Snapmaker U1 im Test: Allein schon preislich eine Ansage an die Mitbewerber

Der 3D-Druck mit mehreren Farben oder Materialien ist ein präsentes Thema und basiert mittlerweile nicht mehr nur noch auf der Entscheidung: „Kaufe ich einen Drucker mit AMS-System oder vorerst ohne?“ So sind mittlerweile auch Geräte auf dem Markt oder noch unterwegs, mit denen sich teilweise vier, fünf oder gar noch mehr Farben und Materialien gleichzeitig verarbeiten lassen, OHNE dass der übliche AMS-Druckabfall beim Farbwechsel anfällt. Man denke da zum Beispiel an den Prusa XL, den Bambu Lab H2C, das INDX-System, das bekanntlich noch in diesem Jahr zum Core One von Prusa und später dann auch zum Core One XL stoßen soll – vor allem aber auch an das Gerät, das beim Thema Multi-Toolhead-Prinzip vor allem beim Kaufpreis sehr für Aufsehen gesorgt hat: der Snapmaker U1.

Anstatt das Material im laufenden Betrieb zu wechseln, tauscht der nämlich auch den gesamten Druckkopf aus. Vier separate Druckköpfe stehen hier bereit. Jeder Kopf verfügt über eine eigene Düse, einen eigenen Extruder und eine eigene Heizpatrone. Die Wechselzeit sinkt dadurch auf wenige Sekunden. Nachdem das Gerät nun schon geraume Zeit verfügbar ist und bei vielen Vorbestellern daheim seine Dienste verrichtet, hatte ich auch endlich mal die Möglichkeit, meine Tests mit dem U1 zu machen.

Alle Specs des U1
Preis	Aktueller Kaufpreis	ab 899 Euro
Allgemein	Modell	Snapmaker U1
	Abmessungen	584 × 499 × 730 mm
	Gewicht	18,2 kg
Druckeigenschaften	Drucktechnologie	Fused Deposition Modeling (FDM)
	Bauraum	270 × 270 × 270 mm
	Max. Toolhead-Geschwindigkeit	500 mm/s
	Max. Beschleunigung	20.000 mm/s²
Toolhead	Anzahl Toolheads	4
	Max. Hotend-Durchsatz	32 mm³/s
	Düse	Edelstahl
	Max. Düsentemperatur	300 °C
	Düsendurchmesser	0,4 mm
	Filamentdurchmesser	1,75 mm
	Bauteilkühlung	Haupt- & Zusatzlüfter
Heizbett	Druckplatte	Flexible Stahlplatte mit PEI-Oberfläche
	Max. Heizbetttemperatur	100 °C
Materialien	Kompatible Materialien (Basis)	PLA, PETG, TPU, PVA, PCTG
	Mit optionaler Abdeckung	PLA, PETG, TPU, PVA, PET, ABS, ASA, PA, PC
	Mit Abdeckung & gehärteter Stahldüse	PLA, PETG, TPU, PVA, PET, ABS, ASA, PA, PC, carbonfaserverstärkte und glasfaserverstärkte Polymere
Elektronik	Display	3,5-Zoll-Touchscreen, 320 × 480
	Datenübertragung	Wi?Fi (2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n), USB-Stick
	Speicher	26 GB eMMC
	Kamera	2-Megapixel-Kammerkamera
	Max. Eingangsleistung	1150 W (220–240 V), 400 W (100–120 V)
	Max. Eingangsstrom	6 A (220–240 V), 4 A (100–120 V)
Automatische Kalibrierung	Heizbett-Nivellierung	Mesh Bed Leveling
	Aktive Vibrationskontrolle	Beschleunigungssensor & Input Shaping
	Automatische Flusskompensation	Pressure Advance Kalibrierung
	Toolhead-Offset-Kalibrierung	Koordinatenmess-Kalibrierung
Filamentsystem	Auto-Feed	Unterstützt
	Backup-Modus	Unterstützt
	RFID-Filamenterkennung	Unterstützt
Fehlererkennung	Air Printing Detection	Unterstützt
	Filament-Runout-Erkennung	Unterstützt
	Stromausfall-Wiederherstellung	Unterstützt
	Toolhead-Wechselfehler-Erkennung	Unterstützt
	Druckplatten-Erkennung	Unterstützt
	Druckplatten-Hinderniserkennung	Unterstützt
Software	Slicer	Snapmaker Orca, OrcaSlicer
	App	Snapmaker App
	Desktop-Betriebssysteme	Windows, macOS, Linux
	Mobile Betriebssysteme	Android, iOS
	Firmware	Klipper

Der Aufbau des Geräts basiert auf der Core-XY-Kinematik. Bei der Wahl der Materialien für die Achsen geht der Hersteller einen eigenen Weg. Während die Y-Achse auf linearen Stahlführungen läuft, kommt bei der X-Achse eine Carbonführung zum Einsatz. Das geringe Gewicht der Carbon-Achse verringert die bewegte Masse des gesamten Systems. Ein leichterer Aufbau reduziert dann nämlich Vibrationen bei schnellen Richtungswechseln.

Der nutzbare Bauraum misst 270 mal 270 mal 270 Millimeter. Das Druckbett lässt sich auf 100 Grad Celsius aufheizen, die Hotends erreichen eine Maximaltemperatur von 300 Grad Celsius. Zur Werksausstattung gehören Edelstahldüsen mit einem Durchmesser von 0,4 Millimetern. Wer abrasive Materialien wie kohlefaserverstärktes Filament drucken möchte, sollte dann aber dringend auf Düsen aus gehärtetem Stahl umrüsten, um Verschleiß zu vermeiden. Der Drucker muss nach Anlieferung aber zuerst noch hier und da zusammengebaut werden. Das geht nicht so einfach von der Hand, wie man es vielleicht von Bambu Lab gewohnt ist, da hier deutlich mehr Komponenten ineinandergreifen müssen. Aber mit der gut aufgebauten und einleuchtenden Aufbauanleitung sollte selbst der Laie maximal eine Stunde dafür benötigen.

Das Kernstück des Druckers ist das angesprochene Wechselsystem. Die vier Druckköpfe parken im hinteren Bereich des Gehäuses auf kleinen Zylinderstiften. Magnete halten sie in ihrer festen Position. Sobald der Drucker eine neue Farbe benötigt, fährt der Werkzeugschlitten zum entsprechenden Kopf. Drei Stahlkugeln sorgen für die exakte mechanische Ausrichtung, während gefederte Goldkontakte die elektronische Verbindung für Heizung, Sensoren und Extruder herstellen. Der Wechselvorgang nimmt um und bei fünf Sekunden in Anspruch. Da jeder Kopf sein Material bereits vorab geladen hat, entfallen langwierige Aufheiz- und Spülzeiten. Unter jedem geparkten Kopf befindet sich ein kleines Silikonpad. Dieses dichtet die Düse ab und verhindert das unkontrollierte Auslaufen von geschmolzenem Material während der Wartezeit. Ein weiteres Pad reinigt die Düse mechanisch beim Herausfahren aus der Parkposition. Die Köpfe kühlen in der Warteposition nicht ab, sondern halten eine Standby-Temperatur. Das spart Zeit beim erneuten Einsatz. Kleine Auffangbehälter unter den Parkpositionen fangen geringen Ausschuss auf.

Nach dem Einschalten führt auch der U1 natürlich eine automatische Kalibrierung durch. Zunächst ermittelt das System die Resonanzen der Achsen. Diese Werte nutzt die Firmware im Rahmen des Input Shapings, um störende Vibrationen im späteren Druckbild zu kompensieren. Danach folgt die Einmessung des Druckbetts, um Unebenheiten auf der Fläche elektronisch auszugleichen. Ein wichtiger Schritt bei einem System mit mehreren Köpfen ist die genaue Ausrichtung der Düsen zueinander. Stimmt der Abstand nicht überein, verschieben sich die Farben im gedruckten Objekt. Der Drucker löst das Ganze über eine kleine, in das Druckbett gefräste Vertiefung. Der Werkzeugschlitten nimmt nacheinander jeden Kopf auf und fährt die Düse gegen die metallischen Ränder dieser Vertiefung. Das System speichert die Koordinaten bei Kontakt und errechnet den Versatz der einzelnen Köpfe in alle Richtungen. Viel Theorie, spart uns Nutzer aber eben viel manuelles Nachjustieren.

Das Zuführen des Materials ist beim U1 etwas hakeliger als bei den meisten Mitbewerbern. Die seitlichen Spulenhalter besitzen einen festgelegten Durchmesser. Spulen mit abweichenden Innenmaßen neigen zum Wackeln oder passen im schlechtesten Fall nicht auf die Halterung. Hierfür kann man sich dann aber entsprechende Erweiterungen aus der Community drucken. Die motorisierten Feeder fördern das Material durch die PTFE-Schläuche in Richtung der Druckköpfe. Sie stoppen den Transport jedoch kurz vor den Zahnrädern des Extruders. Man muss dann noch händisch über das Display den Befehl zum endgültigen Laden geben. Mitunter greifen die Zahnräder das Filament beim ersten Versuch nicht, wenn dieser durch die Biegung der Spule gekrümmt ist. In solchen Fällen hilft es, den Schlauch am Druckkopf kurz abzuziehen und das Material per Hand ein Stück weiter zu schieben. Bei weichen Kunststoffen wie TPU ist das manuelle Laden dann eh der empfohlene Weg. Eine kleine Mechanik am Druckkopf ermöglicht es, die Extruderzahnräder zu entspannen und das flexible Material ohne großen Widerstand einzufädeln.

Der Extruder ist als Direct-Drive-System konstruiert. Heißt: Der Transport des Filaments findet direkt über dem Heizblock statt. Das Zurückziehen des Materials zur Vermeidung von Fadenbildung (Retract) lässt sich auf kurze Wege einstellen. Das Hotend-Design orientiert sich an aktuellen Standards mit einem verlängerten Schmelzbereich. Die Wärmeenergie überträgt sich flott auf das Material, was die Druckgeschwindigkeiten erhöht. Die Lüfter zur Bauteilkühlung sitzen an jedem einzelnen Druckkopf und blasen die Umgebungsluft auf den gedruckten Kunststoff. Ein großer, an der Seitenwand des Gehäuses montierter Zusatzlüfter unterstützt das Ganze dann bei Bedarf. Diese Kühlleistung ist bei Kunststoffen wie PLA wichtig, um bei hohen Geschwindigkeiten saubere Überhänge zu erzeugen. Bei anderen Materialien, bei denen die Lüftung dann lieber reduziert oder besser noch ausgeschaltet sein sollte, erledigt das System das vollautomatisch.

Als Firmware nutzt das Gerät Klipper, Nutzer können über einen Webbrowser auf die Fluid-Benutzeroberfläche zugreifen und den Drucker im Netzwerk steuern. Für die Vorbereitung der 3D-Modelle liefert der Hersteller eine angepasste Variante des Orca Slicers aus. Das direkte Übertragen der Druckdaten aus dem Slicer an den Drucker via Netzwerk funktioniert noch nicht in jedem Fall. Es kommt vor, dass die Verbindung abbricht und man den Vorgang wiederholen muss. Das nervt dann doch hin und wieder. Ein funktionierender Weg ist der Export der G-Code-Datei auf den Computer, um diese anschließend über das Webinterface hochzuladen – für viele Anwender aber sicher nicht der gewünschte Weg ans Ziel.

Das fest verbaute Display an der Gehäusefront ist auch nicht optimal gelöst. Die graue Schrift auf dunklem Grund ist ablesbar, bietet aber wenig Kontrast. Da der Bildschirm starr montiert ist, lässt er sich nicht auf den Blickwinkel des Nutzers anpassen. Eine Smartphone-App ist verfügbar, beschränkt sich in ihrem aktuellen Stadium jedoch auf grundlegende Funktionen wie das Starten von Dateien aus dem internen acht Gigabyte fassenden Speicher oder das Überprüfen der Temperaturen. Nach einem zwischenzeitlich eingespielten Update lassen sich auch erste Modelle direkt aus der App-internen Modelldatenbank laden und drucken – Printables, Thingiverse oder die Makerworld ersetzt das bisher aber noch lange nicht.

Im Druckbetrieb liefert das Gerät dann aber sehr saubere Resultate. Die Druckqualität bleibt bei einfarbigen und mehrfarbigen Objekten auf einem konstanten Level. Ein mehrfarbiger Druck, der auf Systemen mit nur einer Düse einen ganzen Tag in Anspruch nimmt, ist hier in wenigen Stunden abgeschlossen. Die gedruckten Schichten liegen einwandfrei übereinander. Unsaubere Übergänge oder ineinanderlaufende Farben treten nicht auf. Ein eingebautes Kameramodul ermöglicht die hochaufgelöste Überwachung des Druckfortschritts auch aus der Ferne.

Neben dem Einsatz von verschiedenen Farben ermöglicht die Ausstattung mit vier Köpfen die Verarbeitung unterschiedlicher Materialien im selben Bauteil. Eine Kombination aus festem PETG und flexiblem TPU ist da zum Beispiel machbar oder aber man verwendet eine Kombination aus PETG und PLA als gegenseitiges Stützmaterial – die beiden haften nicht aneinander, weshalb sich die Kombi so gut eignet. Da die Materialien aus getrennten Düsen fließen, vermischen sich die Kunststoffe nicht. Ein bekanntes Problem bei Systemen mit einer einzelnen Düse ist, dass Reste des flexiblen Materials im Heizblock verbleiben und den darauffolgenden Druck mit festem Material stören. Das kann hier so nicht passieren.

Vor der Anschaffung gilt es, einige technische Details abzuwägen. Das Gehäuse des Druckers ist nach oben hin offen. Zwar plant der Hersteller die Veröffentlichung einer geschlossenen Haube als Zubehör, im Auslieferungszustand eignet sich das Gerät jedoch primär für Kunststoffe wie PLA, PETG oder TPU. Materialien wie ABS, ASA oder Nylon, die eine konstante und hohe Umgebungstemperatur erfordern, neigen bei kleinsten Temperaturschwankungen oder Zugluft zum Verziehen auf dem Druckbett. Das Heizbett erreicht 100 Grad Celsius, was für anspruchsvolle technische Filamente etwas knapp bemessen ist. Die Geräuschentwicklung während des laufenden Betriebs bewegt sich im Rahmen für offene Core-XY-Drucker. Die mechanischen Wechselvorgänge der Druckköpfe laufen leise ab. Ein integrierter Sensor zur Erkennung von gescheiterten Drucken stoppt im Fall von fehlerhaftem Materialfluss den Druckvorgang. Die Stromaufnahme bleibt auf einem moderaten Niveau, da immer nur der aktive Kopf auf Drucktemperatur heizt, während die restlichen Köpfe auf einer niedrigeren Temperatur verweilen.

Auf der Rückseite des Druckers befindet sich ein Anschluss für USB-Speichermedien, um Daten offline zu übertragen. Wer den Drucker nicht im heimischen WLAN betreiben möchte, greift auf den integrierten Netzwerkanschluss für kabelgebundene Verbindungen zurück, ein LAN-only-Modus ist in der Software implementiert. Dieser trennt den Drucker von den Servern des Herstellers und belässt den Datenverkehr im lokalen Netzwerk. Ein Erweiterungsanschluss für zukünftiges Zubehör befindet sich auf der Gehäuserückseite. Für Anwender, die mehrfarbige Modelle oder Materialkombinationen drucken, entfallen die Wartezeiten und der Materialverlust bisheriger Systeme. Softwareseitig bestehen noch kleine Hürden bei der Netzwerkübertragung und dem automatischen Filamentladen. Meine Meinung deckt sich am Ende aber dann natürlich dennoch mit jener der meisten Nutzer des U1: Für den ausgerufenen Preis bekommt man aktuell noch immer das wohl rundeste und zugänglichste Gesamtpaket auf dem Markt, der in den kommenden Monaten aber mit Sicherheit schon wieder einige Neuzugänge anbieten wird.

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