ヒューズ1をヒューズ1で印刷する

ヒューズ1に印刷された最終用途部品

ナイロン12パウダーのヒューズ1に印刷されたIRセンサーパージ

ヒューズ1の構築は、エンジニアリング上の課題でした。工業用グレードのパフォーマンスを手頃な価格の洗練されたデスクトップ選択的レーザー焼結（SLS）3Dプリンターに詰め込むには、何年ものエンジニアリングと設計作業が必要でした。

Formlabsのエンジニアが部品のプロトタイプを作成するために使用したツールの1つは、Fuse1自体でした。しかし、3D印刷の使用は、プロトタイピングにとどまりませんでした。現在、顧客に出荷されるすべてのFuse 1ユニットには、ナイロン12パウダーを使用してFuse1に直接印刷された複数の製造部品が含まれています。

Fuse1を監督するエンジニアプログラムマネージャーのSethBerg氏によると、Fuse 1 SLSプリンターを使用して最終用途の部品のプロトタイプを作成し、作成することには、3つの主な利点があります。

• 内部サポート構造なしで複雑なパーツを作成するための設計の自由。
• プロトタイピングと最終用途の部品を社内で作成することにより、サプライチェーンを削減します。
• アウトソーシングを排除して、実績のある用途の広いNylon 12素材を使用して、小ロット生産のための手頃なソリューションを実現します。

SLSプロトタイピングと社内生産：IRセンサーパージの印刷

SethBergがFuse1での最終用途部品の印刷について話します

ユーザーが新しいFuse1プリンターとFuseSift後処理ユニットをインストールすると、Fuse 1を使用して5つの異なるパーツが印刷されたことを知らない場合があります。これらの5つのパーツのうち、IRセンサーパージは、小型に最適なパーツのタイプを示しています。 -社内のSLS3D印刷によるバッチ生産。

ヒューズ1を作成する際の最大のハードルの1つは、ビルドチャンバー内の内部温度を測定してバランスを取ることでした。バーグは、ヒューズ1を出荷する前に、チームが最後のハードルの1つに直面していることを知っていました。プリントベイ内の熱を適切に調整するには、カスタムIRセンサーパージが必要でした。プリントチャンバー内の温度精度は非常に敏感であったため、チームは、機能する正確なIRセンサーパージを見つける前に数十のプロトタイプを作成することを期待していました。また、必要なプロトタイプの数が多いため、アウトソーシングや射出成形の使用の見通しは理想的ではありませんでした。 。そこで、チームは、部品のプロトタイプ作成と製造の両方を行うために、Nylon 12Powderを搭載したベータ版のFuse1ユニットに目を向けました。 「私たちは、ジオメトリに制約を与えたり、スムーズな気流が必要な表面にサポートチップを配置したりしない3D印刷技術を必要としていました。つまり、SLSは、私たちにとってそれを実現する唯一の3D印刷オプションでした」とBerg氏は述べています。

そのため、チームは初期のFuse 1生産ユニットを使用して、Fuse 1を市場に投入できるように、カスタムビルドの部品を設計、テスト、および最終的に大規模に製造するようになりました。時間が経つにつれて、彼らはより多くの部品を作成し始めました：ドアハンドル、IRハンドル、Fuse Siftのハンドル、すべて自社のベータ版Fuse1ユニットにあります。現在、出荷されるすべてのFuse 1ユニットには、Fuse1に直接印刷された複数の製造部品が含まれています。そのため、本社には50台近くのプリンターがあり、これらの部品をノンストップで印刷しています。そのため、実際の印刷アプリケーションで数千時間にわたってこれらをテストしました」と、Berg氏は述べています。

IRセンサーのパージのための数十のプロトタイプの後、チームは最終的な設計に落ち着きました。それらは、同じFuse1プリンターでのプロトタイピングから小ロット生産にシームレスに移行しました。毎週何千もの部品が印刷されているため、Fuse 1の生産ラインは、機械の出荷準備が整っていることをさらに検証しました。バーグ氏は次のように述べています。「Formlabsでは、製品のアクセシビリティを価格の観点から考えており、購入できるだけでなく、メンテナンスの観点からもアクセスできる製品にしています。最悪の事態は、翌朝に来て、印刷が失敗したときです。 Fuse 1がプロトタイピングの原動力であり、フルタイムの生産機械として機能しているのを見るのは満足のいくものでした。」

ヒューズ1の高密度充填容量により、ビルドチャンバーは印刷サイクルごとに12回のIRセンサーパージを保持できます。 IRセンサーハンドルなどの小さな部品の場合、その数は印刷サイクルごとに60部品に跳ね上がります。社内の3D印刷は、何百万もの部品の大量生産にはまだ意味がありませんが、タンデムで稼働する複数のマシンは、中小規模のバッチサイズに最適なソリューションです。 IRセンサーのハンドルを印刷するには22gの粉末が必要で、1部あたり2ドルかかります。メインのIRセンサーパージは70gの粉末を使用し、部品あたり約7ドルの費用がかかります。

バーグ氏によると、「ヒューズ1を社内に設置することで、IRセンサーのパージがより効果的に機能しました。これは、より迅速に反復し、より多くの設計を試すことができたためです。その後、同じ材料を使用して直接生産に移行することができました。」これは、チームがプロトタイピングと制作の間の許容範囲を編集または微調整する必要がなかったことを意味します。

セスバーグ

Fuse 1を社内に設置すると、IRセンサーのパージがより効果的に機能しました。これは、より迅速に反復し、より多くの設計を試すことができたためです。その後、同じ素材を使用して直接生産に移行することができました。

ヒューズ1がなければ、チームはこれらの部品のSLSのアウトソーシングに行き詰まっていただろうとBerg氏は述べています。バーグ氏はさらに、「ヒューズ1を社内に持っていなかったとしたら、SLS部品をサービスビューローにアウトソーシングし、より多くのお金を払って、それらの部品を社内に持ち込むのに時間がかかったでしょう。 Fuse 1は、業界品質の最終用途のSLS部品を、わずかな価格と時間で社内で印刷します。」

バーグ氏は、彼のチームは「これらの部品は、私たちが出荷するすべてのヒューズ1にヒューズ1に印刷された部品があるという私たちのアプリケーションで機能することを確信しています」と述べました。 IRセンサーのパージ、IRハンドル、ドアハンドル、インターロックマグネットカバーはすべて、ヒューズ1の助けを借りて可能になりました。

最終用途部品用のナイロン12パウダー

Fuse 1用に発売された最初の材料Formlabsは、Nylon 12 Powderです。これは、機能的なプロトタイピングと、複雑なアセンブリおよび高い環境安定性を備えた耐久性のある部品の最終用途生産の両方に対応できる高性能の材料です。

他の3D印刷プロセスを最終用途の部品に使用できますが、SLS印刷は、Fuse1の印刷部品を有利にするさまざまな特性のセットを提供します。まず、SLSパーツは、特に毎日の取り扱いや使用時に長持ちする傾向があります。ステレオリソグラフィー材料と比較して、ナイロン12プリントは、より長い寿命、低クリープ、およびより優れた耐摩耗性、耐薬品性、および耐紫外線性を提供します。 「結局のところ、さまざまな種類の最終用途部品がありますが、それらのほとんどすべてが頑丈である必要があり、温度と衝撃の両方に耐性がある必要があります。ナイロンは、これらのさまざまな材料特性すべてのスイートスポットにある材料です。したがって、パーツを印刷して使用するアプリケーションを考えることができれば、ナイロンはほぼ間違いなく良い選択肢です」とバーグ氏は述べています。

カスタムIRセンサーパージを作成するために特に顕著なSLSパウダー印刷の1つの機能は、内部サポートなしでパーツを印刷する機能でした。他の3D印刷プロセスでは、内部の隙間や開口部に支持構造が必要であり、これを念頭に置いて部品を設計する必要があります。 SLS印刷はこの問題を解消し、複雑な部品を作成して使用できるようにし、ポストプロダクション時間を大幅に短縮します。

最後に、ナイロン12を使用すると、ヒューズ1を最大70％のリサイクル粉末で印刷できます。これは、Fuse 1でのプロトタイピングと製造の両方にとって大きな利点であり、エンジニアリングチームは購入した粉末の各グラムから価値を引き出すことができます。バーグのチームは、これがヒューズ1が競争力のある生産オプションであった主な理由の1つであると考え、「ヒューズ1に印刷および取り付けられたすべての部品は、70％の再利用粉末で印刷されています。これが、社内で行うコスト競争力のある製造オプションの秘訣の1つです。」彼は続けました。「そして、私たちはプロトタイプにリサイクル粉末を使用しただけではありませんでした。 Fuse 1の製造ラインでは、印刷するすべての部品に70％のリサイクル粉末が使用されています。これは、最終用途の部品も意味します。」

もっと詳しく知る

ナイロン12パウダー

ナイロン12パウダーは、機能的なプロトタイピングと、複雑なアセンブリおよび高い環境安定性を備えた耐久性のある部品の最終用途生産の両方に対応できる非常に有能な材料です。最もよくある質問をカバーする投稿をまとめました。

ナイロン12パウダーの詳細

ヒューズ1：出荷中

Formlabsは、あらゆる規模の企業が工業品質の3D印刷を管理できるようにする付加的なワークフローを設計することで知られています。 Fuse1とFuseSiftは、企業が設計プロセスを管理し、生産可能なナイロン部品を社内で印刷し、スループットを向上させ、真にエントリーレベルの価格で工業レベルのSLS3D印刷をベンチトップにもたらすことを可能にします。これらすべての概念、Nylon 12の汎用性、およびSLS 3D印刷の独自の利点が組み合わされて、BergとFormlabsエンジニアリングチームがより優れたFuse1を作成できるようになりました。

Fuse 1に印刷されたパーツがどのように見えるかを見たいですか？今すぐ無料サンプルパーツをリクエストしてください。