3Dnatives Labor: Test des Form 3L von Formlabs

Formlabs ist seit mehr als zehn Jahren auf dem 3D-Druckmarkt vertreten und konnte Ende 2019 mit dem Form 3 die dritte Generation seiner Desktop-SLA-3D-Drucker vorstellen. Es folgten der Form 3L, der Form 3B, der Form 3BL und zuletzt der Form 3+ und Form 3B+ des in Boston ansässigen Herstellers.

Die Geräte, fundieren zwar auf der SLA-Technologie (Stereolithographie), seit der Einführung des Form 3 verweist das Unternehmen jedoch auf seine eigene Technologie namens LFS (Low Force Stereolithography). Das Verfahren soll laut Hersteller eine höhere Detailgenauigkeit, eine glattere Oberfläche, ein einfaches Entfernen der Druckmedien sowie erhöhte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gewährleisten.

Nachdem wir vor einigen Wochen bereits den Fuse 1 testen konnten, hatten wir nun das Vergnügen, auch den Form 3L auf den Prüfstand zu stellen. Der Form 3L ist ein Desktop Harz-3D-Drucker mit dem größten Druckvolumen auf dem Markt. Das Gerät allein kann für 9.999 € oder für 14.999 € im Paket mit den zwei Nachbehandlungsgeräten Wash L und Cure L erworben werden.

Lesen Sie hier unseren ausführlichen Testbericht zum Form 3L. Wir erklären Ihnen, wie anwendungsfreundlich der 3D-Drucker ist und was ihn so einzigartig macht.

Auspacken des Formlabs Form 3L

Der Form 3L ist mit seinen Außenmaßen von 770 x 520 x 740 mm  und einem Gesamtgewicht von 54.4 kg sicherlich eine imposante Desktop-Maschine, gerade für einen Resin-3D-Drucker.

Rein optisch entspricht das Gerät mit seinen abgerundeten Kanten, dem anthrazitfarbenen Aluminiumrahmen und der lichtdurchlässigen, orangefarbenen Polycarbonatabdeckung sowie dem 5,5-Zoll-Touchscreen der Ästhetik der Marke.

Der Form 3L verfügt über eine Schmetterlingstür, die den Zugang zur großzügigen Arbeitsfläche erleichtert, das Gehäuse des Geräts ist mit LED-Streifen beleuchtet. An der Seite des Druckers finden sich auch die beiden Steckplätze für die Formlabs-eigenen Harzpatronen.

Der Form 3L ist dank seiner großen Schmetterlingstür leicht zugänglich.

Im Lieferumfang des Form 3L sind neben der Druckplatte und dem Harzbehälter (VAT) auch Werkzeuge zur Nachbearbeitung der 3D-gedruckten Teile (Metallbehälter, elektrische Pumpe, Bolzenschneider, Handschuhe, Spritzflasche) sowie Werkzeuge zur Wartung der Maschine und zum Herausnehmen der fertigen Drucke (Rakel für die flexible Folie, Metallklammer – mit der die Platte auf einer Arbeitsfläche fixiert werden kann, Spachtel) enthalten.

Es ist erwähnenswert, dass der Form 3 und der Form 3L mit dem selben LFS-Prozess funktionieren. Dieser arbeitet mit einem flexiblen Kunstharz Film und einer LPU (Light Processing Unit) mit einem UV-A-Laser. Im Gegensatz zum Form 3 verwendet der Form 3L zwei LPUs, die gleichzeitig arbeiten (unabhängig voneinander entlang der Y-Achse, aber verbunden auf der X-Achse), wodurch schneller gedruckt werden kann und eine größere Fläche gleichzeitig abgedeckt wird.

Was die technischen Daten betrifft, so bietet der Form 3L ein großzügiges Fertigungsvolumen von 335 x 200 x 300 mm, was ihn zu einem der größten auf dem Markt verfügbaren SLA-Desktop-3D-Drucker macht. In Bezug auf die Druckqualität setzt der Form 3L auf zwei 250 mW UV-A-Laser der Klasse 1 (mit einer Wellenlänge von 405 nm und einem Durchmesser von 85 Mikrometern), die eine X/Y-Auflösung von 25 Mikrometern in Verbindung mit einer Schichtdicke von 25 bis 300 Mikrometern erreichen.

Der Form 3L verfügt über ein großes Druckvolumen und einen 5,5-Zoll-Touchscreen mit einer umfassenden und intuitiven Benutzeroberfläche.

Installation des Form 3L 3D-Druckers

Da das Gerät komplett vormontiert geliefert wird, ist die Inbetriebnahme relativ einfach. Nach dem Auspacken des Geräts müssen lediglich einige einfache Schritte durchgeführt werden: die Wi-Fi-Antenne muss angeschraubt werden, der Drucker muss an das Stromnetz angeschlossen werden und über den Touchscreen eine Verbindung zum Internet hergestellt werden. Im Anschluss wird der Drucker ordnungsgemäß ausgerichtet (mithilfe einer virtuellen Wasserwaage auf dem Bildschirm und einer Scheibe, mit welcher die Höhe der beiden Füße eingestellt werden kann). Zuletzt wird die Druckplatte eingesetzt.

Was das Material betrifft, werden der Harzbehälter und der Mixer, die mit dem Form 3L mitgeliefert werden installiert und  manuell befüllt (das spart Zeit in der „Prime“-Phase – siehe unten). Außerdem werden zwei Harzpatronen an der Seite der Maschine eingelegt. Dank eines Ultraschall-Füllstandssensors ist die Maschine dazu in der Lage das Harz automatisch nachzufüllen. Es gilt jedoch zu beachten, dass die beiden installierten Kartuschen das gleiche Material enthalten müssen und nicht standardmäßig im Lieferumfang enthalten sind.

Der Form 3L verfügt über Sensoren, die sicherstellen, dass die Platte richtig installiert wurde und das verwendete Harz sowie der Harzbehälter richtig eingelegt sind. Jeder Behälter kann jeweils mit einem Material verknüpft werden, damit Verunreinigungen vermieden werden. Diese Zuordnung bedeutet jedoch auch, dass bei jedem Harzwechsel die Schale entsprechend gewechselt wird und jedes Material eine eigene Schale haben muss.

Der Form 3L verfügt über zwei Schlitze zur Aufnahme der Harzpatronen.

Nachdem diese Schritte durchgeführt wurden, empfiehlt es sich, die Prime-Funktion des 3D-Druckers zu nutzen, um diesen für den ersten Druck vorzubereiten. Diese Funktion mischt das Harz und stellt sicher, dass sich genügend Material im Behälter befindet.

Zur Inbetriebnahme müssen Sie den Form 3L über das Dashboard mit einem Formlabs-Konto verknüpfen, auf das wir später noch näher eingehen werden. Es ist auch möglich, die Maschine über den RJ45-Anschluss (auf der Rückseite des Geräts) mit dem Internet zu verbinden. Um den ersten Druck zu starten, müssen Sie nur noch PreForm, den Slicer von Formlabs, herunterladen.

PreForm Software und Formlabs Dashboard

Sowohl für das Betriebssystem als auch für den Slicer hat Formlabs eine eigene proprietäre Software entwickelt. Für den Slicer verwendet Formlabs seit der Veröffentlichung des Form 1 im Jahr 2012 PreForm. In den Jahren danach hat Formlabs seinen Slicer kontinuierlich verbessert, um neue Funktionen erweitert und die Bedienung intuitiver gemacht.

Neben den grundlegenden Funktionen wie der Skalierung, der Ausrichtung des Teils, der Auswahl des Druckers und des Materials sowie der Einstellung der Druckparameter bietet PreForm auch intelligente Funktionen wie z. B. „3D-Druck mit einem Klick“.

Wie der Name schon sagt, kann mit dieser Funktion ein Modell mit nur einem Klick vorbereitet werden. Dazu wird das 3D-Modell importiert, der Drucker und das Harz ausgewählt. Mit der Funktion wird das Teil optimal ausgerichtet und die Stützen platziert, damit eine optimale Druckbarkeit gewährleistet wird.

Der PreForm Slicer wurde von Formlabs entwickelt und wir für alle Drucker des Herstellers verwendet. Er bietet erweiterte Funktionen wie „Drucken mit einem Klick“.

Die Funktion erspart dem Nutzer auch die manuelle Konfiguration bestimmter Einstellungen. Aber selbst nach einer automatischen Anpassung bleiben alle Einstellungen für erfahrene Benutzer anpassbar. Während des Tests empfanden wir die Druckbarkeitsanzeige als äußerst hilfreich, weil das Modell und die verwendeten Einstellungen analysiert und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Drucks eingeschätzt werden.

Zu den wenigen Kritikpunkten zählt die Tatsache, dass PreForm trotz vieler fortschrittlicher Funktionen zum Zeitpunkt unseres Tests keine 3MF-Dateien unterstützt.

Wie bereits erwähnt, basiert der Form 3L auf zwei LPUs, mit welchen eine größere Fläche abgedeckt werden kann. Die Laserstrahlen der beiden optischen Systeme überlagern sich in der Mitte der Druckfläche.Dadurch kann eine unerwünschte sichtbare Linie auf den Ausdrucken entstehen. Um dieses Problem zu vermeiden, stellt PreForm diese Linie als  eine gestrichelte Linie auf der virtuellen Druckplatte dar.

Dashboard ermöglicht einen schnellen Überblick über den Status seiner Drucker sowie deren Druckhistorie.

Mithilfe des Dashboards, der Cloud-basierten Software für das Druckmanagement, gelang es die Druckaufträge bequem aus der Ferne über die Web-Applikation oder direkt über PreForm zu starten. Es ist zudem möglich, die Druckhistorie einzusehen und die verwendeten Einstellungen abzurufen.

Erste Drucke mit dem Form 3L und Nachbearbeitung mit dem Wash L und Cure L

Für den Start des praktischen Teil unseres Tests, haben wir zunächst das graue Harz verwendet, das bei der Inbetriebnahme des Druckers installiert wurde und damit das Modell des Schiefen Turms von Pisa mit den von PreForm vorgeschlagenen Standardprofilen gedruckt. Bei einer Schichthöhe von 100 Mikron dauerte der Druckvorgang etwa 16 Stunden. Nachdem das Modell aus dem Drucker genommen, gereinigt, von der Platte genommen und im Cure L behandelt wurde, war es originalgetreu reproduziert.

Für unseren Test verwendeten wir den Wash L und den Cure L zur Nachbehandlung der Drucke. Denn anders als bei der FDM-Technologie sind beim Harz-3D-Druck zusätzliche Nachbehandlungsschritte erforderlich. Beim Druck eines Modell, befindet sich dies in einer Wanne mit flüssigem Harz. Das überschüssige Harz, das beim Drucken nicht verfestigt wird, muss dann weggewischt werden, damit es nicht auf der Oberfläche des Modells aushärtet.

Die gängigste Methode ist die Reinigung in einem Bad mit  Isopropylalkohol. Der Wash L vereinfacht diesen Prozess, indem der Behälter speziell an die Größe der Druckplatte des Form 3L abgestimmt wurde. Die Wanne vermeidet Spritzer, indem der Alkohol zurückgehalten wird und beschleunigt die Reinigung dank anpassbarer Profile.

Mit dem Wash L lassen sich sowohl kleine als auch große Teile, die mit dem Form 3L gedruckt wurden, leicht reinigen.

Außerdem wird das flüssige Harz während des Druckvorgangs durch die UV-Strahlen polymerisiert, sodass es fest wird. Beim Herausnehmen des Modells aus dem Drucker ist dieser Polymerisationsprozess jedoch noch nicht vollständig abgeschlossen. Es ist daher empfehlenswert, diesen Prozess mit einer UV-Bestrahlung abzuschließen.

Um eine optimale und gleichmäßige Aushärtung zu gewährleisten, bietet Formlabs mit dem Cure L eine Nachhärtungsmaschine. Es handelt sich bei dem Gerät quasi um einen „UV-Ofen“, der speziell auf das Druckvolumen des Form 3L abgestimmt wurde.

Der Cure L sorgt für eine gleichmäßige und optimale Nachhärtung und hat ein Volumen, das dem des Form 3L entspricht.

Nach dem Druck des Schiefen Turms von Pisa haben wir weitere Drucke vorgenommen und dabei verschiedene Formlabs-Harze genauer unter die Lupe genommen. Der Form 3L ist mit 17 verschiedenen Harztypen kompatibel, welche die Eigenschaften und das Erscheinungsbild der Modelle beeinflussen.

So haben wir beispielsweise das Dentalharz „Model V3“ zum Druck von Benchies und einem Drachenmodell mit vielen feinen Details getestet, weil diese Modelle eine hohe Präzision erfordern. Mit einer Schichthöhe von 50 Mikron sind alle Drucke sehr gut gelungen.

Wir haben auch das Harz „Tough 1500“ ausprobiert, das dem gedruckten Teil eine höhere Festigkeit verleiht. Außerdem nutzten wir „Castable Wax“, mit dem Metallteile im Wachsausschmelzverfahren hergestellt werden können, sowie „Clear V4“, das sich für lichtdurchlässige Drucke eignet.

Beim Druck eines Benchy mit dem Harz „Draft“ konnten wir die Druckzeit im Vergleich zum gleichen Druck mit dem Harz „Grey“ halbieren. Trotz dieser enormen Zeitersparnis konnten wir keine Beeinträchtigung bei der Druckqualität feststellen.

Während unseres Tests konnten wir mit dem Form 3L verschiedene Teile in diversen Größen drucken.

Die einzelnen Schichten sind auf diesem breiten, lichtdurchlässigen Benchy mit bloßem Auge nicht zu erkennen.

Die breite Druckplatte ist auch für den gleichzeitigen Druck kleinerer Teile hilfreich.

Alle Details des Turms von Pisa wurden beim Druck originalgetreu wiedergegeben.

Dank des Tough-Harzes sind unsere Karabiner sehr widerstandsfähig.

Trotz einer Schichtverschiebung zu Beginn des Drucks wurden alle Details dieses Drachens gedruckt.

Der Form 3L kann auch sehr kleine Teile drucken.