Recensione Cubicon 310F Single Plus: il nuovo punto di riferimento nelle stampanti 3D desktop

HyVision, giovane azienda Coreana già saldamente sul podio delle stampanti 3D Desktop di fascia prosumer con le sue Cubicon 110F Single e 210F Style, rimarca con prepotenza, presentando la nuova sua 310F Single Plus, che in questo mercato si può ancora, – e si deve – innovare.

Già. La cosa sembrerebbe ovvia. Ma da tempo, produttori saliti alla ribalta per la qualità ed affidabilità dei loro progetti sembrano essersi fermati. Nell’ultimo periodo, sembra accadere quello che accade nei periodi di stanca del mercato automobilistico. Vetture col tetto bicolore, versioni “speciali” con nomi di cantanti, tennisti, e la proliferazione di appellativi come executive, limited, exclusive… Per nascondere la carenza di idee e rinvigorire le vendite di modelli in caduta libera. Fino al tonfo di una stampante in cui sono aumentate solo le dimensioni (e il nome, di cento unità), con tutti i problemi che derivano dalla semplice applicazione di una scala tridimensionale.

Ebbene, in questo panorama deludente, HyVision ridisegna – tranne alcuni aspetti della carrozzeria – la già ottima 110 Single con una meccanica ed elettronica innovative, aggiungendo funzionalità e caratteristiche che conferiscono alla nuova 310F Single Plus la  meritata patente di un prodotto professionale.

Ma vediamola in dettaglio.

Un design accurato

Già al primo sguardo si intuisce la meticolosità con la quale il progetto è stato industrializzato. Gli elementi estetici della carrozzeria (che è disponibile in due colori – canna di fucile e bianco) sono stampati ad iniezione. Il pannello superiore è trattato con un piacevole rivestimento soft-touch. Il design è sobrio e funzionale, con una comoda accessibilità garantita da tre diversi sportelli. Il nuovo pannello LDC a colori touch screen, inclinato di 45 gradi, utilizza icone chiare ed è ben leggibile da qualsiasi angolazione. La bobina è interna, ma molto facilmente accessibile, come il filtro frontale.

L’interfaccia, basata nella versione 110F su un pannello monocromatico ed un classico Jog, è stata totalmente rivista, con l’adozione di un ampio schermo LCD a colori touch screen. Ma non è soltanto l’adozione di un hardware più moderno e piacevole a fare la differenza. Nell’uso del nuovo pannello si può apprezzare la cura con la quale è stata scelta la grafica, per semplificare e rendere più facilmente comprensibili le azioni ed i comandi. Questa è la differenza tra il semplice “assemblare”, e il più complesso “progettare”. Il pannello della Cubicon 310f risulta, per qualsiasi operazione si debba compiere, incredibilmente facile da usare, tanto da rendere pressoché inutile il (ben fatto) manuale di istruzioni.

Ma veniamo a quello che molti (me compreso), considerano “il sodo”.

L’estrusore della macchina, anche se sembrava difficile, migliorato rispetto a quello della 110F Single, è rigorosamente intercambiabile. L’intero gruppo di stampa può essere rimosso e sostituito con una sola vite, apribile con una semplice moneta. Questo consente ad esempio di utilizzare più estrusori nel caso si impieghino materiali incompatibili tra loro, che tendono a formare composti in grado di intasare l’ugello. O, in circostanze estreme, di mettere in pausa la stampa e sostituire un estrusore in pochi secondi, per riprendere il lavoro. Preziosa soluzione per un service, che ha tempi di consegna da rispettare e non si può permettere lunghi interventi di riparazione meccanica. Il gruppo è inoltre estremamente versatile, e progettato per stampare con la stessa qualità materiali per medio-alte temperature (es. ABS), materiali per basse temperature ed alte viscosità (es. PLA) ed elastomeri. Il percorso filo, totalmente guidato, consente di stampare filamenti elastici anche particolarmente morbidi senza problemi.

Il sistema di raffreddamento è eccellente. Il flusso d’aria circonda completamente l’ugello, senza però influenzarlo. Questa caratteristica consente di stampare anche superfici particolarmente piccole isolate, senza incorrere nel rischio di deformazioni e bruciature. Oltre alla illuminazione LED generale della camera di lavoro (con un piacevole colore blu), anche l’estrusore è illuminato, per migliorare la visibilità dell’area in corso di stampa.

Naturalmente non poteva mancare nella 310F una delle caratteristiche che ha distinto le Cubicon dal “coro” delle stampanti 3D desktop: il piano di lavoro dotato di funzionalità Autoleveling Plus. Funzionalità che – tanto per cambiare – è stata ulteriormente migliorata in questo modello.

Il principio è geniale. Il piano (totalmente privo di viti di regolazione) è incernierato sul punto medio centrale posteriore, tramite un giunto sferico ad altezza fissa. Gli altri due punti di appoggio (frontale destro e frontale sinistro) sono anch’essi su giunti sferici, ma controllati da servomotori.

L’Hot End, montato su molle, è collegato ad un accuratissimo trasduttore, e viene utilizzato per rilevare, con una serie di contatti dei quali il firmware calcola la media, l’altezza del punto misurato. Nelle impostazioni predefinite, prima di ciascun ciclo di stampa, l’estrusore misura l’altezza dei tre punti di riferimento, e la corregge usando i servomotori, sino ad azzerare le differenze. Il piano di lavoro viene di conseguenza livellato perfettamente, con un dislivello tra i tre punti di 0 (zero!) micron.

Questo non è l’unico miracolo del piano di stampa della Cubicon Single Plus. Il superficiale, esclusivo trattamento ad alta resistenza è in grado di garantire, in concomitanza con una attenta gestione delle temperature, una straordinaria adesione del modello. Ma al termine della stampa – voilà – nessuna grossolana spatola è necessaria. E’ sufficiente tirare il filo di skirt iniziale (o semplicemente soffiare) per distaccare il modello, la cui superficie inferiore risulta perfetta. Il piano è inoltre fissato tramite magneti, e può essere agevolmente rimosso senza la necessità di scollegare fili.

La camera calda a convezione, il segreto di una così elevata qualità di stampa

Ed ecco l’aspetto che fa davvero la differenza tra le stampanti desktop Cubicon e la maggior parte degli altri modelli di fascia analoga. Oltre ad una carrozzeria completamente chiusa, presupposto minimo per ottenere buoni risultati con materiali ad alta ritrazione come l’ABS, la 310F integra una camera calda a convezione. All’interno dell’area di lavoro, la temperatura viene mantenuta costante, a valori programmati, per tutto il tempo necessario a completare la stampa. Questa accortezza gioca un ruolo fondamentale rispetto al risultato finale.

Evita che il modello si deformi (o potenzialmente si distacchi dal piano), e che si verifichino delle crepe nei soggetti di maggiori dimensioni, a causa di shock termici.

L’impatto non è soltanto sull’aspetto estetico, ma influisce profondamente su quello funzionale.

La compattezza, solidità e resistenza meccanica del modello stampato risultano sensibilmente superiori rispetto allo stesso modello stampato in un ambiente soggetto a variazioni di temperatura.

Gli oggetti realizzati si presentano molto simili ad analoghi oggetti stampati ad iniezione, e si propongono come realizzazioni professionali.

Nessuna brutta sorpresa

Stampe fallite a causa dell’imprevisto esaurimento della bobina di filamento? Un ricordo. Il gruppo di stampa della Cubicon 310F è dotato di un sofisticato sistema di rilevazione delle anomalie nel trascinamento filamento, che risolve questo problema. La stampa viene messa in pausa, e l’operatore può sostituire la bobina o risolvere il problema e riprendere il lavoro senza danni.

Ed oltre a questo (prezioso) accorgimento, i progettisti HyVision hanno introdotto nella meccanica dell’estrusore altre migliorie che ne facilitano l’impiego e lo rendono meno soggetto a problemi.

Ad esempio, un meccanismo a molla con una comoda leva ad azionamento rapido permette di evitare, in fase di scarico filamento, che i rigonfiamenti che si possono creare all’estremità del filamento ne impediscano la corretta estrazione. Nelle macchine con un accoppiamento rigido tra pignone e rondella antagonista questa problematica è frequente. Risolvendola con una trazione eccessiva, il rigonfiamento si può staccare all’interno del tubo di alimentazione e compromettere un successivo caricamento, richiedendo lo smontaggio meccanico dell’hot end. Anche nella ipotesi nella quale si dovesse rendere necessario un intervento sul gruppo di stampa (es. pulizia, sostituzione ugello, sostituzione ventola etc.), l’operazione può essere molto facilmente gestita “fuori macchina”, su un comodo tavolo bene illuminato, poiché è sufficiente svitare una singola vite per smontare in pochi secondi l’intero gruppo.

Il filtro a triplice azione

Le Cubicon 310F sono dotate, come nella tradizione HyVision, di un efficace filtro in grado di evitare la diffusione nell’ambiente di fumi potenzialmente tossici e di odori sgradevoli. Facilmente accessibile dal pannello frontale, per l’ispezione e la sostituzione, il filtro sfrutta tre diverse tecnologie. Impiega infatti una componente Hepa, in grado di catturare polveri sottili con diametro sino a 0,3 micron, una componente a carboni attivi, per il filtraggio dei gas tossici, e un elemento Purafil Catalyst, per il filtraggio di componenti organici.

Connettività e controllo

Una delle aree che interessate da importanti migliorie è quella legata alla connettività e al controllo delle funzioni. L’originale slot per schede SD, piuttosto delicate da manipolare, è stato sostituito da uno slot per chiavette USB, che può essere utilizzato anche per U-Disk, facilmente collocabili sull’ampio piano di appoggio. Ma oltre a questo, è stato introdotto il supporto per reti WiFi che consente di inviare job alla macchina direttamente da PC remoto. In entrambi i casi (chiave USB o connessione WiFi), i file in input vengono in realtà scritti nella memoria integrata della macchina. In questo modo, a trasferimento eseguito è possibile sia rimuovere la chiave USB, sia scollegare il PC dalla rete WiFi senza alcun problema. La stampa verrà gestita utilizzando soltanto risorse locali. Se il PC resta collegato, sarà invece possibile seguire sul monitor l’evoluzione della stampa, e monitorare temperature e altri parametri in tempo reale.

Silenziosità

Tutti i meccanismi che includono motori, guide, sistemi meccanici in movimento producono necessariamente rumore. Uno sforzo del team di progettisti, che ha implicato la revisione di alcuni aspetti dell’architettura della macchina, l’adozione di una nuova potente elettronica a 32 bit con nuovi driver, e altri interventi su diversi componenti, è stato quello di ridurre drasticamente il rumore rispetto alla versione precedente. Con un risultato eccellente. La nuova Cubicon 310F Single Plus  produce un livello di rumore impercettibile già a un metro di distanza.

Il video riassume alcuni dei principali intenti del progetto, che hanno portato allo sviluppo di una macchina che costituirà nel prossimo futuro un punto di riferimento nella stampa 3D FDM desktop.

La carta d’identità della Cubicon 310F