Drievoudige doorvoer in de helft van de ruimte:hoe Autotiv de Fuse X1 gebruikte om de SLS-productie op te schalen

Het produceren van 10.000 3D-geprinte onderdelen per week vereist de hoogste verwerkingscapaciteit per vierkante meter van welke faciliteit dan ook. Snelheid, betrouwbaarheid en lage kosten per onderdeel zijn niet onderhandelbaar.

Autotiv exploiteert 24 uur per dag meer dan 200 printers en levert drones, robotica, consumptiegoederen en medische prototypes in de Verenigde Staten en daarbuiten – vaak binnen één werkdag.

"De Fuse X1 is een game-changer voor Autotiv Manufacturing. Dankzij de snelheid kunnen we duizenden onderdelen in dagen leveren, en het SLS-proces geeft klanten echte geometrische vrijheid. We kunnen wanden printen die zo dun zijn als een halve millimeter, onderdelen tot 600 mm lang, en een volledig bouwvolume in slechts 24 uur voltooien", zegt Evan LaBelle, CEO.

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

Door de Fuse X1 toe te voegen is de SLS-doorvoer dramatisch toegenomen. Dankzij de snelle cyclustijd en het hoge mengvermogen van de printer kan Autotiv grote onderdelen en duizenden kleine onderdelen met een ongekende snelheid verzenden.

Naast de Fuse X1 gebruikt Autotiv Fuse 1+ 30W-units, waarbij regelmatig materialen worden gewisseld om het volledige assortiment SLS-poeders aan klanten aan te bieden.

Ook bij Autotiv.

"Op de Farsoon duurt een volledige bouw ongeveer 70 uur. Het vergelijkbare volume van de Fuse X1 kan elke 24 uur draaien, waardoor we de doorvoercapaciteit grofweg verdrievoudigen op hetzelfde oppervlak", legt LaBelle uit.

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

De Fuse X1 is een industriële, compacte selectieve lasersintering (SLS) printer met een bouwvolume van 63 liter, acht keer groter dan de Fuse 1+ 30W. Autotiv kan nu grote onderdelen en compacte constructies met honderden onderdelen produceren in één cyclus van 24 uur.

Vóór de Fuse X1 draaiden grote onderdelen en grote volumes op de Farsoon SS403P. De nieuwe printer levert ongeveer drie keer zoveel doorvoer op een kleiner oppervlak.

De doorvoer is afhankelijk van de pakkingsdichtheid. De thermische architectuur van de Fuse X1 verwerkt 700× meer gegevens per seconde dan zijn voorgangers, waardoor onbeperkte verpakkingsvrijheid mogelijk is. Met Dynamic Thermal Control kan de printer de temperatuur in realtime afstemmen, waardoor pakkingsdichtheden van 20-30% mogelijk zijn zonder de beperkingen die typisch zijn voor multi-jet fusiesystemen.

Voorheen duurde een Farsoon-cyclus ongeveer 70 uur. Met een cyclus van 24 uur kan de Fuse X1 twee of drie builds uitvoeren in dezelfde tijd die een enkele Farsoon-build in beslag zou nemen, waardoor de productie kan worden geschaald zonder de footprint uit te breiden en grote SLS-onderdelen sneller kunnen worden geleverd.

De Fuse X1 is voorzien van Print Intelligence™, een AI-aangedreven systeem dat elke printfase bewaakt, aanpast en beschermt. Het detecteert problemen voordat ze mislukken, voorkomt verspilling van poeder en zorgt ervoor dat onaangetaste onderdelen kunnen doorgaan met afdrukken.

"Print Intelligence bespaart materiaal. Als een onderdeel defect raakt, verwijdert het systeem dit uit de volgende lagen, waardoor poeder en tijd worden bespaard", merkt LaBelle op.

"Toen we voor het eerst een groot onderdeel op de Fuse X1 printten, was de maatnauwkeurigheid verbazingwekkend:slechts 0,2 mm afwijking op een stuk van 340 mm hoog."

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

LaBelle demonstreert poederterugwinning op de Fuse Sift X1, een grotere versie ontworpen voor de nabewerking van Fuse X1-onderdelen.

De Fuse Blast High Capacity Kit breidt de Fuse Blast uit om Fuse X1-builds schoon te maken en te polijsten.

De nabewerking vindt plaats op de Fuse Sift X1, waar het poeder wordt teruggewonnen. Autotiv gebruikt vervolgens Fuse Blast voor efficiënt reinigen en polijsten. LaBelle zegt dat vóór Fuse Blast het schoonmaken van een gebouw vijf tot zes uur kon duren, en dat een arbeider ooit een schouderblessure opliep door herhaaldelijk kralenstralen. Nu is het proces geautomatiseerd, wat tijd en arbeid bespaart.

Fuse Blast zorgt voor een gladde, halfglanzende afwerking. Afhankelijk van de toepassing brengt Autotiv ook Cerakote keramische coatings aan of verft onderdelen, waardoor de oppervlakteafwerking en mechanische prestaties worden verbeterd.

Onderdelen voor klanten uit de automobiel- en ruimtevaartsector worden vaak afgewerkt met verf of coating.

"We hebben inpakkers gehad die meer dan $10.000 per jaar kosten. Ik wou dat we alles via PreForm konden laten lopen:het is volledig uitgerust, ongelooflijk efficiënt en maakt de installatie eenvoudig."

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

Builds voor de Fuse X1 worden voorbereid in PreForm, de gratis printvoorbereidingssoftware van Formlabs. Dezelfde intuïtieve workflows die worden gebruikt voor de Fuse 1+ 30W zijn van toepassing, waardoor installatie met één klik of gedetailleerde afstemming voor industriële prints mogelijk is. Onderdelen kunnen worden toegevoegd aan een lopende build als het volume dit toelaat, waardoor LaBelle late bestellingen kan verwerken zonder een print opnieuw te moeten starten.

Om aan de groeiende vraag naar snelle doorlooptijden te voldoen, breidt Autotiv zijn 3D-printmogelijkheden uit door meer FDM-, SLA- en SLS-machines toe te voegen, inclusief extra Fuse X1-eenheden.

"Dankzij het compacte formaat kunnen we veel Fuse X1's plaatsen in de ruimte die anders ruimte zou bieden aan grotere SLS-platforms. Hierdoor kunnen we meer machines draaien, meer materialen aanbieden en grotere volumes voor onze klanten leveren."

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

Autotiv bestelt pallets met Nylon 12-poeder om aan de vraag te voldoen, waarbij gebruik wordt gemaakt van bulkkortingen voor kostenefficiëntie.

Deze bèta-eenheid van de Fuse X1 is de eerste van een aantal printers die Autotiv wil aanschaffen als onderdeel van zijn uitbreiding.

Bulkpoederkortingen en snelle printtijden vertalen zich in lage kosten per onderdeel, wat een snel rendement op de investering oplevert en voortdurende SLS-schaling mogelijk maakt met de Fuse X1.

"De ROI van de Fuse X1 is ongeveer vijf keer sneller dan vergelijkbare SLS-systemen die wij bezitten of evalueren, dankzij de helft van de initiële kosten en de dubbele doorvoer. U ziet de ROI snel."

Evan LaBelle, CEO, Autotiv Manufacturing

 Bekijk de video voor meer informatie over de Fuse X1 of neem contact op met de verkoopafdeling om te beginnen met afdrukken.