國行首測 融資1億做3D打印機Form3測評(2)
傾聽用戶聲音 打造智能設備
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Form 3正如其名，已經是Formlabs第三代光固化3D打印產品。在2012年眾籌開始的時候，Formlabs就建立了官方論壇，吸引了一大批工程師、設計師、創客、3D打印愛好者，在這里不僅有3D打印的技術分析、體驗和分享，也有3D打印技術支持和問題解決板塊，而Formlabs工程師在論壇中為用戶解答疑惑、解決問題。
Formlabs官方論壇
幾乎沒有人能從一開始就做出完美的產品。Formlabs通過論壇廣泛收集用戶的問題和建議，在一代、二代機型用戶體驗的基礎上打造了幾乎全新的第三代光固化3D打印機Form 3。Form 3相比前代的Form 2機身尺寸略大一些，為40.5 × 37.5 × 53 cm，不過仍然屬于桌面型的3D打印機，可以輕松放置在辦公桌或工作臺上；梯形的機身獨具Formlabs的設計風格。
Form 3采用了最新的LFS 3D打印技術，可以認為是SLA光固化技術的進化版。在一代和二代機型上，Formlabs都采用了SLA技術——利用激光束照射液態的光敏樹脂表面，而光敏樹脂在一定波長和功率的光線照射下會迅速發生光聚合反應，分子量增大，從液態變成固態；當計算機精確控制激光照射的路徑時，就能固化出特定的形狀，再一層一層形成立體的物品。SLA技術并非Formlabs首創，早在1984年3D Systems公司的創始人Chuck Hull就發明了SLA 3D打印技術并獲得了美國專利授權，并陸續推出了工業和商用的大型SLA 3D打印機。
SLA 3D打印技術原理 圖源druckwege.de
而Formlabs的貢獻在于，將SLA 技術以小型化、低成本的方式在桌面上實現，正如他們最初創業時的愿景。不過顯然Formlabs的技術實力不止于此，而是繼續研發了創新的LFS技術來改進桌面光固化3D打印的精度和過程。在Form 3上引入了光處理單元LPU（Light Processing Unit），在X軸方向上依靠步進電機驅動整個LPU移動，也就是說光源是可以移動的；在Y軸方向上依靠一個電子振鏡和一個弧面反光鏡來移動光束，從而實現激光光斑的入射角度始終垂直于樹脂液面，使得光斑在各個位置上更均勻，固化單元更精確、細致；而前代SLA技術是固定光源下，依靠一組電子振鏡控制光束掃描位置，難免形成傾斜的入射角，從而影響固化的均勻程度。這是LFS技術的重大創新之一。
LFS 3D打印技術重大創新
另外相比FDM 3D打印技術400微米-800微米直徑的噴嘴，SLA技術的光斑更小，通常在100-200微米，因此SLA技術在精度和模型表面細節方面具備天然的優勢。而LFS技術進一步將光斑控制在85微米的超精細水平，進一步提升了模型表面質量和精細程度。
85微米超精細光斑
還有一個問題，就是固化每一層完成之后都需要剝離以避免樹脂與樹脂槽的粘連，而如何既保證足夠的固化強度、又使固化層更容易與樹脂槽剝離，成為了光固化3D打印制造商普遍面臨的問題；這也是用戶反饋期待Formlabs能實現的突破。LFS技術采用了柔軟的薄膜用作樹脂槽的底面，并且拉伸展平成為樹脂固化的平面，既保證了固化速度和強度，又使已經固化的一層更容易剝離，從而在打印速度上也有所提升。
重大創新之二：樹脂槽底部柔軟的薄膜
查閱資料顯示，在Form 3上Formlabs還使用了多達20個傳感器來提升3D打印機的智能和自動化程度。水平傳感器檢測打印機水平校準，樹脂余量傳感器可估計樹脂盒的剩余樹脂量，液位傳感器檢測樹脂槽中的樹脂平面，刮板傳感器檢測刮板工作狀態，還有激光功率傳感器、樹脂槽傳感器、進料傳感器等等，實現自動補充適量樹脂、每次打印前自動攪動并均勻混合樹脂等功能。大大減少人工的干預，提升自動化水平，同時提升3D打印成功率。
相比SLA技術，LFS技術的優點在于LPU設計帶來具備各項一致性的3D打印件，更小更精確的光斑帶來了更高的細節精度；柔軟薄膜帶來的剝離性能大大改善、固化速度有所提升；以及移動的LPU意味著更大尺寸的成型體積（因為SLA是固定光源，面積越大意味著激光傾斜角越大、精度越低），大尺寸的Form 3L就是最好的例子。
相比DLP 3D打印技術，由于精度受到DMD芯片分辨率的影響，再加上DLP技術專利所有權由德州儀器TI獨家掌握，因此DLP打印效果小而精、大則粗糙，無法實現大尺寸的成型；而LFS技術在小、中、大面積的尺寸上都能實現高精度3D打印。當然DLP的優點也源自它的整面曝光特點，打印速度相比SLA和LFS技術都快了不少。
相比LCD 3D打印技術，由于LCD 是近幾年誕生的新的光固化技術，因此解決方案成熟度遠不如SLA和LFS，并且光源對不同樹脂類型的兼容性也沒有后者好；另外由于LCD蒙版導致光效率不如SLA和LFS，因此在固化速度和打印速度方面LCD技術也沒有優勢。
相比FDM 技術，LFS技術在精度和模型表面質量方面有較大的優勢，尤其是在精度要求更高的牙科模型、珠寶首飾蠟模領域，LFS相比FDM 技術來說是不可替代的。
接下來我們來一一展示Form 3 3D打印機及相關附件和配件，更全面地認識它。
(責任編輯：admin)
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