Célébration des 10 ans de l'impression 3D Formlabs

Ce mois-ci marque le dixième anniversaire de la fondation de Formlabs. Un peu plus d'un an après avoir commencé dans une salle de classe au MIT, le 26 septembre 2012, Formlabs a lancé notre campagne Form 1 Kickstarter avec un argumentaire simple :l'impression 3D haute résolution appartient à votre bureau.

En 2010, il y avait beaucoup de battage médiatique et de buzz autour de l'impression 3D, mais personne n'a pleinement compris l'impact qu'elle allait avoir au cours de la prochaine décennie. En 2010, une jambe prothétique imprimée en 3D à 5 000 $ était considérée comme un signe que l'industrie devenait plus abordable. À l'époque, l'impression 3D FDM était la principale technologie d'impression disponible sur le bureau, avec une forte concentration sur le bricolage et les amateurs. Les imprimantes 3D professionnelles SLA et SLS coûtent plus de 100 000 $, ce qui signifie que seules quelques grandes entreprises sélectionnées y ont accès.

Formlabs a été créé parce qu'il y avait un besoin du marché pour une imprimante 3D SLA abordable et de haute qualité. Nous pensions qu'il y avait une énorme opportunité de donner aux designers et créateurs du monde entier les moyens de donner vie à leurs créations numériques.

Dix ans plus tard, et neuf ans après notre kickstarter, nous avons voulu faire une pause pour répondre à cette question :qu'est-ce que les gens ont imprimé ces dix dernières années ? Avec le pouvoir de créer n'importe quoi, qu'ont-ils fait ? Voici dix projets qui nous ont marqués.

Tampons COVID-19 imprimés en 3D

Alors que COVID-19 se propage à l'échelle mondiale, les pénuries d'écouvillons de test ont eu un impact sur les systèmes de santé du monde entier. Des équipes du monde entier ont commencé à travailler sur de nouvelles conceptions d'écouvillons nasopharyngés (NP) imprimés en 3D pour aider à atténuer les pénuries de la chaîne d'approvisionnement. Une équipe de la division des applications cliniques 3D de l'USF Health a créé une conception initiale, en collaboration avec Northwell Health et en collaboration avec Formlabs pour développer des prototypes et des matériaux sécurisés pour une alternative imprimée en 3D. En l'espace d'une semaine, les équipes ont travaillé ensemble pour développer un prototype d'écouvillon nasal et le tester dans les laboratoires USF Health et Northwell Health. En deux jours, USF Health et Northwell Health ont développé des prototypes à l'aide des imprimantes 3D de Formlabs et des résines biocompatibles et autoclavables.

Au cours des 12 mois suivants, la conception de l'USF Health a permis de créer plus de 70 millions d'écouvillons nasaux dans 50 pays.

À Singapour, un consortium de soins de santé dirigé par le Dr Ho Chaw Sing s'est mis au travail pour développer sa propre conception d'écouvillons de test. Le Dr Ho Chaw Sing, directeur général du National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC), a demandé le soutien de Formlabs et de notre partenaire de distribution Eye-2-Eye Communications car ils avaient besoin de développer rapidement une 3D cliniquement validée et rentable écouvillon nasopharyngé (NP) imprimé pour lutter contre les pénuries imminentes de la chaîne d'approvisionnement.

'Nous sommes extrêmement fiers de contribuer à la lutte mondiale contre le COVID-19. Les écouvillons NP permettent des tests, qui sont un élément essentiel pour contrôler la pandémie, et le projet Python fournira à Singapour d'importantes capacités de production nationale de ces écouvillons. Nous avons maintenant aidé à établir des installations de fabrication d'écouvillons dans plusieurs pays du monde, ce qui témoigne de l'agilité et des capacités de fabrication distribuées que l'impression 3D peut offrir. »

Max Lobovsky, PDG de Formlabs

Dávid Lakatos, directeur des produits de Formlabs, a déclaré :« Le début de la pandémie de COVID-19 a mis en évidence la vulnérabilité de nos réseaux actuels de fabrication et de chaîne d'approvisionnement. La ferme d'impression de Formlabs agit comme un outil de fabrication de pont qui peut être déployé rapidement et de manière fiable lorsque les méthodes de fabrication traditionnelles échouent en raison de pannes de la chaîne d'approvisionnement. Alors que nous continuons à en apprendre davantage sur COVID-19 et à construire l'infrastructure nécessaire pour nous protéger contre la prochaine vague de virus ou même la prochaine pandémie, Formlabs est prêt à nous soutenir. »

Au cours des dix prochaines années, nous continuerons de voir l'impression 3D avoir un impact majeur sur le secteur de la santé, des modèles de formation préopératoire à la résolution des pénuries de la chaîne d'approvisionnement.

New Balance & Résine de rebond

En 2017, New Balance a entamé un partenariat avec Formlabs pour développer un système de production d'impression 3D, permettant de nouvelles possibilités et opportunités d'innovation dans les chaussures. Les premiers résultats de ce partenariat ont été révélés quelques années plus tard, avec l'annonce que le 990 Sport TripleCell commencerait à être expédié dans les magasins à travers les États-Unis; la 990S a rencontré une forte demande car le modèle s'est rapidement vendu.

Formlabs et New Balance déploient une résine sur mesure pour les chaussures - Rebound Resin. Les matériaux sur mesure étaient nouveaux pour Formlabs et nouveaux pour l'industrie - permettant aux entreprises d'imprimer dans un matériau personnalisé de qualité production créé spécifiquement pour leur application. Dans ce cas, c'était un matériau qui pouvait survivre à l'usure quotidienne d'une chaussure.

"L'une des choses qui est vraiment excitant pour nous, c'est qu'il offre une expérience très différente pour le coureur"

Katherine Petrecca, directrice générale des chaussures de New Balance à l'Innovation Design Studio

Voir les consommateurs porter une chaussure faite de matériaux imprimés en 3D a été un grand pas en avant pour Formlabs, mais ce n'était pas notre première incursion dans la personnalisation de masse.

Personnalisation de masse :Gillette Razor Maker

Dans le cadre de sa réponse à la pression croissante des marques de rasage directes aux consommateurs, le fabricant de rasoirs Gillette s'est tourné vers Formlabs pour l'aider à lancer Razor Maker™, une plate-forme de conception et de fabrication de manches de rasoir personnalisés et en édition limitée.

En utilisant les imprimantes 3D Formlabs comme moteur de production, Razor Maker™ donne aux consommateurs le pouvoir de créer et de commander des manches de rasoir imprimés en 3D personnalisés dans une variété de designs et de couleurs avec la possibilité d'ajouter du texte personnalisé. Cela permet également à Gillette de lancer rapidement des poignées en édition limitée comme celle commémorant le 50e anniversaire de l'alunissage d'Apollo.

« Notre partenariat avec Formlabs et la puissance de leurs imprimantes 3D permettent aux consommateurs d'avoir leur mot à dire sur l'apparence de leurs rasoirs. Nous sommes ravis de travailler avec nos voisins de Boston pour piloter ce concept révolutionnaire de personnalisation », a déclaré Donato Diez, responsable de la marque mondiale pour Gillette et co-fondateur de Razor Maker™.

En réponse à la demande croissante de solutions de personnalisation de masse, Formlabs a ensuite lancé Factory Solutions en 2020. Formlabs Factory Solutions est l'impression 3D repensée pour construire l'usine du futur pour les applications industrielles exigeantes, donnant à des marques telles que Gillette la possibilité de prendre le contrôle de la production. infrastructure avec fabrication additive pour les applications à haut débit.

Travailler avec des marques comme Gillette nous a également appris quelque chose de nouveau :que l'impression en interne pouvait s'étendre à la fabrication de petits lots, permettant une véritable personnalisation de masse pour la première fois. Nous ne pensions pas travailler avec de grandes marques telles que Gillette et New Balance lorsque nous avons lancé notre kickstarter Form 1, mais nous sommes ravis d'être la force motrice de l'adoption de l'impression 3D chez les marques leaders du secteur.

Technique Shirley :le survivant du cancer reçoit une nouvelle mâchoire

Nous avons déjà mentionné comment certains membres de l'industrie médicale se sont tournés vers l'impression 3D pour aider à créer des écouvillons COVID-19, et il serait facile de remplir cette liste avec dix exemples médicaux incroyables. L'adoption dans l'industrie médicale de l'impression 3D en interne a été l'une des plus grandes surprises de la dernière décennie, l'impression 3D permettant une multitude de nouvelles applications, allant de l'accélération du développement de dispositifs médicaux à l'offre de nouveaux outils médicaux innovants pour les chirurgiens.

L'une de nos premières grandes histoires médicales que nous avons couvertes remonte à 2016, lorsque Shirley Anderson a reçu une mâchoire artificielle.

« Le processus traditionnel d'impression, de sculpture, de fabrication de moules et de caractérisation esthétique est une tâche laborieuse », a déclaré le Dr Travis Bellicchi, résident de l'Indiana University School of Dentistry et spécialisé dans les prothèses maxillo-faciales. La prothèse était si inconfortable que Shirley ne pouvait pas la porter plus de quatre heures d'affilée, elle était si lourde qu'elle glissait souvent et la surface manquait de détails de peau réalistes. Le Dr Bellicchi déclare :« Je savais qu'une solution numérique était nécessaire. »

L'équipe a utilisé les imprimantes 3D Formlabs pour transformer la sculpture numérique en un moule imprimé en 3D, prêt à être coulé pour la prothèse finale. Ils avaient à l'origine expérimenté l'impression FDM, mais ils préféraient l'imprimante 3D Form 2 SLA car elle capture les détails de surface complexes au niveau des pores et fournit un moule étanche.

Le nouveau moule imprimé en 3D présente un certain nombre d'améliorations par rapport à l'original. Il a l'air plus réaliste et est beaucoup plus léger et plus respirant, de sorte que Shirley se sente à l'aise de le porter plus longtemps. La nouvelle prothèse a également une « marge de bord de plume » autour de l'extérieur, un bord en silicone effilé qui crée une rupture plus naturelle.

Dr. Travis Bellicchi

"Nous avons utilisé l'impression 3D pour remplacer environ 75 à 80 % du processus de fabrication de prothèses traditionnelles."

Le père aide son fils souffrant de paralysie cérébrale à marcher avec une orthèse personnalisée imprimée en 3D

Dans le monde, plus de 17 millions de personnes ont un contrôle limité de leur corps en raison de la paralysie cérébrale (PC). Un diagnostic de PC peut être terrifiant pour les nouveaux parents, car ils se demandent si leur enfant pourra un jour s'asseoir, se tenir debout, marcher, se nourrir ou avoir une vie normale.

Pour accompagner les enfants dans leur quête de mobilité, les médecins prescrivent souvent des orthèses destinées à corriger les troubles des membres ou de la colonne vertébrale en corrigeant l'alignement ou en apportant un soutien. Mais alors que le domaine de la médecine a considérablement progressé grâce à la technologie moderne, les orthèses sont fabriquées de la même manière depuis les années 1950.

Confronté à un choix entre une orthèse standard préfabriquée qui aurait été inadéquate et inconfortable pour son fils, ou une solution personnalisée coûteuse qui prendrait des semaines ou des mois à être livrée, pour être rapidement rendue obsolète par un enfant en pleine croissance, un père a pris les choses en main.

Après six mois de recherche et d'expérimentation, il a mis au point un nouveau flux de travail innovant pour son fils :

1. Les pieds du patient sont placés sur un sac sous vide dans la position corrigée de mise en charge (c'est-à-dire debout).
2. Les pieds sont numérisés en 3D par le haut, et les empreintes de pas sont numérisées à partir du sac sous vide à l'aide d'un scanner de structure abordable monté sur un iPad.
3. Les données numérisées sont fusionnées et nettoyées pour produire une représentation précise du pied du patient.
4. L'orthèse sur mesure est conçue directement sur le pied numérisé dans un logiciel de CAO.
5. L'orthèse est imprimée en 3D en haute résolution à l'aide d'une imprimante 3D stéréolithographique Form 2 et d'une résine durable.

De la numérisation 3D à l'impression 3D, Matej peut fabriquer une orthèse sur mesure en moins de 24 heures pour une fraction du coût des orthèses traditionnelles. L'impression 3D lui permet également de fabriquer des orthèses plus compactes qui s'intègrent dans les chaussures ordinaires des enfants, de sorte qu'elles sont à peine visibles de l'extérieur. Grâce à l'ajustement hautement précis et personnalisé, les appareils sont confortables à porter, sans l'irritation de la peau causée par les orthèses personnalisées traditionnelles. « Les orthèses n'ont pas besoin de faire mal, ce n'est que sans douleur que les enfants peuvent les accepter », a déclaré Matej.

Conception d'un violon acoustique imprimé en 3D

En 2013, pour célébrer la sortie d'une nouvelle formulation de notre White Resin, l'ingénieur Formlabs Brian Chan s'est lancé le défi de créer un violon acoustique entièrement fonctionnel, à l'aide d'une imprimante 3D. La bibliothèque de matériaux Formlabs est quelque chose que personne n'aurait pu imaginer il y a dix ans, avec des dizaines de résines adaptées à différentes applications, les créateurs peuvent choisir le bon matériau en fonction des propriétés qui les intéressent le plus.

À l'époque, nous nous sommes associés au violoniste Rhett Price pour débuter le violon dans une nouvelle vidéo, présentant une chanson originale composée par Rhett et enregistrée sur le violon imprimé en 3D.

"C'était une opportunité incroyable de travailler avec Brian et Formlabs sur ce projet, et d'avoir la chance de jouer sur une version aussi moderne d'un instrument que je joue depuis 23 ans", a déclaré Rhett. "La qualité sonore du violon que Brian a conçu était incroyable, et la technologie est absolument incroyable."

Réinventer la narration moderne

En 2005, cinq ans avant la création de Formlabs, Aaron Sims Creative (ASC) a été formé pour rassembler un large éventail des artistes de concepts et d'effets visuels les plus talentueux au monde et créer des personnages, des créatures, des effets visuels, des costumes et des mondes captivants mémorables. Ils se sont bâti une réputation de studio de design de premier plan offrant des projets au-dessus des attentes, remettant constamment en question ce que les téléspectateurs attendent de la narration moderne. Travaillant sur un large éventail d'adresses IP reconnaissables, ASC a remplacé la fabrication de modèles traditionnels en argile par l'impression 3D, ce qui a donné lieu à certains des monstres de cinéma les plus mémorables de ces dernières années.

« Le Demogorgon a été l'une des premières impressions que nous avons réalisées avec nos imprimantes 3D Formlabs, et nous avons été émerveillés. Avant cela, nous avions toujours externalisé l'impression. Donc, pouvoir le développer en interne et voir un design que nous avons aidé à créer dès le début imprimé juste devant nous, était une chose assez incroyable. C'était comme revenir à l'époque où nous sculptions avec de l'argile. »

Pour Stranger Things, ASC n'a pas seulement construit un monstre. Ils ont aidé à donner le ton, l'apparence et la sensation de l'émission de télévision. En s'intégrant tôt dans le processus de création, l'équipe a pu passer rapidement du croquis au modèle physique, et aider à faire de l'original Netflix un classique instantané.

Innovant avec la conception de pointe

Lors du lancement d'un nouveau produit, les ingénieurs de Peak Design se demandent sans cesse :est-ce que cela dépasse de la tête et des épaules ses concurrents ? Cela rendra-t-il d'autres produits obsolètes et créera-t-il de nouveaux utilisateurs passionnés ?

C'est pourquoi chaque produit qu'ils fabriquent est méticuleusement conçu à partir de zéro en gardant constamment à l'esprit les besoins des utilisateurs. Le temps de développement n'est jamais précipité; les équipes d'ingénierie disposent de mois, voire d'années, pour perfectionner les conceptions et créer de nouvelles mécaniques innovantes. Cela a abouti à de nombreux produits primés, des trépieds de voyage aux sacs à dos polyvalents.

Peak Design met en évidence à quel point l'impression 3D en interne est venue d'une technologie d'amateur. Voir une entreprise sans compromis, au sommet de son industrie, intégrant pleinement l'impression 3D dans son flux de travail, a été gratifiant. Pour nous, Peak Design prouve que chaque marque grand public devrait incorporer l'impression 3D dans son flux de travail pour fournir des produits de qualité supérieure.

« L'impression 3D en interne a contribué à la fois à l'esthétique et à la fonctionnalité. Cela nous a permis, en tant que petite entreprise, de créer des dizaines de prototypes, grâce à un gain de temps et d'argent par rapport à l'externalisation. Cela a permis à l'équipe de faire plus avec moins. -Max Maloney

700 pièces imprimées en 3D dans l'usine de meubles Ashley - Applications d'ingénierie professionnelles

Avec une culture qui encourage les employés à participer activement aux processus d'amélioration continue, Ashley Furniture applique des technologies de pointe pour compléter la main-d'œuvre et maximiser la valeur de son personnel, en s'approvisionnant en améliorations de processus et en innovations auprès des personnes les plus proches du travail. Les aides à la fabrication imprimées en 3D sont des outils essentiels pour résoudre les problèmes courants qui surviennent au cours du processus de fabrication, et Ashley Furniture les a déployés sur toute sa chaîne de production.

Lorsque le New York Times a mentionné à quel point l'impression 3D repoussait une révolution de la fabrication, nous doutons que beaucoup aient réalisé à quel point cette révolution irait. L'impression 3D en interne n'a pas seulement réduit les coûts, mais a permis aux ingénieurs et aux concepteurs de créer de meilleures pièces, d'améliorer l'efficacité et d'éliminer les temps d'arrêt de la machine.

Ashley Furniture a montré que les imprimantes 3D internes abordables n'étaient pas des jouets à bricoler, mais des machines qui pouvaient transformer l'atelier de fabrication.

En 2019, il y avait déjà 700 pièces imprimées en 3D à l'œuvre dans l'usine d'Ashley Furniture à Arcadia, dans le Wisconsin, aux côtés de robots industriels et de machines de fraisage CNC, de l'assemblage à la fabrication.

« Nous réalisons 10 % d'affaires en plus sur notre seule usine d'Arcadia avec probablement près de 15 % de main-d'œuvre en moins", a déclaré Vaughn Pieters, directeur principal des opérations de casegood.

L'ingénierie inverse s'est également avérée changer la donne pour l'impression 3D. Désormais, les temps d'arrêt de la machine peuvent être réduits en scannant et en imprimant les pièces cassées; au lieu d'acheter un nouveau module d'assemblage complet pour 700 $, Ashley Furniture a imprimé en 3D la pièce qui devait être remplacée pour seulement 1 $.

Formlabs Dental

En 2019, le lancement de l'unité commerciale Formlabs Dental a peut-être été notre plus grande annonce depuis notre création. Dental a toujours été un cas d'utilisation clair pour le SLA interne, mais la vitesse à laquelle l'industrie a adopté la technologie n'était pas quelque chose que personne n'avait prédit il y a dix ans. Selon une enquête de Key Group, Formlabs est l'imprimante 3D la plus installée pour les laboratoires dentaires de petite, moyenne et grande taille.

« Depuis le lancement de la Form 2, l'adoption de l'impression 3D dans l'industrie dentaire a considérablement augmenté », a déclaré le Dr Jay Burton, DMD, MBA, orthodontiste certifié chez SmileMaker Orthodontics. « En réduisant le coût d'entrée, Formlabs a révolutionné le marché dentaire. . La Form 3B (une imprimante 3D de bureau avancée développée pour les soins de santé) continuera de développer l'adoption de la technologie et aidera à fournir des produits dentaires que vous serez fier de fournir. ”

Des dentistes aux laboratoires ortho, l'adoption de la technologie d'impression 3D a un avantage majeur pour leurs résultats et pour leurs patients. Dans les nombreuses spécialités de la médecine dentaire, les praticiens, les chercheurs et les fournisseurs de technologies ont fait de grands progrès pour faire progresser les soins aux patients grâce à l'impression 3D. Les flux de travail numériques peuvent raccourcir les délais de rendez-vous, fournir des produits aux patients plus rapidement et aider les entreprises dentaires de toutes tailles à renforcer leurs capacités et à augmenter leurs résultats.

Pour souligner un utilisateur, Phil Pelligra, président de Perfect Finish Ortho Lab, nous a dit :« nous ne pouvons pas perdre de temps, nous créons plus de 700 appareils par semaine. Nous n'avons pas le temps pour les réimpressions de modèles, ils doivent être précis tout le temps, et c'est pourquoi nous sommes des clients Formlabs. »

	Imprimante PolyJet	Imprimante Formlabs	Prix facturé	Économies par modèle avec Formlabs
Modèle de fer à cheval unique	8-10 $	2-3 $	12 $	5-8 $
Modèle unique à profil bas	10-15 $	4-5 $	14 $	6-10 $

Les dix prochaines années :suivez Formlabs

Lorsque nous avons écrit notre tout premier article de blog en 2012, je ne pense pas que quiconque dans l'équipe aurait pu imaginer pleinement les histoires énumérées ici. Nous avions de grands espoirs, mais nos clients ont continué à nous impressionner. Nous garderons la devinette pour quelqu'un d'autre et ne ferons pas de prédictions sur les dix prochaines années. Au lieu de cela, Formlabs restera concentré sur l'expédition des meilleures imprimantes 3D professionnelles et laissera les utilisateurs faire l'impression.

Merci à tous ceux qui ont soutenu Formlabs au fil des ans - sans votre curiosité, les applications et les réalisations mentionnées dans cet article n'auraient pas été possibles.

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