让我将一个“小型光固化打印车间”搬进您的办公室

2024-06-04

2024年4月17 日,全球3D 打印产业界正聚焦于一件大新闻,Formlabs 公司发表了具有革命性的光固化3D打印机 Form 4,之所以称为新世代的革命性新机型,是因为其最紧实的空间利用率,以最高速的光固化方式,成形出最精确的工业用零件,就某个层面而言,几乎取代了小尺寸零件的射出成形量产方式,让洁净的办公桌面上,也能拥有一部具有生产力的小型塑料射出机,广义地来看,应该说是一间可量产的小型塑料射出工厂。

Form 4 的机型实行 LFD(Low Force Display)技术,独创MSLA(Mask Stereolithography Apparatus)的 LED 光固化方式,几乎比前一部 Form 3 的 SLA 机型速度快了3.5倍,可打印物件大了30%。幸运的是今天可以拿到台湾区第一台的 Form 4 机器,在此很快地做一个开箱介绍,也许可以跟大家一起了解这台机器的特别之处?

首先我们先看看要能打印东西必须具备哪些零配件和包装,主要就是这个五个包装:

一、Form 4 3D 打印机

      1. Form 4 打印主机

      2. Resin Tank 树脂槽

      3. Mixer 搅拌器

      4. Building Platform 成形平台

      5. Resin Cartridge 树脂材料匣

整个完整的打印与后处理设备

Form 4 3D 打印机

拆箱之后,Form 4 除了有纸箱内的防震 PU 泡棉保护之外,机器本身也有一个棉套,可以保护亚克力黄光外罩不被刮伤,棉套上还有加印 Formlabs 公司的LOGO,看起来很有质感,但套上机器后,感觉好像穿了衣服没穿裤子,可能只是要保护亚克力的黄光外罩不要刮伤吧!

包装严谨的 Form 4 打印主机

掀开棉套,就可以看见整台机器的外观,第一眼看见,感觉很简洁,橘黄外罩内的Z轴升降柱清晰可见,平台上可以看见所谓 LFD 上轻释放力的 LCD 面板,外观上最复杂的可能就是面板上的高尔夫球面刻痕,这就是可透气的低剥离力设计。整个外观与色泽看起来颇像一台放在厨房台面上的烘碗机,干净利落。

网络上看到有如厨房台面上烘碗机的 Fromlabs 机器

包装内还附有一条电源线,还有一张"快装指南"文件,所谓的简学易用产品都会有这么一张文简图明的彩色说明,塑料袋内还有一条 Type C 转 USB 的传输线,作为电脑与机器的联机用,但此机器已经有 Wifi,应该都是用无线联结就可以与之沟通。

Form 4 打印机的快装指南与线材

另外还有一个桌面置放的脚座水平调整片,圆形的六角螺丝板手,不需要将机器抬高就可以进行脚座高低的调整,非常聪明的工具。

盘状六角板手工具可以调整机器四个脚座的水平

Form 4 的背面除了电源之外,还有 RJ45 网线插座与Type C插座,网孔状的金属板应该是LED 背光源的散热孔,这台机器配有 60 颗 13 瓦的 LED 灯泡,散热自然很重要。

机身背后的散热孔

这台机器上的塑料配件大多使用 Formlabs Fuse 1+ 30W的 SLS 打印机来制作,Form 4 机器背后有一个小工具箱就是 SLS 的打印配件,放了这台机器需要拆装的两只六角扳手,除了彰显 SLS 可进行终端产品的制作之外,也强调了充分利用机体空间的设计感。

用自家产品 Fuse1+30W 制作的 Form 4 工具盒

第一次安装这台机器实在很简单,不需要看繁杂的使用说明书,只要开机后,跟着屏幕上的指示一步一步进行就可以完成。因此开机后,先看屏幕上的提示,感觉就像是 iPhone 重置后的安装方式,包含使用地区设定、网络设定、启动摄影机、水平校正、机器配件安装、检查....等等总共有 11 个步骤,只要跟着 Next 的按键进行初始设定就可轻易完成。而且所有的步骤都可以通过随身装置扫码后在云端立刻看到每个步骤的文件,云端平台确实是一个非常灵活的文件。

从欢迎画面开始逐步设定机器包含有摄影机的开或关

其中会有几个关于打印的必要工作必须跟着完成:

01 打印机的放置水平调整

调整四个脚座的旋钮让屏幕上的绿圆点落在圆中间

02 树脂槽 Resin Tank 的放置

树脂槽是另外的包装,可以单独购买,一种材料就用一个树脂槽。树脂槽都有黄光盖板,防止闲置时槽内的树脂受光固化。

每个树脂槽都有一个黄光盖板可以同时将多个树脂槽往上堆叠

安装的方式很简单,就是把整个槽放置在机器的 LPU 玻璃板上,槽底是有弹性的透光薄膜,正确放置后两旁有卡榫可以固定树脂槽,让弹性透光薄膜可以贴合在具有释放纹路的 LPU 玻璃板,此释放纹理可以降低打印时的剥离力。

LPU 上方具有释放纹理的玻璃板是接触树脂槽的主要部位

屏幕上也会出现提示树脂槽两边的卡榫是否完成锁附的信息,并且使用绿色来表示完成,或是红色的未完成状态。

03 搅拌器 Mixer 的安装

搅拌器也是 Form 4 独有的设计,每层打印时会左右移动,具有搅动树脂的功能,并保持树脂的均匀度,同时也能侦测树脂内是否有其他残余的硬化碎片。

搅拌器是放置好树脂槽之后在固定于左右移动的卡榫上

04 成形平台 Building Platform 的放置

成形平台也是另外的包装,可以独立加购以利于连续生产。置放的方式很简单,就是将沟槽推入Z轴顶端的安装座,并且压下卡榫就可固定住。

成形台可滑入Z轴顶端挂架并用卡榫固定

05 装上树脂材料匣

最后一个步骤就是安装树脂的材料匣,材料匣与之前的不同,可以很快地插入到机器材料舱内,一次一桶,一公升的材料匣上有 RFID 纪录材料种类以及剩料,如果不够时可以在打印中随时抽换补充。为了让材料可以顺利往下流出,材料匣顶端的通气孔在使用时要按下,以保持匣内外的气压相同,平常不让材料流出时,可以将气孔盖关闭。

材料匣可轻松地插入到机器后端的材料舱内

这个步骤完成后,应该就算完成的最后一个步骤。

06 确认配件是否安装正确

屏幕上会再次确认每一项配件的安装是否完成

以上就是非常严谨但清楚的初始安装设定工作,基本上不需要任何课程,也无须阅读任何文件就可以完成初始设定。

安装到最后也会出现让您将打印机加入软件管理接口上的认证码,将来可以在一台计算机上控制多台打印机器。

安装后可以通过软件将机器加入到云端的管理界面上

完成安装后,迫不及待要来打印一个零件,因此先使用随时可以下载安装的 Pre From 软件,读取一个 STL 档案,在 PreFrom 软件内将零件摆好位置。我们很清楚,模型的高度越低,打印的时间越短,但未必是最好的打印方式,至于要如何摆放,这牵涉到更专业的模型设计与支撑设计,留待专业的技术人员来做教学指导,我们只就系统默认的方式进行模型放置,并且使用一键打印,来看看机器是否可以正常使用。

步骤一

选择3D打印机器Form 4

步骤二

选择材料

 
 

步骤三

开启零件 STL档案并摆放零件制作支撑

 
 

步骤四

选择打印设定

 

步骤五

计算打印信息并开始打印

这台机器上有个非常明显的摄影镜头,通过软件可以进行打印的监控,但是并非录像或是直播的方式,而是可以在完成每层的打印后,拍下一张照片,是否可以下载照片通过编辑之后,就能完成类似缩时摄影的纪录,至于为何不直接开放录像功能?

个人认为可能有传输与储存的成本,以及任何联网设备的隐私安全性考虑才不开放,但如果改装此功能应该不难。

我们很惊讶地发现,这台机器打印的速度果然如介绍所说,这应该是全世界最快的工业型打印机,而且打印出来的模型质量与细致度,远超过个人或是家庭型的3D 打印机。比较前一款 Form 3的打印时间,足足快了三倍,这是最让人惊讶的地方,果然是一部让人刮目相看的革命型机器。