3D-printen wordt een groot onderdeel van ons bedrijf. Onze klanten gaan steeds meer over op 3D en wij gebruiken het dagelijks om schaalmodellen te bouwen en te repareren. We zijn echter een kritische klant en willen bereiken wat onze geschoolde werknemers met de hand kunnen doen. We hebben verschillende FDM-systemen geëvalueerd, maar dit is gewoon niets voor ons omdat de oppervlaktekwaliteit ‘slecht’ is en er complexe ondersteuningsstructuren nodig zijn. SLS-prints zijn ook niet echt wat we zochten met een ruw oppervlak en vrij moeilijk te schilderen. Kleurenprints kwamen niet eens in de buurt van onze handgebouwde modellen. We gebruiken al jaren industriële jettingtechnologie die we zelf reinigen en schilderen. Het levert fantastische modellen op met zeer fijne details, maar tegen een prijs. Maar er was gewoon nog niets dat kon concurreren op detail EN bouwgrootte. Misschien tot nu toe...

In april introduceerde Formlabs de Form 3 en Form 3L. Een desktop SLA printer. Ik was bekend met Formlabs, maar het kleine bouwvolume was nooit een optie. De Form 3L brengt hier echter verandering in. Er is nog iets anders dat mijn interesse heeft gewekt. Veel anderen proberen alleen maar de bestaande SLA/DLP-technologie te verbeteren, met alle gebreken van dien. Formlabs heeft buiten de gebaande paden gedacht en 2 belangrijke zaken verbeterd. 1) De hechtingskrachten van de print op de harstank en 2) Het feit dat een centraal laserpunt steeds ovaler wordt naarmate je verder van het midden weg gaat. Het is fantastisch om te zien dat een bedrijf dit doet.

Waar industriële SLA-printers rechtop printen, print Formlabs ‘ondersteboven’. Bij industrieel printen staat het model rechtop, rustend op een plaat die in een groot vat hars zakt. Elke laag wordt op de volgende gebouwd en het onderdeel heeft weinig andere stress dan de zwaartekracht. Het nadeel is dat je een grote machine hebt. De laser moet boven de kuip staan en de kuip moet altijd ‘vol’ zijn. Je krijgt dus een aanzienlijk grotere en dure machine. Het vat bevat vele liters, dus het wisselen van materiaal is een hele onderneming (en duur om te vullen).

Desktopprinters draaien dit proces echter om. Het model moet op de bouwplaat blijven plakken die vervolgens omhoog beweegt! Aan de onderkant bevindt zich een doorzichtig bouwvat met slechts een klein laagje hars. De laser werkt op de bodem van dit vat. Het model wordt op de bodem van de kuip gebouwd en bij elke laag moet het onderdeel omhoog worden getrokken en van de kuipbodem worden gescheiden. Dit zorgt voor enige spanning op het onderdeel. Door de beperkte hoogte tussen de laser en de bodem van de kuip was het ook bijna onmogelijk om een groter bouwoppervlak te creëren vanwege de onnauwkeurigheden die ontstaan als je de laserstraal te veel schuin houdt. Het laserpunt wordt ovaal en de kuipvloer heeft een bepaalde reflectie.

Met de Form3 heeft Formlabs deze belangrijke punten sterk verbeterd. De laser staat nu niet meer stil, maar beweegt van links naar rechts. Hij is ingebouwd in een lichtverwerkingsunit. Binnen deze LPU staat de laserstraal nog steeds onder een hoek van voor naar achter, maar dankzij een ingenieuze set spiegels raakt hij de vatbodem altijd in een rechte hoek, zodat hij een perfect rond punt heeft. Samengevat. De laser wordt verplaatst om de y-richting te bestrijken, terwijl de hele lasereenheid wordt verplaatst om de x-richting te bestrijken. Het tweede voordeel hiervan is dat Formlabs nu een volledig flexibele kuipvloer heeft. En alleen waar de LPU zich op dat moment bevindt, wordt de kuipvloer opgeduwd tot de juiste laaghoogte zodat de laser zijn werk kan doen. Hierdoor zijn de afpelkrachten aanzienlijk verminderd. Het voordeel is een hogere nauwkeurigheid door minder stress op het onderdeel en minder stress betekent ook dat er kleinere en minder steunen nodig zijn.

Nadat we hadden deelgenomen aan de Formlabs Roadshow en een aantal van hun onderdelen hadden geëvalueerd, bestelden we 6 van onze eigen onderdelen. Deze waren allemaal geprint in standaard grijze hars en op 0,1 mm laaghoogte.

Ons eerste object is een hydraulisch aggregaat dat we eerder gebruikten. We kunnen hem gemakkelijk vergelijken met die van onze spuitmachine. De eerste indruk is geweldig. Op de ingezoomde foto's zijn de laagjes nog zichtbaar, maar als je naar het onderdeel kijkt en eraan voelt, zie je dat bijna niet en het oppervlak ziet er glad uit en voelt ook glad aan. Alle details vallen op, zelfs een paar hele kleine. De rij schroeven langs de zijkant steekt eigenlijk maar 0,13 mm uit in het model en ze zijn allemaal zichtbaar in de print. Het verwijderen van de steun was eenvoudig. Het voelt in het begin erg stijf aan, dus het voelde een beetje lastig om er wat kracht op te zetten met een delicaat model, maar één voor één begonnen ze los te komen en al snel was de hele steunstructuur verwijderd zonder enige schade aan het model. Ik moet vermelden dat Formlabs dit model onder een zeer lage hoek heeft geprint, zodat de laaglijnen zichtbaar zijn bovenop het model. Als het onderdeel meer onder een hoek was geplaatst, zou het dak ook glad zijn. Er is natuurlijk wel wat rondheid, als je het vergelijkt met onze industriële printer. Waar de jettingmachine scherpe hoeken maakt, zijn de hoeken van Formlabs gladder en ronder, maar dit is op microscopisch niveau. Een nadeel van jetting is dat er twee vloeistoffen worden gebruikt. Een opbouwvloeistof en een ondersteuningsvloeistof. Waar ze elkaar raken is er altijd een kleine hoeveelheid mengsel van de twee, waardoor een ‘pluizig’, niet zo glad oppervlak ontstaat. We kunnen dit goed zien in ons voorbeelddeel. Waar een uitstekend deel in het model dat ondersteuning nodig heeft, een heel stuk oppervlak eronder creëert dat tekenen van ‘pluizigheid’ vertoont. Dit was altijd een vervelend iets dat geschuurd moest worden of waarmee gerekend moest worden tijdens het ontwerpen. Aan de andere kant kunnen we zien dat de industriële machine fantastische scherpe details heeft, vooral in de goten aan de zijkant en bovenkant. De ultrafijne goot is volledig afgedrukt op de industriële machine, maar is volledig gesloten op de Form3. De gootgaten zijn 0,2 mm en de tussenwanden zijn 0,05 mm. Verbazingwekkend dat onze spuitgietmachine dit gewoon bouwt. En chapeau voor Formlabs om zo dichtbij te komen tegen een fractie van de kosten.

Onderdeelgrootte vs CAD: Lengte 40,60 mm (CAD 40,57), breedte 16,58 mm (CAD 16,42)

er komt nog meer...