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
แกะกล่อง
เริ่มที่ขนาดกล่องก่อนเลย กล่องของ Form3 มีขนาดใหญ่กว่าเดิมค่อนข้างมาก แพคมาค่อนข้างดีแน่นหนามีโฟมหุ้มทุกด้าน ตัวเครื่องมีขนาดกว้างขึ้นกว่า Form2 ตัวเครื่องด้านนอกเปลี่ยนจากวัสดุอลูมิเนียมมาเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป ในกล่องของ Form3 ประกอบต้วยตัวเครื่อง, คู่มือการใช้งานเบื้องต้น, สายไฟ, สาย connect ต่างๆ และ แผ่นปรับระดับตัวเครื่อง (ตัวเครื่องมีเครื่องวัดระดับน้ำ Build In มาให้อยู่แล้ว เอาแผ่นตัวนี้มาปรับ)
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)
ด้านบนของตัวเยื้องมาทางด้านหลังเป็นช่องใส่ ตลับเรซิ่น Resin Cartridge มีไฟติดแสดงสถานะการพิมพ์ ด้านบน (สามารถมองเห็นจากด้านหลังของตัวเครื่อง กรณีเครื่องอยู่ห่าง มองเห็นไฟสถานะดังกล่าวได้จากด้านหลัง)
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
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
เมื่อลองพิมพ์ดุเราเชค ความใสของชิ้นงานที่พิมพ์ออกมา และ Detail ที่ได้ ปรากฏว่า Form3 ทำได้ดี Detail ครบโดยชิ้นงานยังมีความใสในระดับที่น่าพอใจ โปรดดูรูปประกอบ
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
- มีเรซิ่นให้เลือกใช้เยอะ ทั้งแบบการแพทย์ / วิศวกรรม / Jewelry
- ใช้งานร่วมกับ Form Wash และ Form Cure ได้
จุดด้อย
- วัสดุตัวเครื่องเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป (Form1, Form2 ตัว Body เป็นอลูมิเนียม)
- เครื่องใหญ่ ไปหน่อยคับ
ข้อมูลเพิ่มเติม