Anfang April hat Formlabs die beiden neuen 3D-Drucker Modelle Form 3 und Form 3L angekündigt.

Während der Form 3 einen unwesentlich grösseren Bauraum gegenüber dem Form 2 hat will Formlabs mit dem Form 3L in neue Dimensionen vorstossen, hat dieser Drucker doch den fünffachen Bauraum des Form 3.

Weil die Ablösekräfte eines solch grossen Stereolithografie-Druckers enorm sind musste sich Formlabs etwas einfallen lassen. Herausgekommen ist ein Prinzip, das Formlabs LFS nennt, Low Force Stereolithography. Die beiden Herzstücke dieses Prinzips sind der neue Tank mit flexiblem Boden und die neue Light Processing Unit (LPU).

Der flexible Tankboden wird vom Drucker über die Einheit mit der LPU (Beschreibung siehe unten) gespannt so dass die Stelle des aktuellen Aushärtens jweils komplett flach ist. Eine Abrollvorrichtung bewirkt beim weiterfahren der optischen Einheit ein automatisches, sanftes Ablösen des Drucks vom Tankboden. Im Tank integriert ist ein Wischer, der neu nur noch einmal pro Druck, nämlich am Anfang, aktiv ist und dank einer magnetischen Ankopplung von Aussen nicht mehr mechanisch eingehängt werden muss. Mit der Oberseite sorgt der Wischer auch dafür, dass allfällige Überbleibsel des letzten Drucks von der Druckplattform entfernt werden. Ebenfalls integriert im Tank ist ein Level-Sensor, der neu aus einem Schwimmer-Arm und auf der Druckerseite einem induktiven Sensor besteht.

Harztank Form 3
Der neue Harztank für den Form 3 verfügt über einen flexiblen Boden.

 

Die neue Light Processing Unit beinhaltet die Laser-Diode und insgesamt drei Spiegel. Zuerst wird der Laserstrahl auf einen Galvano-Spiegel geleitet, der für die Positionierung in Y-Richtung, d.h. in Sichtrichtung des vor dem Drucker stehenden Betrachters, zuständig ist. Anschliessend fällt der Laserstrahl auf den neu eingeführten Falt-Spiegel, der dazu dient, die Abmessungen der LPU kompakt zu halten. Der letzte Spiegel schliesslich ist der Parabol-Spiegel, der sich durch die ganze (Y-)Länge der LPU zieht und bewirkt, dass der Laserstrahl unabhängig von der Y-Position immer senkrecht durch das optische Fenster des Druckers und durch den Tankboden fällt. Damit werden Verluste durch Streuung an diesen beiden Flächen minimiert und der Laserspot so klein wie möglich gehalten. Tatsächlich konnte die Spot-Grösse von 140 um beim Form 2 auf 85 um beim Form 3 bei gleichgebliebener Leistung gesenkt werden. Damit werden feinere Strukturen und eine höhere Leistungsdichte möglich. Letztere ist von Vorteil bei intransparenten Harzen.

Strahlengang durch die Light Processing Unit
Der Strahlengang durch die Light Processing Unit (LPU) welche für einen genauen, gleichbleibenden Laserspot über die gesamte Grundfläche sorgt.

 

In x-Richtung, d.h. quer zur Blickrichtung des Betrachters wird die Positionierung des Laserstrahls neu nicht mehr durch ein zweites Galvanometer vorgenommen sondern durch mechanische Bewegung der LPU mittels einer Kugelumlaufspindel. Im Form 3L verrichten zwei LPUs ihren Dienst; im Form 3 ist es eine einzelne.

Formlabs hat beim Design des neuen Models darauf geachtet, dass möglichst viele potentielle Service-Arbeiten am Gerät durch den Kunden am Einsatzort ausgeführt werden können. So ist etwa die LPU austauschbar und kommt fertig kalibriert ab Werk als Ersatzteil. Vor Ort ist nach dem Einbau nur noch eine durch den Kunden ausführbare Service-Kalibrierung nötig.

Der Form 3 verwendet die gleiche Bauplattform wie der Form 2 und auch die Kartuschen bleiben die gleichen. Beim Form 3L können zwei identische Kartuschen eingesetzt werden um die Laufzeit zwischen zwei Kartuschenwechseln zu verlängern.

Angesteuert werden die neuen Modelle mit preForm 3 welches ebenfalls einen kleinen Facelift erfahren hat. Neu ist auch das Remote Printing mit dem auf den neuen Modellen Drucke von jedem Punkt der Welt (mit Internet-Anschluss) aus via Dashboard gestartet werden können. Dazu kann der Drucker in einen speziellen Prime Modus versetzt werden bei dem der Druck aus der Ferne gestartet werden kann ohne am Drucker die Bereitschaft der Druckplattform und das Öffnen der Ventilklappe an der Kartusche bestätigen zu müssen.

 

Die wichtigsten Spezifikationen in Kürze:

  • Methode: Low Force Stereolithography (LFS)
  • Bauvolumen: 17.5 x 17.5 x 18.5 cm (Form 3), 33.5 x 20 x 30 cm (Form 3L)
  • Laserleistung: 250mW
  • Schichtdicke: 25-300 um
  • Heizung: Luftgeheizte Druckkammer
  • Bedienung: Interaktiver Touchscreen 5.5 Zoll
  • Abmessungen: 40.5 × 37.5 × 53 cm (Form 3), 77.5 × 52 × 73.5 cm (Form 3L, provisorisch)
  • Gewicht: 17.5 kg (Form 3), 48 kg (Form 3L)
  • Anschlussleistung: 250W (Form 3), 650W (Form 3L, provisorisch)

 

Der Form 3 wird im Verlauf des Sommers und der Form 3L gegen Ende 2019 verfügbar werden.