Fuse X1 を発表:Formlabs によるアクセス可能な産業用 SLS 3D プリンター

Formlabs は 15 年間、誰もが自分のアイデアを実現できるように、強力で手頃な価格の直感的なツールの作成に取り組んできました。 Fuse 第 1 世代 3D プリンタは、選択的レーザー焼結 (SLS) 3D プリンティングをベンチトップにもたらしましたが、工業用スループットと大型部品は依然として高価で、手の届かないものでした。 

Fuse X1 は、競合他社に比べて 50% 少ないスループットと 3 倍のスループットで、量産品質の部品を同日に提供します。 84,999 ドルからの Fuse X1 により、Formlabs に期待される品質、使いやすさ、サービスを備えた大判産業用 SLS 3D プリンティングがついに利用可能になります。 

Fuse X1 を使用すると、縫合や接着を減らし、低コストで大きなプロトタイプを翌日に納品できるため、労働力が最小限に抑えられ、イノベーションが加速されます。また、最高の部品あたりのコスト (CPP) と最終用途部品の最高のスループットを実現するため、SLS 3D プリンティングは、より幅広い用途において射出成形と競合することができます。

Fuse X1 エコシステムは、Fuse X1 SLS 3D プリンタと Fuse X1 Build Unit、粉末回収用の Fuse Sift X1、粉末管理用の Fuse X1 真空コンベヤ、および洗浄と研磨用の Fuse Blast High Capacity Kit で構成されています。 

このインテークマニホールドのような大きな部品を 24 時間以内に印刷します。  

Fuse X1 は、Fuse 1+ 30W の 7.5 倍のビルド ボリュームを備えた、新しいスケールで量産品質の SLS パーツを提供します。以前は、大型部品を分割、印刷して接着するため、大型部品の製造には高価な外注や追加の労働力が必要でした。ビルドボリュームが 330 × 330 × 565 mm (13.0 × 13.0 × 22.2 インチ) で、パーツの最大長が 713 mm (28.1 インチ) の Fuse X1 を使用すると、広範囲の切断を行わずに大きなパーツをプリントできます。これによりコストが削減され、労力が一部削減され、スケジュールが短縮されます。 

Fuse X1 は、これらの大型部品を 1.3 m2 (12.5 ft2) の小さな設置面積で提供します。これは、従来の産業用プリンタの半分以下であり、Fuse 1+ 30W の最大 2.5 倍にすぎないため、狭いスペースでも大型部品の社内印刷が可能です。 

「Fuse X1 は、私たちがロードショーのプロトタイプで提供できるもの、つまり小売顧客に示して賛同を得るための基準を引き上げてくれます。9 分の 1 の労力で 3 倍の頻度で反復できるので、これは非常に魅力的な価値提案です。」

Agostino LoBello 氏、Radio Flyer、製品開発エンジニア

デザイナーはツールのペースでしか反復できません。 Radio Flyer の電動自転車と付属品は、フレームからバスケット、サンシェードに至るまで社内で設計されています。数年前、ラジオフライヤーが初めて電動自転車の開発を始めたとき、フレームの試作には 2 か月かかりました。まず、金属フレームを構築します。そうすれば、複数のプリンターで印刷された小さな印刷物が印刷されます。 Form 4L の大きな造形ボリュームと堅牢な素材により、エンジニアは金属フレームを省略し、CAD モデルを 19 の造形に分割して印刷することができました。これには、印刷に 1 週​​間かかり、その後パーツを接着するのに数日かかりました。 

「Fuse X1 を使用すると、Flyer Loop カーゴ電動自転車全体を一晩で印刷し、翌日には接着できるようになりました。そのため、2 か月から 2 週間、そして数日へと短縮されました。」

Agostino LoBello 氏、Radio Flyer、製品開発エンジニア

Fuse X1 を使用すると、Flyer Loop 自転車フレームを 1 つの Fuse X1 ビルドで印刷できます。 LoBello は、部品の寸法が正確であるため、簡単にスロットに組み込むことができ、労働力が 9 分の 1 に減り、プロトタイプの作成時間は 10% であることがわかりました。これにより、LoBello はより多くの作業を繰り返し、印刷用のデザインではなく最終製品のデザインに集中できるようになります。

これらのドローン パーツのように、高密度のビルドを高混合で印刷します。 

Fuse X1 の大きなビルドボリュームは、体積あたり 30% 以上の実装密度と相まって、競合するプリンタよりも 50% 少ないコストで、半分の床面積で製品品質のパーツを納品することができます。この部品あたりのコストの低さにより、製造がこれまで以上に容易になりました。 Formlabs API を使用して Fuse X1 を製造実行システム (MES) と統合し、生産を合理化します。 

発表時点では、高いディテールと寸法精度を備えた多用途かつ生体適合性のある素材であるナイロン 12 パウダーが Fuse X1 に利用可能です。追加の材料の設定は間もなく開始されます。ナイロン 11 パウダーは 2026 年末までに、ナイロン 12 GF パウダーと TPU パウダーは 2027 年夏までに利用可能になる予定です。部品あたりのコストを最低にするために、すべての Formlabs 材料でバルク パウダーの割引が利用可能です。大量注文については、営業担当者にお問い合わせください。

「Fuse X1 は、初期費用が約半分でスループットが約 2 倍であるため、当社がすでに所有し評価している同等の SLS システムと比べて、約 5 倍の速さで投資収益率を達成しました。非常に早く投資収益率を得ることができます。」

Evan LaBelle、Autotiv Manufacturing、CEO

週に 10,000 個の 3D プリント部品を納品するには、施設のすべての平方フィートから高いスループットが必要です。プリンターは高速で信頼性が高く、部品あたりのコストも低くなければなりません。 Autotiv では、200 台を超えるプリンターが 24 時間稼働し、米国内外の顧客に部品を、多くの場合 1 営業日で配送しています。 

Fuse X1 が登場する前は、Autotiv は Farsoon SS403P レガシー SLS 3D プリンタで大型部品を印刷していましたが、そのサイクルには約 70 時間かかりました。 Autotiv のサイクル タイムは約 24 時間で、Farsoon で 1 つのビルドを実行するのにかかる時間と同じ時間で、1 つの Fuse X1 で 2 つまたは 3 つのビルドを効率的に実行できます。これにより、スペースをとらずに生産を拡大でき、大幅に短いリードタイムで大型の SLS 部品を顧客に届けることができます。 

バルクパウダー割引と高速プリント時間により、Fuse X1 では部品あたりのコストが低くなり、投資回収率が速くなります。これにより、Autotiv は Fuse X1 を使用して SLS 3D プリントを拡張し続けることが容易になります。 

「そのコンパクトな設置面積のおかげで、Autotiv は、大型の SLS プラットフォームが占有するのと同じスペースに多くの Fuse X1 を収めることができます。これは、より多くの材料を実行するより多くのマシンで施設を満たし、より大量の部品をお客様に提供できることを意味します。」

Evan LaBelle、Autotiv Manufacturing、CEO

Fuse X1 は、競合他社の 3 倍、Fuse 1+ 30W の 5 倍のスループットで、大型部品を同日に納品します。 

アダプティブ サーマル コントロールは、ビルド チャンバー全体で安定した印刷条件を維持するように設計された新しい熱アーキテクチャです。 Fuse 1+ 30W よりも 1 秒あたり 700 倍多くの熱データを収集して処理します。このデータは、最初の層から最後の層まで、信じられないほど正確で安定した温度で粉末を供給、維持、焼結する 13 の独立した温度ゾーンを駆動するために使用され、お客様に無制限の自由と卓越した部品品質を提供します。

アダプティブ サーマル コントロールにより、大判 SLS における無制限のパッキングの自由が初めて解放されました。 MJF 3D プリンタの最大実装密度は約 10%、従来の大判 SLS プリンタの場合は約 20% ですが、Fuse X1 は 30% 以上の体積実装密度を達成して、ビルドごとにより多くのパーツを適合させ、前例のないスループットを達成できます。

3,280 個の Form 4 ミキサー ラッチを、数回クリックするだけで PreForm にセットアップできます。 

3,000 を超える Form 4 ミキサー ラッチの 1 つのビルドは、Fuse X1 で 41 時間 30 分で印刷できます。これには 4 つの HP 5200 ビルドが必要になります。 

プリントは、Formlabs の無料のプリント準備ソフトウェアである PreForm でセットアップされます。ヒューズ X1 のパッキングは部品の形状によってのみ制限されます。パーツ間に必要な間隔は 1 mm のみで、パーツによって印刷設定が決まります。

ネバダ州のテスラ ギガでは、積層造形部門が毎週 10,000 ～ 30,000 個の部品を納品しています。プリンタは高速である必要があり、切り替え時間が最小限である必要があり、稼働時間が重要です。

「スループットの向上とコストの削減により、Fuse X1 は、従来であれば射出成形金型に移行していたプロジェクトに対して、私たちのラボがどのような種類のプロジェクトをサポートできるかについて、私たちの見方を完全に変えました。」

Cody Jepson 氏、Tesla Giga NV 積層造形技術者、エンジニアリング技術者

テスラのチームは、傷をつけたり跡を付けたりすることなくガラスを保持するために、傷を付けないシムを使用しています。 6か月必要な応急処置の部品です。ジェプソンは当初、傷のつかないシムの射出成形を検討していましたが、SLS 3D プリントの部品あたりのコストが競争力があることに気づきました。 Fuse X1 が登場する前は、ジェプソンは専用ビルドで月に 10,000 ～ 20,000 枚の傷のないシムを印刷していました。従来の大型 SLS 3D プリンタと同様、1 つの大きな部品の周囲に小さな部品を詰め込むと、熱制御が劣るため部品の寸法精度に影響を与えます。しかし、ヒューズ X1 のアダプティブ サーマル コントロールによって高い実装密度が可能になったことにより、ジェプソン氏は次のように述べています。「X1 を使用すると、これらを他の部品の周囲に詰め込み、本来は空いたスペースを利用することができ、部品あたりのコストをさらに下げることができます。」   

従来の SLS での傷のないシムの印刷は、専用のビルドが必要なためコストが高かったため、プロジェクトの 2 ～ 3 か月後に射出成形に移行するのが合理的でした。しかしジェプソン氏は、「Fuse X1 の部品コストが削減されたことで、計算が完全に変わり、射出成形金型にまったく移行しない可能性があります。」

と述べています。

Fuse X1 は、同等の SLS および MJF パウダー ベッド フュージョン 3D プリンタの 3 分の 1 未満の価格で設置面積が小さいため、入手しやすく、これまでよりも簡単かつコスト効率よく大型部品を迅速に製造できます。

ヒューズ X1

エコシステムのメーカー希望小売価格

プリンターは $84,999 から

ビルドボリューム

330×330×565mm
63リットル

最大梱包密度

ボリューム:30%+*
質量:48%+

EOS P3 次

ビルドボリューム

340×340×600mm
69L
(ヒューズ X1 は 91% の大きさです)

最大梱包密度

ボリューム:~20%
質量:~35%

HP MJF 5210

ビルドボリューム

380×284×380mm
41L 
(ヒューズ X1 は 54% 大きくなります)

エージェントとプリントヘッド

継続的なコスト

最大梱包密度

ボリューム:~8-10%
質量:~20%

*Fuse X1 の体積充填密度には明確な制限はありません。アドレス可能なビルド ボリューム全体を焼結して固体ブロックにすることもできます。充填密度を制限する要因は、最小部品間隔と形状だけです。

従来の産業用プリンターの初期費用が高く、投資収益率が長いことが、大判 3D プリンティングを社内に導入したいと考えている多くの企業にとって障壁となる可能性があります。 Fuse X1 の手頃な開始価格は、初期費用の削減と ROI の短縮、またはより多くのプリンターの利用を意味します。従来の産業用プリンターの開始価格で複数の Fuse X1 を購入することができ、同じ開始価格で大幅に高いスループットを得ることができます。 

従来の産業用 SLS プリンタを使用しているユーザーにとっての主な問題点の 1 つは、サービスと稼働時間であり、ユーザーは部品や技術者が到着するまでに数日から数週間も待たされます。 Fuse X1 プロダクション サービス プランは、5 年間の保証と専門技術者による 48 時間以内のオンサイト サポートを提供し、できるだけ早く復旧して稼働できるようにします。 

「私たちにとって、マシンの稼働時間は非常に重要です。Formlabs のカスタマー サポートは、産業用 3D プリンティングのゴールドスタンダードを確実に確立しています。応答性、コミュニケーション、顧客と協力する能力のおかげで、私たちは Formlabs の機器に戻ってきます。」

Cody Jepson 氏、Tesla Giga NV 積層造形技術者、エンジニアリング技術者

Formlabs は直感的で使いやすいプリンターで知られており、Fuse X1 も例外ではありません。 Fuse X1 エコシステムは、大量生産向けに最適化された Fuse 1 エコシステムと同様のワークフローに従います。直感的なワークフローは数分で習得でき、多くの従来の産業用プリンターとは異なり、専任の専門家は必要ありません。

PreForm で印刷物が準備されると、ワンクリックで Fuse X1 に送信できます。Fuse X1 のタッチスクリーンにより、ユーザーは Fuse X1 Build Unit への搬入を含むプリンターの準備を行うことができます。Fuse X1 Build Unit は、プリンターと Fuse Sift X1 の間を移動するモジュール式の車輪付きカートで、ノンストップの生産ワークフローを実現します。印刷が開始されると、タッチスクリーンにビルドのライブ ビデオが表示されます。

印刷が完了すると、ビルド ユニットがプリンターから繰り出され、冷却されます。ビルド ユニット内の統合された断熱材がユニット内のプリントを冷却し、最後のジョブがまだ冷却されている間にプリンタが次のジョブを開始できるようになり、ほぼ連続した動作が可能になります。 

ブラインドメイトの電源コネクタとデータ コネクタにより、手動での配線や調整を必要とせずに、5 分以内にビルド ユニットを交換できます。

冷却後、ビルド ユニットは Fuse Sift X1 に運ばれ、そこでクリーンな手作業のワークフローで粉末が除去されます。オペレーターと作業スペースを清潔に保つ密閉されたグローブボックス内で、ボタンを押すだけでビルドがビルド ユニットから立ち上がります。

一体型の圧縮空気ガンを使用すると、オペレーターは手作業でのゆっくりとしたブラッシングの代わりに、数秒で部品から粉末を回収できます。部品の粉末が除去されると、部品は内蔵の部品ハッチを通って移送ビンに移動され、ベンチが解放されます。一方、統合された粉末輸送システムは、使用済み粉末を Fuse Sift X1 から Mix Kit に自動的に移動します。 Fuse Sift X1 は、使用済み粉末を 3 ～ 5 回分フルビルドできる容量を備えており、クリーンアップのボトルネックになることなく、大量の作業を継続的に実行できます。

部品は Fuse Sift X1 から Fuse Blast に移動され、洗浄と研磨が行われます。より大きな部品とより大きなバッチ向けに容量が 50% 向上した Fuse Blast 高容量キットは、ドロップイン アップグレードであり、標準バスケットの開口部 270 mm と比較して、開口部 400 mm の大口径タンブラー バスケットが含まれており、Fuse 1+ 30W のビルド ボリューム 2 ～ 3 個分に相当します。 

既存の Fuse 1 エコシステムをお持ちのユーザーの場合、高容量キットを既存の Fuse Blast に約 3 分で簡単に追加でき、Fuse X1 パーツ、または Fuse 1 および Fuse 1+ 30W ビルドの複数のバッチを処理できるようになります。

Fuse X1 真空コンベヤは、粉体輸送システムの構成要素です。 Fuse X1 の 1 つのユニットはリフレッシュされたパウダーをプリンターにロードし、2 番目のユニットはふるいにかけられた再生パウダーを Fuse Sift X1 からミックス キットに移動します。 

3 台目の Fuse X1 真空コンベヤを追加すると容量が追加され、混合または使用済みの粉末をファイバー バレルに保管できるようになります。

Formlabs のエンジニアは、Fuse 1+ 30W のテクノロジーに基づいて、Fuse X1 用の AI を活用した Print Intelligence™ を開発しました。 Print Intelligence は印刷プロセスのあらゆる段階を監視、適応、保護し、Formlabs に期待される信頼性の高い使いやすい印刷を提供します。 

SLS での印刷障害の最も一般的な原因の 1 つは、異物の破片です。髪の毛が 1 本あるだけでビルドが台無しになり、ダウンタイムに数千ドルの費用がかかる可能性があります。 Print Intelligence は、パーツの欠陥をリアルタイムで検出し、影響を受けるパーツを後続のレイヤーから選択的に削除することで、この問題を解決します。別のプリンタでは、1 本の毛が複合的な欠陥を引き起こし、プリント全体が台無しになる可能性があります。 Fuse X1 では、Print Intelligence が障害を切り分けて残りのビルドを完了し、部品の歩留まりを最大化します。 

Print Intelligence には、次の 5 つの統合サブシステムが含まれています。

• AI 障害防止 コンピューター ビジョンを使用してリアルタイムの熱画像ですべてのレイヤーを監視し、ビルドが失敗する前に異常を検出します。 Print Intelligence™ はパーツの欠陥をリアルタイムで検出し、影響を受けたパーツを後続のレイヤーから選択的に除去することで、材料と時間を節約します。 

• 熱管理 温度、ヒーター電流、サーマル カメラ フィードバックを継続的に検知し、独立して制御される 13 個のサーマル チャネルを使用して、ビルド ボリューム全体にわたって安定した状態を維持します。

• モーション コントロール エンコーダ フィードバックを備えた 5 軸の閉ループ動作により、リコータとドーザの一貫した動作を保証します。

• システムの健全性モニタリング チャンバー圧力制御、粉体レベル検知、インターロック監視により、システムの準備状況と動作の安定性を継続的に検証します。

• 光学制御 120W レーザーと高性能検流計のリアルタイム制御により、温度、電流、IR ウィンドウの鮮明度など、すべてのビルドを通じて一貫したパフォーマンスを保証します。

これらのサブシステムは、印刷を監視してビルド全体を台無しにする前に問題を検知し、時間と材料を節約し、必要なときにパーツを確実に配送できるようにします。

従来のパウダーベッド フュージョン 3D プリンタでは、費用のかかる設備の構築、特殊な空調設備、技術者との数日間のセットアップが必要ですが、Fuse X1 は標準のドアを通って 1 時間以内に設置できるため、初日から印刷を開始できます。設備を改修せずに設置および印刷するには、単相電源と外部窒素が必要です。

Fuse X1 プリンタの設置面積は、EOS P3 または HP 5200 の 50% 未満です。

Fuse X1 の設置面積は 1.3 m2 (12.5 ft2) なので、従来の産業用プリンタの半分未満のスペースしか占有しません。これは、同じスペースに 2 倍のプリンターを設置できることを意味し、平方フィートあたりの面積を最大化し、小規模な試作ラボでも大きな部品を納品できるようになります。