De zekering 1 afdrukken met de zekering 1

Eindgebruiksonderdelen afgedrukt op de Fuse 1

Een IR-sensorspoeling gedrukt op de Fuse 1 in Nylon 12 Powder

Het bouwen van de Fuse 1 was een technische uitdaging. Het verpakken van industriële prestaties in een betaalbare, gestroomlijnde desktop Selective Laser Sintering (SLS) 3D-printer kostte jaren van engineering en ontwerpwerk.

Een van de tools die Formlabs-ingenieurs gebruikten om prototypen van onderdelen te maken, was de Fuse 1 zelf. Maar het gebruik van 3D-printen stopte niet bij prototyping. Tegenwoordig bevat elke afzonderlijke Fuse 1-eenheid die naar klanten wordt verzonden, meerdere productie-onderdelen die rechtstreeks op een Fuse 1 zijn afgedrukt met Nylon 12-poeder.

Het gebruik van de Fuse 1 SLS-printer voor het maken van prototypes en het maken van onderdelen voor eindgebruik bood drie belangrijke voordelen, aldus Seth Berg, de engineer-programmamanager die toezicht houdt op de Fuse 1:

• De ontwerpvrijheid om complexe onderdelen te maken zonder interne ondersteunende structuren.
• Het verminderen van toeleveringsketens door prototyping en het intern maken van onderdelen voor eindgebruik.
• Het elimineren van outsourcing om een ​​betaalbare oplossing te bereiken voor productie in kleine batches met een bewezen, veelzijdig Nylon 12-materiaal.

SLS-prototyping en interne productie:afdrukken van een IR-sensorspoeling

Seth Berg vertelt over het printen van onderdelen voor eindgebruik op de Fuse 1

Wanneer gebruikers hun nieuwe Fuse 1-printer en Fuse Sift-naverwerkingseenheid installeren, weten ze misschien niet dat vijf afzonderlijke onderdelen zijn afgedrukt met een Fuse 1. Van die vijf onderdelen is de IR-sensorzuivering een voorbeeld van het type onderdeel dat perfect is voor kleine -batchproductie met in-house SLS 3D-printen.

Een van de grootste hindernissen bij het maken van de Fuse 1 was het meten en balanceren van de interne temperatuur in de bouwkamer. Berg wist dat zijn team voor een van de laatste hindernissen stond voordat hij de Fuse 1 verscheepte:ze hadden een aangepaste IR-sensorspoeling nodig om de warmte in de printruimte goed te regelen. Omdat de temperatuurnauwkeurigheid zo gevoelig was in de printkamer, verwachtte het team tientallen prototypes te maken voordat ze de exacte IR-sensorzuiveringen zouden vinden die werkte, en het vooruitzicht van uitbesteding of het gebruik van spuitgieten was niet ideaal vanwege het aantal benodigde prototypes . Dus wendde het team zich tot hun bèta-Fuse 1-eenheden, aangedreven door Nylon 12 Powder, om zowel een prototype te maken als de onderdelen te produceren. “We hadden een 3D-printtechnologie nodig die ons niet beperkte in geometrie of ondersteuningstips op oppervlakken waar we een soepele luchtstroom wilden. Dus SLS was echt de enige optie voor 3D-printen die dat voor ons kon bereiken,” zei Berg.

Dus ging het team aan de slag met vroege Fuse 1-productie-eenheden om op maat gemaakte onderdelen op grote schaal te ontwerpen, testen en uiteindelijk te produceren, zodat we de Fuse 1 op de markt konden brengen. Na verloop van tijd begonnen ze meer onderdelen te maken:deurgrepen, IR-handgrepen, handgrepen voor de Fuse Sift, allemaal in-house op hun bèta-Fuse 1-eenheden. Tegenwoordig bevat elke Fuse 1-eenheid die wordt verzonden meerdere productie-onderdelen die rechtstreeks op een Fuse 1 zijn gedrukt. “We hebben deze onderdelen zeer grondig getest. We hebben dus bijna 50 printers op het hoofdkantoor die non-stop bezig zijn met het printen van deze onderdelen. Daarom hebben we deze duizenden en duizenden uren in een echte printtoepassing getest”, zegt Berg.

Na tientallen prototypes voor de zuivering van de IR-sensor, kwam het team tot een definitief ontwerp. Ze gingen naadloos over van prototyping naar productie in kleine series op dezelfde Fuse 1-printers. Met duizenden onderdelen die elke week worden geprint, was de Fuse 1-productielijn een verdere validatie dat de machine klaar was voor verzending. Berg zei:"Bij Formlabs denken we na over de toegankelijkheid van producten, zowel vanuit prijsoogpunt, waardoor het een product is dat je je kunt veroorloven om te kopen, maar ook toegankelijk vanuit onderhoudsoogpunt. Het ergste is als je de volgende ochtend binnenkomt en je afdruk is mislukt. Het was verheugend om de Fuse 1 in actie te zien als zowel een prototyping-krachtpatser als een fulltime productiemachine.”

Dankzij de dichte verpakkingscapaciteit van de Fuse 1 kan de bouwkamer 12 IR-sensorspoelingen per printcyclus bevatten. Voor kleinere onderdelen, zoals de IR-sensorhandgreep, springt dat aantal naar 60 onderdelen per printcyclus. Terwijl in-house 3D-printen nog geen zin heeft voor massaproductie van miljoenen onderdelen, is meerdere machines die achter elkaar draaien een uitstekende oplossing voor kleine en middelgrote batches. De handgreep van de IR-sensor vereist 22 g poeder om te printen, wat $ 2 per onderdeel kost. De belangrijkste zuivering van de IR-sensor gebruikt 70 g poeder, wat ongeveer $ 7 per onderdeel kost.

Volgens Berg, "het in huis hebben van de Fuse 1 resulteerde absoluut in een IR-sensorzuivering die effectiever werkte, omdat we sneller konden itereren en meer ontwerpen konden proberen. Daarna konden we met hetzelfde materiaal direct naar productie gaan.” Dit betekent dat het team de toleranties tussen prototyping en productie niet hoefde te bewerken of aan te passen.

Seth Berg

Het in huis hebben van Fuse 1 resulteerde absoluut in een IR-sensorzuivering die effectiever werkte, omdat we sneller konden herhalen en meer ontwerpen konden proberen. Daarna konden we met hetzelfde materiaal direct naar productie gaan.

Zonder de Fuse 1 zei Berg dat het team vast zou zitten aan het uitbesteden van SLS voor deze onderdelen. Berg voegde toe:“Als we de Fuse 1 niet in huis hadden, hadden we SLS-onderdelen uitbesteed aan een servicebureau, en we zouden meer geld hebben betaald en het zou ons meer tijd hebben gekost om die onderdelen in huis te krijgen. De Fuse 1 print in-house SLS-onderdelen van industriële kwaliteit voor een fractie van de prijs en tijd.”

Berg zei dat zijn team "ervan overtuigd is dat deze onderdelen in onze applicatie werken, dat elke afzonderlijke Fuse 1 die we verzenden, onderdelen heeft die op de Fuse 1 zijn afgedrukt." De IR-sensorspoeling, de IR-handgreep, de deurkruk en de vergrendelingsmagneetafdekking zijn allemaal mogelijk gemaakt met behulp van de Fuse 1. 

Nylon 12-poeder voor onderdelen voor eindgebruik

Het eerste materiaal dat Formlabs voor de Fuse 1 lanceerde, is Nylon 12 Powder, een zeer geschikt materiaal voor zowel functionele prototyping als de eindproductie van complexe assemblages en duurzame onderdelen met een hoge omgevingsstabiliteit.

Terwijl andere 3D-printprocessen kunnen worden gebruikt voor onderdelen voor eindgebruik, biedt SLS-printen een andere reeks eigenschappen die het printen van onderdelen voor de Fuse 1 voordelig maakten. Ten eerste gaan SLS-onderdelen meestal langer mee, vooral wanneer ze elke dag worden gehanteerd of gebruikt. Vergeleken met stereolithografische materialen bieden Nylon 12-prints een langere levensduur, lage kruip en betere slijtage-, chemische en UV-bestendigheid. “Uiteindelijk zijn er veel verschillende soorten eindgebruiksonderdelen, maar ze moeten bijna allemaal sterk zijn, ze moeten bestand zijn tegen zowel temperatuur als stoten. Nylon is een materiaal dat echt op de goede plek zit van al die verschillende materiaaleigenschappen. Dus als je een toepassing kunt bedenken waarbij je een onderdeel wilt printen en gebruiken, is nylon vrijwel zeker een goede optie”, aldus Berg.

Een kenmerk van SLS-poederprinten dat vooral in het oog springt voor het maken van een aangepaste IR-sensorzuivering, was de mogelijkheid om onderdelen te printen zonder interne ondersteuning. Bij andere 3D-printprocessen zullen interne spleten en openingen ondersteunende structuren nodig hebben, en onderdelen moeten met dit in gedachten worden ontworpen. SLS-printen elimineert dit probleem, waardoor complexe onderdelen kunnen worden gemaakt en gebruikt met een drastisch kortere postproductietijd.

Ten slotte stelt Nylon 12 de Fuse 1 in staat om te printen met tot 70% gerecycled poeder. Dit is een enorm voordeel voor zowel prototyping als productie op de Fuse 1, waardoor technische teams waarde kunnen halen uit elke gram aangekocht poeder. Het team van Berg vond dit een van de belangrijkste redenen waarom de Fuse 1 een concurrerende productieoptie was, en verklaarde dat "alle onderdelen die worden afgedrukt en geïnstalleerd op de Fuse 1 zijn bedrukt met 70% hergebruikt poeder. Dat is een van de geheimen die dit een kostenconcurrerende productieoptie maakt die we in-house kunnen doen.” Hij vervolgde:“en we gebruikten niet alleen gerecycled poeder voor prototypes. Op de Fuse 1-productielijn gebruiken alle onderdelen die we printen 70% gerecycled poeder. Dat betekent ook de onderdelen voor eindgebruik.”

Nylon 12 poeder

Nylon 12 Powder is een zeer geschikt materiaal voor zowel functionele prototyping als eindgebruiksproductie van complexe assemblages en duurzame onderdelen met een hoge omgevingsstabiliteit. We hebben een bericht samengesteld met uw meest gestelde vragen.

De zekering 1:nu verzonden

Formlabs staat bekend om het ontwerpen van additieve workflows die 3D-printen van industriële kwaliteit beheersbaar maken voor bedrijven van elke omvang. De Fuse 1 en Fuse Sift stellen bedrijven in staat om het ontwerpproces in eigen hand te nemen, productieklare nylon onderdelen in eigen huis te printen, de doorvoer te verhogen en SLS 3D-printen op industrieel niveau naar de benchtop te brengen tegen een echt instapprijspunt. Al deze concepten, de veelzijdigheid van Nylon 12 en de unieke voordelen van SLS 3D-printen, kwamen samen om Berg en het technische team van Formlabs te helpen een betere Fuse 1 te creëren. 

Wilt u zien hoe een op de Fuse 1 gedrukt onderdeel eruitziet? Vraag nu een gratis proefstuk aan.