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Dentro Formlabs

L'evoluzione dei prodotti Formlabs tramite il software

La gamma di stampanti 3D professionali e accessibili, il software e i materiali Formlabs fanno parte di un ecosistema coeso progettato per funzionare in sintonia. Crediamo che i prodotti hardware più validi siano quelli che migliorano con il tempo, e ci impegniamo a far evolvere continuamente il nostro hardware tramite gli aggiornamenti software. 

In questo articolo illustreremo il nostro approccio ai miglioramenti software, vedremo le diverse evoluzioni della stampante 3D Form 2 da quando ha fatto la sua prima comparsa nel 2015 a oggi e analizzeremo le conseguenze di questi cambiamenti sulla Form 3 e la Form 3L, i nostri ultimi prodotti lanciati quest'anno.

Prova PreForm: il software di preparazione della stampa 3D

 

Prodotti hardware che migliorano con il tempo

Forse l'esempio più comune di hardware che si è evoluto tramite i miglioramenti del software sono gli smartphone che la maggior parte di noi porta con sé ogni giorno. Google Pixel migliora la propria fotocamera tramite gli aggiornamenti software, aggiungendo nuove funzionalità come Night Sight, Time Lapse e Playground, oltre ad apportare miglioramenti generali al proprio sistema operativo. Gli aggiornamenti iOS di Apple ormai hanno una propria categoria di notizie dedicata.

A mano a mano che l'ecosistema degli oggetti "intelligenti" si estende a un numero sempre maggiore di aree della vita quotidiana, anche il mondo fisico che ci circonda può evolversi attraverso gli aggiornamenti software. Chi guida una Tesla ha la sensazione di avere una nuova auto ogni volta che c'è un aggiornamento software via etere, con l'aggiunta di suggerimenti audio e visivi, modalità inedite come Enhanced Autopilot, Ludicrous Acceleration Mode e Track Mode, e miglioramenti all'esperienza dell'utente; ad esempio, un aggiornamento software in risposta alle segnalazioni di problemi con le maniglie delle porte quando fa freddo. Clearmotion sostituisce gli ammortizzatori dell'auto con un software e attuatori ad azione rapida, che si evolvono in base ai dati di input ricevuti dalla strada per prevedere eventuali ostacoli e reagire più velocemente.

Miglioramento continuo del software Formlabs

Fin dal lancio della Form 2 nel settembre 2015, abbiamo rilasciato oltre 40 versioni del nostro software di preparazione della stampa 3D gratuito, PreForm. Il nostro ecosistema software comprende anche Dashboard, basato su web, che consente agli utenti di tenere traccia e gestire stampanti e materiali a distanza, e il firmware (nonché l'interfaccia touchscreen) inclusi con ciascuna stampante. 

Il nostro impegno a migliorare continuamente il software su cui sono basati tutti i nostri prodotti è, in sostanza, un impegno a migliorare le prestazioni dei prodotti ed estenderne vita utile e ambiti d'uso. Gli utenti non dovrebbero aver bisogno di sostituire il proprio hardware per espandere la gamma di applicazioni (per quanto possibile) e sperimentare aggiornamenti e miglioramenti. I nostri prodotti dovrebbero essere in grado di adattarsi a un mercato in rapida evoluzione e rispondere ai modelli e alle tendenze emergenti, senza dover affrontare rapidamente l'obsolescenza e finire prematuramente in discarica.

Decidiamo con quali aggiornamenti procedere in base a tre elementi principali: 

La Form 2: dal 2015 al 2019

Il tecnico di progettazione Bryan Allen di Google ATAP interagisce con una Form 2.

Formlabs è stata la prima azienda a introdurre la stampa 3D stereolitografica ad alta risoluzione in formato desktop nel 2013. La Form 2, la seconda iterazione principale della nostra stampante, è stata lanciata nel 2015, e da allora è diventata la stampante 3D SLA desktop leader del settore, con oltre 40 milioni di parti stampate sul campo da ingegneri, progettisti, fabbricanti, dentisti, gioiellieri e molti altri; al tempo stesso, le sue funzionalità e applicazioni sono state estese tramite aggiornamenti software regolari. 

Continua a leggere per scoprire esempi specifici di come abbiamo migliorato le prestazioni hardware nelle seguenti aree della Form 2 tramite gli aggiornamenti software:

  • Impostazioni di stampa e materiali
  • Stampe più rapide
  • Strutture di supporto (strutture che supportano la parte durante la stampa)
  • Basi (le strutture che contribuiscono all'aderenza alla piattaforma di stampa)
  • Interfaccia utenti e design
  • Nuovi modi di lavorare (ad esempio, avviare le stampe dal cloud)

Materiali: il segreto del successo sono le impostazioni

Con il lancio di ogni nuova resina espandiamo non solo le capacità delle nostre macchine, ma anche, e soprattutto, le possibilità della stampa 3D desktop. Le nostre resine sono sviluppate in-house per funzionare in maniera fluida con le nostre stampanti, e lo sviluppo dei materiali è il risultato di un processo collaborativo tra il nostro team di scienze dei materiali e il team dedicato al processo di stampa, che sviluppa impostazioni di stampa uniche:

Per ciascuno dei nostri materiali, più di 25, il team dedicato al processo di stampa sviluppa impostazioni software specifiche per massimizzare la qualità di stampa e l'efficacia delle nostre stampanti 3D.

“Per ciascuno dei nostri materiali, più di 25, il team dedicato al processo di stampa sviluppa impostazioni software specifiche per massimizzare la qualità di stampa e l'efficacia delle nostre stampanti 3D.”
—Alex McCarthy, ingegnere dei materiali, Formlabs

Per Ceramic Resin, un materiale sperimentale che può essere cotto in una fornace per creare una parte completamente in ceramica, il team ha sviluppato degli speciali supporti filettati per sostenere questa resina contenente una miscela densa e tenere in conto il restringimento che si verifica durante la cottura. 

Per due dei nostri materiali ingegneristici avanzati, Rigid Resin e Grey Pro Resin, abbiamo combinato lo sviluppo di impostazioni software con quello del Resin Tank LT (PreForm 2.14.1). Per materiali più morbidi come Elastic Resin (PreForm 2.19.2), abbiamo modificato la forza e la velocità del processo di distacco per consentire la stampa con un materiale più viscoso.

Stampe più veloci per un rendimento maggiore e iterazioni rapide

Negli ambienti di produzione un aumento di rendimento può essere fondamentale per restare competitivi. Quando miglioriamo la velocità delle nostre stampanti 3D, diamo priorità al supporto di un'iterazione più rapida, cercando al tempo stesso di trovare un equilibrio tra qualità e precisione.

7 modelli di allineatore trasparente stampati in Dental Model Resin

In PreForm 2.20.0 abbiamo introdotto un'impostazione di stampa a 140 micron per la Dental Model Resin, che consente di velocizzare la realizzazione di modelli ortodontici per la produzione di allineatori trasparenti e retainer, riducendo il tempo di stampa per un modello a 37 minuti, decisamente inferiore rispetto ai 75 minuti della stampa a 100 micron. In PreForm 3.0.0 abbiamo introdotto Draft Resin, un materiale che può essere stampato a 300 micron per risparmiare tempo nella prototipazione rapida. In PreForm 3.0.3 è diventato possibile stampare la Grey Resin a 160 micron.

Nelle future versioni di PreForm per la Form 2 e la Form 3, introdurremo una nuova modalità chiamata "spessore dello strato adattabile", che varia lo spessore dello strato in maniera selettiva durante la stampa per bilanciare dettagli precisi e alta velocità. Questa funzionalità al momento è disponibile nella versione beta.

Strutture di supporto: stampare sempre con successo, utilizzando meno materiale

Le strutture di supporto sono fondamentali per mantenere la parte in posizione durante la stampa e influenzano diversi aspetti di questo processo. Con strutture di supporto affidabili è possibile stampare sempre con successo. Se i supporti sono più facili da rimuovere, il tempo di post-elaborazione sarà ridotto (punti di contatto più piccoli, strutture reticolari più grandi e altri fattori possono semplificare la rimozione). Delle strutture di supporto efficienti contribuiscono a risparmiare materiale di stampa.

Nel corso degli ultimi anni ci siamo impegnati a sviluppare supporti più leggeri, più forti e più efficienti:

  • Punti di contatto più piccoli, che sprecano meno materiale di supporto, per facilitare la post-elaborazione, garantendo al tempo stesso il successo della stampa.
  • Un numero maggiore di tralicci o strutture reticolari e posizionamento migliorato, per assicurare la rigidità dei supporti durante la stampa, utilizzare meno materiale e facilitarne la rimozione.
  • Montanti dei supporti più piccoli, per contribuire al risparmio del materiale di stampa.
  • Algoritmi migliorati, per risolvere i problemi relativi a particolari di piccole dimensioni, punti minimi locali, ecc.

PreForm 2.0.0: la prima versione di PreForm per la Form 2.

PreForm 2.10.0: montanti più piccoli, base smussata per facilitarne la rimozione dalla piattaforma di stampa.

PreForm 2.15.0: etichette sulla base, base filettata per facilitarne la manipolazione.

PreForm 3.0.0: strutture reticolari addizionali, supporti ribaltabili per maggiore rigidità.

 

Modello "Low Poly Bulbasaur" cortesia dell'utente FLOWALISTIK di Thingiverse.

Nuove opzioni per le basi di supporto

La base, che fa parte delle strutture di supporto generate da PreForm, forma un appoggio che migliora l'aderenza alla piattaforma di stampa. Con alcune parti e geometrie, è possibile risparmiare tempo di stampa e materiale cambiando la forma della base o rimuovendola completamente. 

PreForm 2.14.0 comprendeva una serie di miglioramenti della base, a cui siamo giunti tramite test approfonditi per garantire una maggiore aderenza. In questa versione è stata anche aggiunta l'opzione per stampare il nome del modello sul bordo della base, utile per l'identificazione quando si stampano grandi quantità di parti simili.

Le basi aggiornate di PreForm 2.14.0 aderiscono meglio alla piattaforma di stampa e includono un'etichetta opzionale che indica il nome del modello

PreForm 2.18.0 ha introdotto la possibilità di stampare geometrie piatte critiche direttamente sulla piattaforma di stampa e utilizzare i supporti per sostenere le sporgenze senza aggiungere una base completa

Le basi di stampa ottimizzate per parti con forma ad anello, una funzionalità introdotta in PreForm 2.18.0, riducono il consumo di materiale e il tempo di stampa.

Un'interfaccia semplice, per funzionalità potenti e in continua evoluzione

I nostri prodotti sono molto complessi: hardware, software e una vasta gamma di materiali devono funzionare in perfetta armonia. Per rendere il processo facile e immediato per l'utente, tutto inizia con un'interfaccia semplice e intuitiva

Per rendere facile e immediato per l'utente un processo di stampa altrimenti complesso, tutto inizia con un'interfaccia semplice e intuitiva.

Alcune delle persone che utilizzano le nostre stampanti non hanno mai usato prima un software CAD. Mentre altre sono tra i migliori ingegneri del mondo e richiedono un controllo accurato dei macchinari. Trovare un compromesso tra questi due casi d'uso è una delle principali sfide che dobbiamo affrontare: puntiamo a progettare un'interfaccia che chiunque possa capire e che permetta di avviare una stampa fin dal primo giorno, senza però limitare il controllo granulare richiesto dagli utenti avanzati.

La Form 1 iniziò con un singolo tasto per la stampa. A mano a mano che il nostro ecosistema continuava a crescere ed espandersi, abbiamo dovuto aggiungere sempre più funzioni (come gruppi e notifiche) per adattarlo a nuovi flussi di lavoro, e abbiamo introdotto una nuova interfaccia touchscreen per la Form 2.

Tre principali iterazioni dell'interfaccia utente touchscreen di Formlabs nel corso degli ultimi tre anni e mezzo. Il menu di navigazione è stato spostato a sinistra per sfruttare al meglio lo schermo orizzontale.

Con l'aumento delle capacità, continueremo ad aggiornare la nostra interfaccia in modo che si possa adattare ai più recenti flussi di lavoro innovativi, garantendo al tempo stesso che le nostre stampanti 3D siano accessibili a ingegneri, progettisti, fabbricanti e creatori con qualsiasi livello di competenza.

Reinventare il modo di lavorare

Gli aggiornamenti software possono giocare un ruolo importante nel cambiare il modo di lavorare e consentire nuove forme di collaborazione per le aziende di qualsiasi tipo e dimensione. Nel corso del tempo, abbiamo aggiunto numerose funzioni al nostro software che consentono la collaborazione tra più team, stampanti e sedi.

  • Abbiamo aggiunto un login opzionale a PreForm, in modo che un nome utente sia legato a ciascun lavoro di stampa. Nel caso delle stampanti condivise, questo comporta che si riceveranno solo le notifiche relative ai propri lavori, e non anche quelle dei progetti dei colleghi che utilizzano la stessa stampante.
  • Le funzioni "Groups" (Gruppi) e "Timeline" (Calendario) di Dashboard facilitano la gestione di personale e stampanti all'interno di un'unica azienda.
  • La stampa in remoto consente agli utenti di avviare le stampe ovunque si trovino tramite il cloud.

La funzione "Timeline" (Calendario) di Dashboard, basato su cloud, facilita la gestione di personale e stampanti.

Hardware di ultima generazione, nuove possibilità

Dal momento del suo lancio fino ad oggi, la Form 2 si è evoluta e ha ottenuto miglioramenti della qualità e della velocità di stampa, un numero maggiore di materiali e applicazioni, nonché flussi di lavoro completamente nuovi, il tutto tramite aggiornamenti incrementali del software. Continueremo ad aggiornare il software della Form 2 ogni volta che sarà possibile.

La Form 3, la nostra stampante di nuova generazione lanciata nell'aprile 2019, offre possibilità inedite, che non potevano essere raggiunte con la Form 2.

Con la distribuzione della nuova Form 3, abbiamo aggiornato il nostro hardware per ampliare ancora di più le opportunità di utilizzo. Grazie alle forze di distacco decisamente inferiori consentite dalla tecnologia Low Force Stereolithography, sarà possibile fare nuovi passi avanti per quanto riguarda la qualità di stampa, lo sviluppo dei materiali e la rimozione dei supporti. Mentre l'incrementato numero di sensori all'interno della stampante permette di avere un maggiore controllo e ricevere avvisi più intelligenti, anche a distanza.