Rat Rig V-Core 3

RatRig V-Core 3 (400): Plastic Raket voor gevorderden

De RatRig V-Core 3 is een zogenaamde kit-printer in het hogere segment: 3D printers komen in vele soorten en maten, en recentelijk zijn ze door de prijsverlaging van printers als Creality Ender 3's erg toegankelijk geworden. Je zou dan ook legitiem de vraag kunnen stellen: "Als een Ender 3 vanaf €170 te koop is, waarom geef je 10x zoveel uit aan een printer die meer werk kost?". Simpel: Hierom:

[YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=eoQ7fJtt12A%5B]

CoreXY

CoreXY is de laatste tijd voor 3D printers steeds populairder aan het worden. En met recht: "i3" stijl printers, zoals de Ender 3 hebben als nadeel dat hun hele bed beweegt, en top-down printers als de Ender 5 kennen andere nadelen in de manier waarop hun grote hoeveelheid riemen de boel aandrijft. CoreXY kent een simpel doel: zo min mogelijk motoren om een zo licht mogelijke kop rond te laten bewegen. In dat opzicht zijn er vergelijkingen mogelijk met Delta printers, met als voordeel van CoreXY minder hoogte, minder ruimte, en een vierkant bed.



De beweging vindt plaats door 2 motoren, die 2 lange riemen aandrijven. Elke motor voert feitelijk een diagonale beweging uit waardoor veel bewegingen feitelijk gebruik maken van het vermogen van twee motoren. Bovendien gaan alle richtingen met slechts 2 motoren, en daardoor is de kop erg licht. Hierdoor is direct drive erg vanzelfsprekend, met als belangrijk voordeel grotere precisie met extrusie, minder gedoe met filament wissels, en de mogelijkheid tot het printen van meer soorten filament. CoreXY heeft bovendien als voordeel dat de extruder-motor gelijk de enige motor is die fysiek beweegt.

De high-end CoreXY printers

Momenteel (dit veranderd regelmatig) zijn er diverse CoreXY printers te koop, maar in de community zijn er twee 'smaken' die er bovenuit springen: Voron, en RatRig. Voron is helemaal open, en self-source (hoewel je kits van fabrikanten kan kopen ondertussen), RatRig is precies andersom: hoewel het helemaal open source is, en er een hoop 'self source' sites/discords te vinden zijn; is RatRig feitelijk ook gewoon een bedrijf, uit Portugal (dus EU), wat deze printers als kits ontwerpt, en verkoopt. In dat perspectief lijken ze wel wat op Prusa, waar die laatste ook volledig geassembleerde printers verkoopt.

De keuze tussen de twee printers (Voron V2 en RatRig V-Core) is niet makkelijk gemaakt: beiden zijn high end, bewezen, en hebben een breed ecosysteem aan 'dingen op een printer' en zijn bovendien duur. Het verschil zit hem in de manier waarop het bed beweegt, en de constructie.

Omdat CoreXY heel erg afhankelijk is van de stijfheid van het frame om snel, precies, en betrouwbaar te zijn is het frame belangrijk als je een grotere printer wilt hebben. Vast voor mij stond vast dat de printer groter moest zijn dan mijn CR10S Pro V2 (die met 30x30x40cm printvolume niet klein is, maar té klein om schoenmaat 48 te printen). En dan komt er één belangrijk voordeel van de RatRig V-Core 3 naar boven: de kern van het frame is standaard 30x30 extrusie, terwijl Voron 20x20 gebruikt. Voron houd op bij 350x350x350 en is dan effectief gezien niet zo snel meer als een kleiner volume: een V-Core 3 kun je in drie maten kopen (300, 400, en 500). In theorie zou je groter (of kleiner) zelf kunnen bouwen, maar RatRig zelf verkoopt alleen deze 3 maten. Mijn keuze viel op 400x400x400. De redenen:

• Past nog door de deur (een 500 variant is groter dan veel wasmachines)
• In theorie sneller door de kleinere omvang (hoewel 300 nóg sneller is)
• Energieverbruik bed

RatRig V-Core 3 configuraties

Een V-Core 3 kan in veel configuraties gekocht worden, de belangrijkste keuzes NAAST het bed zijn het firmware ecosysteem (Duet + RepRapFirmware, of BTT/Open + Klipper - later meer), en de extruder/hotend configuratie. Dit valt samen met de gebruikte printkop: EVA. Een ander open-source project wat door RatRig omarmt is, maar daaraan niet gebonden is. Dit is een modulair systeem waarbij de volgende extruders ondersteund worden:

• Bondtech LGX (en Lite variant)
• Sherpa Mini
• LDO Orbiter
• Bondtech BMG + BMG-M
• Klassieke Bowden

De volgende extruders kun je nóg krijgen maar worden niet ondersteund; ze zijn door hun gewicht verdeling geen ideale match voor een CoreXY printer:

• E3D Hemera
• Titan
• Aero

Een extruder dient meestal met een hotend configuratie worden gecombineerd, en daarvoor worden de volgenden ondersteund:

• Nova
• Rapido
• DragonFly BMO
• Slice Mosquito (magnum)
• Slice Copperhead
• Dragon (high flow)
• E3D V6 (revo)

Mijn keuze viel aanvankelijk op de BMG + Mosquito Magnum, hoewel ik recent (dit was ~30min sleutelen) de BMG door een LGX heb vervangen.


Qua hardware draai ik het Klipper-framework, en kan dus geen oordeel geven over Duet/RepRapFirmware; en eigenlijk kan ik klipper ook heel erg aanraden, er zit veel meer ontwikkel + community werk in, en past feitelijk veel beter bij dit soort printers. Niks ten nadele van Duet, qua hardware is het ongetwijfeld heel erg hoge kwaliteit, maar de flexibiliteit van een BTT Octopus + Raspberry Pi is oneindig veel hoger.

Bouwen

De bouw van een RatRig is goed te doen met het juiste gereedschap, veel meten, en het goed volgen van instructies. De bouw is echter niet voor beginners: een RatRig is je tweede, of misschien zelfs wel je derde printer: de kit komt exclusief een paar onderdelen die je zelf zult moeten vervaardigen/aanschaffen, en een paar open eindes die je zelf zult moeten oplossen, namelijk:

• De electronica bevestigingsplaat (en de enclosure panelen als je voor een enclosure gaat)
• De wisselspanning-kant van de electronica (hoewel er wel een solid-state relay wordt meegeleverd).
• Kabel management buiten de bovenkant van de printer

Er is wel sprake van dat er steeds meer opties komen om platen te laten snijden, en RatRig levert goede DXF files mee, maar ik heb het zelf gedaan met een 3mm polystyreen plaat van de Praxis.

Op mijn CR10 had ik de volgende extra's geprint:

• Een BTT Octopus mount waar een 12cm fan over past
• Wago lasklem bevestigingen
• Afstandsbussen voor electronica
• Wisselspanning doos waar een IEC schakelaar in kan

Tot die reden had ik ook diverse zaken zoals een aantal Noctua fans, lasklemmen, IEC plugs, en zekeringen aangeschaft. Met een bed wat 1000W kan verbruiken en een (passieve) voeding van 250W is goede zekering en randaarde aan te raden.

Het bouwen heeft me in totaal 3 dagen gekost. In die tijd ben ik ook erg goed geworden in zaken als belts spannen, rollers routeren, en andere zaken.

BouwPics:


Electra paneel


Frame


Motorkooi met riemen er door


Z-as kooien; het bed rust niet op de motor, maar op een kogellager in een 3D-print.


Riembevestiging op EVA


Rails kwaliteit



Kinematische koppel



AC Elektra (gebruik mij aub niet als voorbeeld, elektrocutie op eigen risico)

De constructie is goed doordacht, maar de bouw volgorde zou voor mij qua logica beter uitgedacht kunnen zijn. Een paar aspecten waar het beter zou kunnen:

• De instructies zijn heel erg gericht op verticale frame componenten, terwijl voor een CoreXY printer horizontale kwaliteit significant veel belangrijker is.
• Het electronica paneel kán niet achteraf toegevoegd worden zonder het te splitsen. Toen ik aan het bouwen was stond dit nog niet echt goed in de documentatie...
• De kabelboom tussen printer en extruder is niet doordacht: ik heb dit achteraf aangepast: alles wat ik deed met teflon buizen, nylon ruggengraten, wat dan ook liet de boom zakken. Ik heb dit op den duur opgelost door een mod uit te voeren op de EVA carriage, en een kabelrups toe te voegen.

Kwaliteit componenten

Een 3D printer bestaat eigenlijk altijd uit de volgende onderdelen:

• Een bed
• Een geleidingssysteem (rollers, staven, of rails)
• Aandrijving (motoren)
• Overbrenging (riemen en rollers)
• Een frame

Bed

Het bed van de RatRig is een bijzonder component, en iets waar veel voordeel uit te halen valt. Het bed is een dikke, gegoten aluminium plaat met een kinematische koppeling: de plaat zit feitelijk op 3 ballen los aan de bevestiging (met magneten). Hierdoor kan het bed als het opwarmt gelijkmatig uitzetten, en omdat het bed op 3 plekken gekoppeld is kan het goed recht gezet worden door de printer zelf: hierdoor is afstellen met schroeven om het bed recht te krijgen niet meer aan de orde; verdere oneffenheden worden door een bed level sensor daarop opgepakt. Feitelijk kan het bed "dansen" om zichzelf aan te passen.

Geleidingssysteem

Voor het geleidingssysteem is Lineaire rails gekozen. Dit is wat mij betreft het meest 'high end' in verhouding tot de drie systemen. Rubberen rollers zoals op goedkopere printers kunnen vlak raken ('vierkante wielen'), en hebben de nachtmerrie die concentrische moeren heet, en staven... zijn rond. De RatRig komt met 6 paar rails; 3 voor de Z assen, 2 voor de Y-as, 1 voor de X-as. De rails en wagentjes zijn van goede kwaliteit, maar het zijn geen HiWin geleiders. Desalniettemin is het zeker géén downgrade.

Motoren

De motoren die RatRig meelevert zijn originele LDO motoren; 5x 48mm NEMA 17 met 200 stappen/rotatie. LDO motoren zijn voor vele mensen een 'gouden standaard'. En dat merk je. Het zijn tanks, ze zijn minder 'flexibel' dan mijn enige andere vergelijkingen; Creality en 123-3D 'naamloze' motoren, en bovendien goed gedocumenteerd. De motoren kunnen hoge vermogens aan, en lijken niet te zweten. De LDO pancake motor is tevens een klasse apart in vergelijking met andere pancakes die ik heb gezien. Maar door het kleine formaat (en de 400 steps/rotatie) blijft koppel beperkt, en is dit in potentie de grootste bottleneck. Dit was tevens een van de redenen dat ik naar een LGX extruder ben gewisseld.

Riemen & Rollers

De riem is tevens 'naamloos', en de rollers ook. En hier zat voor mij het grootste probleem (wat RatRig overigens keurig heeft opgelost): de rollers zijn namelijk niet wat je typisch tegenkomt in een OpenBuild situatie, maar nauwer. Dit bied in theorie voordelen omdat de riem een minder breed pad heeft voor beweging. Helaas zijn ze hierdoor ook lastiger te krijgen; en RatRig heeft helaas enkele batches slechte rollers gegeven die niet goed tegen druk kon (uncompressible). Ondertussen hebben ze compressible rollers, maar ik heb ze nog niet op andere plekken te koop gezien. Gelukkig, zoals een open source project betaamt, is de community hiermee bezig geweest, en zijn er modificaties (https://www.thingiverse.com/thing:4978352) te vinden waarmee er wél standaard rollers gebruikt kunnen worden. Helaas was ik een roller kwijt geraakt, en hoewel dit door RatRig keurig is opgelost, heb ik in die actie helaas ook m'n belt gemold. Ondertussen een Gates belt er op gezet (de gouden standaard...). De oorspronkelijke RatRig belt is zeker niet slecht (significant beter dan wat je bij 123-3D kan kopen bijvoorbeeld), maar ik heb niet de printuren om écht een stempel van goedkeuring er op te zetten. Helaas moet ik hier wel een puntje aftrek geven... hoe goed doordacht het systeem ook is. Het nauwere filament pad is voordelig als startpunt van spannen, maar als er helemaal openbuild rollers waren gebruikt (waarbij spannen misschien inderdaad lastiger is) vanaf het eerste moment, dan zou het een beter te onderhouden printer zijn: hoewel er een workaround is, ben je in de basis wel afhankelijk van het blijven bestaan van RatRig voor dit ene onderdeel: 9mm belts kunnen laten rondvliegen.

Frame

De aluminium extrusie echter is van erg goede kwaliteit: beter dan wat ik ooit heb gezien op een China-printer. Net zoals de overige metalen bevestiginscomponenten (die heel erg bijdragen aan het stijf laten zijn van het frame - elke hoek heeft minstens 2 metalen koppelingen). Dit draagt bij aan een goede kwaliteit van een bouw. De schroeven zijn allemaal zwart, wat er mooi uit ziet, maar wel... vieze vingers.

Bouwoppervlakte

Het print oppervlakte is een PrimaCreator oppervlakte van hoge kwaliteit. De magneet plakt op het bed, en blijft in principe (niet getest) tot 140 graden magnetisch. Het PEI oppervlakte grijpt prints goed, en ondanks het ruwe oppervlakte laat het details in stand.

Software & Firmware

Dit is waar RatRig met kop en schouders boven welke andere printer staat: de RatRig V-Core 3 draait op Klipper, maar niet zomaar op Klipper, het draait op een gemodificeerde image genaamd RatOS. Dit werkt feitelijk met een Raspberry Pi, en een van de volgende printer moederbordjes:

• BTT Octopus 1.1, 429, en 446
• BTT SKR 429
• BTT SKR Pro 1.2
• Fysetc Spider v1.1

Meer is in theorie mogelijk, maar dit is een goede selectie. De documentatie op https://os.ratrig.com/docs/introduction/ is bovendien erg duidelijk. Eenmaal geflashed op een Raspberry Pi zoals je het altijd doet met een Raspberry Pi vraagt het in een MainSail omgeving je op te geven welke printer je hebt, en klaar is kees. Bijna dan. Printer.cfg is het volgende waar je naar gestuurd wordt, en eigenlijk staat daar precies in wat je moet doen per component. Bijvoorbeeld. Printer.cfg ziet er zo uit:




Je LGX is prima, maar de... euh... aesthetiek van een Orbiter bevalt je beter. Het is zo simpel als een #-je zetten voor je LGX, en het weghalen voor de Orbiter. Save + Restart, en 5 seconden later is je printer klaar voor een Orbiter. De hele configuratie is super simpel voor je, en de bediening met MainSail is erg eenvoudig: G-Code vanaf je computer kan met drag + drop op de printer gezet worden, in mapjes geplaatst worden, er zitten previews in als je dit in je G-Code zet, kan je erg eenvoudig zien wat je print.

De printer heeft welliswaar standaard geen scherm of bediening op de printer zelf, maar vanuit je eigen netwerk is de printer goed te volgen, te bedienen, en aan te sturen.

Mocht je meer willen doen op je printer zelf, dan zijn schermen op meerdere manieren ondersteund. Standaard komt RatRig OS met ondersteuning voor Klipperscreen, waardoor elk Raspberry Pi (touch) screen een high-end Klipper-specifiek scherm kan zijn. De standaard RepRap schermpjes (en zelfs Ender 3 schermpjes) worden in principe door Klipper ook ondersteund, en voor wie iets heeft liggen, zou je in principe ook een oude tablet of smartphone kunnen inzetten als printer bediening met een webbrowser.

RatOS, met Klipper, is onbegrenst in mogelijkheden en een hoogtepunt voor deze printer. Het maakt Klipper zó toegankelijk, en ook updates (waar vaak nieuwe features in zitten) zijn eenvoudig: firmware flashes gaan gewoon vanuit de web interface.

Print Kwaliteit

Dit hoofdstuk is erg lastig. Print kwaliteit is afhankelijk van je bouw kwaliteit, en de extruder/hotend/nozzle configuratie. Ik heb nu 2 maanden op de RatRig geprint, en hoewel ik mezelf als ervaren beschouw qua 3D printen duurde het even voordat ik alle mechanica zó had dat alles perfect was. Mijn combo LGX + Mosquito Magnum + E3D NozzleX print niet alleen snel, maar ook met hoge kwaliteit: ik heb mijn prints meestal op 200mm/s met PLA, met 2500mm/s^2 acceleratie. Vooral dit cijfer is veelbepalend: hoe hoger, hoe meer eisen aan de motor (en het vermogen er op), en hoe meer snelheid met een print. Zelfs op het basis profiel is de RatRig ~4x sneller dan mijn CR10S Pro, en 2x sneller dan een Prusa Mini. Deze printer kan veel meer. Door goede koeling (á la PC overklokken), en het opvoeren van het vermogen op alle motoren, en het toe passen van high flow motoren/lichtgewicht extruders. Dit is een printer waarop races worden uitgevoerd. En met recht. Persoonlijk heb ik goede ervaringen met snelheden tot 6000mm/s^2 acceleratie en 30 kubieke millimeter aan filament/seconde. Om de bende te sparen beperk ik dit, maar het heeft me veel geleerd over snel printen. En dat is voor mij belangrijk. Niet alleen om snel iets af te hebben, maar ook om de hoeveelheid warmte (het bed ZUIPT in potentie) = electriciteit per print te besparen om zo de productie goedkoper te maken.

Met 'gemiddelde' snelheden en een eigen printprofiel is de printer in staat om de kwaliteit van een Prusa Mini te evenaren (en daar voorbij te gaan). En dat is indrukwekkend: de RatRig V-Core 3 zit in potentie op de top van wat FDM printers kunnen doen, in beide snelheid én kwaliteit.

Voorbeeldprints (links Prusa Mini, rechts RatRig, geschoten met flits, geprint in Prusament Galaxy Purple PLA):

Conclusie

De review is soms lovend, soms negatief. Met reden. Er is ook een reden dat ik deze review ruim 3 maanden nadat ik de printer (keurig verpakt) ontving probeer samen te vatten in een review. Er is ook een reden dat ik verwijs naar Gathering of Tweakers topics over 3D printen, zoals https://gathering.tweakers.net/forum/list_message/70621340 waar ook meerdere RatRig bezitters rondlopen. Er is meer dan wat je in een review kan vinden. Enkele gedachtes samen gevat:

• Deze printer is voor niemand echt geschikt als 'een eerste printer'
• Door de noodzaak om zelf met AC te werken is de printer zelfs voor mensen met ervaring met 3D printen algemeen lastig aan te raden: er is een veiligheidsaspect hier (ondanks dat het redelijk goed te doen is en er veel te vinden is, en veel veiligheidsmaatregelen aanwezig zijn).
• Het ontwerp is solide, met als belangrijkste 'down' de rollers
• De geleverde componenten van RatRig zijn van goede kwaliteit. De prints die ze leveren zijn "goed" (maar niet perfect)
• RatRig als bedrijf straalt vertrouwen uit, en ik hoop dat ze lang zullen bestaan: het kinematisch bed getuigt van innovatie (en voegt veel toe). Door de open gedachte ben je niet helemaal afhankelijk van ze. Ik gun ze het succes wat een bedrijf als Prusa heeft. Het is een voordeel dat je een Voron Concurrent van een EU-gevestigd bedrijf met een service desk kan kopen.
• De printer als kit is niet helemaal compleet: je zult zelf dingen moeten oplossen, en dat is jammer. Er is geen printer in dit segment/deze kwaliteit die dat wel doet, echter (tot de Prusa XL uit komt...). Dit is echter ook wel leuk...
• De slicer ondersteuning is erg goed: Superslicer is een goede basis, en hoewel ik het vaak gebruik, houd ik van tree support in Cura. Ook Cura is goed ondersteund.
• Je kunt de printer zo luid of stil krijgen als je wil: de mechanica maakt niet veel herrie. Fans wel. En daarvoor is er (meestal... part cooling blijft een ding) Noctua.
• RatRig OS is goud waard: Klipper zonder het gedoe. Kanttekening is wel dat je afhankelijk bent van een Raspberry Pi, en daar zitten soms leveringsproblemen op...
• Als je deze printer kan bouwen en snapt, kan je... bijna alles qua 3D printers. En zelfs dan leer je nog.
• RatRig levert geprintte onderdelen in PETG (net zoals Prusa). Hoewel mechanisch erg sterk, is het minder handig als je een enclosure wilt gebruiken om hete materialen te printen. ABS als optie was leuk geweest, maar ik snap hoe niche dat wel niet geworden is.

Ik geniet van de RatRig V-Core 3, en ben blij dat ik voor een 400mm variant ben gegaan. Na al m'n eigen upgrades en getweak is de RatRig mijn eigen CR10 voorbij gegaan qua 'betrouwbaar doet het gewoon' printer (dit omdat de Hemera op de CR10 met sommige filamenten moeite heeft...). Het is heerlijk om zó veel vertrouwen in een printer te hebben dat je een print kan starten en eigenlijk niet eens er bij hoeft te zijn. Dit gekoppeld met de enorme snelheid en flexibiliteit, en hoe actief de community er omheen is (ook hier op Tweakers!), en hoe modern Klipper is (het is zo veel dichter bij traditionele PC/ICT dan bij het ouderwetse G-code rammen voor configuratie van traditionele printers), maakt het een verfrissende printer. Niet zonder problemen, en soms wil ik hem wel wurgen, maar ik ben er blij mee.