Formlabs Form 3: идеальный 3D-принтер, который печатает действительно «в 1 клик»

Formlabs Form 3 стал преемником знаменитой модели Form 2. Он сейчас занимает верхнюю строчку нашего рейтинга 3D-принтеров, печатающих полимерами. Formlabs Form 3 бросает вызов стереотипам за счет принципиально новых технологий SLA-печати и применения нестандартных материалов.

• История
• Технические характеристики Formlabs Form 3
• Выдающаяся автоматизация
• Впечатляющая работоспособность
• Но есть нюанс
• Настройка
• PreForm
• Панель управления
• Печать
• Материалы
• Постобработка
• Стоит ли оно того?

Form 3 был анонсирован весной 2019 года, а летом начались его поставки первым покупателям.

Плюсы

• Устройство отличается исключительной продуктивностью.
• Все его аспекты проработаны чрезвычайно умно и логично.
• Принтер работает по принципу «нажал и забыл», печать на нем можно осуществлять действительно в один клик.

Минусы

• Быстро начинаются проблемы с пылью внутри лазерного блока.
• Расход полимеров в картриджах не самый экономный.
• Отсутствует кнопка выключения.

На принтере установлено множество датчиков и процессоров. Также к нему прилагается программное обеспечение, которое выводит само понятие 3D-печати на качественно новый уровень. Formlabs Form 3 — это самый простой в использовании и самый надежный 3D-принтер из всех, с которыми мы когда-либо сталкивались.

Если вас интересует высокодетализированное, мелкосерийное и даже быстрое прототипирование, Form 3 вам подойдет.

История

Компания Formlabs находится в Массачусетсе и начинала свою деятельность с краудфандинга на Kickstarter. С тех пор за ней закрепилась репутация авторитетнейшего производителя настольных 3D-принтеров, способных печатать изделия высокого качества по не заоблачным расценкам.

С самого начала Formlabs поставили перед собой цель демократизировать SLA-технологию, создав простую в использовании систему, которую можно ставить на рабочий стол. Первое устройство бренда Form 1 полностью соответствовало этим требованиям, поэтому кампания Kickstarter стала успешной сразу после запуска. Молодая компания применила очень правильный подход, среагировав на очевидный спрос на недорогую настольную SLA-печать. Довольно быстро Formlabs распространили свою деятельность на Европу и Азию и достигли статуса единорога.

На Form 2, выпущенном в 2015 году, производитель продемонстрировал ряд инноваций. Необходимость ручного обращения с полимерами отпала, ее сменила гораздо более чистая автоматическая картриджная система. Принтер стал более удобным в использовании и лучше приспособленным к профессиональной среде.

На протяжении 5 лет Form 2 оставался бессменным лидером в своем сегменте, и практически никто не мог бросить ему вызов. Однако производитель счел нужным деликатно отправить его на пенсию и заменить горячей новинкой Form 3.

Form 3 стал действительно радикальной инновацией, так как он привнес в SLA-печать беспрецедентные показатели качества обработки деталей, скорости работы и повторяемости, а также сократил необходимость готовых изделий в постобработке. Он задействует основную концепцию лазерной SLA-печати совершенно не так, чем все предыдущие устройства.

Технические характеристики

Formlabs разработали принципиально новую печатную систему для Form 3. Она отличается своим блоком обработки света (LPU) и ее способом реализации в устройстве.

Традиционные SLA-устройства для создания модели из полимера задействуют стационарный лазер, чей луч направляется парой гальванометров с подвижными зеркалами. Form 3 же применяет стереолитографию малой мощности (LFS), при которой лазерный луч проходит через единичный гальванометр (направляющий печать по оси Y), зеркало и параболическое зеркало. На всем протяжении этого процесса лазерный модуль перемещается вперед-назад по печатной оси Х.

Это видео демонстрирует LPU в действии.

Траектория у луча такая широкая так как это гарантирует его попадание в полимер перпендикулярно любой точке печатной пластины. Это обеспечивает стабильность процессу печати от самого начала и до конца, а также масштабируемость (это будет хорошо видно в действии на модели Form 3L, которая будет выпущена в том же году и будет оснащена двойным LPU).

Блок LPU перемещается вдоль ведущего винта с приводом от шагового двигателя, смягчая при этом вибрацию. Якобы из-за этих новых движущихся элементов в процессе печати может возникать шум, но мы такого не заметили.

Выдающаяся автоматизация

Устройство оснащено множеством датчиков контроля печатного процесса, которые контролируют все аспекты печати на микроуровне. На Form 3 есть большой цветной сенсорный экран, а также он подключается к компьютеру. Таким образом, вы постоянно находитесь в курсе того, как используется материал из картриджа, что происходит с резервуаром для полимеров, сколько миллиметров полимера выходит на данный конкретный отпечаток, каковыми будут окончательное время печати, разрешение и количество слоев. Также вы получите доступ к полной истории печати, которая будет отображаться в формате диаграммы Ганта. Также в истории печати содержится информация о пользователе, запускавшем процесс печати, и о конкретном принтере (видимо, это рассчитано на то, чтобы к сети Formlabs могло подключиться сразу несколько устройств).

3D-принтер Formlabs Form 3

• Диаметр пятна лазера 85 мкм
• Длина волны лазера 405 нм
• Лазер 1х250 мВт
• Печать LFS
• Область рабочей камеры 145х145х185 мм
• Используемые материалы Фотополимер
• Толщина слоя от 25 мкм
• Дисплей Сенсорный 5.5" 1280 × 720
• Интерфейсы Wifi;Ethernet and USB

Перейти к товару

LPU автоматически прижимает гибкую пленку резервуара для полимеров, чтобы она соприкасалась с печатной пластиной при скольжении вперед и назад по оси Х. Также автоматически происходит заполнение резервуара для полимеров из закрытых картриджей с полимерами и их смешивание перед печатью.

Габариты печатного пространства составляют 145 × 145 × 185 мм, что аналогично размерам Form 2 (правда, ось Z у нее несколько покороче). Это дает Form 3 дополнительный бонус совместимости с печатным столом от Form 2.

Впечатляющая работоспособность

Этот принтер был разработан для того, чтобы пользователю приходилось как можно меньше его контролировать. Рецензент, конечно, столкнулся с парадоксом: как оценивать устройство, которое почти все делает само? Но для инженера или для предприятий такой расклад является самым благоприятным.

Пользуясь станциями Form Wash и Form Cure, вы можете в одиночку управлять всем процессом печати: от стадии подготовки до постобработки распечатанных изделий. Но, возможно, вы не захотите этого делать, потому что полимеры — материал не самый приятный, и лучше не рисковать пролить хотя бы каплю. Однако надо признать, что с момента открытия печатной пластины и до стадии работы со станциями промывки и отверждения принтер действительно требует лишь минимального контроля со стороны пользователя.

Но есть нюанс

Впрочем, даже Form 3 не безупречен. В процессе печати мы немного пообщались со службой поддержки Formlabs по поводу незначительных вмятин на поверхности отпечатков. С этой проблемой мы сталкивались дважды.

Консультанты сообщили нам, что в первом случае суть проблемы заключалась в резервуаре для полимеров. Чтобы исправить ее, необходимо было вставить новый резервуар. Во втором случае на внутренней стороне окошка LPU осели крупные пылинки.

Проблема с пылью труднее поддается исправлению. Когда принтер не находится в рабочем состоянии, LPU спрятан от взглядов и находится возле основания устройства. Единственный раз, когда мы видели LPU в таком положении, где на него могла осесть пыль, была наша попытка имитировать замену LPU. Эту имитацию мы устроили как раз для того, чтобы убрать с LPU пыль.

Еще одна проблема (или, вернее, упущенная возможность) заключается в том, что обновление прошивки принтера может осуществляться только через USB-соединение с компьютером. Несмотря на наличие Wi-Fi соединения между принтером и компьютером, обновить таким образом прошивку невозможно.

Также на устройстве за $3,499 можно было бы предусмотреть кнопку отключения.

Настройка

Для настройки устройства необходимо ввести пароль Wi-Fi и создать учетную запись пользователя. Каждому устройству присвоен забавный идентификатор — наше, например, называется ImaginaryBunny – «Воображаемый кролик». С помощью этого идентификатора принтер связывается с программным обеспечением PreForm.

Затем вам понадобится выровнять принтер и подключить к сети. Выполнить подключение можно в том числе с помощью кабеля Ethernet, который идет в комплекте. В сети следует создать Formlabs-аккаунт, чтобы получить доступ к веб-панели мониторинга. Там можно посмотреть состояние принтера, историю заданий, активные картриджи и резервуары с полимерами.

Картриджи с полимерами вставляются в заднюю часть принтера — чтобы добраться до нее, надо поднять крышку. Когда резервуар для полимеров входит в печатную камеру, он издает специфический стук. После обоих действий принтер высылает уведомления, подтверждая, что для работы был выбран корректный полимер.

Печатная пластина фиксируется на месте с помощью характерной для Formlabs однорычажной защелки. После этого следует заняться настройкой и подготовкой к печати через PreForm.

PreForm

Интерфейс программы выполнен в сочетании белого, оранжевого и синего цветов. PreForm идеально подходит для печати «в 1 клик».

Модель можно загрузить в программу либо перетащить ее в рабочую область, либо добраться до нее через проводник файлов. Программа выполнит позиционирование и ориентирование заготовки, добавит опорные структуры, а затем через диалоговое окно попросит вас подтвердить начало печати.

PreForm подходит к настройкам довольно консервативно: предлагает больше опор, чем надо, и избегает печати на печатной пластине (а это иногда экономит время и расход материала).

PreForm состоит из двух областей: рабочего пространства и поля с информацией о задании. Параметры размера, ориентации, поддержки и макета можно автоматизировать для упрощения печати «в 1 клик».

В глаза бросается отсутствие возможности сделать через PreForm крупные модели полыми. Эта опция важна для экономии материала при расходе образцов, которые не будут выполнять никаких механических функций. FormLabs рекомендуют использовать для этой цели Autodesk's Meshmixer, софт от сторонних разработчиков.

Панель управления

Управлять печатью можно не только через PreForm, но и через панель управления. Эта панель дает обзор всех устройств, имеющихся в распоряжении пользователя, всех печатных заданий, всех аспектов печати и используемых материалов.

FormLabs постоянно держат пользователя в курсе расхода материалов. Полимер в картриджах заканчивается быстро, а срок службы резервуаров ограничен. Заказать новые расходники можно прямо через панель управления.

Печать

Если задействовать профили, установленные по умолчанию, вам потребуется выполнить только одно действие: выбрать предварительно утвержденную толщину слоя для данного полимера.

Стандартное разрешение колеблется в диапазоне от 25 до 100 микрон, но, в зависимости от материала, может выходить за эти рамки.

Качество печати попадает в диапазон от «достойного» до «великолепного». Качество финишной отделки зависит от используемого материала. Из стандартного серого полимера с профилем V4 получаются отпечатки с безупречной финишной отделкой.

Больше всего дефектов на поверхности получается, если использовать стандартный полимер, который может быть прозрачным. Избавиться от этих изъянов может благодаря обработке мокрым шлифованием.

Материалы

Form 3 практически не дает возможностей для экспериментов с материалами. Если залить полимер прямо в резервуар, минуя картридж, вы не сможете контролировать лазер и LPU через PreForm. Чтобы воспользоваться всеми возможностями устройства, необходимо приобретать для него только расходники от Formlabs.

Постобработка

В комплект Form 3 входит базовый инструмент постобработки Finish Kit. Он оснащен двойными ванночками, крышкой, которой можно управлять одной рукой, а также корзиной для хранения отпечатков и их перемещения между ванночками. Печатная пластина будет при этом отдельно и надежно зафиксирована на устойчивой подставке.

Для промывки труднодоступных участков в комплект включена сжимающаяся бутылка с длинным носиком.

Отдельно можно приобрести инструменты Form Wash и Form Cure.

В отличие от Finish Kit, Form Wash и Form Cure предусматривают не ручную, а автоматизированную постобработку распечатанных изделий. Form Wash моет образцы, а Form Cure спекает их УФ-лучами.

Стоит ли оно того?

Form 3 будет, очевидно, рекомендован малому или среднему бизнесу, которому нужна «рабочая лошадка», способная тщательно прорабатывать детали. Он чрезвычайно прост в обращении и обеспечивает стабильное производство высокодетализированных отпечатков. Также, благодаря новым полимерам, он умеет производить крупномасштабные черновые модели.

Некоторые полагают, что расходные материалы от Formlabs стоят слишком дорого. Однако они обеспечивают выдающуюся надежность, что крайне важно для сферы, в которой время означает деньги.

Честно говоря, если бы мы могли провести остаток нашей карьеры в 3D-печати с принтером Form 3 и полимером Draft, мы были бы на седьмом небе. Настраивается этот принтер всего за несколько секунд, а еще через несколько секунд можно запускать печать «в 1 клик» или настроить частично автоматизированное печатное задание. Именно в этом и состоит вся суть доработок и нововведений, представленных в Form 3.