應用案例
消費產品 | 2024.10.08
Form 4L 重新定義大幅面 SLA 3D 列印
Formlabs 很自豪地推出 Form 4L，這是我們的下一代大幅面樹脂 3D 列印機，它將 Form 4 的速度、準確性和可靠性提升到一個全新的水平。
Form 4L 及其生物相容版本 Form 4BL 與 Form 4 和 Form 4B 均採用相同的突破性Low Force Display™ (LFD) 技術，但其設計目的是提供比我們桌面型號大近五倍的零件。
對於人體規模的原型、真正的按需製造輔助工具或消費級最終用途產品，Form 4L 可在創紀錄的時間內提供優質的零件 - 即使完整的建造量通常也會在六小時內完成。
與新的 SLS 粉末和Formlabs 生態系統的開放一起，Form 4L 代表了 Formlabs 使命的延續，即透過建造工具將他們的想法變為現實，無論規模或複雜程度如何，從而為我們的用戶提供支援。
借助下一代技術做大做強
Form 4L 可以在同一天生產採用通用材料的大型、高度詳細的零件。
Form 4建立了可存取 SLA 3D 列印的新範例 - 新一代 LFD 技術實現了比以往更快的列印速度，而不會影響準確性或可靠性。 Form 4L 採用相同的列印引擎，尺寸更大：其建造體積是 Form 4 的 4.6 倍，為 35.3 x 19.6 x 35.0 公分（13.9 x 7.7 x 13.8 英吋），甚至比其前身 Form 3L 大 13%。
與我們之前的大幅面 SLA 3D 列印機 Form 3L 和 Form 3BL 相比，Form 4L 速度更快、更可靠、更易於操作和維護。大幅面 Form 4L 可以瞬間將每一層液體樹脂暴露在強大的光處理單元 4L (LPU 4L) 中，而 Form 3L 的雙雷射運動必須追蹤每個形狀。當在 Form 3L 上列印大型零件或多個較小零件時，雙雷射製程可能會增加數小時的列印時間。對於 Form 4L，覆蓋多少建造體積並不重要 - 光源會在移動到下一層之前立即固化每一層，從而產生大部分零件，在午餐後立即完成。
Form 3L 是第一款真正可用的大幅面樹脂 3D 列印機，但其較慢的列印流程常常為迭代工作流程帶來障礙。對於想要利用 SLA 的材料多功能性和列印品質的產品設計師、工程師和模具製造商來說，持續多天的列印時間會減慢速度並導致開發過程中的停滯時間。
Form 4L 的列印速度極快，使這些項目能夠在不停機的情況下繼續進行 - 現在可以每天多次運行大型零件或許多較小的零件，以便創新能夠與您的團隊保持同步。
Form 4L 為博澤提供當日機器人焊接夾具
博澤北美公司的傑里米·麥克米倫 (Jeremy MacMillan) 在不到四個小時內拆除了他打印的多件機器人焊接裝配夾具。該零件經過清洗和後固化後立即被送往焊接部門，該部門用它來製定新的焊接程序來製造汽車座椅框架。
在全球五大家族汽車供應商之一的博澤，積層製造在設計和最終用途製造中發揮重要作用。在博澤北美工廠，3D 列印用於大量創建高保真原型、按需夾具和固定裝置，甚至為 BMW 等 OEM 合作夥伴使用 SLS 列印數十萬個最終用途汽車零件。
在博澤北美，焊接部門經常在專案之間切換，每次焊接機器人轉換到新產品線時，都必須預先編程，以適應新專案的特定參數。
使用金屬最終用途零件對焊接機器人進行編程非常昂貴，並且在焊接站準備好教導設備時通常無法使用這些零件。 3D 列印提供了一種快速且廉價的解決方案，但它有特定的要求：這些座椅導軌的尺寸需要大幅面3D 列印機，能夠快速生產具有良好尺寸精度和固定到焊接夾具上的強度的高精度零件。
座椅零件採用 Fast Model Resin 列印在 Form 4L 上，經過清洗、固化，並在三個小時內組裝到機器人焊接機上。這使得團隊能夠快速地教導機器人動作。
此類安裝裝置可協助焊接團隊在產品線之間快速且有效率地過渡。它們高度準確、價格實惠，並且可以無限複製，以防需要更改或更換。
週二上午，博澤團隊開啟了新到貨的 Form 4L 大幅面 SLA 3D 列印機。該設定只花了 30 分鐘，很快他們就可以使用 Fast Model Resin 列印大型焊接設定零件。這些零件分為四塊，幾乎填滿了整個建造體積。儘管尺寸較大，Form 4L 在兩小時內就完成了列印，經過快速清洗和後固化後，僅 45 分鐘後夾具就安裝在焊接機器人上。
這些零件模仿汽車座椅導軌的設計，透過焊接形成座椅框架組件。 Form 4L 更大的建造體積意味著博澤團隊只需列印幾塊即可組裝，以便對焊接機進行精確編程。
一旦焊接機器人掌握了正確的參數，它就可以快速有效地焊接數百或數千個座椅導軌，並為座椅框架組裝做好準備。
「新的 Formlabs 4L 使我們能夠快速列印大型零件。例如，我們使用 Form 4L 在短短幾小時內（而不是一夜之間）列印焊接單元的設定零件。這使得博澤焊接專家能夠在金屬沖壓部件到達之前對機器人進行程式設計。借助新的快速模型樹脂，我們可以比以往更快地獲得所需的細節和剛性。
Matthias Schulz，博澤北美座椅原型設計經理
博澤習慣在緊迫的時間內工作——一些 OEM 合作夥伴要求在訂購後 24 小時內交付零件。 Form 4L 列印的速度和品質使其成為博澤添加劑團隊可以依賴的重要工具，可以滿足這些苛刻的期限。
大幅面零件只需數小時而非數天即可完成
對於任何在日常工作中依賴 3D 列印機的人來說，大尺寸列印通常意味著生產力的下降。要檢查頭盔原型的設計，您需要在某人的頭上看到它，要檢查電動自行車電池外殼的適合度，您需要將其夾在自行車車架上。如果您將它們分成多個部分進行列印、雕刻泡棉或進行機械加工，外觀和感覺上的差異可能會減慢您的迭代過程，而您的最後期限卻越來越近。
借助 Form 4L 強大的列印引擎和業界領先的材料庫，您將在短短幾個小時內獲得人體尺寸的零件，其材料看起來和摸起來都像注塑塑料。對於最終用途產品的大型製造商來說，在鎖定設計和訂購工具之前，需要大量製造原型用於功能測試和消費者測試階段。 Form 4L 的尺寸和速度意味著這些大量的原型可以在內部完成，而無需外包給 3D 列印服務局、機械車間或註塑商。
高速、大幅面 3D 列印為企業完成更多輪測試和更多輪消費者回饋打開了大門，最終帶來更好的研究、測試和驗證的產品。
列印速度比較：無線電飛行座椅原型
| 4L表格 | 3L表格 | 大幅面 FDM 3D 列印機 | |
|---|---|---|---|
| 列印時間 | 2小時37分鐘 | 21小時6分鐘 | 42小時3分鐘 |
印表機及列印參數比較：
- Form 4，快速模型樹脂，200 微米層高
- 3L 型，草案樹脂，200 微米層高
- Ultimaker S7，PLA，100 微米層高，20% 填充密度
在 Microsoft 高級原型實驗室內部實現更高產量
幾十年來，微軟一直處於技術製造領域的頂端，他們的高級原型實驗室 (APL) 提供了幾乎所有可以想像到的製造方法的令人眼花繚亂的展示。 APL 履行整個 Microsoft 生態系統的訂單，包括 Xbox、Surface 平板電腦等。
一位同事最近要求提供一個比實驗室 Form 4 印表機的建造體積更大並且需要快速完成的平板電腦外殼。 「這是我們在 Form 4L 之前無法完成的構建，週轉時間會花費太長的時間，而且 3D 列印也不是一種選擇。這會減慢迭代過程。 3D 列印團隊將原型放在 Form 4L 上，並在當天下午交付了零件。 「如果我們能夠在四個小時內完成任務，那麼遊戲規則將會改變，」Honschke 說。
但列印時間並不是全部——預處理和後處理時間也會對團隊的生產力和效率產生影響。 Form 4L 簡化了 APL 的樹脂 3D 列印工作流程，縮短了準備工作和收尾工作，幫助他們更快地實現零件從概念到交付的速度。
Form 4L 的建造體積使破碎件成為過去的一半，並為團隊提供了白天快速零件以及夜間更高產量的選擇。在後處理中，較小的支撐接觸點尖端縮短了完成零件所需的時間。
APC 通常可以滿足概念驗證 (POC) 組裝建置的要求，範圍從 Xbox 到 Surface 平板電腦再到耳機等。但由於組件不是同時製造的，3D 列印必須介入。 “他們可能一周才能拿到電路板，但再過三週才能拿到中框。”我們需要弄清楚，’哦，電路板太厚了半毫米，所以現在我們無法關閉這個盒蓋，’所以當我們進行這些構建時，不是連體、雙人，而是 50 到 100 個構建， “洪施克說。
最近收到了 Xbox 中方塊的 POC 請求，數量為 50，因為外包某些內部元件存在一些問題。 「我說，『是的，我們可以為你們提供 50 個零件，但我們無法清理它們。’但對於 Form 4L，這其實並不是什麼大問題，因為支撐件比較容易移除。我們能夠在三天內完成三個完整的構建，而不是一周半的時間。因此，僅憑 Form 4L 的建置就已經收回了成本。
Form 4 和 Form 4L 共同為 APC 開闢了新的機會——如果他們能夠以如此高的速度獲得這些高品質的零件，他們將能夠為大型 POC 構建提供更多的內部服務。 「Xbox 每年進行一到兩次POC 構建，Surface 每年進行兩到三個，如果我們能夠在內部提供該服務，A) 安全性會更好，B) 如果我們速度更快，我們就能更快地發現問題。我認為 Form 4 和 Form 4L 存在良好的商機，我認為這將證明引入員工來管理它們是有意義的，」Honschke 說。
改進的工作流程：可靠性和易用性
無論您是使用 3D 列印來按時完成設計，還是為消費者提供最終用途產品，您都需要能夠依靠您的工具始終保持高水準運作。我們的大幅面樹脂 3D 列印流程從頭開始完全重新設計，因此現在您可以像在 Form 4 上一樣可靠地生產大型零件。
這種簡化的列印引擎僅配備一個強大的光處理單元 4L，不僅使 Form 4L 比雷射驅動的樹脂 3D 列印機（必須依靠多個雷射器來增加建造體積）快得多，而且移動部件更少，使得列印機更容易維護且不易出錯。
除了簡單的固化過程之外，高品質的耗材意味著您的零件每次都能按預期生產，並且運行時間更長，無需更換。 Form 4L 的耗材應該讓生活變得更輕鬆，而不是更困難 - Form 4L 樹脂槽和光處理單元都經過了壽命考驗，用戶只需在分別使用 75,000 層和 600k - 1.9M 層後更換。 Form 4L 生態系統的簡化、先進設計大大減少了出錯的空間，因此您無需長期校準或在列印過程中密切注意機器。
由於列印過程不僅涉及硬件，因此 Formlabs 的材料工程團隊在每種設定下用每種材料列印了數百個零件，以驗證結果和列印參數。無論材料如何變化，您的零件品質、表面光潔度、支撐去除和機械性能都將保持不變。
原型設計和生產過程應該關注的是零件的性能如何——頭盔如何保護頭骨或煞車桿如何響應壓力——而不是 3D 列印機如何表現來獲得該零件。經過多年的工程、研究和傾聽大幅面 SLA 客戶的意見，我們很高興能夠提供一款能夠消除列印成功的猜測的印表機，以便您可以將時間花在重要的事情上。
在 Radio Flyer 上收回 SLA 請求
Radio Flyer 是標誌性 Original Little Red Wagon® 的製造商，100 多年來一直受到家庭的信賴和喜愛，該產品已入選國家玩具名人堂。作為世界領先的乘騎玩俱生產商，他們始終走在流行文化的最前沿，成為每個孩子聖誕清單的首選，產品包括馬車、踏板車、三輪車、卡丁車、電動自行車和其他創新產品，幫助家庭想像所有的一切。
3D 列印是 Radio Flyer 開發過程的重要組成部分，設計工程師 Agostino LoBello 運營的實驗室包括兩台 Formlabs Fuse 系列選擇性雷射燒結 (SLS) 3D 列印機、Form 3L 和 Form 4L 大幅面 SLA 列印機以及 FDM和PolyJet 列印機。在將 Form 4L 添加到他們的車隊之前，LoBello 並沒有收到太多 SLA 列印請求 - 設計和工程團隊更喜歡 Fuse 系列中的 SLS 零件。然而，在使用 Form 4L 列印幾週後，LoBello 注意到大幅面 SLA 印表機收到了更多當天零件的需求。
「我認為 Form 4L 已經縮小了很多差距。出於列印可靠性和尺寸精度的考慮，我們在此之前並未大量使用 SLA。但現在，我明顯注意到人們要求 Form 4L 列印件，因為它在準確性方面要好得多，而且我們獲得這些列印件的速度也更快，」LoBello 說。
SLA 工作流程中的大部分部分都是 Radio Flyer 所說的「路演模型」。這些零件經過打磨、噴漆，然後進行精加工，以形成注塑品質的表面光潔度，然後再發送到塔吉特、沃爾瑪和亞馬遜等電子商務網站拍攝照片。 「供應商在將產品裝船之前會對它們進行審查，因此它們需要與生產零件基本上沒有區別。對於類似的事情，我們根據 SLA 來完成，」LoBello 說。
「供應商就緒」零件只是 LoBello 請求框中收到的零件的一小部分；他的其餘請求通常會發送至 Fuse——直到Form 4L。
速度是最大的差異因素，而且尺寸也更加精確。現在，我們成功列印了一個與建造體積完全尺寸的盒子 - 當我們嘗試在 Form 3L 上列印該尺寸時，盒子與其蓋子不匹配。在使用 Form 4L 之前，我們寧願在銑床上對它進行 CNC 加工，或者使用 SLS 將其拼湊在一起。
Agostino LoBello，Radio Flyer 產品設計工程師
Form 4L 為 LoBello 提供了更多空間來接受設計和工程團隊的請求 - 印表機仍然不間斷運行，但列印速度更快，他們可以完成更多工作。
做大、做快，但保持正軌
Form 4L 是一款用於消除設計和工程過程中的一些未知因素的工具；這能及時完成設計審查嗎？
借助 Form 4L，您幾乎總是可以召開會議、添加額外功能或嘗試新事物。 Formlabs SLA 客戶所依賴的零件品質並沒有改變，Formlabs 生態系統的材料多功能性只是獲得了更寬（更高）的平台。使 SLA 3D 列印變得出色的所有品質都在這裡。世界上最快、最方便、價格實惠且易於使用的大幅面樹脂 3D 列印機可提高您的生產效率，並消除將零件從設計軟體匯出到現實中的擔憂。
智能轉型 製造創新
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