Form 3 vs Form 2: обзор и сравнение настольных 3D-принтеров Formlabs

С появлением новейших 3D принтеров Formlabs Form 3 и Form 3L у пользователей закономерно появится вопрос: в чем принципиальное отличие новой технологии Low Force Stereolithography (LFS)™, обеспечивающей легкий отрыв при печати, от технологии использовавшейся в предыдущем поколении SLA-принтеров, таких как Form2.

В этом обзоре мы расскажем об основных улучшениях, которые были внедрены в Form 3, о том, почему производитель решил модернизировать стереолитографический процесс печати и как для этого переработал оптическую систему принтера. Опишем различиях между настольными 3D-принтерами Form 3 и Form 2.

• Если вы никогда еще не пользовались 3D принтером Formlabs и подбираете самый удобный и профессиональный 3D принтер, мы рекомендуем начать с Form 3.
• Если вы подбираете профессиональный 3D принтер с большой камерой печати, Form 3L будет лучшим выбором, его камера печати в 5 раз больше по объему относительно Form 3.

Стереолитография с низким усилием отрыва LFS (Form 3) и обычная стереолитография SLA (Form 2)

Пять лет назад компания Formlabs была первой, кто воплотил технологию SLA 3D печати с высоким разрешением в настольном устройстве, которое было гораздо меньше и дешевле промышленных SLA-принтеров. С тех пор принтеры Form 2 заняли лидирующие позиции в отрасли. С их помощью уже отпечатано более 40 миллионов деталей — инженерами, дизайнерами, производителями, стоматологами и ювелирами.

3D Принт-ферма на основе Form 2 в the University of Sheffield Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) помогает в работе сотням инженеров разработчиков.

Form 3 и Form 3L основаны на новой технологии печати – Стереолитография с низким усилием отрыва (LFS), улучшенной технологии SLA-печати, в которой используется ванна для печати с эластичным дном и перпендикулярным направлением лазерного луча по всей области печати. Это дало огромный скачок вперед в качестве печати и надежности принтера.

Процесс печати LFS

Принтер Form 2 занимал значительно меньше места, чем промышленные стереолитографические принтеры, поскольку засветка полимера происходит через прозрачное дно ванны снизу.

Такой способ печати предполагает наличие больших сил, воздействующих на модель в приграничном слое при поднятии платформы и проникновении новой порции полимера между дном ванны и поверхностью модели. Этим обусловлены определенные ограничения на размер модели и необходимость печати достаточно объемных поддерживающих структур. По этой же причине ограничено использование более гибких материалов для создания эластичных моделей. Конструкция Form 2 специально откалибрована и рассчитана на предотвращение воздействия таких сил, для производства моделей хорошего качества.

Стереолитография с низким усилием отрыва (LFS), на основе которой работает Form 3, обеспечивает значительное уменьшение сил, воздействующих на модель при поднятии платформы и заполнении новой порцией полимера. Для этого была разработана эластичная и прозрачная пленка для дна ванночки, которая позволяет уменьшить силу отрыва свежего слоя от дна во время печати.

Одним из преимуществ LFS и ванны печати с эластичным дном является значительное снижение негативных воздействий на печатаемую деталь. Благодаря этому поверхность детали более четкая и гладкая.

Такое уменьшение сил отрыва дает несколько ключевых преимуществ:

• Улучшено качество поверхности. Менее заметные линии слоев. Более гладкая поверхность, даже при печати слоем 100 мкм.
• Уменьшено пятно контакта для поддержек. Поддержки с уменьшенным пятном контакта легко удаляются и практически не оставляют следов на модели, что очень ускоряет постобработку. 
• Улучшена результативность печати для всех типов полимеров. Особенно для материалов с высокой вязкостью и низкой до постобработки прочностью. Пока будут производиться полимеры подходящие для обоих принтеров, но новые материалы будут рассчитаны на работу с Form 3.

Уменьшение силы отрыва приводит к более высокому качеству поверхности детали, более простому процессу удаления поддержек и новым возможностям в использовании материалов. Выбирайте Form 3 для наилучшего качества деталей и упрощения постобработки.

Оптическая система

Точность оптической системы Form 2 позволяла использовать его в различных отраслях, где есть повышенные требования к геометрической точности принта. Например, в стоматологии, где необходимо производить множество высокоточных изделий с неизменной повторяемостью.

В Form 2 использовались 2 гальванометрических привода для позиционирования по осей Х и Y, направлявших луч лазера к большому зафиксированному зеркалу, которое отражало его в область печати.

В конструкции Form 3 производитель сфокусировался на дальнейшем улучшении точности и согласованности, а также сделал оптическую систему масштабируемой.

Теперь лазер расположен в особом блоке LPU (Light Processing Unit), который полностью передвигается по оси Х. По Y лазерный луч по-прежнему позиционируется гальванометром, затем он направляется к промежуточному, а после — к параболическому зеркалу. Благодаря этому луч лазера теперь попадает в область печати строго перпендикулярно.

LPU (Light Processing Unit) внутри Form 3 состоит из системы линз и зеркал, которые обеспечивают точное позиционирование и постоянный диаметр лазерного луча.

Отклонение луча было достаточно небольшим и незначительным для принтеров размером с Form 2 или Form 3, но новая конструкция LPU позволила добиться перпендикулярности и однородности луча пригодной для принтеров с более крупной областью засветки. Именно это позволило разработать принтер с огромной камерой построения – Form 3L.

В блоке оптики (LPU) используется пространственный фильтр для создания четкого, чистого лазерного пятна с резкими краями, что помогло добиться большей точности. Увеличена скорость работы гальванометра, что позволило несколько увеличить скорости печати в сравнении с Form 2.

Блок оптической системы LPU обеспечивает более равномерное и точное позиционирование лазерного луча в Form 3 и Form 3L, по сравнению с Form 2. При этом обеспечивается более удобный доступ для ремонта, на случай поломки оптической системы.

Выбирайте Form 3 или Form 3L для стабильно высоких и повторяемых результатов печати.

Действительно безостановочная печать

Form 2 разрабатывался как самое надежное устройство на рынке 3D-принтеров. У производителя, похоже получилось, иначе не объяснить тот факт, что многие предприятия, от стоматологических лабораторий до компании Gillette, начали использовать принт-фермы на основе Form 2 для массового производства.

Ashford Orthodontics, крупнейшая лаборатория ортодонтии в Великобритании, с нуля создала CAD/CAM департамент, который теперь производит 1200 элайнеров и ретайнеров в месяц используя 12 принтеров Form 2.

Принтеры Formlabs созданы для оптимизации рабочего графика и позволяют сфокусироваться на дизайне и разработке, тратить меньше времени на обслуживание принтера или мониторинг печати.

Form 3 использует несколько новых функций для ускорения подготовки к печати:

• Еще больше встроенных сенсоров. Сенсоры внутри принтера позволяют добиться идеальных условий печати и уведомляют, когда принтеру необходимо внимание оператора. Есть даже оптический сенсор для обнаружения пыли.
• Легко заменить без обращения в сервис: оптический блок LPU, ванну для печати, платформу и защитное стекло для оптики. Они специально сконструированы так, чтобы была возможность сделать это на месте. Некоторые компоненты Form 2 уже предполагали замену пользователем, что было благосклонно встречено потребителями и учтено при проектировании нового принтера. 
• Усовершенствовано определение ошибок печати и управление. Это дает возможность экспериментировать с печатью сложных моделей.

Form 2 – надежная рабочая лошадка, которая может печатать модели одну за другой. Form 3 задает новый уровень массовой печати, благодаря новым функциям, которые помогут тратить меньше времени на мониторинг принтера и больше на разработку моделей и креатив.

Печатайте отовсюду с функцией удаленной печати Remote Print

3D-принтер Form 3 позволяет запускать задания на печать из любого места. Предварительно загрузите в принтер картридж с полимером. После этого вы можете послать задание на печать из любой точки мира, а не только из локальной сети.

Запуск печати на Form 3 удаленно, с помощью Remote Print.

Знакомые бизнес-процессы, новые способы работы

Тем, кто уже пользовался Form 2, последовательность работы с Form 3 покажется знакомой, но не вызовет трудностей она и у новых пользователей оборудования — для обучения пользователей Formlabs предлагает простые и наглядные инструкции.

Промывка отпечатков непосредственно на печатной платформе на Form Wash после печати. Поскольку в Form 3 и Form 2 используется идентичная платформа, Form Wash совместим с обоими моделями.

Обычный процесс печати выглядит так:

1. загрузка дизайна модели в PreForm, 
2. выбор материала из множества вариантов, в соответствии с требуемыми свойствами модели, 
3. установка соответствующего картриджа
4. подача команды печать.

Для постобработки надо воспользоваться Form Wash и Form Cure, которые совместимы как с Form 2, так и с Form 3, использующими идентичную платформу построения.

Хорошие новости для владельцев Form 2: после обновления ПО дизайн PreForm и сенсорный интерфейс на принтере  станут более эргономичными!

Функционал Form 3 заточен на то, чтобы сделать взаимодействие с принтером еще проще:

• Увеличенный сенсорный экран высокого разрешения. Form можно управлять полностью через сенсорный экран, в то время как в управлении Form 2 использовалась дополнительная кнопка. В будущем интерфейс на этом большом экране будет переведен на другие языки.
• Два светодиодных индикатора статуса плюс динамик — для визуальных и звуковых оповещений о статусе принтера.
• Продуманный дизайн защитного кожуха, который может открываться даже если принтер придвинут вплотную к стене. Оптический модуль защищен от разлития полимера, а необходимые компоненты легко доступны для замены пользователем.

Form 2 и Form 3 используют идентичные полимеры, систему постобработки и софт. Их можно использовать вместе, на одной 3D-печатной ферме.

Зачем приобретать сейчас Form 2?

Продажи Form 2 начались в 2015, сейчас используются десятки тысяч этих устройств.

Большая часть этой статьи посвящена тому, какие улучшения и фишки появились в Form 3. Может показаться, что Form 2 изжил себя и устарел. Но нет, он все еще может быть очень привлекателен, и вот чем:

• Более низкая цена: Form 2 и Form 3 доступны по гораздо более низкой цене, чем сопоставимые промышленные SLA-принтеры. При этом, если Ваш бюджет не был рассчитан до недавнего времени на приобретение Formlabs, новая цена делает приобретение Form 2 более оправданным.
• Постоянное улучшение: Form 2 будет продолжать улучшаться, благодаря обновлениям программного обеспечения, таким как новый дизайн PreForm и обновленный сенсорный интерфейс принтера.
• Знакомый парк машин: в некоторых инсталляциях, где уже работают несколько Form 2, однородный парк оборудования может оказаться проще в обслуживании и эксплуатации. Дополнительные Form2 будут отличным выбором для масштабирования 3D-печатной фермы.
• Биосовместимые материалы: Биосовместимые полимеры для стоматологии (Dental SG Resin, Dental LT Clear Resin, Digital Dentures) сейчас работают только с Form 2. Производитель продолжает разработки, чтобы сделать их подходящими для Form 3 как можно скорее.

Form 2 — отмеченный наградами, проверенный временем и количеством пользователей и принтов принтер. Сообщество пользователей Form 2 весьма обширно, в сети легко найти советы опытных пользователей по его эксплуатации, во всех мыслимых аспектах и тонкостях, множество обзоров, лайфхаков и мануалов.

Начните сегодня

Пользователи Formlabs возглавляют эволюцию настольной 3D-печати: Form 2 был первым 3D-принтером, который, при сохранении промышленного качества принтов, может использоваться как сам по себе, как настольный аппарат инженера или мейкера, так и в качестве ячейки 3D-фермы производящей принты 24/7.

С технологией LFS, используемой в Form 3 и Form 3L, компания Formlabs усовершенствовала процесс печати, создав еще более надежную и многофункциональную 3D-печатную систему для производства широкого ассортимента всевозможных принтов в любых целях.

Top 3D Shop и производитель дают официальную гарантию на всё поставляемое оборудование и предоставляют техническую поддержку по всем доступным каналам.