Impression du fusible 1 avec le fusible 1

Pièces d'utilisation finale imprimées sur le fusible 1

Une purge de capteur IR imprimée sur le fusible 1 en poudre de nylon 12

Construire le Fuse 1 était un défi d'ingénierie. L'intégration de performances de qualité industrielle dans une imprimante 3D de bureau à frittage sélectif au laser (SLS) abordable et élégante a nécessité des années de travail d'ingénierie et de conception.

L'un des outils utilisés par les ingénieurs de Formlabs pour prototyper des pièces était le Fuse 1 lui-même. Mais l'utilisation de l'impression 3D ne s'est pas limitée au prototypage. Aujourd'hui, chaque unité Fuse 1 expédiée aux clients contient plusieurs pièces de production imprimées directement sur un Fuse 1 à l'aide de poudre de nylon 12.

L'utilisation de l'imprimante Fuse 1 SLS pour prototyper et créer des pièces d'utilisation finale offrait trois avantages principaux, selon Seth Berg, l'ingénieur responsable du programme supervisant le Fuse 1 :

• La liberté de conception pour créer des pièces complexes sans structures de support internes.
• Réduction des chaînes d'approvisionnement grâce au prototypage et à la création de pièces d'utilisation finale en interne.
• Élimination de l'externalisation pour obtenir une solution abordable pour la production en petits lots avec un matériau Nylon 12 éprouvé et polyvalent.

Prototypage SLS et production en interne :impression d'une purge de capteur infrarouge

Seth Berg parle de l'impression de pièces d'utilisation finale sur le Fuse 1

Lorsque les utilisateurs installent leur nouvelle imprimante Fuse 1 et leur unité de post-traitement Fuse Sift, ils peuvent ne pas savoir que cinq pièces distinctes ont été imprimées à l'aide d'un Fuse 1. Sur ces cinq pièces, la purge du capteur IR illustre le type de pièce qui est parfait pour les petits -production par lots avec impression 3D SLS en interne.

L'un des plus gros obstacles lors de la création du Fuse 1 était de mesurer et d'équilibrer la température interne à l'intérieur de la chambre de construction. Berg savait que son équipe était confrontée à l'un de ses derniers obstacles avant d'expédier le Fuse 1 :ils avaient besoin d'une purge de capteur infrarouge personnalisée pour réguler correctement la chaleur à l'intérieur de la baie d'impression. Étant donné que la précision de la température était si sensible à l'intérieur de la chambre d'impression, l'équipe s'attendait à fabriquer des dizaines de prototypes avant de trouver les purges exactes du capteur IR qui fonctionnaient, et la perspective d'externaliser ou d'utiliser le moulage par injection n'était pas idéale en raison du nombre de prototypes requis. . L'équipe s'est donc tournée vers leurs unités bêta Fuse 1, alimentées par de la poudre de nylon 12, à la fois pour prototyper et produire les pièces. « Nous avions besoin d'une technologie d'impression 3D qui ne nous contraignait pas en termes de géométrie ou ne plaçait pas de pointes de support sur les surfaces où nous voulions un flux d'air fluide. Donc, SLS était vraiment la seule option d'impression 3D qui allait accomplir cela pour nous », a déclaré Berg.

L'équipe s'est donc mise au travail en utilisant les premières unités de production de Fuse 1 pour concevoir, tester et finalement fabriquer des pièces sur mesure à grande échelle afin que nous puissions mettre le Fuse 1 sur le marché. Au fil du temps, ils ont commencé à créer plus de pièces :poignées de porte, poignées IR, poignées pour le Fuse Sift, toutes en interne sur leurs unités bêta Fuse 1. Aujourd'hui, chaque unité Fuse 1 expédiée contient plusieurs pièces de production imprimées directement sur un Fuse 1. « Nous avons testé ces pièces de manière très rigoureuse. Nous avons donc près de 50 imprimantes au siège qui impriment sans arrêt ces pièces. Nous les avons donc testés dans une application d'impression réelle pendant des milliers et des milliers d'heures », a déclaré Berg.

Après des dizaines de prototypes pour la purge du capteur IR, l'équipe s'est arrêtée sur une conception finale. Ils sont passés en toute transparence du prototypage à la production en petits lots sur les mêmes imprimantes Fuse 1. Avec des milliers de pièces imprimées chaque semaine, la ligne de production Fuse 1 a confirmé que la machine était prête à être expédiée. Berg a déclaré :« Chez Formlabs, nous pensons à l'accessibilité des produits à la fois du point de vue du prix, ce qui en fait un produit que vous pouvez vous permettre d'acheter, mais également accessible du point de vue de la maintenance. Le pire, c'est quand vous arrivez le lendemain matin et que votre impression a échoué. Voir le Fuse 1 en action à la fois comme une centrale de prototypage et une machine de production à temps plein était gratifiant. »

En raison de la capacité d'emballage dense du Fuse 1, la chambre de fabrication peut contenir 12 purges de capteur IR par cycle d'impression. Pour les pièces plus petites telles que la poignée du capteur IR, ce nombre passe à 60 pièces par cycle d'impression. Alors que l'impression 3D en interne n'a pas encore de sens pour la production en série de millions de pièces, plusieurs machines fonctionnant en tandem sont une excellente solution pour les petites et moyennes tailles de lots. La poignée du capteur IR nécessite 22 g de poudre pour imprimer, ce qui coûte 2 $ par pièce. La purge principale du capteur IR utilise 70 g de poudre, ce qui coûte environ 7 $ par pièce.

Selon Berg, « avoir le Fuse 1 en interne a absolument entraîné une purge du capteur IR qui a fonctionné plus efficacement, car nous avons pu itérer plus rapidement et essayer plus de conceptions. Ensuite, nous avons pu passer directement à la production en utilisant le même matériau. Cela signifie que l'équipe n'a pas eu à modifier ou à ajuster les tolérances entre le prototypage et la production.

Seth Berg

Avoir le fusible 1 en interne a absolument entraîné une purge du capteur infrarouge qui a fonctionné plus efficacement, car nous avons pu itérer plus rapidement et essayer plus de conceptions. Ensuite, nous avons pu passer directement à la production en utilisant le même matériau.

Sans le fusible 1, Berg a déclaré que l'équipe aurait été bloquée en sous-traitant SLS pour ces pièces. Berg a ajouté :« Si nous n'avions pas le Fuse 1 en interne, nous aurions sous-traité les pièces SLS à un bureau de service, et nous aurions payé plus d'argent et il nous aurait fallu plus de temps pour obtenir ces pièces en interne. Le Fuse 1 imprime en interne des pièces SLS de qualité industrielle pour une fraction du prix et du temps. »

Berg a déclaré que son équipe "est convaincue que ces pièces fonctionnent dans notre application et que chaque fusible 1 que nous expédions contient des pièces imprimées sur le fusible 1". La purge du capteur infrarouge, la poignée infrarouge, la poignée de porte et le couvercle de l'aimant de verrouillage ont tous été rendus possibles grâce au fusible 1. 

Nylon 12 en poudre pour pièces à usage final

Le premier matériau que Formlabs a lancé pour le Fuse 1 est la poudre de nylon 12, un matériau hautement performant à la fois pour le prototypage fonctionnel et la production finale d'assemblages complexes et de pièces durables avec une stabilité environnementale élevée.

Alors que d'autres processus d'impression 3D peuvent être utilisés pour les pièces d'utilisation finale, l'impression SLS offre un ensemble différent de propriétés qui ont rendu l'impression des pièces pour le Fuse 1 avantageuse. Premièrement, les pièces SLS ont tendance à durer plus longtemps, en particulier lorsqu'elles sont manipulées ou utilisées tous les jours. Par rapport aux matériaux de stéréolithographie, les impressions en nylon 12 offrent une durée de vie plus longue, un faible fluage et une meilleure résistance à l'usure, aux produits chimiques et aux UV. « En fin de compte, il existe de nombreux types de pièces d'utilisation finale, mais presque toutes doivent être solides, elles doivent être résistantes à la fois à la température et aux impacts. Le nylon est un matériau qui est vraiment au cœur de toutes ces différentes propriétés matérielles. Donc, si vous pouvez penser à une application dans laquelle vous souhaitez imprimer une pièce et l'utiliser, le nylon est presque certainement une bonne option », a déclaré Berg.

Une caractéristique de l'impression de poudre SLS qui est particulièrement importante pour créer une purge de capteur IR personnalisée était la possibilité d'imprimer des pièces sans supports internes. Avec d'autres procédés d'impression 3D, les crevasses et les ouvertures internes nécessiteront des structures de support, et les pièces doivent être conçues dans cet esprit. L'impression SLS élimine ce problème, permettant de créer et d'utiliser des pièces complexes avec un temps de post-production considérablement réduit.

Enfin, le Nylon 12 permet à la Fuse 1 d'imprimer avec jusqu'à 70 % de poudre recyclée. C'est un énorme avantage à la fois pour le prototypage et la production sur le Fuse 1, permettant aux équipes d'ingénierie de tirer une valeur de chaque gramme de poudre acheté. L'équipe de Berg a découvert que c'était l'une des principales raisons pour lesquelles le Fuse 1 était une option de production compétitive, déclarant que « toutes les pièces imprimées et installées sur le Fuse 1 sont imprimées avec 70 % de poudre réutilisée. C'est l'un des secrets qui en fait une option de fabrication à coût compétitif que nous pouvons réaliser en interne. Il a poursuivi : « et nous n'avons pas seulement utilisé de la poudre recyclée pour les prototypes. Sur la ligne de fabrication Fuse 1, toutes les pièces que nous imprimons utilisent de la poudre recyclée à 70 %. Cela signifie également les pièces d'utilisation finale. »

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Nylon 12 en poudre

La poudre de nylon 12 est un matériau hautement performant à la fois pour le prototypage fonctionnel et la production finale d'assemblages complexes et de pièces durables avec une stabilité environnementale élevée. Nous avons rédigé un article couvrant vos questions les plus fréquemment posées.

En savoir plus sur la poudre de nylon 12

Le fusible 1 :expédition maintenant

Formlabs est connu pour concevoir des flux de travail additifs qui rendent l'impression 3D de qualité industrielle gérable pour les entreprises de toute taille. Le Fuse 1 et le Fuse Sift permettent aux entreprises de prendre le contrôle du processus de conception, d'imprimer en interne des pièces en nylon prêtes pour la production, d'augmenter le débit et d'amener l'impression 3D SLS de niveau industriel sur la paillasse à un prix véritablement d'entrée de gamme. Tous ces concepts, la polyvalence du nylon 12 et les avantages uniques de l'impression 3D SLS se sont réunis pour aider Berg et l'équipe d'ingénierie de Formlabs à créer un meilleur Fuse 1. 

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