Formlabs Form 4L през погледа на специалистите: По-добри резултати със скорост и прецизност
През октомври 2024 г. Formlabs представи Form 4L, широкоформатен 3D принтер за маскирана стереолитография (mSLA), който значително подобрява скоростта, точността и надеждността при 3D принтиране на смоли в голям мащаб. Изграден върху вече подобрения Form 4, Form 4L предлага обем на печат почти пет пъти по-голям, позволяващ бързото производство на големи, висококачествени части. Особено важно е, че Formlabs представи отворена екосистема за материали с пускането на широкоформатния принтер на пазара, което позволява на потребителите да използват по-широк спектър от материали, включително смоли от други производители. По този начин успяват на разширят универсалността на принтера в различни приложения.
В първите месеци след лансирането на новия принтер, Formlabs тестват възможностите на продуктa като го изпращат безплатно на водещи специалисти в света на технологиите, за да могат да поработят с него и да направят продуктово ревю.
Тази статия е независим материал-ревю на Form 4L, първоначално направено от Орвил Райт и публикувано на сайта на 3dprint.com.
С оригиналната статия може да се запознаете тук, а в долните редове сме ви превели на български език най-важното от заключенията, до които стига Орвил Райт на база проведените тестове с Form 4L.
Разопаковане
Качество на опаковката
„Form 4L пристига в най-впечатляващата опаковка за 3D принтер, с която съм се сблъсквал,“, разказва Орвил Райт. „Кутиите бяха изключително здрави, укрепени по всички ръбове, за да издържат при транспортиране. Вътре, принтерът беше внимателно подсигурен с дебела, плътна пяна. За по-лесно изваждане от кашона са включени и колани. Formlabs са помислили за такива детайли, каквито не се виждат при другите марки.
Поради размера на принтера обаче, разопаковането си остава работа за двама души . С тегло 58,5 кг (129 lbs), Form 4L е внушителна машина.
Аз успях да го разопаковам и преместя сам благодарение на височината си (1,83 м), но не бих го препоръчал за всеки. По-ниски хора ще изпитат затруднения да действат сами“, изказва наблюденията си Орвил Райт.
Сглобка
Самото тегло на Form 4L е свидетелство за здравата му конструкция. Всеки компонент на този принтер излъчва усещане за солидност. Листовият метал, използван в производството му, е забележимо дебел и здрав, предоставяйки стабилна основа за цялата система. Линейните релси и винтовата шпинделна ос на Z, които допринасят за прецизността при движение, са изключително здрави. Това допълнително подчертава ангажимента на принтера за издръжливост.
Прецизната грижа към детайлите обхваща всички аспекти на конструкцията.
„С оглед на висококачествените материали и здравата изработка, вече имах очаквания за минимални, проблеми с качеството на изпринтираните части“, споделя Райт.
Първи 3D печат и впечатления
За да тества възможностите на принтера, Райт избира амбициозен първи печат: модел на Айфеловата кула с пълна височина (350 мм). Чрез този модел, специалистът тества скоростта и точността на принтера.
С височина на слоя от 50µm, печатът завършва за малко над 13 часа. Тази скорост, съчетана със сложните детайли, уловени в модела на Айфеловата кула, демонстрира потенциала на Form 4L за висококачествено и бързо производство.
Хардуер и спецификации
Form 4L се отличава с впечатляващ за технологията работен обем от 353x196x350 мм, което позволява производството на значително големи части. Освен с голям обем, разполага и с два пъти по-висока точност спрямо Form 3L ( размер на пиксела от 46 µm спрямо размер на точката на лазера от 85 µm ). Form 4L предлага завидна скорост на 3D принтиране, достигайки до 80 мм височина на час, която го прави високопродуктивна машина – перфектно допълнение към всяка производствена среда.
Form 4L поддържа широка гама от материали, понастоящем съвместими с 19 инженерни смоли на Formlabs.
Този избор се разширява допълнително с всеки изминал месец, тъй като Formlabs наблягат изключително много на развитието и подобряването на своите материали за работа, както и на създаването на нови такива.
Разбира се, машината може да работи и със смоли на други производители чрез режимът Open Material , който позволява на потребителите да разработват персонализирани профили за други смоли от известни производители като Loctite, BASF, Forward AM и други, които използват дължини на вълната на втвърдяване от 405 nm. Съвместимостта с повече материали означава повече и по-различни приложения.
Софтуер и интерфейс
Екосистемата на Formlabs работи с Preform, собственият безплатен софтуер на Formlabs за слайсване. Въпреки че на пръв поглед това изглежда органичаващо, Preform предлага доста гъвкави опции за оптимизация при принтиране. Разширени функции като персонализирано поставяне на подпори, и удобната опция „3D печат с едно кликване“ позволяват на потребителите да донастройват своите принтове за оптимални резултати.
Интерфейсът на Preform е внимателно проектиран, така че да е достъпен за различни потребители. От начинаещи до опитни професионалисти, навигацията и използването на възможностите на Preform е интуитивно и осигурява гладък и ефективен работен процес.
Тест за прецизност
Кубчето, което Райт избира за теста за прецизност е принтирано с черна смола посредством модула „3D печат с едно кликване“.
Райт изгражда тестовия печат за точност върху подпори и по негово мнение е възможно най-точната версия на модела, която е принтирал.
За да измери готовия модел, Райт дори трябва да потърси уред до микрометри, защото шублерът му се оказва недостатъчно точен.
X размер: 100.00 of 100mm
Y размер: 100.00 of 100mm
Z размер: 100.00 of 100mm
XZ размер: 135.00 of 135mm
YZ размер: 135.01 of 135mm
XY – A размер: 150.00 of 150mm
XY – B размер: 150.00 of 150mm
Реална скорост на печат
Form 4L проявява променлива скорост на печат заради своя адаптивен сензор за сила в Z-оста. Този сензор динамично регулира движението на принтера въз основа на конкретната задача. Благодарение на това, автоматично се увеличава времето за втвърдяване на обекти с по-голяма площ сравнение с тези с по-малки повърхности на същата височина.
По наблюдения на Райт, средната скорост на печата варира от 25 до 30 милиметра на час, като значително по-бързо се принтират детайли с минимална площ. За да използва максималко и най-ефективно работния обем, при всеки тест той зарежда принтиращото легло до пълния му капацитет с множество модели.
Ниво на шум
Form 4L работи на средно ниво на шум от приблизително 50 децибела, с незначителни колебания, възникващи по време на периоди на бързо движение на смесителя в резервоара със смола.
Докато нивото на шум обикновено е приемливо за офис среда, Райт силно препоръчва използването на вентилационна система за ефективно отвеждане на всеки потенциален мирис или изпарения, получени по време на процеса на 3D печат.
Надеждност и поддръжка
Form 4L демонстрира изключителна надеждност през целия период, докато Райт го тества, постигайки значителни часове на работа с минимално време на престой.
„До момента не съм срещал необходимостта да заменя никакви части, и предвид здравата конструкция на принтера, очаквам дълъг експлоатационен живот с минимална нужда от поддръжка“, заключва той.
Formlabs са проектирали принтера така, че достъпът до критични компоненти да е лесен, което позволява директна замяна на части. Ремонтът е всъщност доста лесен, защото към принтера получавате комплект инструменти.
Самият комплект инструменти са лазерно синтеровани на SLS 3D принтера Fuse 1, който също се произвежда от Formlabs и сред най-успешните SLS принтери на пазара.
Въпреки че Form 4L не се доставя с резервни части, наличните компоненти за замяна са на разумна цена, съответстваща на общото високо качество и надеждност на конструкцията на принтера.
Можете да намерите текущите цени и списък с аксесоари и компоненти за замяна тук.
Цена и стойност
„Form 4L се предлага на базова цена от 22 296.12лв с ДДС, която е доста разумна за високопроизводителен производствен принтер“, коментира Райт.
Пълен комплект обаче изисква Form Wash/Wash L и Form Cure/Cure L, в зависимост от размера и обема на частите, които планирате да произвеждате.
Това означава двойна инвестиция (пълен пакет се остойностява на приблизително 44 600 лв с ДДС), но е важно е да се отбележи, че няколко принтера Form 4L могат ефективно да се използват с една станция за измиване Form Wash и втвърдяване Form Cure, което прави решението мащабируемо за производствени среди срещу по-малка първоначална инвестиция.
Срещу доплащане, можете да добавите към своя пакет и модула Open Material Mode. Той отключва пълния потенциал на принтера, позволявайки използването на всякакви смоли с дължина на вълната 405nm, включително такива от производители на трети страни.
Това значително увеличава гъвкавостта и рентабилността на Form 4L, предоставяйки възможности, сравними с много по-скъпи системи.
Важно е да се отбележи, че лицензът за режим Open Material Mode е необходим за всеки отделен принтер и трябва да бъде закупен отделно за всеки принтер Formlabs.
Въпреки че общата цена се увеличава, срещу нея получавате гъвкавостта да използвате по-широк спектър от материали, включително такива, които в момента не се предлагат от Formlabs.
Сравнение на производствените методи
За да демонстрира рентабилността на 3D печата с Form 4L, Райт сравнява производствените разходи на един и същи детайл, изработен по различни технологии.
Избраният детайл е подходящ за това сравнение заради това, че е годен за 3D печат и че няма специфични мерки.
Райт получава 3 оферти за изработката на модела на снимките по-долу производствени количества от 1000 до 10000 единици с 3 различни метода през онлайн платформата pcbway.com: (1) CNC обработка, (2) селективно лазерно синтероване (SLS) и (3) шприцоване.*
* Тези оферти предполагат използването на стандартни толеранси и изключват довършителни работи.
Резултати
CNC изработка / материал найлон:
1000 части: $4733,32
- Време за изпълнение: 15-18 дни
- Цена на част: $4,73
10 000 части: $47 333,20
- Време за изпълнение: 30-36 дни
- Цена на част: $4,73
Шприцоване/ материал найлон:
1000 части: $3042.55 + $2485.04 за матрицата
- Време за изпълнение: 30-45 дни.
- Цена на част: $5,53
10 000 части: $20,922.63 + $2485.04 матрица
- Време за изпълнение: 60-75 дни.
- Цена на част: $2,34
SLS изработка/ материал найлон:
1000 части: $17,754.98
- Срок на изпълнение: 54-55 дни.
- Цена на част: $17,75
10 000 части: $177,549.80
- Срок на изпълнение: 100-104 дни.
- Цена на част: $17,75
Изработка с Form 4L/ материал Black resin V5:
1000 части: $5,738.57
- Срок на изпълнение: 14-15 дни за 1000 части / 8 часа на цикъл на изграждане (3 компилации на ден) с 24 части на компилация = 14 дни постоянен печат.
- Цена на част: $5,74
10 000 части: $57,385.70
- Време за изпълнение: 10 000 части / 8 часа на цикъл на изграждане с 24 части на изграждане = 140 дни само с един принтер.
- Цена на част: $5,74
Реално погледнато, за същата цена като изработка със CNC, шприцоване или лазерно синтероване, можете да имате над 10 Form 4L, работещи паралелно. Това може да намали времето ви за печат на 10 000 части до 14-15 дни или по-малко, когато работят всички едновременно.
Изработка с Form 4L с материал Tough 2000 :
1000 части: $8,435.69
- Срок на изпълнение: 14-15 дни за 1000 части / 8 часа на цикъл на изграждане (3 компилации на ден) с 24 части на компилация = 14 дни постоянен печат.
- Цена на част: $8,43
10 000 части: $84 356,98
- Време за изпълнение: 10 000 части / 8 часа на цикъл на изграждане с 24 части на изграждане = 140 дни само с един принтер; 14-15 дни или по-малко, когато работят едновременно.
- Цена на част: $8,43
Въпреки че производство с Form 4L може да не e винаги най-евтиният вариант, то предлага значителни предимства пред аутсорсинга на подобна поръчка.
3D принтирането с Form 4L значително ускорява производството в сравнение с традиционните производствени методи като CNC обработка или шприцоване.
Освен това вътрешният 3D печат дава възможност на бизнеса да поддържа пълен контрол върху производствения си процес, като гарантира постоянно качество и улеснява бързите итерации.
От решаващо значение при избора на технология е самият детайл. Сложните детайли, сложните геометрии и ясно дефинираните характеристики на тази конкретна част може да са предизвикателни или дори невъзможни за изработка с традиционни методи като CNC обработка или шприцоването (поради ограниченията на матриците).
Много от тези сложни характеристики са постижими благодарение на адитивното производство.
Едно от основните предимства на адитивното производство се крие в присъщата му гъвкавост. Промените в дизайна могат да бъдат приложени и включени в следващия тираж незабавно, елиминирайки отнемащите време и скъпи процеси на преоборудване и създаване на матрици, свързани с традиционното производство.
Тази гъвкавост значително намалява времето за пускане на нов продукт на пазара и минимизира разходите, свързани с модификации на дизайна.
Трете оферти са калкулирани с аутсорсинг в други държави. Като се вземе в предвид разходите за доставка и потенциалните закъснения, може дори да не са реална опция.
Чрез използването на Form 4L за вътрешно производство, предприятията могат не само да намалят времето за изпълнение, но и да подобрят качеството на частите и да получат по-голям контрол върху своята верига за доставки.
Предимства на Form 4L
- Голям работен обем.
- Магнитна плоча за изграждане, която не се плъзга.
- Бърза скорост на печат.
- Точността и повторяемостта са изключително високи.
- Лекота на използване.
- Удобен за начинаещи и мощен за напреднали потребители.
- Издръжливост/надеждност.
Недостатъци
- Липса на филтриране. Form 4L изисква вентилационна система или силно проветриво работно пространство.
- Режимът за работа с материали от други производители се заплаща за всеки принтер отделно.
- Работата с течни полимери изисква повече внимание при обработката на принтовете и може да е причината работното място да изглежда по-разхвърляно.
Заключение
Formlabs Form 4L е високоефективен, широкоформатен mSLA 3D принтер, който предлага значителни предимства пред традиционните производствени методи като машинна обработка с ЦПУ или шприцоване, дори и пред други технологии за адитивно производство като SLS. Въпреки че самият Form 4L може да не е най-евтиният вариант в началото, той осигурява по-бързо време за производство, изключителна точност, гладка повърхност на принтираните детайли и възможност за принтиране на сложни геометрии, които биха били трудни или невъзможни с други методи.
Принтерът е лесен за използване, надежден и може да се използва както от начинаещи, така и от професионалисти. За по-безопасна работна среда е нужно да имате изпускателна (някакъв вид филтрираща) система. В заключение, Form 4L е ценен актив за фирми, които се нуждаят от бързо, точно и универсално решение за 3D печат.
