Bambu Lab X1 Carbon-Serie - FDM 3D-Drucker

Der X1 Carbon ist ein Hochgeschwindigkeits-FDM-3D-Drucker, der von Bambu Lab entwickelt wurde, einem Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Herstellung innovativer und umweltfreundlicher 3D-Drucklösungen spezialisiert hat, die auf umfangreichem Wissen und Erfahrung in den Bereichen Robotik, künstliche Intelligenz, Materialwissenschaft und Internet basieren. Der X1 Carbon 3D-Drucker ist in der Basisversion (nur Drucker) oder in einem Kombipaket mit dem AMS-Modul für den Multimaterial- und Multicolor-Druck erhältlich. Die Funktionen beider Versionen werden im Folgenden im Detail beschrieben.

Video 1: Der 3D-Drucker X1 Carbon. Quelle: Bambu Lab.

Der X1 Carbon 3D-Drucker zeichnet sich durch ein Bauvolumen von 256 × 256 × 256 mm, eine hohe Druckgeschwindigkeit von bis zu 500 mm/s, eine hohe Extrusions- und Betttemperatur von 300 ºC bzw. 110/120 ºC, eine doppelte automatische Bettnivellierung, eine hohe Druckqualität mit einer Lidar-Auflösung von 7 μm sowie die Möglichkeit des 3D-Drucks im Mehrfarben- und Multimaterialmodus dank eines hohen Maßes an Aufrüstbarkeit und Anpassbarkeit aus. Was den Drucker so benutzerfreundlich macht, ist die Tatsache, dass er zusammengebaut, kalibriert und getestet ausgeliefert wird, so dass der Benutzer innerhalb weniger Minuten nach Erhalt des X1 Carbon-Druckers mit dem Drucken beginnen kann.

Technische Merkmale

Der X1 Carbon 3D-Drucker ist so konzipiert, dass er nicht nur eine ausgezeichnete Druckgeschwindigkeit, sondern auch eine hervorragende Genauigkeit und Oberflächengüte der Teile bietet. Das Gehäuse besteht aus geschweißtem Stahl mit einer Hülle aus Aluminium und Glas. Das Core XY-Bewegungssystem hat eine Beschleunigung von 20 000 mm/s², einen Durchfluss von 32 mm³/s und eine Druckgeschwindigkeit von 500 mm/s. Um etwaige Vibrationen bei hohen Druckgeschwindigkeiten zu kompensieren, hat sich Bambu Lab für eine aktive Vibrationskompensationstechnologie für die XY-Achsen entschieden, wobei die X-Schiene aus ultraleichtem Vollcarbon (184 g) besteht.

Video 2: Die Technologie der aktiven Schwingungskompensation. Quelle: Bambu Lab.

Der X1 Carbon 3D-Drucker verfügt über eine KI-gesteuerte Elektronik. Die fortschrittliche Bewegungssteuerung wird von einer Dual-Core-32-Bit-MCU bereitgestellt, und die KI-Funktionen werden von einem Quad-Core-SoC mit 2 TOPs NPU übernommen. Eine der KI-Funktionen ist das Bambu Micro Lidar, das dem 3D-Druck Präzision im Mikrometerbereich verleiht. Das System tastet die Düsenhöhe ab, kalibriert den Fluss und scannt die erste Schicht, um sicherzustellen, dass keine Fehler aufgetreten sind.

Video 3: Der Mikro-Lidar von Bambu Lab ist auf dem Druckkopf installiert. Quelle: Bambu Lab.

Was die kompatiblen 3D-Druckmaterialien angeht, so bietet der X1 Carbon-Drucker viel mehr als nur PLA und PETG, die sich bei niedrigen Temperaturen und leicht drucken lassen. Mit dem X1 Carbon ist es möglich, mit anspruchsvolleren Materialien zu arbeiten, dank der ausgeklügelten thermischen Kontrolle, die der Drucker bietet. Der X1 Carbon ist mit einem leichten Werkzeugkopf (574 g) mit einem Ganzmetall-Hotend und einer 0.4 mm Düse aus gehärtetem Stahl mit 50 HRC (0.2, 0.6 und 0.8 mm Durchmesser sind ebenfalls kompatibel) sowie mit Antriebszahnrädern aus gehärtetem Stahl ausgestattet. Dieses Extrusionssystem ermöglicht eine größere Auswahl an Materialien, darunter PLA, PETG, TPU, ABS, ASA, PVA und PET. X1 Carbon eignet sich besonders für PA und PC und ist auf kohlenstofffaser- und glasfaserverstärkte Polymere spezialisiert.

Bild 1: Die Druckoberfläche der X1 Carbon-Drucker. Quelle: Bambu Lab.

Die Druckoberfläche des X1 Carbon Druckers besteht aus einer flexiblen Stahlplatte (Bambu Cool Plate, Bambu Engineering Plate inklusive). Die Nivellierung des Bettes endet nicht mit der Messung der Höhe der Düse im Verhältnis zum Bett. Der bereits erwähnte Mikro-Lidar und ein Kraftsensor arbeiten zusammen, um eine zusätzliche Redundanz bei der Bettnivellierung zu erreichen, und ein Algorithmus verknüpft alles miteinander, um eine optimale duale automatische Bettnivellierung zu gewährleisten. Dieses System stellt sicher, dass keine Fehler unbemerkt bleiben.

Das leistungsstarke Kühlsystem der X1 Carbon, bestehend aus einem Lüfter für die Teilekühlung, einem Lüfter für die Heizplatte, einem Lüfter für die Steuerplatine, einem Lüfter für die Kammertemperaturregelung und einem zusätzlichen Lüfter für die Teilekühlung, gewährleistet eine optimale Teilequalität. Um ideale Bedingungen für anspruchsvolle Materialien zu schaffen, passt der Kammertemperatursensor die Geschwindigkeit des Kammerlüfters automatisch an. Darüber hinaus kann ein fortschrittliches Lüftersystem mit Rückmeldung erkennen, wenn ein Lüfter nicht anspricht oder mit der falschen Geschwindigkeit bläst.

Sicherer 3D-Druck

Eine der Sicherheitsmaßnahmen, die im X1 Carbon-Drucker zum Einsatz kommen, ist das KI-gestützte Inspektionssystem für die erste Schicht mit der Bambu Micro Lidar-Technologie. Bei Erkennung von Druckfehlern wie dem "Spaghettimonster" unterbricht der Drucker automatisch den Druckvorgang und warnt den Benutzer. Ein weiteres Sicherheitsmerkmal des X1 Carbon-Druckers ist der automatische Neustart des Druckvorgangs nach einem Stromausfall. Diese Lösung stellt sicher, dass kein Material verschwendet wird und der Druck dort fortgesetzt werden kann, wo er unterbrochen wurde.

Bild 2: Dank der KI-gestützten Funktionen können Druckfehler erkannt werden. Quelle: Bambu Lab.

Einige andere Sicherheitslösungen, die im X1 Carbon-Drucker eingesetzt werden, sind:

• Eine 1920 x 1080 Kammerüberwachungskamera für Livestreaming aus der Ferne, Zeitraffervideos des Druckvorgangs und Fehlerbehebung.
• Ein intelligenter Türsensor - der Druck wird automatisch unterbrochen, wenn die Kammertür geöffnet wird.
• Ein Sensor für das Auslaufen des Filaments benachrichtigt den Benutzer, wenn das Filament zu Ende ist, so dass das Material nachgeladen und der Druck nahtlos fortgesetzt werden kann.
• Ein RFID-Sensor erkennt, welches Filament verwendet wird und wendet die besten Druckeinstellungen an (funktioniert nur mit Bambu Lab Filamenten).
• Optionale Filament-Odometrie als Teil des AMS-Moduls. Diese Funktion lässt den Benutzer wissen, wie viel Filament verwendet wird und wie viel übrig ist).
• Ein BTM-Sensor erkennt, wenn die Riemenspannung nachlässt und alarmiert den Benutzer, um den halbautomatischen Riemenspanner zu aktivieren.

Insgesamt ist der X1 Carbon 3D-Drucker mit 43 Sensoren für das Gesundheitsmanagement des Druckers ausgestattet. Die Sensoren arbeiten zusammen und überwachen den Zustand und die Leistung des Druckers in Echtzeit. Sie liefern dem Benutzer detaillierte Informationen über den Drucker und ermöglichen eine erweiterte Steuerung des Geräts für beste Ergebnisse. 

X1 Carbon AMS Combo

Der X1 Carbon 3D-Drucker kann im Kombipaket mit dem AMS-Modul erworben werden, einem Gerät, das oben auf dem Drucker angebracht wird, um die Multicolor- und Multimaterial-Druckfunktion freizuschalten. Das parallele 4x4-Design passt auf Spulen mit einer Breite von 50-68 mm und einem Durchmesser von 197-202 mm. Es ist zu beachten, dass TPU oder feuchtes PVA nicht mit dem AMS-Modul verwendet werden sollten, und es wird auch empfohlen, Spulen aus Karton zu vermeiden, da sie verrutschen können.

Bild 3: Das AMS-Modul ermöglicht den Multimaterial-3D-Druck. Quelle: Bambu Lab.

Das AMS-Modul arbeitet mit einem zweistufigen Zufuhrsystem mit einem Filament-Auswahlmodul und einem Filament-Puffermodul. Das Filament-Auswahlmodul hat vier Einlässe zum Anschluss an vier separate AMS-Einheiten (mit einem optionalen Bambu Lab AMS Hub, ideal für 3D-Druckfarmen). Jeder Steckplatz verfügt über einen Hall-Sensor zur Erkennung des Filaments sowie über Sensoren für den Filamentauslauf und die Wicklung. Die Aufgabe des Puffermoduls ist es, sicherzustellen, dass die Spannung der Filamente innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Insgesamt verfügt das AMS-Modul über 10 Sensoren im Filamentpfad, um die Position, Geschwindigkeit und Spannung des Filaments auf seinem Weg zum Extruder sorgfältig zu überwachen und zu steuern.

Video 4: Das X1 Carbon-Kombipaket mit dem AMS-Modul. Quelle: Bambu Lab.

Das AMS-Modul enthält O-Ringe aus Silikonkautschuk, die das Gerät luftdicht abschließen und verhindern, dass das Filament Feuchtigkeit aufnimmt. Das feuchtigkeitssichere System enthält außerdem einen Feuchtigkeitssensor und zwei Pakete mit Trockenmittel zur Absorption der Feuchtigkeit. Wenn die Luftfeuchtigkeit innerhalb des AMS-Moduls den voreingestellten Wert überschreitet, erkennt der Feuchtigkeitssensor dies und erinnert den Benutzer daran, die Trockenmittelbeutel zu ersetzen.

Benutzeroberfläche

Der X1 Carbon-Drucker bietet Konnektivität über WiFi, Bambu-Bus oder eine Micro-SD-Karte. Die Benutzeroberfläche wird auf einem 5-Zoll 720p LCD-Touchscreen angezeigt und der Drucker kann auch über eine mobile oder Web-Anwendung gesteuert werden. Die native Laminiersoftware für den X1 Carbon-Drucker ist das Bambu Studio mit nativer 3MF-Unterstützung.

Bild 4: Drucken von überall mit dem X1 Carbon. Quelle: Bambu Lab.

Nichtsdestotrotz sind auch Laminierprogramme von Drittanbietern, die Standard-G-Code exportieren, wie Superslicer, Prusa Slicer und Cura, kompatibel (bestimmte erweiterte Funktionen werden möglicherweise nicht unterstützt).

Umweltfreundlich und vielseitig

Eine der aufregendsten Eigenschaften des X1 Carbon-Druckers ist sein umweltfreundliches Design, das der Mission des Bambu Labs entspricht, nachhaltige 3D-Drucklösungen zu entwickeln. Ein X1 Carbon 3D-Drucker kann problemlos die Arbeit mehrerer 3D-Drucker erledigen und hat die gleiche Produktivität. Das bedeutet weniger Wartezeit und schnelle Iteration, ideale Eigenschaften für 3D-Druckfarmen, Forschungseinrichtungen usw. All die intelligenten Funktionen, das effiziente Extrusionssystem, die fortschrittliche Druckbasis und das leistungsstarke Kühlsystem sowie die zahlreichen KI-gestützten Funktionen haben es dem X1 Carbon 3D-Drucker ermöglicht, den CO2-Fußabdruck um 80 % zu verringern und etwa 20 % Kunststoff einzusparen.

Dieser 3D-Drucker ist das ideale Gerät für alle, die eine hohe Oberflächenqualität und hervorragende mechanische Eigenschaften in einem reibungslosen und schnellen 3D-Druckprozess erzielen möchten, möglicherweise in einer Anordnung mit mehreren 3D-Druckern für die Serienproduktion. Diese Funktionalität wird durch die intelligenten Konnektivitätsoptionen des X1 Carbon und eine benutzerfreundliche Benutzeroberfläche und Laminierungssoftware noch einfacher gemacht.