Impresión del fusible 1 con el fusible 1

Piezas de uso final impresas en el Fuse 1

Una purga de sensor de infrarrojos impresa en el fusible 1 en polvo de nailon 12

Construir el Fuse 1 fue un desafío de ingeniería. Empaquetar el rendimiento de grado industrial en una impresora 3D de sinterización láser selectiva (SLS) de escritorio elegante y asequible requirió años de trabajo de ingeniería y diseño.

Una de las herramientas que utilizaron los ingenieros de Formlabs para crear prototipos de piezas fue el Fuse 1 en sí. Pero el uso de la impresión 3D no se limitó a la creación de prototipos. Hoy en día, cada unidad de Fuse 1 enviada a los clientes contiene varias piezas de producción impresas directamente en un Fuse 1 con polvo de nailon 12.

El uso de la impresora Fuse 1 SLS para crear prototipos y crear piezas de uso final ofrecía tres ventajas principales, según Seth Berg, el ingeniero gerente de programa que supervisa el Fuse 1:

• La libertad de diseño para crear piezas complejas sin estructuras de soporte internas.
• Reducir las cadenas de suministro mediante la creación de prototipos y la creación interna de piezas de uso final.
• Eliminar la subcontratación para lograr una solución asequible para la producción de lotes pequeños con un material de nailon 12 versátil y probado.

Creación de prototipos SLS y producción interna:impresión de una purga de sensor de infrarrojos

Seth Berg habla sobre la impresión de piezas de uso final en el Fuse 1

Cuando los usuarios instalan su nueva impresora Fuse 1 y la unidad de posprocesamiento Fuse Sift, es posible que no sepan que se imprimieron cinco partes distintas con un Fuse 1. De esas cinco partes, la purga del sensor de infrarrojos ejemplifica el tipo de parte que es perfecta para pequeños -producción por lotes con impresión 3D SLS interna.

Uno de los mayores obstáculos al crear el Fuse 1 fue medir y equilibrar la temperatura interna dentro de la cámara de construcción. Berg sabía que su equipo se enfrentaba a uno de sus últimos obstáculos antes de enviar el Fuse 1:necesitaban una purga de sensor de infrarrojos personalizada para regular adecuadamente el calor dentro de la bahía de impresión. Dado que la precisión de la temperatura era tan sensible dentro de la cámara de impresión, el equipo esperaba hacer docenas de prototipos antes de encontrar las purgas exactas del sensor de infrarrojos que funcionaban, y la perspectiva de subcontratar o usar moldeo por inyección no era ideal debido a la cantidad de prototipos requeridos. . Así que el equipo recurrió a sus unidades beta Fuse 1, impulsadas por Nylon 12 Powder, tanto para crear prototipos como para producir las piezas. “Necesitábamos una tecnología de impresión 3D que no nos limitara en la geometría ni pusiera puntas de soporte en superficies donde queríamos un flujo de aire suave. Entonces, SLS era realmente la única opción de impresión 3D que iba a lograr eso para nosotros ”, dijo Berg.

Así que el equipo se puso a trabajar utilizando las primeras unidades de producción de Fuse 1 para diseñar, probar y, en última instancia, fabricar piezas personalizadas a escala para que pudiéramos llevar el Fuse 1 al mercado. Con el tiempo, comenzaron a crear más piezas:manijas de las puertas, manijas de infrarrojos, manijas para el Fuse Sift, todo de forma interna en sus unidades beta Fuse 1. Hoy en día, cada unidad de Fuse 1 enviada contiene varias piezas de producción impresas directamente en un Fuse 1. “Probamos estas piezas de forma muy rigurosa. Así que tenemos cerca de 50 impresoras en la oficina central y estamos imprimiendo sin parar estas piezas. Así que los hemos probado en una aplicación de impresión real durante miles y miles de horas ”, dijo Berg.

Después de docenas de prototipos para la purga del sensor de infrarrojos, el equipo se decidió por un diseño final. Pasaron sin problemas de la creación de prototipos a la producción de lotes pequeños en las mismas impresoras Fuse 1. Con miles de piezas impresas cada semana, la línea de producción Fuse 1 fue una validación adicional de que la máquina estaba lista para enviarse. Berg dijo:“En Formlabs, pensamos en la accesibilidad de los productos desde el punto de vista del precio, lo que lo convierte en un producto que puede permitirse comprar, pero también accesible desde el punto de vista del mantenimiento. Lo peor es cuando llega a la mañana siguiente y su impresión falla. Ver el Fuse 1 en acción como una potencia de creación de prototipos y una máquina de producción a tiempo completo fue gratificante ".

Debido a la densa capacidad de empaque del Fuse 1, la cámara de construcción puede contener 12 purgas de sensores IR por ciclo de impresión. Para piezas más pequeñas, como el mango del sensor de infrarrojos, ese número aumenta a 60 piezas por ciclo de impresión. Si bien la impresión 3D interna aún no tiene sentido para la producción en masa de millones de piezas, varias máquinas que funcionan en conjunto son una excelente solución para lotes pequeños y medianos. El mango del sensor de infrarrojos requiere 22 g de polvo para imprimir, con un costo de $ 2 por pieza. La purga del sensor de infrarrojos principal utiliza 70 g de polvo, y cuesta aproximadamente $ 7 por pieza.

Según Berg, “tener el Fuse 1 en casa resultó absolutamente en una purga del sensor de infrarrojos que funcionó de manera más efectiva, porque pudimos iterar más rápidamente y probar más diseños. Luego pudimos pasar directamente a la producción utilizando el mismo material ". Esto significa que el equipo no tuvo que editar ni ajustar las tolerancias entre la creación de prototipos y la producción.

Seth Berg

Tener el Fuse 1 en casa resultó absolutamente en una purga del sensor IR que funcionó de manera más efectiva, porque pudimos iterar más rápidamente y probar más diseños. Luego pudimos pasar directamente a producción utilizando el mismo material.

Sin el Fuse 1, Berg dijo que el equipo se habría quedado atascado subcontratando SLS para estas piezas. Berg agregó, “si no tuviéramos el Fuse 1 en casa, habríamos subcontratado las partes SLS a una oficina de servicio, y hubiéramos pagado más dinero y nos hubiera tomado más tiempo tener esas partes en casa. El Fuse 1 imprime internamente piezas SLS de uso final de calidad industrial por una fracción del precio y el tiempo ”.

Berg dijo que su equipo "confía en que estas piezas funcionan en nuestra aplicación y que cada uno de los fusibles 1 que enviamos tiene piezas impresas en el fusible 1". La purga del sensor de infrarrojos, la manija de infrarrojos, la manija de la puerta y la cubierta del imán de enclavamiento fueron posibles con la ayuda del fusible 1.

Polvo de nailon 12 para piezas de uso final

El primer material que Formlabs lanzó para el Fuse 1 es Nylon 12 en polvo, un material altamente capaz tanto para la creación de prototipos funcionales como para la producción de uso final de ensamblajes complejos y piezas duraderas con alta estabilidad ambiental.

Mientras que otros procesos de impresión 3D se pueden utilizar para piezas de uso final, la impresión SLS ofrece un conjunto diferente de propiedades que hacen que la impresión de piezas para el Fuse 1 sea ventajosa. Primero, las piezas SLS tienden a durar más, especialmente cuando se manipulan o usan todos los días. En comparación con los materiales de estereolitografía, las impresiones de nailon 12 ofrecen una vida útil más prolongada, baja fluencia y mejor resistencia al desgaste, a los productos químicos y a los rayos UV. “Al final del día, hay muchos tipos diferentes de piezas de uso final, pero casi todas deben ser resistentes, deben ser resistentes tanto a la temperatura como a los impactos. El nailon es un material que se encuentra realmente en el punto óptimo de todas esas diferentes propiedades del material. Entonces, si puede pensar en una aplicación en la que desee imprimir una pieza y usarla, el nailon es casi con certeza una buena opción ”, dijo Berg.

Una característica de la impresión en polvo SLS que es especialmente importante para crear una purga de sensor de infrarrojos personalizada fue la capacidad de imprimir piezas sin soportes internos. Con otros procesos de impresión 3D, las grietas y aberturas internas requerirán estructuras de soporte, y las piezas deben diseñarse teniendo esto en cuenta. La impresión SLS elimina este problema, lo que permite crear y utilizar piezas complejas con un tiempo de posproducción drásticamente reducido.

Finalmente, Nylon 12 permite que el Fuse 1 imprima con hasta un 70% de polvo reciclado. Esta es una gran ventaja tanto para la creación de prototipos como para la producción en el Fuse 1, lo que permite a los equipos de ingeniería obtener valor de cada gramo de polvo comprado. El equipo de Berg descubrió que esta era una de las razones principales por las que el Fuse 1 era una opción de producción competitiva, afirmando que “todas las piezas que se imprimen e instalan en el Fuse 1 están impresas con un 70% de polvo reutilizado. Ese es uno de los secretos que hace que esta sea una opción de fabricación competitiva en costos para que la hagamos internamente ". Continuó, “y no solo usamos polvo reciclado para prototipos. En la línea de fabricación Fuse 1, todas las piezas que imprimimos utilizan un 70% de polvo reciclado. Eso significa también las piezas de uso final ".

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Polvo de nailon 12

El polvo de nailon 12 es un material altamente capaz tanto para la creación de prototipos funcionales como para la producción de uso final de ensamblajes complejos y piezas duraderas con alta estabilidad ambiental. Creamos una publicación que cubre sus preguntas más frecuentes.

Más información sobre el polvo de nailon 12

El fusible 1:ya se envía

Formlabs es conocido por diseñar flujos de trabajo aditivos que hacen que la impresión 3D de calidad industrial sea manejable para empresas de cualquier tamaño. Fuse 1 y Fuse Sift permiten a las empresas tomar el control del proceso de diseño, imprimir piezas de nailon listas para la producción internamente, aumentar el rendimiento y llevar la impresión 3D SLS de nivel industrial a la mesa de trabajo a un precio realmente de nivel de entrada. Todos estos conceptos, la versatilidad de Nylon 12 y los beneficios únicos de la impresión SLS 3D se unieron para ayudar a Berg y al equipo de ingeniería de Formlabs a crear un Fuse 1 mejor.

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