Řada stereolitografických (SLA) zařízení Form od společnosti Formlabs dnes patří mezi vůbec nejznámější stolní 3D tiskárny své třídy. Přináší zajímavý poměr vlastností ku ceně u technologie, která byla ještě nedávno vyhrazena převážně drahým profesionálním tiskárnám. Co designově povedené zařízení umí a jak se liší třeba od tiskáren na tavené termoplasty?
Kapitoly:
1. Jak se zrodil Form 2, jak funguje stereolitografický 3D tisk, příslušenství, jak připravit model.
Kompletní redakční test s představením stereolitografického tisku vám nabízíme formou videa v HD rozlišení s představením tiskárny a jejích parametrů, s ukázkou výtisků i hodnocením:
Na obrázky a ukázky stručnější textovou verzi najdete níže.
Form 2 a jeho předchůdci
Form 2 sbírá již od svého uvedení v září loňského roku ocenění, za všechna třeba ta prestižní od magazínu Make, ale i vysoké známky od zákazníků komunitní sítě 3D Hubs za kvalitu dodaných výtisků. Málokdo by před čtyřmi lety asi hádal takto úspěšnou dráhu projektu, který svou pouť začal kampaní na komunitním investičním portálu Kickstarter. Tehdejší obrovský zájem fanoušků byl později odrazovým můstkem k vývoji vylepšené varianty Form 1+, která řešila neduhy svého předchůdce a vylepšovala hlavně spolehlivost tisku.
Aktuální model Form 2 zvýšil tisknutelný objem až na 145 × 145 × 175 milimetrů – a to je v třídě stolních tiskáren využívajících tvrzení tekutých pryskyřic už zajímavá hodnota. Výrobce s aktuálním modelem slaví prodejní úspěchy a ze Spojených států nyní více expanduje do Evropy i Asie. Nedávno se tiskárna díky českému distributorovi 3Dwiser konečně objevila i na středoevropském trhu, takže jsme neváhali a přijali nabídku podívat se na ni blíže v redakčním testu.
Nebojte se vystřelit laserem do pryskyřice
Máte-li zkušenosti s dnes nejrozšířenějším stolním FDM/FFF tiskem, můžete na většinu z nich rovnou zapomenout. Stereolitografie, kterou pomohl přivést na svět už v raných 70. létech japonský vědec Hideo Kodama, totiž funguje zcela jinak. Má své vlastní zásady, výhody i omezení. Na rozdíl od robustního FDM tisku zůstává stereolitografie dodnes prací v malé chemické laboratoři, kde se vám budou nadmíru hodit ochranné rukavice.
Materiálem pro stereolitografický tisk jsou na světlo citlivé pryskyřice. Ty na míru vyrobené pro tiskárny Form zahrnují i verze se zvýšenou odolností, pružností, pro tisk forem na odlévání či pro zubní laboratoře. U tekuté pryskyřice je velmi důležitá precizní, pozorná práce, jinak se vaše pracoviště může velmi rychle změnit v lepkavé peklo. Formlabs proto rovnou dodává příslušenství, které práci s chemikáliemi usnadňuje. Praktické jsou i textové, obrázkové a video návody na stránkách výrobce, kde si snadno vyhledáte všechny potřebné postupy, včetně těch pro případ nečekaných situací. Angličtina je zde nutná, podporu v mateřštině pak nabídne český prodejce. Před úplně prvními pokusy se stereolitografií vřele doporučujeme zaškolení.
Jak funguje stereolitografický 3D tisk?
V případě Formu 2 jsou pryskyřice vytvrzovány 250miliWattovým laserovým paprskem. Na rozdíl od DLP zařízení, která vytvrzují materiál pomocí projektorů, zde takřka ztrácí význam počítat rozlišení v osách X a Y. Paprsek lze totiž díky galvanometrům a optické soustavě zrcátek velmi přesně polohovat po celé ploše. Rozhodujícími pro přesnost výsledku jsou spíše průměr vytvrzovacího bodu – 140 mikrometrů – a zvolená výška vrstvy od 25 do 100 mikrometrů. Ani výška vrstvy však není přesně srovnatelným ekvivalentem s výtisky na FDM tiskárnách. Rozhraní vrstev je okem méně patrné, tedy bez výrazného, pro 3D tisk tolik charakteristického vroubkování. Také průřez výtisků z pryskyřice je – až na občasnou uvízlou bublinku vzduchu – takřka homogenní.
Form funguje oproti některým jiným SLA tiskárnám vzhůru nohama. Tisková podložka je zavěšena na vertikálně pohyblivém ramenu a jednotlivé vrstvy přibývají u průsvitného dna nádržky. Po vytvrzení každé nové vrstvy je dosud hotová část modelu odloupnuta pohybem nádržky ke straně a podložka se zvedá až nad úroveň hladiny pryskyřice. Materiál v nádržce je před každou vrstvou provzdušněn stěračem pohybujícím se ze strany na stranu, který současně čistí dno nádržky. Musí být čisté, právě přes ně působí laser na materiál. Výhodou tohoto přístupu je použití menšího množství jinak drahé pryskyřice pro práci. Tiskárna si materiál sama doplňuje z litrového zásobníku a přihřívá na teplotu okolo 35 stupňů Celsia.
Co vše dostanete k tiskárně
Form 2 navazuje na střídmé designové zpracování svých předchůdců a jen tak si jej nespletete zejména díky oranžovému ochrannému krytu, který se odklápí směrem nahoru. Ovládání notně usnadňuje komfortní dotykový barevný displej doplněný potvrzovacím tlačítkem. Kromě tiskárny je důležité i příslušenství v podobě dvojice nádržek na tekutý čistič výtisků – isopropylalkohol, IPA. Šikne se i dvoupolohový stojánek na vyjmutou tiskovou podložku, špachtle, páčidlo pro odlomení výtisku od podložky, kleštičky na odstřižení podpor či pinzeta na manipulaci s nehotovým modelem. Nechybí ani větší množství ochranných rukavic a další drobnosti.
Při prvním spuštění si tiskárna vyžádá aretaci pomocí nožek v rozích a pomocného kroužku, kterým můžete výšku v rozích upravit. Kromě drátového připojení, které využijete třeba při aktualizaci firmwaru, umožňuje tiskárna také přenos připravených modelů z počítače přes WiFi. Bezdrátové připojení bylo stabilní, po prvním nastavení fungovalo po celou dobu testu. Na zabudovanou kamerou pro vzdálenou kontrolu tisku zde ale zapomeňte.
Také při navrhování modelů k tisku je vše jinak
Pro stereolitografii platí jiné zásady než pro FDM tisk. Najdete je přehledně na stránkách podpory společnosti Formlabs. A chcete-li být při tisku co nejúspěšnější, doporučíme se jich držet. Mimochodem, dočasným podporám se zde nevyhnete, takže rovnou počítejte s tím, že s modely po tisku budete vždy ještě dál pracovat.
Jednou ze zásad, které zabraňují selhání během tisku, je snaha minimalizovat tisknutý objem v každé z vrstev. Modely se z tohoto důvodu neorientují co největší plochou na tiskovou podložku, jako u technologie FDM, ale naopak šikmo. Je to z důvodu úspěšného odloupnutí každé vytvrzované vrstvy od dna nádržky. Podobně je dobré počítat s tím, že část nevytvrzené pryskyřice musí mít kudy z modelu odtékat. Vyplatí se také připravovat objemnější modely duté. Sníží se tím spotřeba dražšího materiálu a model se odlehčí.
