รีวิว+แกะกล่อง Formlabs Form3

รีวิว+แกะกล่อง Formlabs Form3

Formlabs Form2 เปิดตัวปี 2015 เป็นเครื่องพิมพ์ 3มิติ ระบบ SLA ที่ได้รางวัลมากมาย ประสบความสำเร็จอย่างมาก มีการพัฒนาเรซิ่นต่อเนื่องมาเรื่อยปัจจุบันมีมามากกว่า 20+ ชนิดที่ใช้ทั่วๆไป(เทา/ขาว/ดำ/ใส) เรซิ่นเชิงวิศวกรรม(High Temp/Rigid/Tough/Durable) เรซิ่นทางการแพทย์-ทันตกรรม(Detal Resin/Clear LT Resin/Surgical Guide Resin)เรซิ่นที่ผ่านการับรองจาก FDA USA ปลายปี 2019 มีการเปิดตัว Formlabs Form3 (Print Size 145*145*185mm) (เป็นรุ่นพัฒนาต่อจาก Form2 ขนาดใกล้เคียงตัวเดิมสูงขึ้นมา 10mm) และรุ่นใหญ่ Form 3L ทีมีขนาดพิมพ์ใหญ่ขึ้นมาเป็นเป็น 335*200*300mm

Formlabs Form3 มีการพัฒนาเพิ่มขึ้นมาหลายๆส่วน ที่สำคัญสุดคงจะเป็นการเปลี่ยนระบบเลเซอร์ตกกระทบเป็นแบบ Low Force Stereolithography (LFS) จากเดิมที่ใช้ระบบ SLA ที่มีตัวกัลวานอมิเตอร์วาดภายในแนว XY ทำให้แสงเลเซอร์ที่ยิงไปที่เรซิ่นตั้งฉากตลอดเวลา งานที่ได้จึงคมขึ้น คุณภาพดีขึ้น นอกจากนั้นมีการเปลี่ยนการออกแบบดูหน้าตาทันสมัยขึ้น มี Sensor ในการตรวจกับเหตุขัดข้องต่างๆได้ดีขึ้น เรามาลงรายละเอียดกันต่อไปในบทความนี้คับ

Form3 ด้านซ้ายมือพัฒนาต่อมาจาก Form2 ส่วน Form 3L ด้านขวามือเป็นตัวใหญ่พิมพ์ได้ใหญ่ 335*200*300mm

แกะกล่อง

เริ่มที่ขนาดกล่องก่อนเลย กล่องของ Form3 มีขนาดใหญ่กว่าเดิมค่อนข้างมาก แพคมาค่อนข้างดีแน่นหนามีโฟมหุ้มทุกด้าน ตัวเครื่องมีขนาดกว้างขึ้นกว่า Form2 ตัวเครื่องด้านนอกเปลี่ยนจากวัสดุอลูมิเนียมมาเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป ในกล่องของ Form3 ประกอบต้วยตัวเครื่อง, คู่มือการใช้งานเบื้องต้น, สายไฟ, สาย connect ต่างๆ และ แผ่นปรับระดับตัวเครื่อง (ตัวเครื่องมีเครื่องวัดระดับน้ำ Build In มาให้อยู่แล้ว เอาแผ่นตัวนี้มาปรับ)

มีโฟมประกบส่วนบนและล่าง มีกระบะจับดึงขั้นมากจากกล่องได้
กล่อง Form3 ด้านขวา กล่อง Form2 ด้านซ้าย
จะเห็นว่าใหญ่กว่าชัดเจน

รูปร่างภายนอก

ตัวเครื่อง Form3 มีขนาดกว้างขี้นเล็กจากรุ่นก่อนหน้า ตัวเครื่องมีการออกแบบให้เอียงเงยหน้าขึ้น แปลกตาทันสมัย เอียงราบไปพร้อมกันระหว่างตัวเครื่องสีดำกับฝาปิดสีส้มใส ตัวเครื่องเปลี่ยนจากเดิมวัสดุอลูมิเนียม เป็นวัสดุพลาสติกฉีดขึ้นรูป หน้าจอใหญ่ขึ้น ละเอียดมากขึ้น Logo Formlabs ติดแสดงสถานะเครื่องพิมพ์ มีลำโพงเพิ่มขึ้นมาเป็นแจ้งเตือนสถานะเครื่อง เมื่อเปิดฝาสีส้มไปสุดฝาหลังจะไปสุดที่แนวระดับเดียวกับเครื่อง (Form2 เมื่อเปิดฝาเครื่องแล้วจะยื่นออกมาจากตัวเครื่อง) ทำให้สามารถวางชิดพนังได้เลย หรือ เหมาะกับตั้งเป็น Farm Printing (โรงงานพิมพ์ 3มิติ ที่ติดตั้งเครื่องจำนวนมาก)

เมื่อเปิดฝาเครื่อง สังเกตุว่า Form3 ระดับของฝาจะพอดีเป็นระดับเดียวกับด้านหลัง ในขณะที่ของ Form2 จะยื่นออกมาจากตัวเครื่อง
ด้านหลังของเครื่อง Form3 และ Form2
หน้าจอสัมผัส ไฟโลโก้แสดงสถานะ

ด้านบนของตัวเยื้องมาทางด้านหลังเป็นช่องใส่ ตลับเรซิ่น Resin Cartridge มีไฟติดแสดงสถานะการพิมพ์ ด้านบน (สามารถมองเห็นจากด้านหลังของตัวเครื่อง กรณีเครื่องอยู่ห่าง มองเห็นไฟสถานะดังกล่าวได้จากด้านหลัง)

ด้านบนของตัวเครื่อง มีช่องใส่ตลับเรซิ่น และไฟฟ้าแสดงสถานะ

ด้านหลังมีช่องเสียบสายไฟ (ใช้ไฟบ้านทั่วไป 220v), ช่องสาย LAN, ช่อง USB Port และช่องใสสาย Lock

  • Design ใหม่ ทรงเอียงขึ้น ตัวเครื่องสีดำเงา เวลาเปิดฝาจนสุด จะพอดีระนาบเดียวกับด้านหลังตัวเครื่อง
  • ตัวเครื่องกว้างขึ้น เพราะต้องใส่ LPU ข้างใน
  • วัสดุเปลี่ยนจาก ตัวเคลื่องอลูมิเนียม เป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป
  • มีลำโพงเสียงใส่เข้ามาบอกสถานะ
  • ด้านบนตัวเครื่องมีช่องใส่เรซิ่น กับไฟบอกสถานะด้านบน (มาสถานะเห็นจากด้านหลังของตัวเครื่อง)

การติดตั้งเครื่องคร้้งแรก

เมื่อติดตั้งเครื่องครั้งแรก จะมีเมนูแสดงไว้ในจอ LCD แสดงขั้นตอนการติดตั้งอย่างละเอียดให้ทำตามลำดับขั้นตอน

  • ถอดน็อตที่ล็อก LPU ออก (ตัวล็อคนี้ป้องกันไม่ใช้ LPU เครื่องที่ขณะขนส่ง
  • เชื่อมต่อ Wifi
  • ปรับระดับน้ำตัวเครื่อง เครื่องมีเครื่องวัดระดับน้ำ Digital มาให้อยู่แล้ว ให้ใช้จานปรับระดับที่แถมมาปรับระดับขาตั้งสี่ของเครื่อง
  • ใส่ถาดพิมพ์ Resin Tank
  • ใส่ฐานพิมพ์ Build Platform
  • ใส่ตลับเรซิ่น (ให้เขย่าก่อน) ใส่แล้วเปิดฝาตลับ

ระบบ Low Force Stereolithography (LFS) – Light Processing Unit(LPU)

Form3 มีระบบการฉายเลเซอร์ใหม่คือระบบดังกล่าวว่า Low Force Stereolithography เป็นการฉายเลเซอร์ให้ตั้งฉากกับถาดน้ำยาตลอดเวลาโดย การกวาดเลเซอร์ดังกล่าวจะทำที่แกนเดียว คือ แกน Yแทนที่จะกวาดทั้งสองแกนเหมือน Form2 โมดูลที่เคลื่อนที่อยู่บนแกน X นี่เองเรียกว่า Light Processing Unit (LPU) โดย LPU จะทำหน้าที่ฉายแสงและกวาดถาดพิมพ์ไปพร้อมๆกัน (ฟิล์มของถาดพิมพ์หย่อนและไม่ได้สัมผัสชิ้นงานตลอด เพื่อลดแรงสูญญากาศ)

เริ่มต้นในการฉายแสงที่เลเยอร์นั้นๆ โดยการที่ LPU เคลื่อนที่ในแนวแกน X (ซ้าย-ขวา) ด้วยมอเตอร์ ขณะเคลื่อนที่ไปนั้นจะ LPU จะยิงแสงเลเซอร์ขึ้นมาในแนวแกน Y (ด้านลึกของตัวเครื่อง) ด้วยกัลวานอมิเตอร์ การทำงานมอเตอร์และกัลวานอมิเตอร์นี่เองทำให้เกิดการถาดในแนว X-Y และยังทำให้ชิ้นงานตั้งฉากตลอดเวลา — ขอดีของแสงที่ตั้งฉากนั้นจะเป็นการควบคุมแสงที่มีคุณภาพมากกว่าแบบเก่า โดยเฉพาะส่วนขอบของการกวาดเลเซอร์ กัลวานอมิเตอร์แบบ X-Y นั้นแสงที่กึ่งกลางของพื้นที่พิมพ์จะตั้งฉาก แต่ยิ่งจากจากกึ่งกลางเท่าไรแสงจะยิ่งทแยงเท่านั้น เมื่อแสงทแยงคุณภาพจะลดลง ไม่คม จากการหักเหของแสง

Note : Form2 เป็น galvanometer XY จะมีจุดเลเซอร์อยู่ที่ 140um ส่วน Form3 เป็น galvanometer Y อย่างเดียวจึงมีจุดเลเซอร์อยู่ที่ 85um ซึ่งเล็กกว่าละเอียดกว่า

หน้าที่อีกอย่างของ LPU คือการดันฟิลม์ให้ตึง ณ จุดที่พิมพ์ เมื่อผ่านจุดที่พิมพ์ ฟิลม์ที่จุดนั้นหย่อนลง ลดแรงดึงสูญญากาศ Vacuum Force

แสดงให้เห็นการทำงาน LPU เคลื่อนที่แกน X ระหว่างเคลื่อนที่จะกวาดแสงเลเซอร์ในแกน Y ฟิล์มจะหย่อนและไม่ได้สัมผัสชิ้นงานตลอด ทำให้ลดแรงดึงสูญญากาศ
จะเห็นว่าแสงเลเซอร์ตกกระทบกับกระจกโค้ง(ทรงพาลาโบลา) แสงที่ยิ่งไปยังถาด จะตั้งฉากตลอดเวลา

 

ถาดน้ำยา Form3 Resin Tank

Form3 Resin Tank มีการออกแบบใหม่ หากแกะกล่องออกมาจะประกอบด้วย 3 ส่วน

  • กล่องพลาสติกที่ไว้เก็บถาดที่ใช้แล้ว เก็บได้มิดชิด
  • ตัวถาด ก้นถาดมีลักษณะเป็น ฟิล์ม
  • Mixer ก้านสีดำพร้อมแถบแม่เหล็ก ทำหน้าที่กวาดชิ้นงาน

การใช้ร่วมกันกับ Form2

Form3 สามารถใช้ ฐานพิมพ์ (Build Platform) และ Resin Cartridge ตัวเดียวกับ Form2 ได้โดยมีรายละเอียดดังนี้ >>List ของเครื่องเรซิ่นที่ใช้ได้<<  นอกจากนี้ Form3 ยังสามารถใช้งานร่วมกับ Form Wash, Form Cure, Finish Kit แบบเดียวกับ Form2 ได้

สุดท้าย Software Preform ทำงานเหมือนเดิม ที่ต่างไปคือ ระยะเวลาในการพิมพ์เร็วขึ้น รองรับ Support ขนาดเล็กลง

ทดลองพิมพ์ – เราทดลองพิมพ์ 2 ไฟล์

เราใช้ไฟล์ทดสอบเครื่องพิมพ์ โดยมีเสา 4 เสา และ ส่วนทดสอบรายละเอียดตรงกลาง ไฟล์ดังกล่าวเป็นการทดสอบความละเอียดในการพิมพ์ (ส่วนตรงกลาง) และความคาดเคลื่อนของการยิงแสง (เสาทั้งสี่) เสาทั้ง 4 นั้นจะประกอบด้วยเสาซ้อนๆกัน โดยระบุเป็นตัวเลข เลข1-5 มีการย้ำเลเซอร์จากน้อยไปมาก

Note : ธรรมดาไฟล์พิมพ์งานทั่วไปไม่ได้มีการย้ำหรือซ้อนชิ้นงานกันขนาดนี้ ไฟล์เทสนี้เป็นต้องให้เครื่องทำงานเกินความสามารถปกติของมัน

ไฟล์ Test ชิ้นงาน ตรงกลางดูรายละเอียด Detail การขึ้นรูป เสาทั้ง 4 ไว้ดูความคลาดเคลื่อน
เสา 1 ต้นประกอบด้วย ทรงสี๋เหลี่ยมย่อยหลายๆก้อน ยิ่งส่วนที่เป็นเล็ก 5 จะมีก้อนสี่เหลี่ยมซ้อนกันถึง 9 ชั้น
ดูความละเอียดที่เครื่องทำได้ เสาเล็กสุดมีความเล็กขนาดเส้นผม

เมื่อลองพิมพ์ดุเราเชค ความใสของชิ้นงานที่พิมพ์ออกมา และ Detail ที่ได้ ปรากฏว่า Form3 ทำได้ดี Detail ครบโดยชิ้นงานยังมีความใสในระดับที่น่าพอใจ โปรดดูรูปประกอบ

เก็บได้ละเอียดได้ครบถ้วน เหลี่ยมเป็นเหลี่ยม ทรงกลมเป็นทรงกลม
พิมพ์ออกมาได้ใส Shape เป็นเหลี่ยมตรง รอยเลเยอร์น้อยกว่า
ทดสอบความเป็นเหลี่ยม และความใส

ไฟล์ที่สองเป็นการพิมพ์เต็มขนาดที่เครื่องพิมพ์ Formlabs Form3 ทำได้คือขนาด 145*145*185mm โดยเราตั้งความละเอียดในการพิมพ์ต่อชั้นหยาบที่สุดคือ 100Micron มาดู Video การทำงานแบบ Timelapse กับครับด้าน เราใช้ไฟล์นี้เครื่องทดสอบความเร็วในการพิมพ์ โดยค่า Estimate โดย Software บอกว่าชิ้นนี้เราต้องใช้เวลาในการพิมพ์ 25ชม. แต่เอาเข้าจริงตอนกดสั่งพิมพ์เป็น 21ชม. หากเทียบกับแล้ว เราพิมพ์ไฟล์นีักับ Form2 ใช้เวลาในการพิมพ์ 28ชม. สรุปจากการทดสอบเบื้องต้น Form3 พิมพ์ไฟล์นี้ได้ใหญ่กว่า และเร็วกว่าประมาณ 30% เนื่องจากไม่ต้องมีขั้นตอนกวาดเรซิ่นทุกๆชั้นเหมือนกับ Form2

นอกจากนี้มีการทดสอบอีกมาก เช่นการทดสอบพิมพ์ชิ้นงานและซัพพอท เนื่องจากเลเซอร์ตกกระทบตั้งฉากเป็นมีขนาดเล็ก Support จึงมีขนาดเล็กตาม แกะง่าย แต่งชิ้นงานตอนสุดท้ายง่าย

สรุป

จากการได้ทดลองใช้เครื่องทางทีมงานสรุปว่า Formlabs Form3 เป็นเครื่องพิมพ์ที่น่าใช้มาก เครื่องสวย, ออกแบบมาให้ใช้ง่าย คิดมาให้ End User เยอะ (ธรรมดาเครื่องพิมพ์ระบบเรซิ่นจะใช้งานค่อนข้างยากและเลอะเทอะ) สรุปเป็นข้อๆได้ดังนี้

ข้อเด่น

  • ออกแบบมาดี ใช้ง่าย คิดเผื่อคนใช้เยอะ
  • ระบบ Low Force Stereolithography ทำให้พิมพ์ชิ้นงานได้ ละเอียดขึ้น ใสขึ้น
  • Support มีขนาดเล็กลงอย่างเห็นได้ชัด ทำให้แกะชิ้นงานได้ง่าย
  • ความเร็วในการพิมพ์เร็วขี้น (จากที่เราทดสอบไฟล์ 2 ไฟล์ประมาณ 20-30%)
  • มีเรซิ่นให้เลือกใช้เยอะ ทั้งแบบการแพทย์ / วิศวกรรม / Jewelry
  • ใช้งานร่วมกับ Form Wash และ Form Cure ได้

จุดด้อย

  • วัสดุตัวเครื่องเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป (Form1, Form2 ตัว Body เป็นอลูมิเนียม)
  • เครื่องใหญ่ ไปหน่อยคับ

ข้อมูลเพิ่มเติม

>> สั่งซื้อ Formlabs Form 3 ที่นี่ <<