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.

2. Aplikace PreForm a nastavení tisku, průběh tisku s ukázkou, dražší provoz, ukázkové modely, hodnocení redakce.


 

Jak připravit úspěšný tisk

Alfou a omegou úspěšného 3D tisku na stereolitografické tiskárně je předtisková příprava modelu, jeho orientace a vygenerování podpor. Je zde nejprve potřeba nabrat zkušeností, pomoci může i kvalitní software. A aplikace PreForm od Formlabs ušla velký kus cesty. I méně zkušeným tiskařům se snaží pomoci s automatickým návrhem doporučené orientace modelu, stejně tak i podpor, které model udrží po celý průběh 3D tisku. Zohledněn je vždy typ používaného materiálu, na který se aplikace ptá už při spuštění.

Aplikace PreForm automaticky navrhne orientaci modelu i rozmístění podpor začínajícím uživatelům
Aplikace PreForm automaticky navrhne orientaci modelu i rozmístění podpor začínajícím uživatelům

Začátečníci asi vsadí na funkci One Click Print, která se o kompletní přípravu pro tisk postará sama. Navržené parametry, včetně hustoty podpor nebo jejich tvaru, lze ale měnit i ručně. S trochou zkušeností se sami brzo pustíte do úpravy orientace modelu, abyste nemuseli začišťovat zbytky dočasných podpor z pohledových či vnitřních funkčních ploch. Praktická je možnost intuitivně měnit a přemísťovat vygenerované podpory, přičemž vám aplikace přímo na modelu červeným odstínem ukazuje, kde by mohla být problematická místa.

Rozmístění podpor lze pohodlně upravit podle potřeby
Rozmístění podpor lze ručně upravit podle potřeby přímo na modelu

Přístupné uživatelské rozhraní se uživatelům rychle dostane do krve. Jen občas aplikace odmítala načíst model, se kterými jiné programy pro přípravu tisku neměly problém. Podporován je nejrozšířenější formát STL, nové 3MF zatím využít nemůžete. Stejně jako firmware tiskárny, i aplikace PreForm je pravidelně vylepšována. Doporučuji na její aktualizace nezapomínat – kromě oprav přinášejí i nové možnosti.

Prostředí aplikace PreForm je intuitivní
Prostředí aplikace PreForm je intuitivní a nekomplikované

Jak probíhá typický tisk

Tisk probíhá postupně v několika fázích, přičemž první vrstvy, sloužící pro pevnou podstavu přiléhající k podložce, se vytvrzují déle. Poté se již laserem vytvrzují jednotlivé vrstvy, podle volby v tloušťce od 25 do 100 mikrometrů. Tloušťce odpovídá i délka tisku – tedy jako obvykle: čím tenčí vrstva, tím delší tisk.

Tisková podložka je vyjímatelná, po skončení tisku se z ní odlomí model na vytištěné podstavě s podporami
Tiskovou podložku lze vyjmout po odklopení ochranného krytu

Během tisku je středně hlučný pohyb nádržky do stran, stěrače provzdušňujícího pryskyřici, ale zejména tiskové podložky pohybující se v ose Z pomocí klasické závitové tyče. Podobně jako u FDM tiskáren tak doporučíme umístit 3D tiskárnu alespoň za jedny dveře od klidového pracoviště. Samotná pryskyřice nebyla výrazněji cítit. Při opatrné manipulaci s čisticím isopropylalkoholem (IPA) v uzavřených nádržkách se pak dá vyhnout nápadnějšímu pachu na pracovišti.

Ukončení tisku je oznámeno na displeji a ztišením 3D tiskárny, pro nápadnější upozornění obsluhy by se hodil i akustický tón. Nejprve je nutno – už s navlečenými ochrannými rukavicemi – opatrně vyjmout tiskovou podložku a dát pozor na kapky dosud tekuté pryskyřice. Podložku lze uchytit na praktický dvoupolohový stojánek a pomocí dodaného nářadí odloupnout model. Díky podstavě nesoucí podpory, která má po celém obvodu vroubek usnadňující nadzdvižení, je to otázka chvilky. Model poté putuje do první nádržky s isopropylalkoholem, kde je potřeba jej pořádně propláchnout. Poté se zde odleží asi 10 minut, na dalších 10 minut putuje do vedlejší nádržky se stejným obsahem. Dvoukrokový postup pomáhá udržet delší životnost čistidla. Poté se model nechá oschnout a může se začít s odstraňováním podpor a dokončováním povrchu.

Hotový ukázkový výtisk s podporami
Hotový ukázkový výtisk s podporami (model: Golf Ball – Full & Sliced – I0NX)

Funkční pryskyřice se ještě dále vytvrzují v UV komoře pro stabilizaci mechanických vlastností výtisku. U námi testovaného základního materiálu tento krok nebyl nutný a vytvrzovací komora ani nebyla součástí příslušenství.

Počítejte s dražším provozem

U stereolitografické tiskárny je potřeba počítat nejen s vyšší pořizovací cenou, která u Formu 2 činí necelých 111 tisíc korun bez daně, a spotřebou pryskyřice pro tisk, ale také s dražším spotřebním materiálem. Lze sem zahrnout i náhradní nádržky, které se při tisku opotřebovávají, a výměnné stavební podložky, které se časem poškrábou. U pryskyřic nepočítejte s nijak velkým výběrem barev – běžné provedení zahrnuje kromě průsvitné ještě bílou, šedou a černou. Vyzkoušet ale můžete i odolný a pružný materiál či pryskyřice pro odlévací formy a zubní laboratoře. Pokročilé materiály pak stojí i násobek ceny základní pryskyřice.

Ukázkový výtisk (model: Flat-bottomed Moai – Drathus, thingiverse.com/thing:149271)
Ukázkový výtisk (model: Flat-bottomed Moai – Drathus)

Ukázkové modely

Tiskárnu jsme nechali vyrobit sérii různě složitých a náročných, spíše však menších modelů. Tiskli jsme v dvou hrubších vrstvách, tedy 50 a 100 mikrometrů, přičemž Form 2 si poradí i s 25 mikrometry, což už je skoro za hranicí posouzení pouhým okem. Na modelech se ukazuje hlavní síla stereolitografie – velmi hezké pojetí detailů a atraktivní zpracování povrchů, které nechává FDM tiskárny v tomto ohledu daleko za sebou. Rušivým prvkem občas byly pouze bublinky znatelné uvnitř průsvitného materiálu.

Ukázkový výtisk (model: High-Res Super Mario – Renato Tarabella, pinshape.com/items/16601-3d-printed-high-res-super-mario)
Ukázkový výtisk (model: High-Res Super Mario – Renato Tarabella)

Vidět je však i další charakteristická vlastnost stereolitografie – všudypřítomné podpory, které je nutno odstranit a začistit. A protože začišťování pomocí sady velmi jemných brusných papírů za mokra, hlazení pohledových povrchů korkem nebo závěrečná úprava olejem by vydaly na speciální video, většinu modelů ukazujeme ještě včetně podpor.

Při snaze o dodržení pokynů pro správnou přípravu modelů na tisk, včetně klíčové orientace a rozmístění podpor, jsme dosahovali více než devadesátiprocentní úspěšnosti tisku. To bylo vůbec nejpříjemnější překvapení celého testu, protože o problematické spolehlivosti mnoha SLA tiskáren koluje mezi 3D tiskaři množství historek. Je pravděpodobné, že u geometricky náročnějších a rozměrnějších modelů by se i naše úspěšnost tisku snížila, avšak spolehlivost bude přesto jednou z hlavní předností testovaného modelu.

Část testovacích modelů, na kterých jsme vyzkoušeli originální průhlednou pryskyřici
Část testovacích modelů, na kterých jsme vyzkoušeli originální průhlednou pryskyřici

Hodnocení redakce

Form 2 může být vstupní bránou do světa stereolitografického 3D tisku pro vážné zájemce. Díky dostatečně kvalitnímu zpracování odpovídajícímu ceně, uživatelsky přístupnému softwaru, technické podpoře výrobce a hlavně provozní spolehlivosti může Form 2 směle dělat vrásky výrobcům dražších SLA tiskáren. Mnoha profesionálním uživatelům totiž může stačit. Ne, nechceme tvrdit, že se tiskárna kvalitou tisku vyrovná třeba desetkrát dražším konkurentům, avšak výtisky stále nabízejí zajímavou přesnost při velmi atraktivním vzhledu. Využití funkčních materiálů pak možnosti Formu ještě dále rozšiřuje.

Ukázkový výtisk (model: Make: Rook, 2015 3D Printer Shoot Out SLA Test – Make Magazine, youmagine.com/designs/make-rook-2015-3d-printer-shoot-out-sla-test)
Ukázkový výtisk (model: Make: Rook, 2015 3D Printer Shoot Out SLA Test – Make Magazine)

Ač tuto myšlenku občas můžete zaslechnout, stereolitografie rozhodně nemá nahradit FDM tiskárny. Cílí jiným směrem a má své přednosti i omezení. Při pořizovací a provozní ceně je zřejmé, že si Form 2 nepořídí někdo, kdo by neměl předem jasno, k čemu stereolitografie využije. Pokud však výhod tvrzení pryskyřic využít dokáže, získá spolehlivé zařízení vynikající v poměru možností ku ceně.

 

Tiskárnu Form 2 zapůjčila společnost 3Dwiser, oficiální distributor produktů Formlabs pro Česko, Slovensko a Maďarsko.

 

Foto & video: Tomáš Vít 

Komentáře