Form 4 - LFD 3D-Drucker

Der 3D-Drucker Form 4 von Formlabs stellt den nächsten Schritt in der Entwicklung des SLA-3D-Drucks dar. Dieser Drucker ermöglicht eine Produktion mit unglaublichen Geschwindigkeiten, bietet ein hohes Maß an Flexibilität im Arbeitsablauf und liefert Qualität und Präzision, die mit dem Spritzguss vergleichbar sind.

Video 1: Der 3D-Drucker Form 4. Quelle: Formlabs.

Der Form 4 nutzt die MSLA-Technologie (Masked Stereolithography), die sich durch ihre unglaubliche Druckgeschwindigkeit von bis zu 100 mm/h auszeichnet und mit einem umfassenden Katalog branchenführender Harze im 3D-Druckbereich für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann.

Verbesserte Technologie

Die MSLA-Technologie verwendet eine Maske, um ultraviolettes Licht auf ein lichtempfindliches Harz zu lenken. Diese Maske erstellt ein präzises Beleuchtungsschema und härtet das Harz nur in den gewünschten Bereichen aus. Dadurch kann der Form 4 hohe Präzisionsniveaus im 3D-Druck erreichen. Der Druckmotor des Form 4 mit Low Force Display™-Technologie (LFD) basiert auf dem Vorgängermodell, der Low Force Stereolithography™ (LFS), jedoch mit vielen Verbesserungen. Die LFD-Technologie verbessert die Druckgeschwindigkeit und vermeidet Probleme, die bei der LFS-Technologie auftreten könnten.

Video 2: Die LFD-Technologie. Quelle: Formlabs.

Der Form 4 verwendet eine Light Processing Unit 4 (LPU 4), die im Gegensatz zur vorherigen LPU haltbarer ist (750000 Schichten) und eine Reihe von Polarisatoren und optischen Folien sowie ein maßgeschneidertes Flüssigkristalldisplay enthält. Alle diese Elemente tragen dazu bei, die Trennkraft zu reduzieren, was zur Verbesserung der Druckqualität beiträgt. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über 60 LEDs mit einheitlicher Wellenlänge, eine Gruppe von plankonvexen Linsen und eine integrierte Luftkühlung sowie eine Wellenleistung von 16 mW/cm², die auf die Aushärtungsebene aufgebracht wird. Das hochauflösende LCD-Display mit einer XY-Auflösung von 50 μm und voreingestelltem Antialiasing ermöglicht es, scharfe Details, glatte Oberflächen und enge Toleranzen zu schaffen.

Bild 1: Der Form 4 beendet die meisten 3D-Drucke in weniger als 2 Stunden. Quelle: Formlabs.

Der Form 4 hat ein Druckvolumen von 200 x 125 x 210 mm (5,25 Liter) und eine Druckfläche von 250 cm², auf der Bauteile mit einer maximalen Länge von 27,3 cm gedruckt werden können. Er zeichnet sich durch ein 30 % größeres Druckvolumen als frühere Drucker und eine hohe Druckgeschwindigkeit von bis zu 100 mm pro Stunde aus. Diese Eigenschaften ermöglichen es, dass die meisten 3D-Drucke in weniger als 2 Stunden abgeschlossen werden, zwei- bis viermal schneller als jeder andere 3D-Drucker der Form-Serie, selbst bei großen Bauteilen oder Serien.

Kompatible Materialien

Neben dem umfangreichen bestehenden Harzportfolio von Formlabs kann der Form 4 mit sechs völlig neuen Harzen arbeiten, die höhere Geschwindigkeit, Zähigkeit, Präzision und Ästhetik bieten. Die Universalharze V5 (Clear, Grey, Black, White) ermöglichen einen zwei- bis fünfmal schnelleren Druck als der Form 3 mit besserer Festigkeit und Farbe. Das Schnellmodellharz eignet sich ideal für die schnelle Prototypenerstellung und die Herstellung von Modellen für die Kieferorthopädie, während das Präzisionsmodellharz für Dentalmodelle entwickelt wurde. Darüber hinaus bietet der Form 4 optional eine offene Materialplattform Open Platform, die es den Benutzern ermöglicht, zertifizierte Drittanbieterharze zu verwenden, benutzerdefinierte Druckeinstellungen festzulegen und völlige Freiheit beim Drucken mit jedem 405 nm-lichthärtenden Harz zu genießen.

Bild 2: Das neue Design der Harzkartusche ist effizienter und nachhaltiger. Quelle: Formlabs.

Die neu gestaltete Kartusche ermöglicht eine schnellere Harzabgabe, sodass ein leerer Tank in nur 2 bis 8 Minuten gefüllt werden kann, dank eines neuen Ventilsystems, das den Vorgang im Vergleich zum Form 3 fünf- bis zehnmal beschleunigt. Darüber hinaus verwendet das neue Kartuschendesign 63 % weniger Kunststoff, wodurch Abfall reduziert wird und gleichzeitig ein Liter Harz zuverlässig gelagert wird. Seine Form wurde ebenfalls optimiert und ist 30 % kleiner, wodurch wertvoller Platz gespart wird.

Benutzerfreundlichkeit

Die Form 4 zeichnet sich ebenfalls durch ihre Benutzerfreundlichkeit aus, da das Erlernen ihrer Nutzung nur etwa 15 Minuten dauert. Sie verfügt über eine automatische und intelligente Bauteilausrichtung und bietet zudem eine fortschrittliche Stützgenerierung. Das integrierte Resindosierungssystem, die validierten Druckeinstellungen und der Lastsensor der Kartusche erleichtern den Materialwechsel und tragen dazu bei, Abfälle zu minimieren. Die Benutzer können die Teile drucken, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass die Form 4 ohne Resin bleibt. Die verbesserten Dosier- und Heizfähigkeiten von Resin ermöglichen es Formlabs, fortschrittliche Materialien zu entwickeln, die zuvor außerhalb ihrer Reichweite lagen, wie solche mit sehr hoher Viskosität oder mit hohem Füllanteil.

Video 3: Die Form 4 wird mit validierten Einstellungen für viele fortschrittliche Materialien geliefert. Quelle: Formlabs.

Die sechs Steuerungssysteme der Form 4 tragen ebenfalls zur Benutzerfreundlichkeit dieses Druckers bei: Sie halten Temperatur und Harzniveau, Druckkräfte, die Nivellierung der Z-Achse und den Druckstatus in optimalen Bedingungen. Die Sensoren der Form 4 warnen die Benutzer vor möglichen Problemen, die während des Drucks auftreten können, durch automatische Diagnosen und gewährleisten die Lebensdauer des Druckers.

Video 4: Der 3D-Druck-Workflow mit dem Form 4 Drucker. Quelle: Formlabs.

Die Wartung des Druckers wird durch Erinnerungen an die vorbeugende Wartung und die kostenlose Dashboard-Software erleichtert. Im Vergleich zum vorherigen Modell (der Form 3) ist die Form 4 auch autonomer und intelligenter, da sie über WiFi-, Ethernet- und USB-Konnektivität verfügt, die die Koordination komplexer 3D-Druck-Workflows ermöglicht. Außerdem können die Benutzer dank der integrierten 5-MP-Kamera ihre Drucke in Echtzeit überprüfen, und die intuitive Benutzeroberfläche wird auf einem 7-Zoll-Touchscreen angezeigt.

Verfügbare Pakete

Der 3D-Drucker Form 4 kann mit einem Basispaket oder einem Komplettpaket erworben werden. Das Basis-Paket umfasst: einen Form 4 Drucker, einen Form 4 Harztank, einen Form 4 Mixer, eine Form 4 Bauplattform und ein Form 4 Finish Kit. Das Basis-Paket umfasst außerdem ein Jahr Garantie und die Preform-Software ist vorinstalliert.

Bild 3: Basis- und Komplettpaket. Quelle: Formlabs.

Das Komplettpaket enthält alle zuvor genannten Elemente sowie eine Flex-Bauplattform (anstatt der Standardplattform), die Reinigungsstation Form Wash (2. Gen), die Aushärtungsstation Form Cure, eine automatische Pumpe für Lösungsmittel und ein Jahr Service (Garantie und Pro Service Plan).

Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit

Die Form 4 schafft neue Chancen in allen Arten von Anwendungen, mit unvergleichlicher Geschwindigkeit und einem viel größeren Druckvolumen als die vorherigen Drucker. Dies macht sie in verschiedenen Sektoren sehr nützlich, wie im Automobil- und Transportwesen, in der Luft- und Raumfahrt, in der Fertigung und Industrie, in Konsumgütern und in der Bildung und Forschung.

Bild 4: Chirurgischer Ratschenmechanismus, der mit dem Form 4 Drucker 3D-gedruckt wurde. Quelle: Formlabs.

Die Qualität der mit der Form 4 hergestellten Teile ist praktisch makellos, unabhängig von dem verwendeten Harz oder dem Einsatz, der der Drucker erhalten hat. Die Zuverlässigkeit und Präzision, zusammen mit der unglaublichen Geschwindigkeit des Drucks und der Vielseitigkeit der verwendbaren Materialien machen die Form 4 zu einer der besten Optionen für den 3D-Druck mit Harz, ein sehr leistungsstarkes Werkzeug für die additive Fertigung, das sich mit dem Benutzer weiterentwickelt und an die Bedürfnisse anpasst.