, takže se hlava nepřesouvala a nenechala za sebou ty plcance.

Zajímavé též je, jak strašně je rozžhavený motor extruderu. Má minimálně 60 ℃ - nedá se na něm udržet ruka, dokonce bych řekl, že se o něj dá spálit. Zkoušel jsem o hodně povolit šrouby regulující tlak na kolečko posouvající plastovou strunu, ale ničeho jsem tím nedosáhl. Mnoho lidí se v konferencích i jinde ptalo, jestli je takto rozžhavený motor OK - Josef Průša celou dobu odpovídal, že ano, že je na to stavěný, ale začátkem května se v git repozitáři firmware objevily úpravy, které významně snižují proud jdoucí do motoru extruderu, právě proto, aby trochu zchládl. Ihned to způsobilo problémy jinde. Ale víc o tom v odstavci o vývoji firmware.

Negativní zážitky

Z vyloženě negativních zážitků si aktuálně vybavuju jen kruté problémy při tisku z dodaného černého Prusa PETG. Trápil jsem se s tím skoro šest týdnů. Ve zkratce šlo o to, že roztavený plast z trysky se při tisku začal velmi záhy nabalovat na trysku, až na ní postupně udělal takový velký knedlík, který pak někde upadl, přilepil se a zchládl, pak do něj narazila tisková hlava a byl konec tisku. Zkoušel jsem kde-co, ladil tiskové profily (což nesnáším, neboť je to úmorná činnost vyhazující akorát plast, elektřinu a hlavně čas tiskaře, kdy postupně člověk mění vždy jeden z deseti různých parametrů, co mohou tisk ovlivnit, pak tiskne pokusný nesmysl a pozoruje změnu, a pak znovu jinak a tak pořád dokola), psal do konferencí, psal na podporu výrobce, psal na můj Google+ profil a celkově s tím otravoval sebe i ostatní. Nakonec se ukázalo, že na vině je zřejmě jen tento konkrétní kus dodaného PETG, protože s jiným Prusa PETG (např. loňským, nebo od jiného výrobce - třeba Devil Design) tiskárna tiskne dobře a bez nervů.

K negativním zážitkům se vlastně řadí i moje komunikace s dodavatelem tiskárny. Připomeňme si, že tiskárna stojí dvacet tisíc korun českých i proto, že Prusa Research platí tým lidí jak na ladění tiskových profilů, tak i na podpoře, kde mají reagovat na problémy zákazníků. Přitom na moje dva e-maily (v rozmezí tří týdnů) nikdy neodpověděli, na můj 6 týdnů starý podnět v Githubu dosud nereagovali, na moje dotazy v jejich oficiálním fóru nikdy ani nemrkli. Před týdnem jsem u nich dodaný plast reklamoval - zatím také bez reakce. To je docela studená sprcha.

P.I.N.D.A.2

Tiskárna i3 MK2 přišla s převratnou automatickou kalibrací výšky hlavy nad podložkou díky sondě, které výrobce tiskárny přezdívá P.I.N.D.A. Fungovalo to úplně famózně - tedy pokud člověk pokaždé začínal tisknout ze studené tiskárny. Když ale tiskl další tisk a tiskárna nestihla vychladnout, tak zahřátá P.I.N.D.A. udávala jinou vzdálenost od podložky. Proto v reklamách na MK3 vystupuje P.I.N.D.A. druhé generace, která je teplotně kalibrovaná! Zní to super, člověk očekává, že MK3 má vždycky přesnou vzdálenost od podložky bez ohledu na to, jakou teplotu má zrovna sonda, podložka, hlava či okolní prostředí.

Bohužel, při výrobě tiskárny se podařilo něco nečekaného - použily se dvě různé verze sondy (kterým se pracovně přezdívá šedá a černá) a tyto dvě sondy mají zcela rozdílné teplotní profily - dokonce úplně obrácené. Jedna má ten profil (závislost naměřené vzdálenosti na teplotě) přibližně lineární (např. čím tepleji tím blíž), ale druhá ho má obrácený (opačné znaménko - čím tepleji tím dál!) a řekněme parabolický. Tudíž kdykoliv se některá verze firmware pokusí využít teplotní kalibraci PINDY2, okamžitě to půlce majitelů MK3 totálně rozhodí tisk. Aspoň tolik jsem pochopil ze čtení anglického fóra na stránkách výrobce tiskárny. Proto i v těchto dnech - tedy 8 měsíců od zahájení dodávek MK3 na trh, se pořád ještě ve firmware řeší, jak tu teplotní kalibraci PINDY2 použít tak, aby výsledky byly aspoň trochu přijatelné pro obě verze, které jsou rozšířené mezi desetitisíce zákazníků.

Firmware

Stručná rekapitulace: zatímco MK2 má už mnoho měsíců stabilní verzi firmware (v podstatě od září 2017), která obsahuje linear advance, takže tiskne rychle a kvalitně, tak pro MK3 se během podzimu a zimy vydávala úplná smršť nových verzí firmware. Bylo to zjevně nutné pro uhašení úplně děsivých hlášení od čerstvých majitelů nových tiskáren, kterým tisková hlava různě narážela do podložky, do krajů, odjížděla při tisku bezdůvodně někam pryč, případně se vrátila a začala tisknout o několik centimetrů vedle. Do toho velké problémy s laserovou detekcí pohybu struny (spousta falešných hlášení), výše zmíněné problémy s PINDA2 atd. V lednu pokusně zapnutý linear advace pro MK3 musel být znovu vypnut, protože způsoboval problémy při tisku. Stejně tak byly i problémy s tiskem přes OctoPrint. Mně naštěstí přišla tiskárna zrovna v době, kdy 8.března vyšla už zmíněná verze firmware 3.1.3, která je na mé tiskárně a pro mé tisky bezproblémová. Chybí mi samozřejmě linear advance, ale alespoň mě nezlobí žádné extra senzory, které má MK3 navíc oproti MK2. Zkazky lidí ve fóru naznačují, že mám v podstatě štěstí, které jiní nemají.

Už dva měsíce se tým programátorů u Průšů snaží vydat novou verzi. Jenže mezitím konečně vyšel upgrade z MK2 na MK2.5, který vyžaduje zase další samostatnou verzi firmware, takže by v tu chvíli už tým musel udržovat čtyři různé větvě (MK1, MK2, MK2.5 a MK3). To naštěstí pochopili, že není možné zvládat, a tak se jali slučovat alespoň MK2, MK2.5 a MK3 dohromady. To přináší mnoho nových problémů, které zažívají lidé, co zkouší instalovat RC verze (kandidáty na vydání). Opět jim tisková hlava jezdí kam nemá a naráží do různých věcí. Na takové pokusy nemám náladu, takže čekám na snad stabilní vydání nového firmware.

Při čtení commit logů v githubu jsem taky konečně pochopil, jak velká alchymie celá ta 3D tiskárna je. Programátoři tam ladí desítky analogových parametrů, které je tudíž možné nastavovat v obrovské škále. Neustále k nim proudí mnoho hlášení o chybách a problémech, které se snaží vyřešit. Často je to úplně zavádějící, protože každý z hlásičů si vlastně doma tiskárnu nějak postavil sám, nejspíš ji nemá ideálně vyladěnou, a teď hlásí  třeba že "tiskárna sama detekuje náraz do překážky, přestože tam žádná není". Tak se programátoři rozhodnou, že uberou trošku z citlivosti na náraz do překážky (což se u MK3 detekuje z odběru proudu motoru, kdy po nárazu se odběr zvýší). Pak si jiný člověk začne stěžovat, že tiskárna si u něj nevšimla, že hlava narazila do zvedlého okraje tisku, a všechno tím zničila. Tak zase parametr citlivosti vrátí zpět. A tak pořád dokola, u všech senzorů, co tiskárna má. Je to zřejmě nikdy nekončící práce, až to skoro vypadá, že jeden firmware se nemůže zavděčit všem. Novinkou je ubrání proudu do motoru extruderu, aby rozžhavený motor nenatavoval plast v místě, kde ho má posunovat ozubené kolečko. Ovšem teď má motor zase tak málo proudu, že nepřetlačí málo roztavený plast v extruderu - ovšem jen u některých plastů, v některých tiskových profilech, u některých cívek atd. Co teď? Ladit tiskové profily, zvedat teploty hotendu?

Závěr

Musím napsat nějaký závěr, abych nepokračoval v té trudnomyslnosti. Můj pocit po dvou měsících je, že MK3 je oproti osvědčené MK2 plná nových senzorů, se kterými je ale těžký boj. Pokud už máte MK3 doma a tiskne vám dobře, doporučil bych asi raději na nic nesahat, nic neměnit, nepřepínat a jen si to užívat. Pokud vám MK3 doma zlobí, tak snad vás potěší, že nejste sami, a možná vám výše uvedené skutečnosti osvětlí, že je to lítý boj, který se snaží tým lidí u výrobce vyhrát. Jestli se jim to povede a kdy, to je otázka.

Pokud doma máte MK2 nebo spíš už MK2S, tak si gratulujte, poplácejte se po rameni a tiskněte co to dá, protože tak vyladěnou a bezchybnou tiskárnu aby jeden pohledal! Jestli pošilháváte po upgrade na MK2.5, tak bych asi doporučil opatrnost, protože budete mít nejmíň odzkoušenou kombinaci hardware a firmware. Raději bych s tím asi chvíli počkal, protože určitě nikdo nechce ze dne na den přejít z bezchybné tiskárny na výše popsaný "živý organismus", kde není jisté, jestli bude tisknout a jak.

A pokud doma ještě žádnou tiskárnu nemáte a jste připraveni si na prusa3d.cz nějakou koupit? Nu tu je dobrá rada drahá. Jestli vysolit 20 tisíc za MK3 s jejím nehotovým firmware, neznámou PINDOU a bez linear advance, ale s pružnou podložkou? Anebo zaplatit 16 tisíc za osvědčenou MK2S, počkat, až si firmware pro MK2.5 "sedne" a pak jít do upgrade za 4,5 tisíce, tedy oželet 24V napájení?

Mimochodem, blíží se léto, kdy Průša rád oznamuje novinky. Nerad bych se dočkal oznámení MK4 v době, kdy MK3 je ještě takto nezralá. Doufám, že se výrobce soustředí a doladí tuto verzi (včetně MK2.5) do stavu, kdy jasně předčí současnou špičku MK2S.


EDIT 18.5.2018:
Dnes vyšel firmware 3.2.1, první stabilní verze bez známých chyb a s navráceným Linear Advance módem. Funguje zdá se dobře i s OctoPrintem v1.3.8 běžícím na Orange Pi One. Tisk má odpovídající kvalitu, ale bohužel rychlost pořád zaostává za MK2. Konkrétně jedna z mých krabiček se na MK3 tiskne 01:54:52, zatímco na MK2 se tiskne 01:42:07, tedy o 13 minut rychleji. Přitom jedním z hlavních výhod MK3 měly být rychlejší a přesnější pohyby díky těm Trinamic driverům. Snad se to ještě bude dát vytunit časem v Slic3rPE, i když jsem slyšel, že extruder na MK3 nezvládne protlačit tolik plastu jako na MK2, takže by mohlo být úzké hrdlo (doslova) tam.

EDIT 26.6.2018:
Dnes vyšla betaverze nového Slic3rPE v1.40. Vypadá velmi dobře. Tiskové profily se nyní stahují z netu, takže jsou vždy aktuální. Čas tisku mé kontrolní krabičky se na MK3 zkrátil z 1:54:52 na 1:45:36, takže se už téměř blíží rychlosti MK2. Dobré...