Olemme ylpeitä voidessamme kertoa Formlabsin julkaisseen juuri uuden sukupolven Form 4 -sarjan 3D-tulostimet. Form 4 ja 4B tarjoavat jopa neljä kertaa nopeamman tulostusnopeuden ja 30 % suuremman rakennustilavuuden kuin aikaisempi Form 3 -sarja. Tämä on uusi askel hartsien 3D-tulostuksessa.

Tulostimien nopeus on peräisin Formlabsin uudesta Low Force Display™ -tekniikasta, tehokkaasta yhdistelmästä korkeatehoisia LED-valoja, kollimaattorilinssejä, optisia suotimia ja kestävää nestekidenäyttöä. Yhdessä ne kovettavat jokaisen hartsikerroksen nopeasti – riippumatta kappaleen koosta tai niiden määrästä.

Miksi uusi Formlabs Form 4 / Form 4B?

• Nopeus - tyypillisimmät tulostustyöt valmistuvat alle kahdessa tunnissa

• Luotettavuus - Form 4 -sarjan tulostimilta voi odottaa korkeaa laatua jokaiselta tulosteelta.

• Laatu ja mittatarkkuus - ruiskupuristuslaatuiset osat ja niiden yksityiskohdat toistuvat jopa 50 µm tarkkuudella.

• Etävalvonta - laitteistoon sisäänrakennettu kamera ja ohjelmiston diagnostiikka mahdollistavat tuotannon tarkan valvonnan ja etäohjauksen.

• Laaja materiaalivalikoima - Kaikki Form 3 -sarjan materiaalit ovat tulossa saataville kuuden uuden materiaalin ohella, lisäksi uuden Form 4 -sarjan hartsikasetit on suunniteltu uudelleen käyttäjien palautteiden johdosta.

Form 4/4B vie tuotantosi uudelle tasolle upealla nopeudellaan, koollaan ja laadullaan – kaikki edullisessa paketissa. Laitteistojen toimitukset alkavat toukokuussa ja ne toimitetaan tilausjärjestyksessä.

Tutustu tuotteeseen Formlabs Form 4 kaupassa.

Formlabs Form 4 -oheistuotteet

Uusi hartsisäiliö ja sekoitin

Päivitetyn suunnittelun ansiosta Form 4:n uusilla hartsisäiliöillä (Formlabs Form 4 Resin Tank) on nyt sama käyttöikä materiaalista riippumatta. Säiliöiden komponentit pystyvät nyt käsittelemään kaikentyyppisiä hartseja ja käyttöikä on nyt jopa 10 vuotta virheentunnistuksen ja hartsin automaattisen annostelun avulla.

Hartsisäiliön sekoitin (Form 4 Resin Mixer) on irrotettavissa ja niitä voidaan hankkia erikseen materiaalikohtaisesti.

Uusi tulostusalusta ja hartsikasetit

Uusien hartsikasettien parannuksia ovat nopeampi hartsin täyttö, vähemmän muovijätettä ja pienempi patruunan koko.

Joihinkin olemassa oleviin hartseihin on tehty pieniä muotoilumuutoksia optimaalisen tulostuslaadun saavuttamiseksi, mutta ne ovat säilyttäneet mekaaniset ja bioyhteensopivat ominaisuutensa.

Form 4:lle kehitetyt uudet V5-hartsit tarjoavat esteettisiä parannuksia täyteläisemmillä väreillä, suuremmalla iskunkestävyydellä ja sitkeydellä sekä ne on nopeampi viimeistellä. Ne mahdollistavat myös huomattavasti nopeammat tulostusnopeudet.

Form 4 tukee yli 23 alan johtavaa materiaalia, kun taas Form 4B tarjoaa yli 37 materiaalia, mukaan lukien bioyhteensopivia vaihtoehtoja. Lisäksi kuusi täysin uutta materiaalia tuodaan markkinoille halvemmalla uusien formulaatioiden ansiosta, jotka tarjoavat paremman arvon komponenttia kohden. 

Formlabs hartsit kaupassa

On tullut aika esitellä myös toinen Formlabsin tuorein SLA-tulostusmateriaali, jolle  huhujen mukaan on ollut kysyntää ja tarvetta jo pidempään. Eli kyseessä on nyt siis sähköisesti puolijohtava ESD-hartsi elektroniikkateollisuuden tarpeisiin.

Hyviä uutisia Formlabsilta! Tough 1500 Resin on hyväksytty turvalliseksi materiaaliksi käytettäväksi ihokontaktiin valmistettavia tuotteita. Se on läpäissyt ISO 10993-1 standardin sekä täyttää lisäksi seuraavilta ISO-standardeilta vaadittavat ominaisuudet:

• ISO 10993-5: Ei sytotoksinen (eli ei myrkyllinen soluille)
• ISO 10993-10: Ei ärsyttävä 
• ISO 10993-10: Ei herkistävä

Tough 1500 on kimmoisa ja se kestää puristusta sekä venytystä useita kertoja ilman rikkoutumista. Materiaali palautuu lisäksi todella nopeasti kuormituksesta. Nämä ominaisuudet sekä käyttökelpoisuus pysyvän ihokontaktin materiaaliksi tekevät Tough 1500 Resinistä ihanteellisen raaka-aineen esimerkiksi vaatteisiin, henkilökohtaisiin suojavarusteisiin ja muihin kulutustavaroihin.

Tough 1500 resiini löytyy laitekaupastamme.

Mikäli haluat lisätietoja tästä tai muista Formlabsin tuotteista, ota yhteyttä Jussi Härköseen joko sähköpostitse jussi.harkonen@maker3d.fi tai puhelimitse +358102355140.

 

Parhain terveisin,

Suvi Lohilahti- Maker3D

On jälleen materiaaliesittelyn aika. Tämä onkin ensimmäinen kerta kun kirjoitan Formlabsin hartsimateriaaleista. Formlabsillahan on ollut jo useita vuosia tarjolla lasijauheella seostettu Rigid-materiaali, jonka erityispiirre on suuri kimmomoduli eli toisin sanottuna jäykkyys. Tämän materiaalin nimi vaihtui viime lokakuun lopulla Rigid4000:ksi, mutta itse materiaali pysyi samana. Samalla julkaistiin uusi Rigid10K materiaali. 

Tuo vanhan Rigidin nimenvaihdos tehtiin, jotta se kuvastaisi paremmin eroa uuteen Rigid10K:hon. Luku nimien perässä kertoo siis kimmomodulin (Young´s modulus) megapascaleina. Ja niille, joille kimmomoduli on outo termi, selitettäköön että se määritetään materiaalin veto- tai puristuskokeen avulla jakamalla kuormitus materiaalin suhteellisella muodonmuutoksella. Kimmomoduli määritetään materiaalin kuormitus-muodonmuutoskäyrän lineaariselta eli elastiselta osuudelta. Käytännössä kyse on materiaalin kyvystä säilyttää muotonsa kuormituksen alaisena. Taivutusmoduli (Flexural modulus) asetetaan vastaavalla tavalla, mutta kolmipiste-taivutuskokeen avulla.

Formlabs julkisti uusimman kohtuuhintaisen desktop-tulostimensa Form 3:n jo hieman yli 2 vuotta sitten. Miten Form 3 sitten eroaa edeltäjästään Form 2:sta? Tässä artikkelissa on tarkoitus valottaa näiden koneiden eroja. Puhuttaessa Form 3:sta voidaan todeta, että kyseessä ei siis todellakaan ole sama kone kuin Form 2. Koneiden tekniikkakaan ei ole edes sama näissä laitteissa. Formlabs kutsuu kolmosessa käytettyä tekniikkaa kokonaan uudella nimellä “Low Force Stereolithography (LFS)”, ja ihan hyvästä syystä. Katsotaanpa tarkemmin näitä syitä.

Form 2

Edeltäjämalli Form 2 julkaistiin vuonna 2014 ja se saavutti nopeasti suosiota mm. edullisella hankintahinnallaan. Tämän mallin (ja myös sen edeltäjän) keskeisin innovaatio oli bottom-up (tai “inverted”) valotustekniikan kehittäminen SLA-menetelmälle (kuva 1). Tämä tarkoittaa, että hartsimateriaalin kovettava valo heijastetaan nesteeseen alakautta optista käytävää pitkin hartsialtaan läpinäkyvän pohjan läpi. Tällä saadaan laitteen hankintahintaa ja käyttökustannuksia painettua huomattavasti alemmas perinteisempään top-down valotukseen nähden. Siinä valonlähde sijaitsee hartsialtaan yläpuolella ja kerros kerrokselta kovettuva malli laskeutuu hartsitankkiin. Näiden koneiden huono puoli taas on korkea hankintahinta ja käytön aloituksen kustannus. Lisäksi materiaalin vaihto on hieman hankala prosessi, koska top-down koneiden hartsiallas on kiinteä. Altaan tyhjennys ja puhdistus on tästä syystä ikävä operaatio. 

Kuva 1. Bottom-up (vasemmalla) ja top-down valotustekniikat SLA-tulostuksessa.

Mutta kuten aina tosielämässä, myös bottom-up tekniikassa on akilleenkantapäänsä. Näiden koneiden hartsiallas on osa optista käytävää ja siten kuluva osa. Sen sijaan hankalampi ongelma on revintä ja siitä aiheutuvat voimat. Joka kerta kun kerros hartsia kovetetaan tulostusalustaan tai siihen kasvatettuun malliin, hartsi kovettuu yhtäläisellä lujuudella myös altaan pohjaan. Jotta tulostusta voitaisiin jatkaa, malli on revittävä (peeling) voimaa käyttäen irti altaan pohjasta ennen seuraavan kerroksen rutistusta (squish) ja valotusta. Tämän vuoksi tulostuskammion ja tulostettavan mallin koolle on käytännön yläraja, jonka jälkeen revintävoimat kasvavat liian suuriksi. Form 2-tulostimen tuotekehittelyssä kului erittäin paljon aikaa tähän revinnän kalibrointiin juuri sopivaksi, mutta mallit tarvitsevat siitä huolimatta järeitä rakennustelineitä muistuttavia tukia. 

Form 2:n seuraajan kehittelyssä päätavoitteeksi asetettiin revintävoimien pienentäminen. Tämän aikaansaamiseksi koneen valotustekniikka ja hartsiallas suunniteltiin kokonaan uusiksi. Muutokset olivat lopulta niin mittavia, että kuten aiemmin mainitsin, Formlabs päätyi nimeämään koko tulostustekniikan uudelleen LFS:ksi. 

Form 3

Form 3:ssa käytettävän LFS-tekniikan keskeisenä uutuutena on uusi hartsiallas, jossa on joustava kaksinkertainen pohja. Tästä on hyötyä sekä rutistusprosessissa että revinnässä. Form 2:sta poiketen LFS-tulostimessa lopullinen “rutistus” tapahtuu juuri ennen valotusta tankin alla poikittaissuunnassa liukuvan rullaparin avulla (kuva 2.)

    Kuva 2. Form 3 3D-tulostimen kerrospaksuuden säätöprosessi.

Vielä allastakin suurempi parannus on tapahtunut koneen optisessa koneistossa. Form 2 oli enemmän “solid-state” tyyppinen laite, sillä siinä ainoat liikkuvat osat olivat 2 galvanometripeiliä, jotka skannasivat lasersädettä X- ja Y-suunnissa (kuva 3.) Galvanometreiltä säde jatkoi matkaansa optisen käytävän pohjalla olevan kiinteän ns. kääntöpeilin kautta ylös ikkunan läpi altaan pohjaan. Tämä koneisto oli itsessään erittäin toimintavarma, mutta sen huonona puolena oli suurikokoinen ja likaantumiselle altis optinen käytävä, jota ei ollut mahdollista suojata täysin pölytiiviiksi.

 

    Kuva 3. Form 2-tulostimen optinen koneisto.

Form 3-tulostimen optinen järjestelmä on täysin edeltäjästään poikkeava, optisessa mielessä se on huomattavasti yksinkertaisempi ja käyttää vain yhtä galvanometriä, joka skannaa sädettä Y-suunnassa (kuva 4). Järjestelmään on lisätty yksi kiinteä peili ja viimeinen peili on muodoltaan parabolinen. Tämä saa aikaan sen, että altaan pohjaan “ammuttava” säde on aina pystysuorassa. Tällöin Form 3:ssa tarkkuus on yhtä hyvä kaikkialla, siinä missä Form 2:n tarkkuus oli parhaimmillaan alustan keskellä, missä säde kallistui vähiten. Tällä ei ollut niin suurta merkitystä jos koneen tulostuskammion koko pysyi pienenä, mutta Form 3:n tekniikka mahdollisti myös kammion koon kasvattamisen tarkkuuden kärsimättä. Tämä ei olisi ollut mahdollista Form 2:n tekniikalla. Tämän lisäksi Form 3:n galvanometrin käyttötaajuutta on nostettu, ja sitä kautta toimintaa on saatu nopeammaksi.

    Kuva 4. Form 3 optinen koneisto.

Toinen LFS-tekniikan etu on, että koko optinen järjestelmä on saatu pakattua suljettuun kasettiin, jota Formlabs kutsuu nimellä Light Processing Unit (LPU.) LPU-moduuli on pölytiivis ja käyttäjän itse vaihdettavissa mikäli se vikaantuu, toisin kuin Form 2:ssa, missä tulostin piti jälleenrakentaa tehtaalla koneiston rikkoutuessa. Myös muut Form 3:n keskeiset osat kuten LPU:n päällä oleva rullakansi ja useat sensorit on suunniteltu helposti vaihdettaviksi. 

Omista kokemuksistani Form 3-tulostinten kanssa voin sanoa, että kokonaisuutena Form 3 vaatii huomattavasti vähemmän säännöllistä huoltoa kuin Form 2. Suurin parannus on tiivis optinen käytävä, jonka ansiosta Form 2-koneiden kanssa jo hyvin tutuksi tullut peilien puhdistaminen on jäänyt historiaan. Lähes kaikki Form 3-koneiden meille tulleet viat ovat paljastuneet hieman ikävällä tavalla jo käyttöönoton yhteydessä, eli ne ovat siis olleet valmistusvirheitä. Valmistajan tuotannon laadusta kuitenkin kertoo se, että näitä viallisia koneita on prosentuaalisesti äärimmäisen vähän.

Yleisesti ottaen voidaan todeta, että Form 3 on ollut toimintavarma 3D-tulostin ja asiakastyytyväisyys on ollut korkeaa. Tosin rehellisyyden nimissä on mainittava, että koneeseen on tullut yksi uusi kääntöpuoli LFS-tekniikan myötä. LFS-altaiden joustava pohja on myös Form 2:n kiinteää pohjaa hiukan heikompi ja siksi herkempi puhkeamaan, mikäli tulostus epäonnistuu tai siitä irtoaa teräviä palasia, jotka jäävät hartsin sekaan. Tämän takia suosittelenkin tarkastamaan altaan aina tulostuksen epäonnistuttua. On paljon epämiellyttävämpää siivota koneeseen valahtaneita hartseja kuin kaapia välillä altaan pohja puhtaaksi… Itse asiassa Form 3 osaa tässä hieman avustaa ja tehdä altaan pohjalle ns. cleaning meshin eli verkon mihin mahdolliset roskat tarttuvat. Tässä ei ole mitään puhkeamisvaaraa, sillä cleaning meshiä valotettaessa alusta ei laskeudu altaaseen.

 

Terveisin,

Aleksis Lehtonen

Support & Service- Maker3D

 

Formlabs on julkaissut kolme uutta materiaalia.

Rigid 10K Resin- Äärimmäinen materiaali äärimmäisiin käyttökohteisiin

Formlabs Rigid 10K on lasiseosmateriaali, jonka käyttökohteet ovat staattisen kuorman alaiset kohteet. Materiaali on suunniteltu kestämään kaikkein vaativimmissa olosuhteissa. 

Tuotteen nimike Rigid 10K tulee materiaalin kimmokertoimesta, joka tällä materiaalilla on 10 GPa. Tällä arvolla materiaali on kovimpia 3D-tulostusmateriaaleja. 

Esimerkkeinä käyttökohteista ovat lyhytikäiset ruiskupuristemuotit, lämmön- ja kemikaalinkestoa vaativat kohteet ja kovuutta ja jäykkyyttä vaativat kohteet.

 

Formlabs Draft V2 - Moninkertaista nopeutta standardiresiineihin verrattuna