Form 3Lレビュー。特長・ランニングコスト・ケーススタディをご紹介

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Form 3Lの実機が登場

Form 3の5倍の造形サイズを誇る大型の光造形3DプリンターForm 3L。「微細かつ、多大な成果」を滑らかな品質と大型さを両立した3Dプリンタとして期待が集まります。

発売は2021年1月~3月を予定されていますが、今回は一足早く実機の発表会をもとにしたForm 3Lのレビューをお届けします。Form 3との違いや、大型の造形物の仕上がり、さらにはすでに海外で使用されているケーススタディ、価格や送料などの導入コストまで、現時点で分かっているForm 3Lのレビューをお届けします

今回は11月13日(金)に行われた弊社の販売パートナーであるデジタルファクトリー株式会社とFormlabsとのForm 3L見学会をもとにその全貌をお届けします。是非、導入検討のご参考になれば幸いです。

Form 3Lの概要

まず初めに、詳細なレビューの前にForm 3Lの概要を整理いたします。Form 3LはForm 3同様、SLAの進化版、LFSテクノロジーを搭載した光造形3Dプリンターです。

LFSはレーザーユニットであるLPUとレジンタンクの底面を柔らかくしたフレキシブルレジンタンクで構成される、新技術です。光造形法の課題でもある造形物にかかる剥離力を低減し、造形物の仕上がりを向上し、サポート材の取り外しも簡単になった技術です。

LFSについてはForm 3同様の技術であり、詳細はこちらの「LFSテクノロジー完全ガイド|3Dプリンタを正確に高精細に」に記載しておりますので、是非そちらをご参照いただければと思います。

Form 3LはForm 3同様、このLFSが技術的核となり、以下のようなスペックを持っています。

Form3Lでほとんどの造形物をカバーできる

  • Light Processing Unit ×2基
  • レーザー:直径 85ミクロン、パワー 250mW
  • 造形エリア:200×335×300mm
  • 積層ピッチ::25〜300ミクロン(レジンに依って異なります)
  • 本体サイズ:77×52×74cm
  • 重量:54kg

Form 3LとForm 3の共通点

Form 3LとForm 3は基本的な性能として、造形サイズと3Dプリンター本体のサイズとそれに付帯する部分が異なるだけで、基本的な性能は同じです。レーザーユニットの性能も同じで、積層ピッチなども共通です。またハードウェアの機能や使い方なども同様に、ソフトウェアも共通です。

ここではForm 3LとForm 3の期になる共通点をご紹介します。

共通点1:レーザーユニットの性能

Form 3LとForm 3のレーザーユニットは同じLPUユニットを搭載しています。ただ、Form 3Lは造形エリアの拡大のため、2基搭載しています。両者ともEN 60825-1:2007認定クラス1レーザー製品で、波長:405 nm、出力:250 mWで共通です。

レーザーユニットの構造・性能はForm3と同じ

共通点2:ハードウェアの機能

Form 3の最大の特長である自動化機能はForm 3Lもそのまま引き継いでいます。レジンの自動補充機能や、レジンカートリッジを差し替えるだけで自動的にプリント設定する機能、レジン切れなどのアラート通知といった性能は共通です。

共通点3:タッチパネルの表示・操作

Form 3Lはタッチパネルの仕様や使い方もForm 3と共通です。水平調整やWi-Fi接続などの設定から、プリント開始後のワークフロー、造形時間の表示やメンテナンスタグなど、Form 3と同じです。

共通点4:ソフトウェアの表示・操作

Form 3LもForm 3と同じ専用ソフトウェアPreFormを使用します。プリンター選択の部分でForm 3Lを選択するだけで、Form 3L用の広い造形エリアを示すプリント設定画面が表示されます。ソフトウェアの使い方、積層ピッチや、サポート設定やプリント方向の設定などもForm 3と全く同じです。

共通点5:セットアップ方法

Form 3Lはセットアップ方法もForm 3と同じです。開梱してから電源ケーブルを接続し、本体を水平に設置するための調整を行い、PCにソフトウェアPreFormをインストールして、本体のファームウェアを最新に更新、レジンレベリングキャリブレーションを行い、レジンカートリッジ、レジンタンクをセットアップすればプリント開始ができます。

ただサイズが大きく重いため、Form 3とは違い、使用するテーブルや台に設置する際、最低4名程度で持ち上げる必要があります。

共通点6:プリント開始までのプロセスと使い方

Form 3Lはプリントを開始してから完成までの3Dプリントのプロセスと使い方もForm 3と同じです。CADデータをSTLかOBJの形式で書き出し、専用ソフトPreFormで開き、プリント方向やサポート材の設定を行い、問題なければForm 3Lにデータを送ります。

造形が完成したら造形物をプラットフォームから取り出し、洗浄・乾燥・二次硬化を行い完成です。

Form 3LとForm 3の違い

それではForm 3LはForm 3とどのような点が異なるのでしょうか。ここではForm 3Lの特長も踏まえ、大きな違いと、その違いからくるさまざまな特長をご紹介します。

造形サイズの違い

Form 3LはForm 3に比べて造形サイズが5倍に広がりました。Form 3の造形サイズは145×145×185 mmで、Form 3Lは335×200×300 mmです。底面積で3倍以上、高さで1.6倍以上に拡大しています。下記はForm 3LとForm 3の造形サイズの違いを表した写真です。

本体サイズ・重量の違い

その最大の違いが大きさです。造形サイズも5倍になっていることから、3Dプリンター本体の大きさもことなります。

Form 3LはForm 3に比べ幅が1.9倍、奥行きが1.4倍、高さも1.4倍と大きくなっており、設置に必要なスペースも約1メートル四方必要になりました。また重さも54㎏で到底一人では持つことができません。

Form 3Lの梱包サイズと梱包重量

Form 3Lは梱包時のサイズと重量も大型です。梱包サイズは94.6×69.2×88.9㎝、重量は67.1㎏になり、運搬や設置にも人員が必要です。Form 3の時には基本的に一人で運搬、開梱、設置が可能でしたが、Form 3Lは数名で行う必要があります。送料は後述します。

レーザーユニットの数

Form 3Lは、サイズが大型になっているため、レーザーユニットも2基搭載しています。レーザーユニットの内容・スペックはForm 3と全く同じですが、以下のようにくっついて動きます。

レジンタンクの大きさ・サイズ

Form 3Lではレジンタンクの大きさも全くことなります。335×200㎜の底面積を造形するためにタンクも横長に大きく広がりました。また奥行も広がっておりForm 3のレジンタンクがそのまま収まってしまう大きさです。

Form 3と同じく、マグネットによって駆動する「ミキサー」が備えられており、レジンの攪拌による温度の均一化や、プリント開始時にタンクに不具合がないか、ビルドプラットフォームにパーツが残っていないかを検出する機能が搭載されています。

レジタンクのケースも大きくなり、Form 3同様専用ケースにそのまま収納して保管が可能です。

ビルドプラットフォームの大きさ・サイズ

Form 3Lの造形サイズになるとビルドプラットフォームも頑丈で巨大です。そのためForm 3L用は取手が搭載され、両手でしっかりと持って取り外すことが必要です。

また取り外す際には、専用の留め具が付属します。スクレイパーやヘラなどで取り外す際にもビルドプラットフォームが動かないようにしっかりと固定して作業を行えます。

下記はFormlabsと3Dプリントサービスを行う3DHubsが調査した造形サイズの分布データですが、Form 3Lを使用することでほとんどの造形サイズをカバーすることが可能です。

レジンカートリッジの搭載数

Form 3Lはレジンタンクの容量も大型になるため、レジンカートリッジの搭載数も2個になりました。Formlabsのレジンカートリッジは1本につき1リットル入っており、Form 3Lではカートリッジを2本搭載可能です。

レジンカートリッジですが、1本が空になるともう1本から供給される仕組みで、造形中に片方のカートリッジが空になれば、新たなカートリッジを装填可能です。1個のレジンカートリッジが空になるとアラートで供給タイミングに知らせてくれます。ダッシュボードと連動することで、タイムリーな通知が受けられます。

これにより途切れることが無い造形が可能で、大型サイズでも安心して中断を気にすることなくプリントができます。レジンタンクには約800mlのレジンが入ってしまうため、2本搭載した状態が理想です。

センサー部分の違い

Form 3LとForm 3ではセンサー部分が異なります。例えば、レジンの量をフロートで測るのではなく超音波レジンセンサーでの把握に切り替わります。

他にもレジンタンクの情報を読み書きする部分がICチップからRFIDタグに変更になりました。超音波センサーとRFIDタグに変更されることによって、より正確に計測することが可能です。

Form3Lの対応レジン材料

Form 3Lも基本的にForm 3やForm 2と同じ材料を使用することができます。以下の材料が対応予定です。

スタンダードレジン

  • Clear Resin ¥18,800(税別)
  • Grey Resin ¥18,800(税別)
  • Draft Resin ¥18,800(税別)
  • White Resin 今後使用可能予定
  • Black Resin 今後使用可能予定

エンジニアリングレジン

  • Tough 2000 Resin ¥21,800(税別)
  • Elastic 50A Resin ¥24,800(税別)
  • High Temp Resin 今後使用可能予定
  • Tough 1500 Resin 今後使用可能予定
  • Flexible 80A Resin 今後使用可能予定
  • Rigid 4000 Resin 今後使用可能予定
  • Durable Resin 今後使用可能予定

Form 3Lの仕上げキットと洗浄液

Form 3LにもForm 3同様、後処理ツールがあります。Finish Kitといわれるツール類で、造形後にレジンを洗い落とすためのバケツなどを含みます。

このFinish Kitでの洗浄には通常IPA(イソプロピルアルコール)が必要ですが、Form 3とは違い、Form 3Lは造形物も大型になるため、容量が30リットル~40リットル必要です。

Form3L専用の仕上げキット

第二種有機溶剤に該当するIPAでは消防法の関連でその容量を置くことは難しいため、第二種有機溶剤に該当せず、同様の洗浄能力があるエコタールなどがおススメです。

Form 3L用の自動洗浄機と二次硬化機

Form 3Lにも自動洗浄機と二次硬化機が登場します。自動洗浄機はForm Wash Lでこちらも大型の造形サイズに対応した洗浄機です。二次硬化機はForm Cure LでこちらもForm 3Lの造形サイズに対応した二次硬化機です。

この2点は価格が未定で2021年発売開始予定です。

Form 3Lのランニングコストと造形時間

Form 3Lは大型造形サイズによって主に二つの用途に真価を発揮します。第一が大型モデルの一体成型です。

これまでいくつかのパーツに分割して3Dプリントし、造形後に接着しなければならなかった造形を一体で成形することができます。

第二の用途が複数同時プリントの数量です。335mm×200mmの底面積があるため、一度に大量にプリントができます。

複数の工業パーツ試作(Grey Resin)でのランニングコスト

下記はForm 3Lで3Dプリントした造形物の例で、造形時間と出力コストがでております。

1つ目はGrey Resinでプリントしたパーツですが、20個同時出力で56時間、材料コストは136USD、日本円にして約14,000円前後になります。

1個当たりのコストに算出すると@700円。例えば、Grey Resin 2本では53本作ることが可能です。1回の造形でのプリントが20本なため、3回の造形、168時間で53本作ることが可能です。

大型デザイン試作(Grey Resin)でのランニングコスト

こちらはGrey Resinで大型の造形モデルを作成した場合の例です。食品用穴あきおたまですが、2本で23時間、材料コストは33USD(3,400円前後)です。1個あたりのコストに換算すると1700円で、レジン1本で11個作成可能です。

大型フィギュア(Grey Resin)のランニングコスト

もう一点、Grey Resinで大型モデルを造形した際の事例ですが、比較的大きなフィギュアのモデルです。こちらは46時間で161USD(約17,000円)のコストと時間がかかります

後述しますが、大型の造形モデルをForm 3で作った場合には分割、接着などの後処理が必要で、一体成型できるメリットは表面の仕上がりなどが求められる造形モデルでも有効です。

筐体パーツ(Tough 2000 Resin)でのランニングコスト

お次にTough 2000 Resinで大型の筐体などの3Dプリントを行った場合のランニングコストと時間です。3つに分かれている筐体を一度にプリントした場合、33時間で72USD(7,500円前後)です。1パーツあたりのコストで換算すると約2,500円です。

パーツの小ロット生産(Tough 2000 Resin)でのランニングコスト②

Tough 2000 Resinでの複数プリントでの事例もご紹介しましょう。

こちらは工業用のパーツですが、1度に65個のプリントが可能です。その場合、22時間で材料コストは117USD(約12,000円前後)です。1個当たりの材料コストは約185円で、小ロットパーツの量産などでは高い効率性を発揮します。

上記事例をForm 3で作った場合どんなコスト時間が発生するか

もし上記でご紹介した3つの事例をForm 3でプリントした場合、どのようなコストと時間になるのでしょうか。造形データが無いため、正確な時間とコストは算出できませんが、算出の基準になる考え方はわかります。

まずコストですが基本的に材料消費量はデータの容量に比例するためレジン代は変わりません。ただし、造形後の後加工でコストがかかります。これらの造形モデルはForm 3では一度に3Dプリントできないため、パーツを分割して作る必要があります。

少なくとも1パーツあたり2分割から3分割、場合によってはそれ以上に分割しなければなりません。その場合は、造形後に研磨と接着が必要です。また接合部分にはつなぎ目がわかってしまうため、パテなどで埋めて再度研磨し下塗り、塗装などが必要です

一方、プリント時間も大幅に伸びる可能性があります。Form 3はForm 3Lと違い、レーザーユニットが1個であることから、パーツを分割した場合でもその分時間がかかります。

Form 3Lのケーススタディ・ユーザー事例

それでは実際にForm 3Lをどのようなユーザーがどのように使用しているのかご紹介しましょう。

OPTIMUS RIDE社。外注から内製化でコスト削減・リードタイム短縮

第一にご紹介するのがOPTIMUS RIDE社という自動運転技術の開発を行う企業です。輸送効率を向上する自動運転バンの開発を行っており、センサーや車内ディスプレイの大型カバーの開発の際に試作品をプロトタイプしていました。

大型カバーの試作は外注を使っておりその場合の納期は1週間~2週間程度、コストは1個当たり数百ドルに上っていました。またその際の課題として、造形品質が決して満足のいくものではなく、使用前に研磨加工などの後加工を施さなければならなかった状況です。

また内製する場合にもForm 2での出力になり、パーツを10分割にして3Dプリントし、造形後に接着、研磨などを施さなければなりませんでした。その場合にもリードタイムは1週間ほどかかり、非常に手間がかかります。

今回OPTIMUS RIDE社はForm 3Lを使用することで、パーツをそのまま、もしくは2つ程度に分割するだけで造形が可能となりましたその場合、時間も1-2日程度で以前の1/7、コストも数百ドルから115USD(約12,000円程度)まで大幅に削減が可能となりました。

Black Diamond社。大型モデルを実物大で確認し開発コストを84%削減

第二の事例がBlack Diamond社の事例です。Black Diamondは、登山やスキークライミングといったアウトドア用品のメーカーです。アウトドア用品は比較的大きい製品が多く、製品開発の試作段階では実物大での使用感の確認を欠かすことができません。

こちらはForm 3Lで作ったアウトドア用のスコップの試作での利用ですが、試作時に、実物大で造形できることでプロトタイプ開発を7日間から3日間に短縮、425ドルだったコストを84%削減し、70ドルにすることに成功しました。

また、こちらはTough 2000 Resinでプリントしたヘルメットの実物大モデルですが、42時間で114USD(約12,000円)出力が可能で、実際の使用感や強度試験などにも使用が可能となっています

Form 3Lの価格・導入コスト

Form 3Lの価格と導入コストは以下の通りです。Form 3Lの梱包サイズは94.6×69.2×88.9㎝、重量は67.1㎏になり送料がかかります。

  • 本体 ¥1,806,000(税別) 付属品 ビルドプラットフォーム、レジンタンク、仕上げキット一式
  • Form3L専用プラットフォーム ¥41,000(税別)
  • Form3L専用レジンタンク ¥46,000(税別)
  • 運送諸掛(軒下渡し) ¥50,000(税別)
  • 運送諸掛(開梱、設置込み) ¥120,000(税別)

まとめ

Form 3Lを使用することでこれまで難しかった大型の造形モデルが一体、もしくは少量の分割によって3Dプリントすることが可能です。Form 3の特長であった高精細・滑らかな仕上がり、さらには複数材料の差し替えが大型モデルで同じように利用できるようになりました。

事例でもご紹介したように、従来外注に頼ってきた造形物や分割プリントと接着をしなければならなかった造形物の作成がより低コストで素早く実現することが可能です。

Form 3Lは2021年1月~3月の出荷開始予定となっています。また、自動洗浄機 Form Wash Lと二次硬化機 Form Cure Lは2021年の出荷の予定です。またベンチマークプリントのご用意ができましたらお知らせいたします。

2020.11.18 投稿者:i-maker

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