Recensione FLSUN V400: non avrai altra stampante all’infuori di me

FLSUN volendo usare un paragone automobilistico, è la “fuoriserie” delle stampanti 3D e non solo perché tra i suoi modelli più noti vi è una stampante nominata “Super Racer”.

La compagnia è infatti tra le poche ad aver puntato sulla tecnologia di stampa a “Delta” che offre significativi vantaggi sia in termini di velocità di stampa che di qualità. A differenza delle stampanti classiche a cui siamo abituati, comunemente dette “cartesiane” poiché la testina di stampa si muove lungo gli assi X, Y e Z, le stampanti a delta si muovono utilizzando un sistema di coordinate triangolari.

Con tre bracci separati che si muovono all’unisono verso l’alto e verso il basso, estendendosi o ritraendosi per controllare la posizione dell’estrusore, che è sospeso a mezz’aria, le stampanti a delta sembrano letteralmente disegnare il vostro oggetto sul piatto. Si tratta di una tecnica molto più complessa rispetto alle tradizionali stampanti cartesiane e che richiede una programmazione diversa per tradurre le coordinate XYZ nel loro movimento triangolare, ed ecco perché non molte compagnie sono in grado di realizzare macchine così complesse e costose.

FLSUN invece si è specializzata in questo tipo di stampanti arrivando a produrre in assoluto alcune delle più interessanti stampanti consumer presenti sul mercato, non soltanto per le caratteristiche “su carta”, ma anche per l’estrema qualità costruttiva che contraddistingue i suoi prodotti.

FLSUN V400 è il culmine di questa filosofia costruttiva e promette di essere la stampante definitiva sia per gli utenti meno esperti che per quelli più avanzati.

Specifiche tecniche

Sulla carta le specifiche di questa FLSUN V400 sono impressionanti. Oltre 400mm/s di velocità massima (una stampante cartesiana tradizionale mediamente si aggira sui 50/60mm/s mentre la più veloce stampante a Delta sino ad ora, la Super Racer, arriva a 200mm/s), Firmware Klipper pre installato di serie, Volume di stampa eccezionale, calibrazione automatica del piatto, sensore di filamento, estrusore direct drive che supporta temperature fino a 300gradi, piatto riscaldato in metallo magnetico flessibile e rivestimento PEI, insomma FLSUN V400 ha tutto quello che si potrebbe desiderare da una stampante.

Ma non sono solo le caratteristiche sulla carta ad impressionare. La FLSUN V400 è tra le meglio costruite stampanti che ci sia capitato di provare. A partire dai materiali con cui è costruita, passando per la componentistica speciale in gran parte creata appositamente dalla compagnia, tutto lascia intendere che si tratta di una “flagship”.

Per ridurre il peso in movimento, ad esempio, oltre ad un estrusore riprogettato da zero di cui parleremo più avanti, la FLSUN V400 utilizza la fibra di carbonio per i bracci che sostengono la testina, materiale che oltre ad offrire una estrema resistenza ed affidabilità, è anche estremamente leggero facendo sì che si riducano i movimenti inerziali del blocco estrusore. Con meno massa da spostare, il funzionamento ad alta velocità diventa meno incline agli artefatti di stampa.

Sempre in tema di componentistica speciale, la stampante è inoltre dotata di due guide lineari con tre ruote a rulli in acciaio per garantire la rigidità necessaria quando si opera a velocità così elevate.

Estrusore ultraleggero

A differenza dei precedenti modelli FLSUN (vedi Super Racer) che utilizzavano un estrusore di tipo Bowden, solitamente più leggero rispetto ad un direct drive e quindi in grado di garantire maggiore velocità alla stampante, FLSUN ha utilizzato per la sua V400 un estrusore diretto.

Per mantenere la promessa di una stampante ultraveloce, tuttavia, FLSUN ha dovuto progettare e realizzare da zero il suo estrusore diretto a doppio ingranaggio utilizzando materiali di altissima qualità ed una incredibile capacità di ingegnerizzazione, ne è venuto fuori un estrusore non soltanto incredibilmente efficiente ma anche estremamente accattivante dal punto di vista estetico, grazie ad un design “a cuneo” su cui hanno trovato spazio persino led per l’illuminazione della stampa.

Sotto la copertura in plastica frontale, trovano spazio una ventola radiale 4510 che mantiene fresco il dissipatore bimetallico da 40 mm, mentre altre due ventole 4010 si occupano di raffreddare i layers senza produrre un eccessiva rumorosità. Steppers e ventole sono in generale abbastanza silenziosi, mentre la rumorosità della stampante si attesta intorno ai 50dB, in gran parte causati dalla ventola di alimentazione. Il motore è capace di sviluppare circa 2 ampere.

L’estrusore di questa V400, inoltre, è anche estremamente versatile essendo in grado di adattarsi a praticamente tutti i filamenti, compresi TPU, ABS, PC e Nylon,  grazie ad un hotend con heat breaker in grado di sopportare temperature fino a 300°c.

SpeederPad e Klipper: accoppiata vincente

Prima di passare al test di stampa, vogliamo dedicare un intero paragrafo a una delle più interessanti novità di questa FLSUN V400, lo Speeder Pad.

Si tratta di un vero e proprio mini computer con schermo touch capacitivo da 7”, Ram da 1GB DDR4, 16 GB di memoria eMMC, porte USB e connettività WiFI 2.4Ghz, sul quale è installato Klipper (con interfaccia grafica Mainsail), un firmware per stampanti 3D potente, innovativo e open-source che utilizza sia la scheda madre della stampante 3D che l’hardware dello speederpad per funzionare. Lo speederpad oltre ad offrire una maggiore capacità di calcolo, e quindi migliori “percorsi di stampa”, alleggerisce la scheda madre dall’onere di elaborare il gcode, consentendole di concentrarsi esclusivamente sul controllo dei componenti. Questo consente alla macchina di stampare molto più velocemente ma anche di aggiungere tantissime e interessanti funzionalità di “quality of life”, come il controllo remoto tramite web interface, con la quale è possibile controllare da remoto tutte le funzionalità della stampante, inviare Gcode senza utilizzare scomode chiavette, controllare la stampa in corso, temperature ecc.

E’ possibile inoltre collegare una webcam direttamente alla porta USB dello speeder pad e in questo modo monitorare in maniera diretta la stampa, arrestandola se necessario o variandone i parametri in corso d’opera, oppure addirittura organizzare meravigliosi timelaps.

Grazie ad una maggiore capacità di calcolo rispetto a qualunque altra soluzione integrata nella stampante, lo Speederpad con Klipper può garantire una maggiore precisione per il movimento degli stepper, in quanto ogni evento passo-passo è programmato con una precisione di 25 micro-secondi o superiore e soprattutto adattato alla fisica di accelerazione della macchina stessa, tenendo conto di inerzia, peso dell’estrusore ecc. Tutto questo si traduce come dicevamo in stampe più precise, veloci, e maggiore silenziosità.

Klipper inoltre supporta la funzione “Smooth Pressure Advance”, un meccanismo che tiene conto degli effetti della pressione all’interno dell’estrusore. Questo riduce la “trasudazione” dell’estrusore e migliora la qualità degli angoli di stampa, una caratteristica particolarmente utile per le stampanti a Delta.

L’implementazione di Klipper sullo speederpad, consente inoltre di utilizzare applicativi di terze parti che estendono ulteriormente le funzionalità della FLSUN V400, come ad esempio il plugin (incluso nella chiavetta USB della stampante) che consente di collegare direttamente CURA alla stampante stessa ed inviare in stampa direttamente dalla applicazione; ma non finisce qui.

Lo speederpad infatti può essere applicato a tutte le stampanti FDM, consentendo di migliorare la velocità e la precisione delle stesse e di renderle “smart”.

FLSUN ha addirittura reso disponibili alcune guide e tutorial per l’installazione dello speederpad su altre stampanti, non solo del brand, ma anche di terze parti come ad esempio Ender 3 PRO V2 ecc.

Unboxing e assemblaggio

Una delle cose che ci ha sorpreso di più di questa stampante è l’incredibile facilità di installazione e questo se si considerano gli ingombri elevati della stampante (93,5 cm di altezza per 48 cm di larghezza e 42 cm di profondità) è già un mezzo miracolo.

La FLSUN V400 arriva smontata in una confezione grande, ma non così tanto quanto ci saremmo aspettati viste le dimensioni generose della stampante. In generale lo spazio occupato sul piano di lavoro non è eccessivo se si considerano le generose dimensioni di stampa (di 300×410) e se le si raffrontano con quelle di una classica stampante cartesiana. L’ingombro è infatti principalmente spostato sull’asse Z dove la stampante arriva a misurare oltre 1 metro compreso il supporto per la bobina di filamento.

Nella scatola sono inclusi tutti gli accessori necessari al montaggio oltre ad alcuni accessori

• Un set di cinque chiavi esagonali;
• Un cutter di buona qualità ;
• Cacciavite per manutenzione;
• Kit per la manutenzione del nozzle;
• Grasso;
• Pennellino;
• 200g di filamento bianco;
• Termistore;
• sonda temperature;
• Tubo PTFE;

L’assemblaggio è a prova di principiante e facilitato anche dall’ottimo manuale di istruzioni che fornisce anche un piccolo “troubleshooting” nella parte finale per risolvere alcuni dei principali problemi che potreste incontrare durante l’installazione e la fase di stampa.

Si inizia facendo passare il cavo di alimentazione e quello USB che si connetterà allo speeder pad, all’interno dell’asse Y, un monoblocco in alluminio satinato, cavo all’interno, realizzato su misura per questa stampante (le stampanti a delta non hanno assi cartesiani in senso letterale, tuttavia la denominazione standard semplifica di molto l’installazione) e poi collegando tramite l’apposito connettore, il motore lineare alla base. Stesso discorso per asse X e Z.  

Successivamente si procede con l’installazione dei bracci in fibra di carbonio all’estrusore e alle guide lineari dell’asse e infine si procede con il collegamento dei connettori alla base superiore. Questi sono tutti colorati in maniera diversa di modo tale che è praticamente impossibile sbagliare.

Si procede poi al collegamento del sensore di filamento che è incorporato all’interno di un carterino in plastica che impedisce ai connettori di disconnettersi accidentalmente ed è dotato di illuminazione di colore blu ad indicare che il filamento è stato inserito correttamente.

Infine è sufficiente collegare il cavo USB type-A allo SpeederPAD e l’alimentazione, fissare il gancio per il filamento e il gioco è fatto.

L’intera operazione di assemblaggio non richiede più di 45-50 minuti e, come dicevamo, è a prova di principiante.

Prima calibrazione

Nella confezione è incluso un sensore di calibrazione che si aggancia magneticamente all’estrusore. La calibrazione avviene in maniera quasi completamente automatica. Una volta avviata il sistema rileva la distanza del nozzle dal piatto individuando 6 punti di calibrazione.

Completata la prima calibrazione dell’homing, si procede poi con il mesh del letto di stampa, che prevede la individuazione di ulteriori 29 punti e infine si può procedere con la calibrazione fine della distanza tra nozzle e piatto di stampa con il classico foglio di carta. Lo speeder pad consente di spostare l’estrusore di 0,1 0,05 e 0,01 mm per una regolazione extra fine.

Completata questa fase si è pronti a stampare.

Tempo di riscaldamento

Come abbiamo detto, la stampante è dotata di un letto di stampa riscaldato in metallo magnetico e rivestimento in PEI. Come è possibile notare dalle immagini catturate dalla nostra termocamera FLIR, la forma tonda del piatto sembra garantire una buona uniformità della temperatura che può raggiungere i 60°c in 2 minuti e 45 secondi, 80°c in 5,40 minuti, i 100°c in circa 9,40 minuti e 110°c in 12.56 minuti. Anche con questa stampante, comunque, quando si stampa oggetti molto grandi che raggiungono i bordi esterni potrebbe essere necessario mettere in pratica un po’ di accorgimenti per migliorare l’adesione (colla, lacca spray, nastro adesivo sul fondo, aumento della temperatura del piatto, rallentamento della velocità di stampa dei primi layer, stampa con brim o raft).

Quanto all’estrusore, come abbiamo detto è in grado di raggiungere una temperatura fino a 300 gradi in appena 2 minuti e 10 secondi, mentre sono necessari 1 minuto e 20 secondi per raggiungere la temperatura di stampa di 210 gradi del PLA.

Prova di stampa

Abbiamo tentato di mettere in difficoltà la stampante in ogni modo possibile tentando di testarne i limiti, ma la FLSUN V400 ci ha sorpreso praticamente sempre.

Non soltanto le velocità promesse sono ampiamente rispettate, ed è uno spettacolo vedere muoversi con tanta velocità l’estrusore, ma anche la qualità di stampa alla massima velocità è davvero impressionante. Giusto per fare un esempio, il classico cubo di calibrazione ha impiegato poco più di 9 minuti per essere stampato.

Altra caratteristica importante, la stampante arriva perfettamente calibrata di fabbrica, tant’è che le stampe “articolate” risultano perfette già out of the box.  E’ il caso ad esempio della stampa di una vite e del bullone, ma anche dei due test di precisione che utilizziamo, ovvero il pistoncino e la scatola apribile.

Siamo poi passati a stampe più complesse come ad esempio un busto di Terminator T800 e un funko pop di Eddie Munson. Nel primo caso abbiamo voluto testare il sensore di filamento, sostituendo il filamento fornito di serie (di eccezionale qualità, dobbiamo dire)  con altro di SUNLU di diverso colore. L’operazione di sostituzione è filata via in maniera immediata, e non ha chiesto che pochi minuti.

C’è da dire che quando si aumenta la velocità al limite, anche i materiali fanno la loro parte, come è possibile vedere nelle stampe del terminator e del funko pop. Ad esempio con il PLA SUNLU a disposizione (giallo nella foto) abbiamo avuto qualche problemino di aderenza tra i layer alla massima velocità di stampa, mentre con filamento Polyterra (in bianco) e con quello fornito in dotazione le stampe sono risultate assolutamente perfette. In parte questo è dovuto anche alle vibrazioni generate in fase di stampa, che sono significative. E’ un po’ come quando si corre in pista su una Ferrari, tutto deve essere tarato alla perfezione e anche la minina discrepanza può essere fatale.

Dobbiamo qui segnalare l’unico difetto di questa FLSUN V400, il gancio per la bobina del filamento. Si tratta di una classica L capovolta fissata sulla base superiore della stampante. Il gambo orizzontale però è troppo corto per la stragrande maggioranza delle bobine da 1kg che avevamo in redazione. Questo fa si che la bobina non stia correttamente in posizione, rovesciandosi durante la stampa. Basterebbero davvero un paio di cm in più per avere un gancio davvero universale. (NDR. per ovviare a questo problema potete provare a piegare leggermente il fine corsa del supporto, in questo modo aumenterete lo spazio utile per la bobina o, ancora meglio, stampare uno spool holder)

Altra piccola accortenza, nelle impostazioni di serie fornite dalla compagnia non viene predisposto nel gcode la classica linea di pulizia iniziale (purge line). Abbiamo rilevato che l’assenza di una purge line iniziale determina spesso una qualità di stampa non perfetta. Si tratta di una modifica che puo’ essere fatta a posteriori nelle impostazioni di cura, ma ci auguriamo che FLSUN possa inserire nelle impostazioni fornite sulla USB una Purge line specifica.

Commento finale

FLSUN V400 è una stampante praticamente perfetta, la prima e l’ultima stampante di cui avrete bisogno. Con una qualità costruttiva che non abbiamo riscontrato in nessun’altra stampante provata e caratteristiche al top in praticamente ogni settore, rappresenta lo stato dell’arte della tecnologia di stampa FDM nel settore consumer.

La velocità di stampa di addirittura 400mm/s (ma ci siamo spinti anche oltre nelle nostre prove),  che la rende la stampante più veloce al mondo, è soltanto uno degli innumerevoli punti di forza che la contraddistinguono: tra questi non possiamo fare a meno di citare la presenza dello speeder pad, removibile e utilizzabile anche su altre stampanti, con firmware opensource Klipper, e un ottimo estrusore ultraleggero in grado di supportare temperature fino a 300 gradi celsius.

Anche il prezzo di 750 euro in pre-sale, considerando le caratteristiche e la qualità generale di stampa, è assolutamente adeguato alle prestazioni. Certo proprio quest’aspetto non la rende adatta al novizio che intende addentrarsi per la prima volta nel mondo della stampa 3D, ma di certo sarà l’ultima stampante che comprerete.