Schnell wie ein Gepard - das sind die neuen UltiMaker S8 und S6 3D-Drucker. Damit setzt sich UltiMaker im Geschwindigkeits-Klassement bei den kartesischen 3D-Druckern ganz weit nach vorne. Wieso gerade ein Gepard die Vergleichsgrösse ist und wie es S8 und S6 schaffen, so schnell zu drucken - das beleuchten wir in diesem News-Artikel.
Der Nachfolger des UltiMaker S7 und S5
Die UltiMaker Modelle S7 und S5 sind ein solide, zuverlässige Drucker mit Dual Extrusion - aber keine Hochgeschwindigkeitsdrucker. Daher hat UltiMaker die Drucker überall dort überarbeitet, wo es nötig war, um zu den schnellsten kartesischen 3D-Drucker aufzuholen. Als kartesisch werden alle 3D-Drucker bezeichnet, deren drei Achsen im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die aktuell bekanntesten Vertreter dieser Hochgeschwindigkeitsdrucker kommen aus China und bieten rund 500mm/s Druckgeschwindigkeit mit einer einzelnen Düse (Single Extruder).
UltiMaker S8 und S6 sind aber wie schon ihre Vorgänger S7 und S5 Dual Extrusions 3D-Drucker. Und mit der neuen Geschwindigkeit sind es die aktuell schnellsten Dual Extrusions 3D-Drucker (Stand bei Ankündigung des S8 am 11. März 2025). Sie entsprechen in vielen Details auch ihren gemütlicheren Brüdern, wie etwa dem beheiztbaren Druckbett (bis 120°C) mit flexibler, PEI-beschichteter Druckplatte (oder wahlweise Glasplatte beim S6), dem Bauraum von 330mm x 240mm x 300mm und der echten Partikelfilterung für den geschlossenen Bauraum (integriert beim S8, optional beim S6). Damit sich der S8 optisch vom S7 unterscheidet, ist der Frontbalken der xy-Mechanik neu in Schwarz statt Weiss gehalten und ein Schriftzug rechts neben dem aus der S-Serie bekannten Touch-Display kenntzeichnen den S8 und den S6 ebenfalls.
Die Upgrades
UltiMaker S8 und S6 unterscheiden sich in vier Bereichen vom S7 und S5: Der Hauptplatine, der Druckkopfplatine, den Feedern und den Printcores.
Die neuen Feeder
Im S8 und S6 arbeiten die neuesten S-Serie-Feeder, welche von beiden Seiten in das Filament eingreifen und dadurch einen noch zuverlässigeren Grip bieten. Davon profitieren insbesondere sehr harte Filamente wie auch flexible Filamente wie TPU.
Die neuen Printcores
Um genügend Filamente für die hohen Druckgeschwindigkeiten aufschmelzen zu können, verwenden der S8 und der S6 neue Printcore-Typen - AA+ für nicht-abrasive und CC+ für abrasive Filamente. Die Plus-Typen zeichnen sich durch eine interne Düsengeometrie aus, bei der sich der Filamentkanal aufteilt, um mittels einer so vergrösserten Oberfläche ein rascheres Aufschmelzen zu erreichen. Diese Technologie exisitert schon seit einigen Jahren im Markt und wurde nun das erste Mal auch bei UltiMaker umgesetzt.
Die neue Elektronik
Herzstück der neuen Elektronik ist das neue Mainboard, das einen ARM Cortex Quadcore Prozessor mit 1.8 GHz beinhaltet. Dies gibt dem S8 und dem S6 genügend Leistung, auch anspruchsvolle Rechnungen in Echtzeit ausführen zu können.
Weiter wurde die Druckkopfplatine mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet, der für das Input Shaping (siehe unten) nötig ist.
Neuer Motionplanner: UltiMaker Cheetah
UltiMaker hat für den S8 und den S6 einen neuen sogenannten Motion Planner entwickelt. Ein solcher Motion Planner plant, wie der Name es verrät, die nächsten Schritte des Druckkopfs aufgrund des von der Slicer-Software erhaltenen Codes (GCode) voraus. Dabei werden häufig Drucker-typische Änderungen gegenüber dem eigentlichen GCode angewendet.
Während die bisherigen UltiMaker mit Marlin, einem Motion Planner der ersten Generation, arbeiteten, wird in den meisten Hochgeschwindigkeits-3D-Druckern heute Klipper als Firmware bzw. Motion Planner verwendet, der zur zweiten Generation dieser Motion Planner gehört. Typisch für diese sind Berechnungen, die durch physikalische Effekte zu erwartende Fehler im Voraus korrigieren, z.B. Fehlschritte oder Über- bzw. Unterextrusion durch beschleunigte Bewegungen.
Der neue Motion Planner von UltiMaker, der sich Cheetah (englisch für Gepard) nennt, geht dabei noch etwas weiter als Klipper und beinhaltet bei den Korrekturen höhere Ordnungen, die nicht nur ein schnelles und schönes Drucken ermöglichen, sondern auch in punkto Masshaltigkeit neue Massstäbe setzen. So ist es dank Cheetah möglich, Bauteilgenauigkeiten von +/-0.15mm +/-0.15% der Bauteillänge zu ereichen. Daneben wird mittels "Pressure advance" eine Synchronisation des Materialflusses mit den Druckkopfbewegungen erreicht. Mittels des sogenannten Input Shapings wird erreicht, dass Fehlschritte der Schrittmotoren wegen abrupter Geschwindigkeits und / oder Richtungsänderungen sichtbare Effekte auf dem Bauteil resultieren, indem diese Fehlschritte im Voraus kompensiert werden. Dafür ist aber ein Beschleunigungssensor nötig, der wie oben erwähnt, im S8 und S6 auf der Druckkopfplatine sitzt.
Zusammengefasst kann gesagt werden, dass die Pfad-Planung ähnlich geschieht wie die Ideallinie eines Rennwagens festgelegt wird (siehe Bild rechts): Vor der Kurve wird hart abgebremst und dann am Scheitelpunkt bereits schon wieder beschleunigt.
Doch nicht nur der Motion Planner spielt eine enorme Rolle für einen schnellen Druck. Die Tatsache, dass S8 / S6 wie alle anderen Modelle der S-Serie ein Dual Extruder ist, ermöglicht ein sehr schnelles Umschalten von einem Extruder zum anderen (das beim S8 natürlich ebenfalls mit höherer Geschwindigkeit ausgeführt wird). Dadurch sind S8 und S6 im Dual-Extrusionsmodus noch deutlich vor der Hochgeschwindigkeitskonkurrenz, die meistens auf Single Extrusion kombiniert mit einer AMS (automatische Materialzuführung) setzt, was aber bei zwei Materialien die Druckzeiten sehr deutlich in die Länge zieht.
Update April 2025: Der S8 hängt die Konkurrenz ab, wie unser Geschwindigkeits-Vergleichstest zeigt:
Fazit
Mit dem S8 und dem S6 hat UltiMaker seine S-Serie auf den Stand der Technik im Jahr 2025 gebracht und die Geschwindigkeitslücke gegenüber der zumeist chinesischen Konkurrenz geschlossen. Im Dual Extrusions Modus schlagen der S8 und der S6 ihre Mitbewerber deutlich.
Kombiniert wird dieser Technologieschub mit sicherer Software- und Cloud-Anbindung. Die Server für die Digital Factory, das Cloud-System von UltiMaker, stehen in Europa. Generell ist die UltiMaker-Lösung mit den EU-Richtlinien im Datenschutz und internationalen Sicherheits-Normen (ISO/IEC 27001) kompatibel. S8 und S6 werden wie alle UltiMaker S- und F-Serie Drucker im niederländischen Zaltbommel gebaut. Dies gibt in einer Zeit, wo geopolitische Änderungen an der Tagesordnung sind, Sicherheit für die getätigte Investition und stellt auch angemessene Arbeitsbedingungen in der Produktion sicher.
Der S8 ist als Standalone-Variante oder als Pro Bundle zusammen mit der UltiMaker S-Serie Material Station (automatische Filamentzuführung und trockene Lagerung) erhältlich. Der S6 kann mit einem optionalen Air Manager ergänzt werden und ist ebenfalls mit der Material Station kompatibel.