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    国行首测 融资1亿做3D打印机Form3怎么样

      [  中关村在线 原创  ]   作者:宋达希   |  责编:王征

    ●倾听用户声音 打造智能设备

            Form 3正如其名,已经是Formlabs第三代光固化3D打印产品。在2012年众筹开始的时候,Formlabs就建立了官方论坛,吸引了一大批工程师、设计师、创客、3D打印爱好者,在这里不仅有3D打印的技术分析、体验和分享,也有3D打印技术支持和问题解决板块,而Formlabs工程师在论坛中为用户解答疑惑、解决问题。

    融资1亿做3D打印机 Form3究竟什么样?
    Formlabs官方论坛

            几乎没有人能从一开始就做出完美的产品。Formlabs通过论坛广泛收集用户的问题和建议,在一代、二代机型用户体验的基础上打造了几乎全新的第三代光固化3D打印机Form 3。Form 3相比前代的Form 2机身尺寸略大一些,为40.5 × 37.5 × 53 cm,不过仍然属于桌面型的3D打印机,可以轻松放置在办公桌或工作台上;梯形的机身独具Formlabs的设计风格。

            Form 3采用了最新的LFS 3D打印技术,可以认为是SLA光固化技术的进化版。在一代和二代机型上,Formlabs都采用了SLA技术——利用激光束照射液态的光敏树脂表面,而光敏树脂在一定波长和功率的光线照射下会迅速发生光聚合反应,分子量增大,从液态变成固态;当计算机精确控制激光照射的路径时,就能固化出特定的形状,再一层一层形成立体的物品。SLA技术并非Formlabs首创,早在1984年3D Systems公司的创始人Chuck Hull就发明了SLA 3D打印技术并获得了美国专利授权,并陆续推出了工业和商用的大型SLA 3D打印机。

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    SLA 3D打印技术原理 图源druckwege.de

            而Formlabs的贡献在于,将SLA 技术以小型化、低成本的方式在桌面上实现,正如他们最初创业时的愿景。不过显然Formlabs的技术实力不止于此,而是继续研发了创新的LFS技术来改进桌面光固化3D打印的精度和过程。在Form 3上引入了光处理单元LPU(Light Processing Unit),在X轴方向上依靠步进电机驱动整个LPU移动,也就是说光源是可以移动的;在Y轴方向上依靠一个电子振镜和一个弧面反光镜来移动光束,从而实现激光光斑的入射角度始终垂直于树脂液面,使得光斑在各个位置上更均匀,固化单元更精确、细致;而前代SLA技术是固定光源下,依靠一组电子振镜控制光束扫描位置,难免形成倾斜的入射角,从而影响固化的均匀程度。这是LFS技术的重大创新之一。

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    LFS 3D打印技术重大创新

            另外相比FDM 3D打印技术400微米-800微米直径的喷嘴,SLA技术的光斑更小,通常在100-200微米,因此SLA技术在精度和模型表面细节方面具备天然的优势。而LFS技术进一步将光斑控制在85微米的超精细水平,进一步提升了模型表面质量和精细程度。

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    85微米超精细光斑

            还有一个问题,就是固化每一层完成之后都需要剥离以避免树脂与树脂槽的粘连,而如何既保证足够的固化强度、又使固化层更容易与树脂槽剥离,成为了光固化3D打印制造商普遍面临的问题;这也是用户反馈期待Formlabs能实现的突破。LFS技术采用了柔软的薄膜用作树脂槽的底面,并且拉伸展平成为树脂固化的平面,既保证了固化速度和强度,又使已经固化的一层更容易剥离,从而在打印速度上也有所提升。

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    重大创新之二:树脂槽底部柔软的薄膜

            查阅资料显示,在Form 3上Formlabs还使用了多达20个传感器来提升3D打印机的智能和自动化程度。水平传感器检测打印机水平校准,树脂余量传感器可估计树脂盒的剩余树脂量,液位传感器检测树脂槽中的树脂平面,刮板传感器检测刮板工作状态,还有激光功率传感器、树脂槽传感器、进料传感器等等,实现自动补充适量树脂、每次打印前自动搅动并均匀混合树脂等功能。大大减少人工的干预,提升自动化水平,同时提升3D打印成功率。

            相比SLA技术,LFS技术的优点在于LPU设计带来具备各项一致性的3D打印件,更小更精确的光斑带来了更高的细节精度;柔软薄膜带来的剥离性能大大改善、固化速度有所提升;以及移动的LPU意味着更大尺寸的成型体积(因为SLA是固定光源,面积越大意味着激光倾斜角越大、精度越低),大尺寸的Form 3L就是最好的例子。

            相比DLP 3D打印技术,由于精度受到DMD芯片分辨率的影响,再加上DLP技术专利所有权由德州仪器TI独家掌握,因此DLP打印效果小而精、大则粗糙,无法实现大尺寸的成型;而LFS技术在小、中、大面积的尺寸上都能实现高精度3D打印。当然DLP的优点也源自它的整面曝光特点,打印速度相比SLA和LFS技术都快了不少。

            相比LCD 3D打印技术,由于LCD 是近几年诞生的新的光固化技术,因此解决方案成熟度远不如SLA和LFS,并且光源对不同树脂类型的兼容性也没有后者好;另外由于LCD蒙版导致光效率不如SLA和LFS,因此在固化速度和打印速度方面LCD技术也没有优势。

            相比FDM 技术,LFS技术在精度和模型表面质量方面有较大的优势,尤其是在精度要求更高的牙科模型、珠宝首饰蜡模领域,LFS相比FDM 技术来说是不可替代的。

            接下来我们来一一展示Form 3 3D打印机及相关附件和配件,更全面地认识它。

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