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Was bringt 8K beim 3D-Drucker? Anycubic, Elegoo & Phrozen im Vergleich
Philipp Sussmann
Philipp hat seinen beruflichen Werdegang als Praktikant in einer Werbeagentur begonnen und ist mit verantwortlich für das Design von Bierdeckeln, Werbetafeln und einem Fan-Bus eines großen Fußballvereins. Danach folgte der erste Schritt zum Journalismus: Ein Volontariat bei PC-Zeitschriften, die heute kaum noch jemand kennt - PC Direkt und PC Professionell. Dann folgte ein mehrjähriger Ausflug in die Welt des Marketings, PR-Arbeit und Qualitätsmanagement in einem mittelständischen Handelsunternehmen.
Seit 2015 ist Philipp bei Heise im Team von Bestenlisten aktiv. Hier bringt er auch seine privaten Interessen ein und deshalb für Drohnen, Laser, Balkonkraftwerke, Powerstations und zahlreiche China-Gadgets wie Handwärmer, USB-Lötkolben oder Mini-Taschenlampen zuständig.
Neue SLA-Drucker mit höherer Auflösung versprechen noch detailliertere 3D-Drucke aus Resin. TechStage zeigt, was 8K-Drucker können und ob sich der Aufpreis zu Modellen mit 4K lohnt.
3D-Drucker, die mit UV-Licht, Display und Resin arbeiten, erlauben einen unglaublich hohen Detailgrad. Während die Geräte noch vor wenigen Jahren mit 2K-RGB-Displays arbeiteten, sind 4K-Monodisplays mittlerweile Standard. Die neueste Gerätegeneration der großen Hersteller kommt nun gar mit 8K-Auflösung daher.
In diesem Ratgeber erklären wir, wie sich die höhere Auflösung auswirkt und zeigen, wann die Anschaffung eines SLA-Druckers mit 8K sinnvoll ist. Dieser Vergleich von Druckern mit 8K-Auflösung gehört zu unserer Themenwelt 3D-Drucker. Hier finden sich Ratgeber wie 3D-Drucker: Alle wichtigen Informationen für den Einstieg oder Einzel- und Vergleichstests.
Resin-Drucker
FDM-Drucker, die Kunststoff-Filament auf Spulen verarbeiten, waren lange Zeit der günstigste Einstieg in die Welt des 3D-Drucks. Mittlerweile ist das aber kein Alleinstellungsmerkmal dieser Geräteklasse mehr, da bereits einige Resin-Drucker schon für 200 Euro und weniger zu erhältlich sind.
Zum Aushärten des flüssigen Harzes kommt hier eine starke UV-Lichtquelle zum Einsatz. Um zu bestimmen, an welchen Stellen die Belichtung des Resins stattfindet, sitzen zwischen Harz-Tank und Lichtquelle Displays mit hoher Auflösung. Vor einigen Jahren kamen hier noch normale RGB-Modelle zum Einsatz. Diese hatten aber nur eine sehr kurze Lebensdauer. Inzwischen haben sich deshalb Monochrom-Displays durchgesetzt, die widerstandsfähiger sind und zudem kürzere Belichtungszeiten erlauben. Recht neu am Markt – und bislang nur in homöopathischen Dosen verfügbar – sind echte DLP-Drucker, bei denen das UV-Licht über zigtausende winzige Spiegel genau auf die gewünschte Stelle gelenkt wird, an der das Harz dann aushärtet.
Bezüglich Druckqualität und Detailgenauigkeit hat ganz klar Resin die Nase vorn. Die einzelnen Schichten sind mit 0,05 mm und weniger kaum zu erkennen. Bei Filament-Druckern sind hier Schichten von 0,2 normal. Der Druck der sehr dünnen Schichten dauerte bei den Geräten mit RGB-Display allerdings quälend lang – gut 12 bis 15 Sekunden Belichtungszeit waren hier pro Schicht nötig. Dank verbesserter UV-Lichtquellen und dem Einsatz von Mono-Displays benötigen aktuelle SLA-Drucker deutlich weniger Zeit: Inzwischen liegen die Belichtungszeiten zwischen 2 und 4 Sekunden.
Ein weiterer Nachteil der Resin-Printer war, zumindest noch vor einiger Zeit, die geringere Druckraumgröße. Für XXL-Drucke sind FDM-Drucker zwar immer noch die bessere Wahl, doch mittlerweile erlauben auch Resin-Drucker wie der Anycubic Photon M3 Max (Testbericht) Baugrößen von bis zu 298 × 164 × 300 mm.
Für einen erfolgreichen, hoch detaillierten, 3D-Druck sind neben dem mechanischen Aufbau primär folgende Kriterien entscheidend:
- Art und Stärke der UV-Lichtquelle beeinflussen das Ergebnis und den Druckvorgang. Während die Stärke bestimmt, wie lange das Resin zum Aushärten braucht, kann auch der Aufbau der Lichtquelle für unterschiedlich gute Endergebnisse sorgen.
- Der transparente Boden des Resin-Tanks, die sogenannte FEP-Folie hat Einfluss auf den Druckvorgang. Für einen reibungslosen Betrieb und perfekte Ergebnisse sollten sich die ausgehärteten Harzschichten so leicht wie möglich davon lösen, um von der Druckplattform aufgenommen zu werden. Letztlich können wir hier zwar keine Messwerte präsentieren, die Hersteller werben aber ganz offensiv mit verbesserten FEPs. In der Praxis sind die Folien auf jeden Fall nicht schlechter geworden. Insgesamt steigende Druckqualität und hohe Arbeitsgeschwindigkeiten in den Tests bestätigen eine kontinuierliche Verbesserung.
- Auch das verwendete Resin hat einen riesigen Einfluss auf Endergebnis und Druckvorgang. Neben der Art von Resin, normal, flexibel oder extra stark (Ratgeber), zeigt auch gleichfarbiges Standard-Resin verschiedener Hersteller unterschiedliche Eigenschaften. Mehr dazu in unserem Resin-Vergleich: Fünf Harze für SLA-Drucker im Test. Ein großer, ausführlicher Vergleichstests ist aktuell in Vorbereitung.
- Und zu guter Letzt das Display. Hier würden wir heute immer zu einem Monochrom-Display greifen. Neben den kürzeren Belichtungszeiten spricht auch die deutlich längere Lebensdauer für die Technologie. Zum Verständnis: Ein alter Anycubic Photon der ersten Serie schaffte noch etwa 20 mm Höhe pro Stunde. Der Mono X mit Mono-Display ist mit bis zu 95 mm/h fast fünfmal so schnell. Als zweites Unterscheidungsmerkmal ist die Display-Größe maßgeblich für die maximale Druckgröße verantwortlich. Neben der Größe kommt es hier auch auf die Auflösung an. Je mehr Pixel, desto höher ist auch der Detailgrad – zumindest bei vergleichbarer Display-Größe. Wie Auflösung und Druckraumgröße zusammenhängen, erklären wir detailliert im nächsten Abschnitt.
Auflösung und Display-Größe
Im Hinblick auf die Bauraumgröße muss jeder selbst entscheiden, welche Abmessungen tatsächlich benötigt werden. Bei der Displayauflösung ist das nicht so einfach. Hier werben die Hersteller mit den Schlagworten 2K, 4K oder 8K. Das klingt zunächst gut, sagt aber letztlich noch wenig über die tatsächliche Druckqualität aus.
8K bedeutet lediglich, dass der Bildschirm in der Länge mindestens 8000 Pixel hat und selbst das nehmen nicht alle Hersteller immer ganz genau, wie man am Beispiel des Anycubic Photon M3 Premium (Testbericht) sieht. Über die Druckgenauigkeit sagen die 8K aber noch nichts aus, denn hier kommt es auf die XY-Pixelauflösung an. Vereinfacht gesagt, den Quotienten aus Displaygröße und Pixelauflösung. Je kleiner die Pixelauflösung, desto weniger sehen wir Kanten auf den schrägen Flächen oder Rundungen.
Hier ein Beispiel: Die Bildschirme von Elegoo Mars 3 (Testbericht) und Mars 3 Pro sind zwar kleiner als das vom Anycubic Photon M3, doch genau hier liegt deren Vorteil, wenn es um Details geht. Beide Hersteller nutzen die gleiche 4K-Auflösung von 4098 × 2560 Pixel. Durch die kleineren Abmessungen ist die XY-Pixelauflösung bei Elegoo mit 0,035 mm statt 0,040 mm aber geringer und somit ein höherer Detailgrad möglich. Größere Modelle erlaubt freilich der Photon M3.
Die Auflösung selbst sagt also nur wenig aus. Bei einem kleinen Bauraum können auch mit 4K und weniger ordentliche bis sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Je größer der Bauraum ist, desto höher sollte die Auflösung sein. Bei größeren Modellen wie dem Anycubic Mono X (Testbericht), Elegoo Saturn S (Testbericht) oder dem riesigen Anycubic Photon M3 Max (Testbericht) sind mindestens 4K Pflicht. Dass bei überdurchschnittlich großen Bauräumen dann auch 8K sinnvoll sind, hat der Einzeltest des Anycubic Photon Premium (Testbericht) eindrucksvoll gezeigt.
Vergleich der 8K-Drucker
Ein Jahr hat Phrozen bei den 8K-Druckern mit dem Sonic Mini und Mighty die Nase vorn. Elegoo hat vor kurzem seinem Saturn 2 8k nachgezogen. Und betritt auch Anycubic mit dem Photon Premium das 8K-Feld.
Der mögliche Druckbereich der drei großen 8K-Drucker misst 219 × 123 mm. Bei der Druckhöhe sind Elegoo und Anycubic mit 250 mm gleich auf, Phrozen liegt mit 235 mm knapp darunter. Das 10 Zoll große Monodisplay des bereits getesteten Photon M3 Premium bietet eine Auflösung von 7680 × 4320 Pixeln, da waren der chinesische Hersteller also schon mal sehr großzügig bei der Definition von 8K. Die anderen zwei Hersteller machen das aber genauso.
Die viel aussagekräftigere Größeneinheit, die horizontale XY-Auflösung ist somit bei allen drei Druckern vergleichbar. Anycubic, Phrozen und Elegoo bieten hier bei den großen Modellen eine Pixeldichte von 0,029 mm. Bei den Lichtquellen und deren Aufteilung gibt es klare Unterschiede – Langzeiterfahrungen zu den unterschiedlichen Systemen fehlen aber und so fällt eine vernünftige Einschätzung schwer. Insgesamt liefern hier alle drei Drucker ordentliche Werte. Die neue Lichtquelle im M3 Premium macht auf jeden Fall eine bessere Figur als das Vorgängermodell, welches noch im Anycubic M3 Max zu finden ist.
Eine kleine nicht zu unterschätzende Sonderstellung hat der Phrozen Mini 8K. Dieser zählt mit seiner kleinen Bauraumgröße von nur 165 × 72 × 180 mm zu den kleinen SLA-Druckern, bietet aber eine grandiose XY-Pixelauflösung von 0,022 mm. Dies ist momentan das Nonplusultra in puncto Detailreichtum. Der kleine Detail-König hat allerdings einen stolzen Preis von 649 € und ist damit ähnlich teuer wie die großen Drucker.
Insgesamt muss man sagen, dass es sich bei allen 8K-Druckern um gut funktionierende Systeme mit bewährter UI handelt. Wer einen überdurchschnittlich großen Bauraum und einen höchstmöglichen Detailgrad benötigt, ist mit den großen 8K-Druckern von Anycubic, Elegoo und Phrozen bestens beraten. Wer das Maximum an Details erreichen will, muss zum Phrozen Mini 8K greifen.
Vergleich zu 4K-Druckern
Doch wie gut schneiden die Drucker mit 8K im Vergleich zu 4K ab? Bei identischer Bauraumgröße liefern sie deutlich bessere Ergebnisse. Wer sich etwa den M3 von Anycubic ansieht, wird feststellen, dass der 4K-Drucker ebenfalls auf eine XY-Auflösung von 0,040 mm kommt und damit über einen nur minimal schlechteren Detailgrad verfügt, wie die oben genannten 8K-Drucker.
Im Vergleich zwischen M3 Premium mit 8K und dem M3 Max mit 4K sind Unterschiede erkennbar. Allerdings nur, wenn man es auf die Spitze treibt. Bei kleinsten Verstrebungen, spitzen Abschlüssen und hauchdünnen Details sind mit der höheren Auflösung noch feinere Details mit schärferen Kanten möglich.
Allerdings muss man diesen Detailgrad relativieren. Betrachtet man etwa das Testmodell Notre-Dame: Es sind keine Druckfehler mehr zu erkennen und selbst kleinste Noppen auf den Spitzdächern des Seitenschiffes werden mit gedruckt. Wir haben bei Fusion 360 nachgemessen, die Verstrebungen der Türme haben in ihrem minimalen Durchmesser gerade einmal 0,1 mm Dicke und die des Seitenschiffes 0,34 mm Dicke. Da stellt man schnell fest: In dieser Größenordnung braucht es eine Lupe. Mit unserer Fotoausrüstung ist es trotz ordentlicher Ausstattung nicht oder kaum mehr möglich, solche Größenordnungen vernünftig abzubilden.
Die abgebildete Figur wurde mit 0,08-mm-Layern gedruckt. Der Durchmesser des Kopfes beträgt knapp 5 mm.
Wer keine großen Modelle zu drucken möchte, sollte deshalb immer zu einem kleineren Drucker greifen. 4K sind aus unserer Sicht zwar sinnvoll, aber nicht zwingend notwendig, wie der Test des Creality Halot-One (Testbericht) gezeigt hat. Der Budget-Drucker liefert dank kleiner Bauplattform auch mit 2K hervorragende Ergebnisse.
Preise
Die neuen 8K-Drucker sind bisher nur bei wenigen Händlern erhältlich. Der Elegoo Saturn mit 8K ist etwa bei Amazon für 582 Euro gelistet. Phrozen Mini und Mega sind für 649 bis 2400 Euro bei etwa 3DJake erhältlich. Der Anycubic Photon M3 Premium ist für rund 650 Euro im Online-Shop des Herstellers verfügbar.
Da in der Regel auch weniger Auflösung ausreicht, anbei noch die zehn beliebtesten Drucker mit weniger als 8K.
Fazit
Wer nur Kleinteile wie Spielfiguren, Gimmicks für den Alltag drucken möchte und nicht gleich 500 Euro auf den Tisch legen will, der ist mit einem günstigen kleinen Druckern bestens bedient - und hier sind keine 8K notwendig. Hierfür kommen der Anycubic M3, der Creality Halot One Plus (Testbericht) oder dem Elegoo Mars 3 (Testbericht) optimal beraten – hier liefern dann auch 2K-Displays exzellente Ergebnisse.
Wer größere Modelle realisieren will, kann aus unserer Sicht guten Gewissens zu 4K-Druckern greifen. Hier sind auch die älteren Modelle mit Mono-Display empfehlenswert. Diese sind zu mittlerweile sehr fairen Preisen erhältlich. Anycubic Mono X (Testbericht) oder Elegoo Saturn S (Testbericht) arbeiten etwa sehr präzise und zuverlässig, liefern exzellente Druckergebnisse und bieten eine große Community, die mit Tipps zurate steht.
Die 8K-Drucker sind für 3D-Druck-Enthusiasten gedacht, die höchste Ansprüche an die Druckqualität knüpfen, zum einen, weil sie extrem filigrane Objekte, hochfeine Reliefkarten oder amorphe Strukturen für sehr plane Ebenen benötigen.
Weitere Ratgeber, Einzel- und Vergleichstests zeigen wir auf unserer Themenseite 3D-Drucker.
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