Formlabs Form 3, le test

En fin d’année dernière, Formlabs nous a proposé de tester sa solution complète d’impression 3D résine. C’est-à-dire l’imprimante 3D Formlabs Form 3 accompagnée du kit Wash + Cure pour la post-production. A ce moment, je n’avais encore aucune expérience en stéréolithographie, ce que ne j’ai pas omis de leur mentionner. Cependant, une expérience “débutant” dont on a l’habitude de présenter peut très bien convenir à des utilisateurs de PME et autres entreprises intéressées par ce genre de machine, sans pour autant posséder de connaissance en impression 3D SLA. Entre temps, j’ai pu découvrir la Longer Orange 30, ce qui me fait un point de comparaison, bien qu’on ne soit pas dans la même gamme de prix. Ce test est donc lui aussi un guide de découverte de l’impression 3D résine et plus particulièrement de la solution haut de gamme proposée par Formlabs.

Technologie Low Force Stereolithography (LFS)

En préambule, sachez que la Form 3 utilise une approche différente de la stéréolithographie, avec une technologie propriétaire baptisée Low Force Stereolithography. Couplée à un bac de résine flexible, cette illumination linéaire à base de laser et de miroirs permet de réduire les forces exercées sur les pièces pendant le processus d’impression pour obtenir une qualité encore meilleure. Pour plus de détails, n’hésitez pas à consulter la présentation officielle.

Documentation à profusion (en français)

Le temps de recevoir tout ce beau matériel, j’ai pris le temps de parcourir le site de Formlabs et plus particulièrement sa rubrique d’assistance pour la Form 3. Du déballage de la machine (oui oui!) à la post-production, en passant bien évidemment par l’impression et l’utilisation du logiciel, tout est extrêmement bien documenté, en français (et d’autres langues) avec photos et vidéos à l’appui !

Quand bien même vous ne souhaiteriez pas acheter d’imprimante 3D Formlabs, je vous conseille d’y jeter un œil, on y apprend plein de choses sur l’impression 3D résine et le post-traitement.

Unboxing

Comme je vous le disais dans le chapitre précédent, le déballage de la Form 3 est bien documenté. Il y a même une vidéo à ce sujet. Du coup, je ne vais pas m’attarder sur ce point mais je vais quand même partager avec vous mon expérience et mon ressenti.

Formlabs Form 3, le déballage

L’emballage est soigné et bien pensé pour sortir la lourde machine sans encombre grâce à deux poignées en carton. Il y a peu d’accessoires : l’alimentation, une notice papier et de quoi mettre à niveau la machine (on y reviendra plus tard).

Déballage du plateau de fabrication

Le plateau étant un “consommable“, il est livré séparément. C’est le même que la Form 2 :

La Form 3 offre un volume d’impression de 145 x 145 x 185 mm. Les autres caractéristiques techniques de la Form 3 sont à découvrir dans notre comparateur d’imprimantes 3D.

Le bac de résine dans sa boite de stockage

Même chose pour le bac (stocké dans une boite anti-UV) au sujet duquel on s’attardera plus tard dans ce test :

Form 3 Finish Kit

Pour le nettoyage et la finition de l’objet à la main, Formlabs propose le Finish Kit. Il s’agit d’un espace de travail complet, composé de deux bacs et d’un panier pour le rinçage dont le couvercle de rangement fait également office de “plan de travail” une fois ouvert. Il y a aussi une pissette, une spatule adaptée à la base d’impression générée par le logiciel PreForm, une autre pour décoller l’objet du plateau quand l’outil de retrait ne suffit pas, une pincette, une pince coupante, un porte-pièce et des gants nitrile jetables. En résumé, il y a tout ce qu’il faut !

Vous l’aurez sûrement compris si vous avez lu mon test de l’imprimante 3D Longer 3D Orange 30, je trouve la manutention de la résine et la post-production inhérente à la stéréolithographie très très pénible…

Je n’ai donc pas utilisé ce kit de finition “manuelle” au profit des accessoires suivants. Cependant, vous pouvez le découvrir en détails sur le site officiel et plus particulièrement dans la documentation, rubrique lavage manuel :

Formlabs Form Wash

Le Form Wash est lui aussi bien emballé. On retrouve dans le colis à peu près les mêmes accessoires que le Finish Kit. Il y a donc la cuve de nettoyage qui est amovible pour faciliter son lavage après l’avoir vidée avec la pompe à siphon (fournie), le panier motorisé qui permet de plonger l’objet dans l’alcool sans y toucher, trois pinces (plate, coupante et de type “à épiler”) et un outil de retrait des pièces du plateau.

Formlabs Form Cure

Dans le packaging de la machine à UV lui aussi très protecteur, on retrouve l’alimentation et le plateau tournant :

Un kit complet mais encombrant !

Une fois que l’on a tout déballé… il faut trouver de la place pour mettre toutes ces machines !

Initialisation de la Form 3

Avant tout, il faut déverrouiller la LPU (Light Processing Unit) protégée pour le transport :

Ensuite, la machine que j’ai reçue avait déjà été démarrée, j’ai donc navigué dans les menus pour la connecter à mon réseau Wi-Fi :

Je n’ai pas été en mesure de la connecter à un réseau non diffusé (caché).

Dans les menus, il est tout de même possible de relancer le “wizard” (assistant de configuration) qui commence par la préparation du bac :

L’étape suivante consiste à installer le plateau :

Puis la cartouche :

Enfin, il faut continuer en ligne pour associer la machine à son compte Formlabs :

Cette mise en route est on ne peut plus simple, surtout si vous avez lu la documentation au préalable. Vous pouvez cependant tout simplement vous laisser guider par les informations affichées à l’écran.

Dashboard Formlabs en ligne

Une fois que la Form est connectée, elle envoie différentes informations organisées dans cinq grandes catégories : résumé, chronologie, impressions, imprimantes et matériaux.

Le dashboard et plus particulièrement sa timeline prennent encore plus de sens lorsque l’on a une véritable flotte d’imprimantes 3D :

L’interface est à la fois belle, intuitive et complète.

Le logiciel Formlabs PreForm

Dans la logique de son écosystème simple et complet, Formlabs propose son propre logiciel d’impression 3D baptisé PreForm qui permet le “one click print“, soit l’impression 3D en un clic :

Cependant, il est tout à fait possible de modifier de nombreux paramètres à la main comme l’échelle de l’objet, son orientation et les supports (densité, taille des points de contacts, base, etc.).

A ce sujet, au premier démarrage de PreForm, les différentes options du logiciel sont présentées :

A noter que les supports peuvent être à même la plateforme de fabrication ou sur ce qu’on appelle ici une base. Il s’agit d’une sorte de radeau (raft) qui permet d’assurer une meilleure adhésion des supports. Cette base est également taillée pour accueillir la spatule de retrait des objets fournie dans le packaging. On peut aussi y “graver” le nom du job, afin de s’y retrouver lorsque l’on a par exemple plusieurs fois le même objet avec différents paramètres.

Je n’ai rencontré qu’un seul problème avec PreForm, au niveau des traductions. Certaines phrases trop longues en français dépassaient des boites de dialogues. Parfois c’était juste gênant esthétiquement parlant mais dans d’autres cas, cela rendait compliquée la compréhension des paramètres :

Ce fut l’occasion de faire appel au support Formlabs qui m’a très rapidement répondu. Il s’agissait d’un bug connu qui allait être corrigé dans la prochaine mise à jour. En l’attendant, j’ai pu passer le logiciel en anglais pour corriger le problème. Par la suite, la mise à jour m’a été proposée automatiquement et après avoir repassé le soft en français le souci était bien corrigé.

Evider (hollow) un modèle pour économiser de la résine

Contrairement à Chitubox et très certainement d’autres logiciels, PreForm n’embarque pas de fonctionnalité d’évidage des modèles. C’est pourtant une étape importante pour économiser de la résine (très coûteuse) lors de l’impression. Evidemment, Formlabs a une solution : Meshmixer. Il y a donc un tutoriel illustré (ene photos et vidéos) qui explique comment évider et percer (pour permettre à la résine emprisonnée dans l’objet d’être évacuée) un modèle avec le logiciel de modélisation gratuit.

Mise à jour du firmware de la Form 3

Je n’ai pas pu lancer le premier print immédiatement. La machine avait un firmware trop ancien pour la dernière version du logiciel PreForm. C’était ainsi l’occasion de tester l’update de la machine.

J’ai donc initié la mise à jour depuis PreForm avec un fichier pesant plus de 200Mo que j’ai dû télécharger sur le site Formlabs via un lien indiqué dans la procédure de mise à jour officielle (encore une fois très bien documentée). L’upgrade firmware doit ensuite être confirmée sur l’écran tactile :

Mise à niveau de l’imprimante

Afin d’éviter tout débordement du bac, l’imprimante contrôle automatiquement son niveau avant chaque impression. Si la machine n’est pas bien à plat, il se peut que l’écran vous invite à l’équilibrer grâce aux pieds réglables :

Ici aussi, on est pris par la main et l’accessoire fourni permet de visser ou dévisser les pieds sans avoir à soulever la lourde machine.

Première impression en résine draft

Après la mise à jour de la Form 3, il était temps de lancer la première impression : une pince papillon fournie par Formlabs avec la résine draft. Encore une fois, on est guidé par l’écran tactile qui nous rappelle d’ouvrir le bidon de résine :

La Form3 commence alors le remplissage du bac dans la foulée, automatiquement et avec la bonne quantité de matière, sans qu’on ait à manipuler la cartouche et risquer de rentrer en contact avec la résine :

C’est durant cette phase un peu longue que j’ai rencontré le premier (et dernier) problème avec la Formlabs Form 3 :

La machine détecte que la résine ne coule pas assez vite et nous l’indique de trois façons : une erreur est affichée sur l’écran de contrôle (DISPENSE ERROR), un bip retentit et un gyrophare clignote.

J’ai tout simplement relancé le remplissage et patienté. A l’usage, la buse finit par s’ouvrir correctement après plusieurs jobs. On peut cependant la presser un peu avec deux doigts (protégés par des gants) pour qu’elle s’ouvre mieux.

On peut retrouver tous les messages d’erreur Formlabs et leurs solutions ici.

Après une mise en température de la chambre d’impression un peu longue dans mon garage dont la température était inférieure à 20°C, l’impression se lance enfin. Cette étape est facultative mais permet une polymérisation de la résine dans les meilleures conditions possibles. Pour ce premier print, la durée annoncée est tout à fait raisonnable : 45 minutes.

Dans l’ensemble, le volume sonore de la machine ne m’a pas choqué. En même temps, dans mes conditions d’usage, elle ne semble pas avoir besoin de trop ventiler pour refroidir.

A la fin du processus, l’écran de contrôle nous demande si l’impression 3D s’est bien terminée. La machine étant connectée, cela permet d’avoir des statistiques dans le dashboard en ligne.

Test Formlabs Form Wash

N’ayant pas envie de mettre les mains dans le cambouis l’alcool, comme je vous le disais en introduction, j’ai laissé de côté le Finish Kit au profit du combo Wash + Cure.

Pour préparer le Form Wash, il n’y a qu’à brancher l’alimentation de la machine et installer les accessoires dans les compartiments dédiés de part et d’autre :

Il faut ensuite remplir la cuve d’alcool isopropylique, entre 7,8L et 8,6L en utilisant le repère sur cette dernière :

Avec le temps et les lavages, l’IPA devient de plus en plus concentrée en résine liquide, ce qui réduit son efficacité. Il faut donc utiliser l’hydromètre fourni pour effectuer un étalonnage de l’alcool avant sa première utilisation :

Une fois calibré, le joint torique de l’hydromètre doit être au même niveau que les ailettes du flotteur. Plus la concentration en résine de l’alcool isopropylique augmente, plus le poids flotte haut, plus la tige et le joint torique montent.

Documentation officielle

 

Il faut régulièrement réaliser cette mesure. Si l’alcool est trop concentrée en résine, il faut en remettre. L’alcool s’évapore mais on peut aussi avoir à utiliser la pompe siphon fournie pour en retirer.

Le passage de la Form 3 à Cure se fait le plus simplement du monde en déplaçant le plateau d’impression d’une machine à l’autre. Bien qu’en pratique on n’ait pas à toucher la résine ou l’alcool, il est fortement conseillé de porter des gants et des lunettes de protection. Faites ce que je dis mais pas ce que je fais :

Ensuite, après avoir paramétré la durée de lavage en fonction de la résine utilisée (10 minutes pour la draft), il suffit d’appuyer sur un bouton et l’objet encore accroché à la plateforme plonge dans l’alcool et y subit des micro-secousses. Il faut veiller à respecter le temps d’exposition à l’alcool si on ne veut pas impacter les propriétés propres à chaque résine.

Pour ce premier essai, je n’avais pas assez d’alcool. Du coup, j’ai décroché l’objet de la plateforme de fabrication et je l’ai mis au fond du panier.

Pour la suite, j’ai passé commande d’alcool en grosse quantité ainsi que quelques lingettes PEC PAD pour l’entretien du bac chez MakerShop. D’ailleurs, vous pouvez aussi retrouver les résines Formlabs et accessoires SLA chez Makershop.

A noter que, quel que soit la position du panier, la cuve d’alcool est toujours fermée :

Ça évite à l’alcool de s’évaporer et de prendre la poussière.

Clairement, la Formlabs Form Wash est pratique et efficace tout en étant la plus simple possible. Quand on y a goutté, il est difficile (en tout cas pour moi) de repasser sur un lavage à la main, surtout sans Finish Kit…

Les impressions 3D suivantes (résine draft)

Pour finir le test de la résine draft, j’ai enchaîné les impressions de gros objets (Yoda et le buste de Néfertiti) qui profitent pleinement du grand volume d’impression de la machine ainsi que deux objets plus petits avec beaucoup de détails (un ours et la Tour Eiffel) piochés dans les bibliothèques gratuites Thingiverse et Cults3D :

Le but de cette résine (vendue 135€ le litre) est de faire du prototypage rapide, jusqu’à quatre fois plus rapide qu’avec la résine Clear par exemple. En contrepartie, la hauteur de couche est de 300 microns (la précision sur les axes X et Y est inchangée). La qualité finale n’a cependant pas à rougir face à une impression en plastique fondu, même à épaisseur de couche inférieure.

Les supports de cette résine ne sont pas facile à enlever et laissent des marques que l’on peut facilement gommer en ponçant un petit peu (ce qui n’est pas forcément utile pour du prototypage). On peut jouer avec leurs paramètres, notamment la taille du point de contact, pour faciliter leur retrait. Cela peut par contre entraîner un échec de l’impression, ce qui est risqué quand on part sur une tâche de plusieurs heures avec de la résine à ce prix.

Test Formlabs Form Cure

Toutes ces belles impressions, il faut ensuite les exposer aux UV pour parfaire leur polymérisation. Pour les pièces que j’avais imprimées avec la Orange 30, je m’étais contenté d’un spot à UV et de la lumière naturelle, sans savoir si c’était suffisant et réellement efficace.

Avec Formlabs, c’est encore une fois très simple et efficace, surtout si l’on a parcouru le guide d’utilisation en ligne. Il suffit de poser l’objet (dépourvu des gros supports qui pourraient empêcher l’exposition à la lumière et bien sec) au centre du plateau tournant et de paramétrer la température et le temps de chauffe (toujours en se basant sur les chiffres fournis).

Si je vous dis que c’est efficace, c’est que j’y ai mis un petit bijou imprimé avec la Longer Orange qui était un peu souple. Après post-polymérisation, il est devenu complètement rigide !

Changement de résine

Pour changer de résine, il n’est pas question ici de vider le bac avec toutes les contraintes que cela engendre. On change tout simplement de bac (et de bidon de résine). L’ancien bac et la résine qu’il contient ne sont pas pour autant à jeter ! On le remet dans sa boite anti-UV et on peut le conserver ainsi deux à trois mois en fonction des résines.

Chaque bac dispose d’une puce d’identification (re-programmable) qui permet à la machine (et au logiciel PreForm) de savoir quelle résine est installée.

Il est possible de changer de résine dans un même bac (et de programmer la puce d’identification en conséquence avec PreForm) mais c’est vraiment pénible (j’ai dû le faire pour renvoyer tout le matériel). En effet, le bac n’est pas uniforme et pire, il est composé de plusieurs pièces compliquées à laver. Par contre, si on reste sur des résines aux propriétés similaires, il n’est pas nécessaire de faire un lavage en profondeur.

Le revers de la médaille, c’est que ce bac est un consommable vendu aux alentours de 160€…

Test de la résine Clear avec la Form3

Comme son nom l’indique, la résine Clear est transparente. Elle convient par exemple aux usages optique et fluidique. Elle permet également de faire des moules. La résine Clear de Formlabs offre différentes résolutions d’impression (25, 50 et 100 microns) pour un prix de 135€ par litre. Du coup, on imprime beaucoup plus lentement !

J’ai tout d’abord imprimé un objet utile, un boitier pour un accessoire de drone FPV :

Aucun problème de cote et la qualité est vraiment bonne, la pièce est lisse et belle. Dommage que la résine semble avoir tendance à jaunir avec l’exposition à la lumière.

Pour continuer, j’ai imprimé une série d’objets sur le thème de la Saint Valentin (exception faite du petit lémurien) pour un article qu’on vous publiera… en février de l’année prochaine !

Les objets sont très petits et la qualité est vraiment bluffante, surtout pour l’oiseau dans sa cage. Vous remarquerez que le pendentif “boule” est plus jaune que les autres, pourtant il a subi le même traitement. La seule différence est qu’il est plein (j’avais oublié de l’évider). La lumière doit donc refléter différemment à l’intérieur.

J’ai poursuivi mes tests de la résine Clear avec un Démogorgon et un tigre “low poly” :

On peut notamment voir les traces de supports non poncés sur le dos du tigre. Pourtant, ils se retirent bien plus facilement qu’avec la résine Draft. Les détails ultra fins du Demogorgon sont impressionnants, surtout les doigts dont un est malheureusement parti avec son support !

Sur cette photo de la Form 3, vous pouvez voir ma plus grosse impression en résine transparente, ce vase “nid d’abeilles” :

J’ai pris le risque d’imprimer la base à plat afin qu’un maximum de support soit sur la surface non visible du vase et ceci est passé sans encombre.

Ma dernière impression 3D résine fut conséquente, elle aussi avec plusieurs objets de tailles considérables :

Encore une fois, les détails sont magnifiques et le côté transparent donne du charme aux prints. Vous pouvez comparer le Tank de Metal Slug et Bowser aux versions imprimées avec la Orange 30 (cf le test). Je trouve ça légèrement mieux avec la Formlabs mais c’est loin d’être flagrant.

Passage à la résine flexible

Encore une fois, pour tester la dernière résine qui m’a été envoyée pour ce test de la Formlabs Form 3, il m’a suffi de changer de bac et de bidon. L’opération ne prend que quelques minutes (voire secondes) avant que l’imprimante soit à nouveau opérationnelle.

Il s’agit donc de la résine flexible que j’ai voulu comparer au classique TPU utilisé sur les imprimantes 3D FDM. J’utilise habituellement du TPU SainSmart pour des pièces de drone FPV, hobby que je partage sur le site WE are FPV. J’ai donc imprimé un support pour GoPro Hero7 :

Comme vous pouvez le constater, cette petite pièce est très longue à imprimer. Selon la vitesse (entre 40 et 60mm/s), cela peut prendre deux fois moins de temps en TPU. Vous remarquerez aussi que c’est très propre, au delta près des supports encore une fois. Les supports flexibles sont d’ailleurs très pénibles à retirer. Si on les arrache, une grosse partie de matière peut aussi venir avec. Il faut vraiment prendre le temps de les couper, un par un. Mais visuellement parlant, la différence TPU / résine flexible est moins importante que celle avec le PLA.

La vrai problème auquel j’ai été confronté, c’est que la résine flexible est très fragile, surtout après plusieurs heures exposée aux UV. J’ai eu l’occasion d’en parler de vive voix avec mes interlocuteurs de chez Formlab : ils m’ont expliqué qu’il s’agit ici d’une résine faite pour le prototypage uniquement et non pour la production et qu’en effet, elle n’aime pas l’exposition aux UV. Il faudrait tester la résine élastique pour cet usage dans le multirotor et plus généralement le modélisme.

Dans la foulée, j’ai imprimé une série de supports de tour de cou pour la radiocommande TBS Tango II qui, même en version pro (la plus chère), n’en propose pas…

C’est la première et unique fois que j’ai eu un problème d’impression. Certains objets de la série sont restés au fond du bac. Je suis certainement fautif dans l’histoire puisque j’avais réduit la taille de la surface de contact entre l’objet et le support.

Pour finir mes tests, j’ai voulu imprimer des objets pour mes enfants et d’autres accessoires pour mes plus petits drones :

Je n’ai rien à reprocher aux résultats qui sont très bons. J’ai juste oublié d’évider le Dracaufeu (dragon de Pokemon) qui n’était par conséquent plus trop souple et bien lourd !

Par contre, après passage à la Form Wash et Form Cure, les objets étaient encore un peu collants de résine. J’ai voulu les relaver avant de les donner aux gamins et ce fut la catastrophe :

Les deux objets creux ont “implosé”. Tout comme pour l’exposition aux UV, il faut respecter le temps d’exposition au dissolvant. Le dragon plein a quant à lui tenu le choc !

Récapitulatif de toutes les impressions avec la Formlabs Form 3

Aperçus de quelques réglages

Les résumés dans le dashboard en ligne

Quand on a fini avec la Formlabs Form 3 ?

J’aime bien éteindre mes machines quand elles ne servent plus. Or, il n’y a pas de bouton à cet usage sur la Form 3. Est-ce parce qu’elle est dédiée à un usage professionnel et connecté ? Quoi qu’il en soit, j’ai mesuré sa consommation en veille et en fonctionnement :

Je n’ai malheureusement pas de point de comparaison mais si jamais cela peut vous servir, l’extrait de ma solution domotique Jeedom est ci-dessus.

Encore plus de détails ?

Si vous souhaitez plus d’informations et surtout des plus pointues, n’hésitez pas à consulter le site et la chaîne YouTube de PolyWorkshop qui m’ont appris beaucoup de choses, notamment avec la test de la Form 2 et du Finish Kit :

Voir plus grand avec la Form 3L

Si le volume de 145 x 145 x 185 mm ne vous suffit pas, Formlabs propose la Form 3L qui offre un volume maximal d’impression de 335 x 200 x 300 mm. Cette version “large” est identique au modèle testé ici, mais le tarif s’envole. Découvrez la Form 3L dans le comparateur.