Lab 3Dnatives : Test de l’imprimante 3D Form 3L de Formlabs

Présent depuis plus de 10 ans sur le marché de l’impression 3D, Formlabs présentait fin 2019 la troisième génération de sa célèbre imprimante 3D SLA de bureau avec la Form 3. Depuis, le fabricant originaire de Boston a dévoilé divers modèles dérivés de la Form 3, avec la Form 3L, la Form 3B, la Form 3BL et plus récemment la Form 3+ ainsi que la Form 3B+. Avec des machines historiquement basées sur la technologie SLA (pour Stéréolithographie), Formlabs développait sa propre technologie dénommée LFS (pour Low Force Stereolithography) à l’occasion de la sortie de la Form 3. Une nouveauté qui a pour but d’offrir un plus haut niveau de détails, une finition plus lisse, un retrait simplifié des supports d’impression ainsi qu’une précision et une reproductibilité améliorées selon le constructeur.

Quelques semaines après notre test de la Fuse 1, nous avons aujourd’hui le plaisir de passer la Form 3L sur le banc d’essai du Lab 3Dnatives. Celle-ci se présente comme une imprimante 3D résine de bureau offrant l’un des volumes d’impression les plus larges du marché, disponible au prix de 9 999 € seule ou 14 999 € pour le pack intégrant deux équipements de post-traitement baptisés Wash L et Cure L. Retrouvez dès aujourd’hui le test complet de la Form 3L pour découvrir sa prise en main et comprendre ce qui fait d’elle une machine unique.

Déballage de la Formlabs Form 3L

Parmi les premiers points qui sautent aux yeux lors du déballage de la machine : la Form 3L est une machine de bureau imposante, a fortiori pour une imprimante 3D résine, avec ses dimensions extérieures de 770*520*740 mm (30.3*20.5*29.1 in) et son poids total de 54.4kg (120 lb).

D’un point de vue esthétique, celle-ci reprend les codes de la marque avec ses arêtes arrondies, son châssis en aluminium anthracite et son capot en polycarbonate orange translucide, le tout associé à un écran tactile de 5.5”.

Dans les autres points à noter, une porte à ouverture papillon fait son apparition sur la Form 3L afin d’offrir un accès simplifié au large plateau de fabrication tandis que l’enceinte de la machine est illuminée par des bandeaux LEDs. Sur le côté de l’imprimante, on distingue également les deux emplacements destinés à accueillir les cartouches de résine propriétaires Formlabs.

La Form 3L est facilement accessible grâce à sa large porte papillon (crédits photo : 3Dnatives)

Au sein des composants et accessoires livrés avec la Form 3L, on découvre dans un premier temps le plateau d’impression et le bac à résine (VAT) mais aussi des outils pour le post-traitement des pièces (bacs en métal, pompe électrique, pinces coupantes, gants, pissette) ainsi que des outils pour l’entretien de la machine et pour détacher les impressions terminées (raclette pour le film flexible, attache métallique permettant de maintenir le plateau en place sur un plan de travail, spatule).

Il est intéressant de noter que la Form 3 et la Form 3L utilisent le même procédé LFS qui repose sur l’utilisation d’un film flexible et d’un LPU (Light Processing Unit soit Unité de Traitement Lumineux en français) équipé d’un laser UV-A. Contrairement à la Form 3, la Form 3L utilise deux LPU qui travaillent simultanément (indépendamment le long de l’axe Y mais liés sur l’axe X) permettant d’imprimer plus rapidement et de couvrir une surface plus importante.

En ce qui concerne les specs, la Form 3L possède un très généreux volume de fabrication de 335*200*300 mm (13.2*7.9*11.8 in) qui la classe parmi les imprimantes 3D SLA de bureau les plus volumineuses à l’heure actuelle. Au niveau de la qualité d’impression, la Form 3L s’appuie sur deux lasers UV-A de classe 1 de 250 mW (d’une longueur d’onde de 405 nm et d’un diamètre de 85 microns) permettant d’atteindre, sur le papier, une résolution X/Y de 25 microns associée à une épaisseur de couche comprise entre 25 et 300 microns.

La Form 3L possède un large volume d’impression de 335*200*300 mm ainsi qu’un écran tactile 5,5″ (crédits photo : 3Dnatives)

Installation de l’imprimante 3D Form 3L

La machine venant entièrement pré-assemblée, la mise en route est relativement aisée. Après avoir déballé la machine, il reste quelques opérations simples à effectuer à commencer par visser l’antenne Wi-Fi, brancher l’imprimante au secteur, se connecter au réseau internet via l’écran tactile, s’assurer du niveau de l’imprimante (à l’aide d’un niveau à bulle virtuel sur l’écran et d’un disque permettant d’ajuster la hauteur de chaque pied) et de mettre le plateau d’impression en place.

Côté matériaux, il suffira d’installer le bac de résine et son mixeur fournis avec la Form 3L, de le remplir manuellement (afin de gagner du temps lors de l’étape “Prime” – voir plus loin), puis d’insérer deux cartouches de résine sur le côté de la machine. Couplée à un capteur de niveau ultrason, la machine est capable d’assurer un réapprovisionnement automatique en résine. À noter toutefois que les deux cartouches installées devront contenir le même matériau et qu’elles ne sont pas fournies par défaut.

La Form 3L intègre des capteurs permettant de savoir si le plateau est correctement installé, mais aussi si la résine utilisée ainsi que le bac de résine sont bien insérés. Elle est notamment capable d’associer un bac à un matériau afin d’éviter les contaminations futures. Cette association signifie toutefois qu’il faudra changer de bac à chaque changement de résine et posséder un bac dédié par matériau.

La Form 3L dispose de 2 emplacements pour accueillir ses cartouches de résine propriétaire (crédits photo : 3Dnatives)

Une fois ces quelques étapes réalisées, il est recommandé de recourir à la fonction “prime” de l’imprimante 3D afin de la préparer pour sa première impression. Cette opération vise à mélanger la résine et s’assurer d’une quantité suffisante de matériau au sein du bac.

Enfin, il faudra associer la Form 3L à un compte Formlabs via le Dashboard dont nous parlerons plus en détail par la suite. À noter qu’il est également possible de connecter la machine à internet via le port RJ45 situé à l’arrière de celle-ci. Une fois la mise en route initiale effectuée, il ne reste plus qu’à télécharger PreForm, le slicer de Formlabs afin de lancer la première impression.

Logiciel PreForm et Formlabs Dashboard

Pour son système d’exploitation comme pour son slicer, Formlabs a développé ses propres logiciels propriétaires. Pour le slicer, Formlabs utilise PreForm depuis la sortie de la Form 1 en 2012. Dès lors, Formlabs n’a cessé d’améliorer son slicer afin de proposer de nouvelles fonctionnalités et une expérience utilisateur toujours plus intuitive.

En plus des fonctionnalités de base comme la mise à l’échelle, l’orientation de la pièce, le choix de l’imprimante, du matériau et des paramètres d’impression, PreForm propose des fonctionnalités intelligentes comme par exemple “l’impression 3D en un clic”.

Comme le sous-entend son nom, cette fonctionnalité permet de préparer un modèle en seulement un clic. Il suffira d’importer son modèle 3D, de choisir l’imprimante et la résine avec laquelle on souhaite imprimer puis d’utiliser cette fonctionnalité qui viendra orienter la pièce et placer des supports afin d’assurer une imprimabilité optimale.

PreForm est le slicer développé par Formlabs pour toutes ses imprimantes. Il propose des fonctionnalités avancées comme « l’impression en un clic » (crédits photo : 3Dnatives)

Cette fonction permet notamment à l’utilisateur d’éviter d’ajuster certains réglages. Une fois les ajustements automatiques effectués, tous les paramètres restent toujours personnalisables pour les utilisateurs expérimentés. Lors du test, nous avons vraiment apprécié l’indicateur d’imprimabilité qui analyse le modèle ainsi que les paramètres utilisés et estime les chances de réussite de l’impression.

Parmi les quelques points négatifs rencontrés, on pourra noter que malgré toutes les fonctions avancées de PreForm, au moment où nous réalisons notre test, le logiciel ne prend pas en charge les fichiers 3MF.

Aussi, comme évoqué dans la partie déballage, la Form 3L repose sur deux LPU permettant de couvrir une surface plus importante. Les rayons lasers de chacun de ces systèmes optiques se superposent alors au centre de la surface d’impression. Ils pourront cependant créer une ligne visible indésirable sur les impressions. Afin de prévenir ce problème, PreForm représente cette ligne en pointillé sur le plateau virtuel.

Dashboard permet de consulter rapidement le statut de ses imprimantes ainsi que l’historique d’impression (crédits photo : 3Dnatives)

Grâce au Dashboard, le logiciel Cloud de gestion des impressions, nous avons aisément pu lancer les prints à distance via l’application web ou directement via PreForm qui l’intègre nativement. Il est également possible de consulter l’historique d’impression et retrouver les paramètres utilisés.

Premières impressions 3D avec la Form 3L et post-traitement avec les stations Wash L et Cure L

Afin de commencer la partie pratique de notre test, nous avons eu recours à la résine grise, que nous avions installée lors de la mise en route de l’imprimante et avons lancé l’impression d’un modèle de la Tour de Pise avec les profils par défaut proposés par PreForm. Avec une hauteur de couche de 100 microns, l’impression a duré environ 16 heures. Une fois sortie de l’imprimante, nettoyée, décrochée du plateau et passée au Cure L, le modèle est fidèlement reproduit.

Pour notre test, nous avons utilisé la Wash L et la Cure L pour post-traiter toutes nos impressions. Contrairement à la technologie FDM, l’impression 3D résine requiert quelques étapes de post-traitement supplémentaires. En effet, lorsqu’un modèle est imprimé, il baigne dans la résine liquide. Il faut alors nettoyer l’excédent de résine non solidifiée lors de l’impression pour éviter qu’il ne durcisse à la surface du modèle.

La méthode la plus répandue est de nettoyer le modèle dans un bain d’alcool isopropylique. Pour simplifier ce processus, Formlabs a imaginé la Wash L, une cuve spécialement adaptée à la taille du plateau d’impression de la Form 3L. Cette cuve retient l’alcool afin d’éviter les éclaboussures et accélère le nettoyage à partir de différents profils personnalisables.

La Wash L permet de nettoyer facilement les pièces produites par la Form 3L (crédits photo : 3Dnatives)

De plus, durant l’impression, les rayons UV de l’imprimante viennent polymériser la résine liquide afin de la rendre solide. Seulement, en sortie de machine, ce processus de polymérisation n’est pas totalement terminé. Il est alors recommandé de finaliser ce processus à l’aide d’une source UV.

Il est possible d’utiliser différentes sources comme le soleil qui est la source la plus abondante sur Terre mais afin d’assurer une polymérisation optimale et uniforme, Formlabs a développé une machine de Post-Polymérisation, la Cure L. Il s’agit d’un « four UV » spécifiquement conçu pour s’adapter au volume d’impression de la Form 3L.

La Cure L assure une « post-polymérisation » uniforme et optimale pour les pièces de la Form 3L (crédits photo : 3Dnatives)

Après notre impression de la Tour de Pise, nous avons procédé à plusieurs autres impressions en passant en revue quelques-unes des résines Formlabs. La Form 3L est ainsi compatible avec 17 types de résine aux propriétés et apparences variées.

Nous avons notamment expérimenté la résine dentaire “model V3” avec laquelle nous avons imprimé des benchies et un modèle de dragon présentant de nombreux détails fins demandant une bonne précision. Avec une hauteur de couche de 50 microns, les impressions sont réussies.

Nous avons également pu essayer la résine “Tough 1500” qui offre une plus grande solidité à la pièce imprimée, la “castable wax” qui permet de réaliser des pièces en métal via un procédé de fonte à cire perdue ainsi que la “Clear V4” qui donne des impressions translucides.

En imprimant un benchy avec la résine “Draft”, nous avons divisé le temps d’impression par deux comparé à cette même impression en résine “Grey”. Malgré ce gain de temps important, nous n’avons pas remarqué de compromis sur la qualité d’impression.

Durant notre test, nous avons pu imprimer différentes pièces de toute taille avec la Form 3L (crédits photo : 3Dnatives)

Les différentes couches sont invisibles à l’œil nu sur ce large Benchy translucide (crédits photo : 3Dnatives)

Le large plateau d’impression peut également être utile lors de la production simultanée de plus petites pièces (crédits photo : 3Dnatives)

Tous les détails de la Tour de Pise sont fidèlement reproduits lors de l’impression (crédits photo : 3Dnatives)

Grâce à la résine Tough, on a pu imrpimer des mousquetons très résistants (crédits photo : 3Dnatives)

Malgré un léger décalage des couches au début de l’impression, tous les détails de ce dragon sont imprimés (crédits photo : 3Dnatives)

La Form 3L est également capable d’imprimer de très petites pièces (crédits photo : 3Dnatives)

Retrouvez l’ensemble de nos tests d’imprimantes 3D au sein du Lab 3Dnatives