Form 4 in njegova biokompatibilna različica, Form 4B, predstavljata naslednjo evolucijo v tehnologiji 3D tiskanja stereolitografije (SLA) – na novo patentirano tehnologijo Low Force Display™ (LFD). Deluje na osnovi šestih naprednih sistemov za nadzor tiskanja.
Kaj je tehnologija Low Force Display™?
V zadnjem času je veliko proizvajalcev prešlo z laserskega SLA na DLP ali LCD, saj so ti optični sistemi privedli do znatnih izboljšav v hitrosti tiskanja, vendar pogosto za ceno površinske obdelave, zanesljivosti, ločljivosti ali krajšanja življenjske dobe strojne opreme. Tiskalni mehanizem LFD Form 4 je bil razvit za reševanje teh izzivov in zagotavljanje hitrosti, zanesljivosti in kakovosti delov. LFD uvaja več novih naprednih podsistemov, vključno z enoto za osvetlitev ozadja, enoto za obdelavo svetlobe, teksturo za sproščanje in integrirano kamero ter znatne izboljšave s posodobitvami posode za fleksibilni film, kartuše s smolo, samodejnega ravnanja s smolo in inteligentnih nadzornih sistemov.
LFD je zgrajen na Formlabsovem prejšnjem tiskalnem mehanizmu Low Force Stereolithography™ (LFS).
Kako LFD deluje?
V jedru tiskalnega mehanizma LFD je enota za osvetlitev ozadja. Ta izjemno zmogljiv svetlobni vir uporablja 60 LED, vgrajeno hlajenje in kolimacijske leče z največjo intenzivnostjo optične moči 16 mw/cm2, da zagotovi izjemno visoke hitrosti tiskanja z odlično kakovostjo in natančnostjo tiska kjer koli na tiskalni platformi Build Platform.
Enota za osvetlitev ozadja oddaja enakomerno površino projekcije svetlobe, ki prehaja skozi niz leč, zaradi česar je svetloba bolj kolimirana in enakomerna ter odpravlja temne ali svetle lise. Niz leč po meri za uporabo pri veliki moči, je izdelan iz planokonveksnih leč za visoko kolimirano in enakomerno svetlobo.
Od tu gre svetloba skozi enoto za obdelavo svetlobe 4 (LPU 4), kjer se oblikuje v obliko natisnjenega sloja z uporabo serije polarizatorjev, optičnih premazov in zaslona s tekočimi kristali po meri. Velikost slikovnih pik LCD z visoko ločljivostjo 50 μm in vnaprej nastavljeno izravnavanje zagotavljata ostre podrobnosti, gladke zaključne površine in natančne tolerance. Zaslon LCD po meri ima tudi visoko prepustnost svetlobe, ki zagotavlja največjo optično moč smole in dosega izjemno hitrost tiskanja.
Za razliko od obstoječih tiskalnikov, ki temeljijo na LCD-zaslonu, je LPU 4 zasnovan za dolgotrajno uporabo, in zagotavlja 600.000–1.900.000 plasti dosledne zmogljivosti tiskanja pred zamenjavo, (odvisno od materiala in višine natisnjene plasti). Odporen je na nenamerne poškodbe, saj ima močan kovinski okvir, površinsko prevleko, odporno na praske, in pametno programsko opremo (zaznavanje drobcev in omejitve sile).
V preteklosti so bile sile pri odlepljanju od posode s smolo velika ovira za 3D tiskanje s smolo, zaradi česar so morali uporabniki pri izbiri tiskalnika žrtvovati ali kakovost delov ali hitrost tiskanja. Pri Form 4 so sile pri odlepljanju od posode s smolo zmanjšane z uporabo nove teksture za sproščanje (Release Texture) in preoblikovane posode za smolo Flexible Film Resin Tank.
Nova posoda za smolo Flexible Film Resin Tank je dolgotrajen potrošni material, ki zadržuje smolo v tiskalniku in zagotavlja površino, na kateri se tekoča smola strdi. Odlikuje ga dvoslojni, prožni film, ki se nežno loči od robov utrjene plasti in zmanjša sile pri odlepljanju od posode s smolo.
Vsak rezervoar za smolo vsebuje pokrov za večkratno uporabo, kar omogoča enostavno zlaganje rezervoarjev in shranjevanje smole zunaj tiskalnika. Z ločenimi rezervoarji za posamezne materiale je zamenjava med materiali hitra in preprosta. Rezervoarji za smolo so narejeni tako, da trajajo in zagotavljajo dosledno delovanje za najmanj 75.000 plasti tiskanja (običajno 1-2 leti za povprečnega uporabnika).
Release Texture in Flexible Film Tank skupaj znatno zmanjšata sile, ki delujejo na tisk. Kot rezultat, lahko Form 4 hitro in zanesljivo izdela gladke, podrobne dele z lahkimi podporami na dotik, in omogoča tisk delov, ki so primerljivi z brizganimi.
Visokohitrostni mešalnik smole (Form 4 Resin Mixer) se zlahka pritrdi v rezervoar za smolo in hitro ponovno zmeša vašo smolo v homogeno tekočino s skoraj ničelnim vplivom na čas tiskanja. To pomaga zagotoviti odlično kakovost tiskanja in natančnost za dele poljubne velikosti, natisnjene kjer koli na tiskalni platformi. Mešalnik smole je odstranljiv in ga je mogoče enostavno ponovno uporabiti v posodah za smolo, ki vsebujejo isti material. Zato je za vsak material, natisnjen na Form 4, potreben le en mešalnik za smolo, kar zmanjša količino odpadkov.
Nove kartuše s smolo delujejo zanesljivo zahvaljujoč boljšim čipom, celoten sistem pa je zgrajen tako, da varčuje z materialom. Preoblikovan ventil ima višji pretok za 5-10-krat hitrejše polnjenje kot Form 3 (odvisno od viskoznosti materiala). Kartuše s smolo Form 4 še vedno vsebujejo 1 L smole, vendar s 63 % manj plastike in 30 % manjšim odtisom kot kartuše Form 3, za manj odpadkov in učinkovitejše shranjevanje.
Inteligentni nadzorni sistemi in integrirana kamera
Šest nadzornih sistemov natančno meri in vzdržuje temperaturo, nivo smole, tiskalne sile in status tiskanja znotraj Form 4. Poleg senzorja merilne celice kartuše in prevodnega ogrevanja, Form 4 vključuje še senzor izravnave tiskalnika, senzor za nivo smole, vgrajen Z -senzor osne sile in kamero.
Senzor za izravnavo tiskalnika: Ko je Form 4 priključen in vklopljen, vas bo zaslon na dotik samodejno vodil skozi izravnavo. Preprosto sledite pozivom na zaslonu in prilagodite noge tiskalnika s priloženim orodjem. Izravnavanje tiskalnika zagotavlja, da lahko sistem Resin Level Sense natančno izmeri nivo tekoče smole v posodi za smolo.
Senzor nivoja smole: meri natančno količino smole in nadzoruje avtomatiziran sistem za doziranje smole, kar zagotavlja dosledne ravni smole za vsak natisnjen kos.
Senzor sile Z-osi: meri sile, ki delujejo na vsako plast med tiskanjem, in samodejno prilagodi gibanje osi Z, da zmanjša te sile. To zagotavlja optimalno hitrost, kakovost in zanesljivost za katero koli geometrijo delov, natisnjeno s kateri koli materialom.
Kamera: kamera v gradbeni komori lahko posname fotografijo ali videoposnetek s časovnim zamikom vsakega dokončanega tiskanja in ga naloži v nadzorno ploščo, Dashboard, kjer si lahko status tiskanja ogledate od koder koli. Ta funkcija naredi daljinsko spremljanje tiskanja in sledljivost zgodovine tiskanja enostavnejše kot kdaj koli prej. Za uporabnike, ki želijo onemogočiti to funkcijo, lahko kamero preprosto izklopite, pokrijete ali odstranite.
Tiskalni platformi
Na voljo sta dve različni tiskalni platformi za optimizacijo tiskanja in enostavno odstranjevanje natisnjenih delov. Rezervna Build Platforma lahko pospeši vaš potek dela in omogoči neprekinjeno tiskanje.
Platforma Form 4 Build Platform ima togo aluminijasto površino. Build Platform Flex s patentirano tehnologijo Quick Release Technology ima prilagodljivo tiskalno površino, ki omogoča hitro in preprosto odstranjevanje delov brez orodja v nekaj sekundah. Build Platform Flex odpravlja tveganje poškodb natisnjenega dela in poenostavi potek dela. Izdelan je s tiskalno površino iz nerjavečega jekla, ki zagotavlja robustno in dolgotrajno vzdržljivost.
Tako Form 4 Build Platform kot Build Platform Flex imata natisljivo površino 20,0 x 12,5 cm, v primerjavi s 14,5 x 14,5 cm Form 3 Build Platform in Build Platform 2.
Form 4 Build Platform in Build Platform Flex ter Build Platform (Form 2, Form 3/B/+) in Build Platform 2 (Form 3/B/+) so združljivi z novim Form Wash (2. generacija).
Primerjava 3D tiskalnikov Formlabs
| FORM 4 | FORM 3/B/+ | |
| Tehnologija | Stereolitografija z masko (MSLA) | Stereolitografija (SLA) |
| Podrobnejša tehnologija | Low Force Display™ (LFD) | Low Force Stereolithography™ (LFS) |
| Ključne komponente tiskalnika | Enota za osvetlitev ozadja Light Processing Unit 4 (LPU 4) Tekstura za zmanjšanje sil pri tisku Robustna fleksibilna posoda za smolo Inteligentni nadzorni sistemi Visoko-hitrostni sistem za avtomatsko uravnavanje nivoja smole | Laser Light Processing Unit (LPU) Fleksibilna posoda za smolo Avtomatsko uravnavanje nivoja smole |
| Vir svetlobe | LED sestav in kolimatorske leče | Laser |
| Enota za obdelavo svetlobe | LCD in Release Texture | Galvanometer, ogledala, prostorski filter |
| Dimenzija tiskalnika (Š x D x V) | 20.0 x 12.5 x 21.0* cm 5.25 litra | 14.5 × 14.5 × 19.3* cm 4.05 litra |