In-house Productie: De Fuse 1 Bouwt Zelf Onderdelen

De Fuse 1 print eindgebruiksonderdelen direct.

Een IR-sensor-purge, geproduceerd in Nylon 12-poeder, werd geprint op de Fuse 1.

Het bouwen van de Fuse 1 was een engineering-prestatie. Het leveren van industriële-prestaties in een betaalbare, elegante desktop selective laser sintering (SLS)-printer vereiste jaren van meticulous ontwerp en engineering.

Formlabs-ingenieurs gebruikten de Fuse 1 zelf als prototyping-tool. Vandaag bevat elke aan klanten verzonden unit meerdere productieonderdelen geprint op de machine met Nylon 12-poeder.

Volgens Seth Berg, engineer programmanager voor de Fuse 1, bood het gebruik van de SLS-printer om prototypes en eindgebruiksonderdelen te produceren drie cruciale voordelen:

• De vrijheid om complexe geometrieën te creëren zonder interne supportstructuren.
• Verkorte supply chains door prototyping en productie in-house te hanteren.
• Eliminatie van uitbesteding, wat betaalbare small-batch-productie mogelijk maakt met het veelzijdige Nylon 12-materiaal.

SLS Prototyping En In-house Productie: Een IR-sensor-purge Fabriceren

Seth Berg bespreekt het printen van eindgebruiksonderdelen op de Fuse 1.

Wanneer klanten een nieuwe Fuse 1 en de Fuse Sift post-processing-unit installeren, beseffen ze misschien niet dat vijf distincte onderdelen op de printer zelf zijn geprint. Onder deze is de IR-sensor-purge een voorbeeld van een component ideaal geschikt voor small-batch-productie met in-house SLS-printen.

Een van de grootste uitdagingen in de ontwikkeling van de Fuse 1 was het nauwkeurig meten en balanceren van de interne temperatuur van de build-kamer. Berg legde uit dat het team een custom IR-sensor-purge nodig had om warmte in de printbaai te reguleren. Omdat temperatuurcontrole zo gevoelig was, werden tientallen prototypes verwacht voordat het optimale purge-ontwerp gevonden was. Uitbesteden of spruitgieten zou impractisch zijn geweest door de vereiste iteraties, dus het team keerde naar hun beta Fuse 1-units, aangedreven door Nylon 12-poeder, voor zowel prototyping als productie. "We hadden een 3D-printtechnologie nodig die geometrie niet beperkte of ongewenste support-tips toevoegde aan gladde luchtstroomoppervlakken, dus SLS was de enige levensvatbare optie," zei Berg.

Met vroege productie-eenheden ontwierp, testte en produceerde het team uiteindelijk custom-onderdelen op schaal, wat de tijdige lancering van de Fuse 1 mogelijk maakte. Na verloop van tijd werden meer onderdelen – deuropeners, IR-handvatten, en Fuse Sift-handvatten – in-house geproduceerd op beta-eenheden. Vandaag bevat elke verzonden Fuse 1 meerdere productieonderdelen direct geprint op een Fuse 1. "We testten deze onderdelen rigoreus, met bijna 50 printers op het hoofdkantoor nonstop draaiend om duizenden uren printtijd te produceren," merkte Berg op.

Na het verfijnen van tientallen prototypes, finaliseerde het team het IR-sensor-purge-ontwerp en maakte de naadloze overgang van prototyping naar small-batch-productie op dezelfde printers. Duizenden onderdelen worden wekelijks geprint, wat de machine's marktklaarheid valideert. "Bij Formlabs prioriteren we product-toegankelijkheid – zowel in prijs als onderhoud. Zien dat de Fuse 1 functioneert als zowel prototyping-macht als full-time productiemachine is zeer bevredigend," voegde Berg toe.

Dankzij de Fuse 1's dichte bouwvolume, kan een enkele printcyclus 12 IR-sensor-purges produceren. Voor kleinere onderdelen zoals de IR-sensor-handvat, stijgt dat aantal tot 60 per cyclus. Hoewel in-house 3D-printen nog niet kosteneffectief is voor massaproductie van miljoenen onderdelen, biedt het draaien van meerdere machines in tandem een uitstekende oplossing voor kleine en middelgrote batchgrootte. De IR-sensor-handvat verbruikt 22 g poeder, met een kostprijs van $2 per onderdeel; de hoof IR-sensor-purge gebruikt 70 g, met een kostprijs van ongeveer $7 per onderdeel.

"Het hebben van de Fuse 1 in-house resulteerde absoluut in een IR-sensor-purge die effectiever werkte omdat we snel konden itereren en talloze ontwerpen testen. We gingen dan direct over naar productie met hetzelfde materiaal," zei Berg. Dit elimineerde de noodzaak om toleranties aan te passen tussen prototyping en productie.

Seth Berg

Het hebben van de Fuse 1 in-house resulteerde absoluut in een IR-sensor-purge die effectiever werkte omdat we snel konden itereren en talloze ontwerpen testen. We gingen dan direct over naar productie met hetzelfde materiaal.

Zonder de Fuse 1, merkte Berg op, zou het team gedwongen zijn geweest om SLS-diensten uit te besteden. "Als we de Fuse 1 niet in-house hadden gehad, zouden we SLS-onderdelen aan een servicebureau hebben uitgebesteed, meer betaald en langer gewacht om ze te krijgen. De Fuse 1 print industrie-kwaliteit eindgebruiks SLS-onderdelen in-house voor een fractie van de prijs en tijd," zei hij.

Berg is ervan overtuigd dat deze onderdelen betrouwbaar presteren in hun toepassing, aangezien elke verzonden Fuse 1 onderdelen bevat die op de machine geprint zijn. De IR-sensor-purge, IR-handvat, deuropener, en interlock-magnetafdekking zijn allemaal mogelijk gemaakt door de Fuse 1.

Nylon 12 Poeder Voor Eindgebruiksonderdelen

Het eerste materiaal dat Formlabs lanceerde voor de Fuse 1 is Nylon 12-poeder – een uiterst capabel materiaal voor functioneel prototypen en eindgebruiksproductie van complexe assemblages met hoge omgevingsstabiliteit.

Hoewel andere 3D-printprocessen eindgebruiksonderdelen kunnen produceren, biedt SLS distincte voordelen. SLS-onderdelen duren langer, vooral onder dagelijkse hantering of gebruik. Vergeleken met stereolithografie-materialen, vertonen Nylon 12-prints langere levensduur, lage creep, en superieure slijt-, chemische- en UV-weerstand. "Bijna alle eindgebruiksonderdelen moeten tough en weerstandig zijn tegen temperatuur en impact. Nylon treft de sweet spot over deze materiaaleigenschappen. Als u een toepassing kunt bedenken waar een onderdeel gebruikt zal worden, is nylon bijna altijd de juiste keuze," legde Berg uit.

Een opvallend kenmerk van SLS-poederprinten is de mogelijkheid om onderdelen zonder interne supportstructuren te produceren. Andere processen vereisen supports voor interne gaten en openingen, wat ontwerpbeperkingen en post-productietijd toevoegt. SLS elimineert dit issue, wat complexe onderdelen met verminderde post-productie-inspanning mogelijk maakt.

Tot slot stelt Nylon 12 de Fuse 1 in staat om met tot 70% gerecycleerd poeder te printen, een significant voordeel voor zowel prototyping als productie. Berg's team identificeerde dit als een kernredener waarom de Fuse 1 een competitieve productieoptie is: "Alle onderdelen geprint en geïnstalleerd op de Fuse 1 gebruiken 70% hergebruikt poeder. Dat is een van de geheimen die in-house fabricage kosteneffectief maken." Hij voegde toe, "We gebruikten gerecycled poeder niet alleen voor prototypes. Op de productielijn wordt elk onderdeel geprint met 70% gerecycled poeder, wat eindgebruiksonderdelen levert die zowel duurzaam als economisch zijn."

Nylon 12 Poeder

Nylon 12 poeder is een uiterst capabel materiaal voor zowel functioneel prototypen als eindgebruiksproductie van complexe assemblages en duurzame onderdelen met hoge omgevingsstabiliteit. We hebben een post samengesteld met uw meest gestelde vragen.

De Fuse 1: Nu Leverbaar

Formlabs ontwerpt additieve workflows die industriële-kwaliteit 3D-printen toegankelijk maken voor bedrijven van alle groottes. De Fuse 1 en Fuse Sift maken teams in staat om ontwerp te controleren, productie-klaar nylon-onderdelen in-house te printen, doorvoer te verhogen, en industriële-niveau SLS 3D-printen naar de benchtop te brengen bij een instap-prijs. Al deze elementen – veelzijdigheid van Nylon 12 en de unieke voordelen van SLS – hielpen Berg en het engineering-team een betere Fuse 1 te creëren.

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