fbpx

Formlabs

Formlabs ผ่านประสบการณ์การพิมพ์มากกว่า 40 ล้านชิ้นงานจากผู้ใช้งานทั่วมุมโลก  สำรวจวิธีที่ลูกค้าของ Formlabs ในธุรกิจทุกขนาดและอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ทั้งเป็นผู้นำในการพัฒนาการพิมพ์ 3 มิติ จากเครื่องมือสร้างต้นแบบไปจนถึงกระบวนการที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนเปลี่ยนและพัฒนาระบบการผลิต

Formlabs User Story

Brose ผู้ผลิตยานยนต์ระดับโลก หันมาใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 เทคโนโลยี SLS เพื่อผลิตชิ้นส่วนอะไหล่รถยนต์

Brose หนึ่งในเจ้าของการผลิตและจำหน่ายยานยนต์ขั้นที่ 1 ที่รายใหญ่ที่สุด กำลังวางแผนการใช้งานด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 เทคโนโลยี SLS  สำหรับการผลิตแบบอนุกรม 

การใช้ Fuse 1 ในอุตสาหกรรม

 การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ หรือการพิม์ 3 มิติ เป็นหนึ่งในผลงานล่าสุดของ Brose ศูนย์การพิม์ 3 มิติ ของพวกเขาในเยอรมนี เป็นศูนย์รวมสำหรับการสร้างต้นแบบ การพัฒนาด้นกระบวนการ การพัฒนาวัสดุ การตรวจสอบ และเป็นสถานที่จัดหาชิ้นส่วนทั่วโลก

      พวกเขาเริ่มต้นเมื่อสิบกว่าปีที่แล้ว ด้วยเครื่องพิมพ์ 3มิติ เครื่องแรกโดยระบบการฉีดขึ้นรูป (FDM) แต่ได้ขยายขีดความสามารถอย่างรวดเร็วตั้งแต่นั้นมา จนถึงกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเกือบทั้งหมดในตลาด ตั้งแต่การขึ้นรูปงานด้วยเรซิ่น (SLA) ไปจนถึงการฉีดโพลิเมอร์, การเผาผนึกด้วยเลเซอร์(SLS) และการพิมพ์โลหะ

กองการพิมพ์ของ Brose มีระบบการพิมพ์ SLS ที่หลากหลาย ตั้งแต่เครื่องพิมพ์แบบตั้งโต้ะขนาดเล็ก ไปจนถึงเครื่องพิมพ์ระดับอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมที่ใหญ่ที่สุด พวกเขามีประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับเทคโนโลยีและเป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ที่ได้รับ Fuse 1 ในยุโรป

ศูนย์การพิมพ์ 3 มิติ ของ Brose มีการใช้งานเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เกือบทั้งหมดในตลาดเพื่อเป็นการผลิตชิ้นส่วนต่างๆในสายการผลิต รวมถึงการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 ตัวใหม่ล่าสุดด้วย

แม้ว่ามันอาจจะใช้เวลากว่าหนึ่งสัปดาห์ในการติดตั้งและเป็นการใช้งานเครื่องที่ใหญ่กว่าเครื่องพี่ผ่านมา Kleylein กลับพูดถึงขั้นตอนการตั้งค่า Fuse 1 อย่างตรงไปตรงมาว่า “การติดตั้งนั้นง่ายมาก แค่คุณมีหนึ่งห้องปิดซึ่งไม่จำเป็นที่จะต้องเป็นห้องขนาดใหญ่ พร้อมด้วยเครื่องปรับอากาศแค่นั้นก็เพียงพอ สิ่งที่คุณต้องทำคือตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันอยู่ในตำแหน่งที่พร้อมใช้งาน เพียงแค่คุณเสียบปลั๊ก แล้วเริ่มการตั้งค่าการดำเนินการ และสั่งพิมพ์ในวันที่คุณต้องการ” Kleylein กล่าว 

“การเรียนรู้วิธีการใช้งานนั้นเป็นเรื่องง่ายและไม่ซับซ้อน งานพิมพ์ครั้งแรกของคุณจะประสบความสำเร็จอย่างง่ายดาย และจากนั้นคุณจะสามารถเริ่มปรับแต่งและทำความรู้จักกับเครื่องได้อย่างไม่ยากนัก” —Christian Kleylein

“เราได้ทดสอบ Fuse อย่างเข้มข้นและได้ทำการพิมพ์ชิ้นส่วนจำนวนมากที่มีความหนาแน่นต่ำ และยังเป็นชิ้นงานที่ถูกออกแบบให้บางและยาวมากด้วย จากการทดสอบชิ้นส่วน เราพบว่าแม้ว่าขนาดของชิ้นส่วนจะไม่เท่ากัน พวกมันก็เบี่ยงเบนไปในลักษณะเดียวกันเสมอ ดังนั้นเมื่อคุณปรับกระบวนการให้เหมาะสม สุดท้ายคุณจะได้ชิ้นงานที่มีมิติที่แม่นยำมาก” Kleylein กล่าว

      ทีมงานได้ทำการพิมพ์งานจำนวนมากบน Fuse 1 เพื่อทดสอบขีดจำกัด ตั้งแต่งานสร้างข้ามคืนสั้นๆ ประมาณ 12 ชั่วโมงในการสร้าง ฐานพิมพ์ที่อัดแน่นด้วยชิ้นงานขนาดเล็กกว่า 1,000 ชิ้น ซึ่งใช้เวลา 4 วันในการพิมพ์

การเผาผนึกด้วยเลเซอร์(SLS)ไม่จำเป็นต้องมี support รองรับ เนื่องจากผงที่ไม่มีการเผาผนึกอยู่รอบๆชิ้นส่วนระหว่างการพิมพ์สามารถจัดเรียงชิ้นส่วนได้หลายส่วนอย่างแน่นหนาในระหว่างการพิมพ์ เพื่อเพิ่มการใช้พื้นที่ในสร้างที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด

“ผิวของชิ้นงานสวยและเนียนมาก โอกาสในการห็นรอยต่อของชิ้นงานน้อยมาก คุณจึงสามารถใช้ชิ้นส่วนต่างๆได้เมื่อมันออกมาจากเครื่องพิมพ์เพียงแค่ปัดเอาผงไนลอนออกจากชิ้นงาน สามารถสร้างชิ้นงานที่มีความละเอียดสูง ตัวอย่างเช่น การพิมพ์เกียร์” Kleylein กล่าว

อุปกรณ์ทดสอบกลไกลการทำงานจาก Brose ระหว่างการประกอบ

     กับ Fuse 1 นั้น Formlabs มีเป้าหมายที่จะเชื่อมช่องว่างระหว่างเครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรม และเครื่องพิมพ์ขนาดเล็กที่มีต้นทุนต่ำแต่มีคุณภาพสูง ขนาดกะทัดรัด และรวมทุกอย่างแบบครบถ้วนเพื่อลดความซับซ้อนของขั้นตอนการทำงานด้วยค่าใช้จ่ายที่สามารถเข้าถึงได้ง่ายของเครื่องพิมพ์ SLS และมาตรฐานระดับอุตสาหกรรม

“เทียบได้กับเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรม มากกว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แบบตั้งโต้ะทั่วไป เพราะคุณมี Fiber laser ที่ทาง Formlabs ได้พัฒนาระบบ Scanner optical ของตัวเองและทำให้ลำแสงเลเซอร์ถูกเบี่ยงเบนไปในทางที่ถูกต้องและแม่นยำ” Kleylein กล่าว

“มันเป็นเครื่องจักรที่สามารถใช้งานได้อย่างเยี่ยมยอด เป็นเครื่องมือการทำงานที่เหมาะสม หากคุณเปิดใจ Fuse 1 เป็นเครื่องที่สามารถใช้ได้ในอุตสาหกรรม และทุกอย่างก็สามารถใช้การได้ในการทดสอบต่างๆ พวกเขารู้สึกพึงพอใจมาก คุณสามารถใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในการผลิตระดับอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย” —Christian Kleylein

   บางคนอาจคิดว่าเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่น่าจะเหมาะกับชิ้นส่วนยานยนต์มากกว่า แต่ Kleylein พบว่าปริมาณการสร้างของ Fuse 1 เพียงพอสำหรับการออกแบบชิ้นงานส่วนใหญ่ของเขา

“80% ของชิ้นส่วนขนาดสูงสุดที่เราพิมพ์มีขนาดเท่ากับกำปั้น เราได้ทำการพิมพ์ชิ้นส่วนเหล่านั้นทั้งหมดด้วยFuse 1 มีบางส่วนที่ขนาดกลางๆ และที่เหลือคือชิ้นงานขนาดใหญ่” Kleylein กล่าว

“Fuse 1 มีความเร็วในการพิมพ์ที่ดี มันอาจจะเร็วขึ้นหลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพ แต่สำหรับการเริ่มต้นมั่นใจได้ว่าคุณจะได้ความเร็วในการพิมพ์ที่ดี และมีพื้นที่สร้างที่เหมาะสมสำหรับการกำหนดแอปพลิเคชัน” Kleylein กล่าว

นอกจากนี้ Fuse 1 ยังมาพร้อมกับ Fuse Sift อุปกรณ์จัดเก็บและจัดการผงวัสดุ เพื่อให้พร้อมสำหรับการใช้งาน ที่รวมทั้งการแยกส่วน การกู้คืน การจัดเก็บ และการผสมผงในเครื่องเดียว

“ในอดีต เครื่องจักรในบางเครื่องมีอุปกรณ์หลังการแปรรูปเป็นส่วนเสริม ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ใช้งานออกแบบเอง รวมถึงเครื่องทำการผสม[Fuse Sift] ก็คือระบบแบบการบูรณาการที่ดีเยี่ยมซึ่งมีมีพัดลมเพื่อแยกผง อีกทั้งอุปกรณ์ความปลอดภัยส่วนบุคคลที่เข้มงวดโดยถูกทำให้มีความปลอดภัยสูงที่สุดสำหรับผู้ใช้งาน โดย Fuse Sift สามารถร่อนผงทุกอย่างที่ใหญ่เกินกว่าจะร่อนได้และรวบรวมเพื่อทำการรีไซเคิล และยังสามารถพิมพ์โดยใช้ผงใหม่ 100% หรือพิมพ์ 100% จากผงรีไซเคิลโดยใส่มันลงบนเครื่องผสม และยังทำให้ผงของคุณกระจายตัวได้ดีอีกด้วย” Kleylein กล่าว

Kleylein ยังพบอีกว่าการผลิตชิ้นส่วน SLS บน Fuse 1 นั้น โดยทั่วไปแล้วเป็นการทำงานที่ง่ายมาก โดยต้องการแค่เวลาและความพยายามในการเตรียมงานสร้าง บำรุงรักษาเครื่องพิมพ์ และการทำงานหลังการประมวลผลของชิ้นงานเท่านั้น

“คุณสามารถจัดเก็บเครื่องในห้องขนาดเล็ก เพื่อให้คุณมีคนที่ทำการปฎิบัติงานเพียงแค่ 1 ใน 4 ในการดำเนินงานจริงเท่านั้น มีซอฟต์แวร์ที่ใช้งานได้ฟรีและดีเยี่ยม อีกทั้งกระบวนการพิมพ์คือเทียบได้กับเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงสามารถเตรียมการพิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว” Kleylein กล่าว

“มันง่าย และดีมาก คุณสามารถรีสตาร์ทเครื่องพิมพ์ได้ภายใน 30 นาที”Kleylein 

“มันเป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่สามารถทำ Print farm ได้ดีมาก มันสามารถวางแผนการพิมพ์ได้ในจำนวนมาก สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุดพัก(24/7) ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบของ Fuse 1” Kleylein กล่าว

การใช้งานอะไหล่ SLS: ชิ้นส่วนอะไหล่และชิ้นส่วนของการผลิตที่เสื่อมอายุการใช้งาน

ในตอนแรก Brose กำลังวางแผนที่จะใช้ Fuse 1 สำหรับการสร้างต้นแบบการผลิต เพื่อให้ได้ประโยชน์จากการทำงานที่รวดเร็วโดยการใช้วัสดุ Nylon 12 ซึ่งมีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกับวัสดุในการผลิตที่ใช้ในปัจจุบัน แต่ทีมของ Kleylein ได้ทดสอบชิ้นงานและตัวอย่างการใช้งานสำหรับใช้งานในครั้งแรกแล้ว โดยที่ตัวเลือกหลักสำหรับการใช้ Fuse 1 จะเป็นการผลิตอะไหล่และชิ้นส่วนสำหรับผลิตที่เสื่อมอายุการใช้งาน

หลังจากเลิกใช้ในรถยนต์แล้ว ผู้จัดจำหน่ายยานยนต์ยังคงมีหน้าที่ในการจัดหาชิ้นส่วนอะไหล่ โดยในนี่นี้หมายถึงการพยายามประมาณจำนวนชิ้นส่วนอะไหล่ที่พวกเขาต้องการ ฉีดขึ้นรูปทั้งหมดแล้วเก็บเข้าที่

“นั่นเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรอย่างมาก เปลืองพื้นที่มหาศาล และเสียเงินจำนวนมาก แต่หากเราใช้การพิมพ์ 3 มิติในการดำเนินงาน เราไม่จำเป็นต้องเก็บแม่พิมพ์ฉีดและชิ้นส่วนไว้ในอีก 15 ปีข้างหน้า มีความต้องการอะไหล่และชิ้นส่วนที่เสื่อมอายุการใช้งานเป็นจำนวนมาก เนื่องจากสินค้าหมดอยู่เสมอ และเรามีชิ้นงานฉีดขึ้นรูปพลาสติกจำนวนมาก หากเราสามารถวางซ้อนกันได้อย่างสวยงามและทำให้โครงสร้างมีความหนาแน่นสูง ก็จะประหยัดต้นทุนได้” Kleylein กล่าว

ชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับเป็นเกณฑ์วัดการผลิตมือจับประตู ที่ผลิตโดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1

ในยานยนต์ สิ่งสำคัญคือคุณต้องส่งมอบคุณภาพสูงสุดที่เป็นไปได้ในราคาที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะนี้ สิ่งใดก็ตามที่ต่ำกว่า 10,000 ชิ้นต่อปี สามารถพิมพ์ใน SLS ได้” —Christian Kleylein 

SLS เป็นเทคโนโลยีในอุดมคติสำหรับการผลิตจากหลายด้าน: 

  • สามารถสร้างชิ้นส่วนคุณภาพสูงที่มีคุณสมบัติคล้ายกับชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูป
  • สามารถนำไปใช้ในการตั้งค่าการผลิตได้
  • เป็นหนึ่งในกระบวนการ AM ที่สิ้นเปลืองน้อยที่สุดและเป็นกระบวนการที่ขันตอนน้อยที่สุด ซึ่งมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับสายการผลิต

“ถ้าคุณสามารถใช้โพลีเมอร์ทางเทคนิค ดังนั้นคุณสามารถสร้างชิ้นส่วนทางเทคนิคได้ และคุณไม่จำเป็นต้องใช้ support กระบวนการหลังแปรรูปก็สะอาดและทำได้ง่ายมากเช่นกัน นอกจากนั้นคุณยังสามารถเอาผงไนลอนส่วนใหญ่ออกจากงานของคุณก่อนที่จะนำไปทำลายทิ้งได้อีกด้วย” Kleylein กล่าว 

“ลูกค้าของ Brose เปิดรับกับการผลิตโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติมากๆ พวกเขาชอบแนวคิดนี้เพราะเรากำลังพยายามพิมพ์โดยให้เกิดการสิ้นเปลืองน้อยที่สุด เราสามารถนำผงไนลอนกลับมาใช้ใหม่ได้และไม่ต้องทิ้ง ไม่มีสารเคมีอื่น ๆ ที่คุณต้องรีไซเคิล ภายในสิ้นปีหน้า เครื่อง SLS ทั้งหมดของเราคาดว่าจะไม่มีขยะเหลือทิ้งให้ทำลายระบบนิเวศอีกเลย” Kleylein กล่าว

Credit: Formlabs

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ เทคโนโลยี SLS ที่ราคาประหยัด และสร้างชิ้นส่วนกายอุปกรณ์ที่สามารถปรับแต่งตามความต้องการของผู้ป่วยโดยเฉพาะ

สามารถอ่านเพื่อเรียนรู้วิธีที่ Partial Hand Solutions ใช้ Fuse 1 และ Fuse Sift ในการผลิตกายอุปกรณ์ที่ถูกพิมพ์โดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถใช้ได้กับผู้ป่วยโดยเฉพาะ

 

Fuse 1 

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SLS  ราคาประหยัดที่พร้อมทำการผลิตจาก Formlabs ด้วยคุณภาพการพิมพ์ที่พร้อมสำหรับการแข่งขัน ใช้พื้นที่ขนาดเล็กในการจัดวางเครื่องพิมพ์ และมีขั้นตอนการทำงานที่เรียบง่าย

 Fuse Sift

เครื่องกู้คืนผงสำหรับ Fuse 1 ถูกใช้เพื่อนำงานพิมพ์ออกจากห้องสร้าง ทำความสะอาดชิ้นส่วน ร่อนผงไนลอน และทำการรีไซเคิลผง

เมื่อติดตั้ง Fuse 1 และ Fuse Sift แล้ว Matthew รู้สึกว่าในที่สุดเขาก็มีความสามารถในการผลิตกายอุปกรณ์เทียมที่พิมพ์โดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่มีประสิทธิภาพสูงและถูกออกมาให้ผู้ป่วยแต่ละคนโดยเฉพาะ เป็นครั้งแรกที่เขาพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบา ทนทาน และใช้งานได้ยาวนานในราคาประหยัดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก

การพิมพ์ SLS 3D ด้วย Fuse 1 มีความแตกต่างจากเครื่องพิมพ์ SLS อื่นๆ ที่แมทธิวเคยใช้มาก่อนอย่างไร Matthew ได้ระบุประโยชน์หลักสองประการ:

  1. ระบบการทำงานที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยลดต้นทุน และเพิ่มเวลาในการออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
  2. ชิ้นส่วนมีคุณภาพสูงและช่วยให้ธุรกิจขนาดเล็กของเขาสามารถผลิตกายอุปกรณ์เทียมแบบที่สามารถกำหนดเองได้ และใช้งานได้ยาวนานเป็นพิเศษ

Part 1: การทำงานของ SLS

“Fuse 1 และ Fuse Sift ทำงานร่วมกันได้อย่างไม่น่าเชื่อ และนั่นคือสิ่งที่ฉันคาดหวังจากเครื่องมือที่เปี่ยมไปด้วยความสามารถนี้”

Matthew ก็เหมือนกับนักออกแบบที่มีประสิทธิภาพหลายๆ คน ที่มีความรอบครอบในการจัดพื้นที่สำนักงาน การลดเวลาและความยุ่งยากของการทำงานนั้้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญที่สุดคือช่วยให้เขาได้มีเวลากับงานออกแบบได้มากขึ้น และใช้เวลาน้อยลงในการทำความสะอาดชิ้นงานที่เลอะเทอะหลังกระบวนการผลิต

Fuse 1 และ Fuse Sift ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ Formlabs เป็นที่รู้จักในด้านการออกแบบการทำงานแบบเติมเนื้อวัสดุที่ทำให้การพิมพ์ 3 มิติคุณภาพระดับอุตสาหกรรมนั้นสามารถสำเร็จได้ไม่ว่าจะเป็นธุรกิจขนาดไหนก็ตามแต่

การผสมผสานระหว่าง Fuse 1 และ Fuse Sift เป็นผลมาจากการออกแบบและการทดสอบผลิตภัณฑ์เป็นเวลาหลายปี ส่งผลให้การทำงานของ SLS นั้นมีความเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพที่สุดในตลาด

เมื่อสร้าง M Fingers กายอุปกรณ์สำหรับเด็ก Matthew ได้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

1. สำหรับการเตรียมไฟล์ใน PreForm Matthew มีเครื่องพิมพ์ Stereolithography แบบตั้งโต๊ะ Form 2 จำนวนสองเครื่องที่เขาใช้สำหรับสร้างชิ้นงานต้นแบบ ดังนั้นเขาจึงมีประสบการณ์มากมายในการใช้ PreForm ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์การเตรียมการพิมพ์สำหรับเครื่องพิมพ์ Formlabs PreForm ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานง่าย และจากประสบการณ์ที่ผ่านมาของเขาทำให้การขั้นตอนเหล่านั้นง่ายยิ่งขึ้นไปอีก

“แม้ว่าคุณจะไม่เคยใช้เครื่องพิมพ์ Formlabs มาก่อน แต่ PreForm นั้นตั้งค่าได้ง่ายมาก ทำให้ง่ายต่อการเตรียมไฟล์พิมพ์และพร้อมสำหรับการพิมพ์”

2. การเตรียม Fuse 1 เมื่อผงไนลอนถูกเพิ่มลงใน Fuse 1 และใส่ตลับออปติคัลที่สะอาด Fuse 1 มาพร้อมกับรายการตรวจสอบการพิมพ์ล่วงหน้าบนหน้าจอระบบสัมผัส พร้อมคำแนะนำเป็นลายลักษณ์อักษรพร้อมภาพที่อธิบายแต่ละขั้นตอนทีละขั้นเพื่อให้เข้าใจง่าย

“หลังจากทำตามขั้นตอนนี้สองถึงสามครั้ง ผมก็ไม่จำเป็นต้องดูคำแนะนำอีกต่อไป สามารถทำการพิมพ์ได้เองหลังจากผ่านการพิมพ์เพียงไม่กี่ครั้ง”

3. การร่อนชิ้นงานโดย Fuse Sift หลังการพิมพ์ มีการใช้และการผสมผงที่ใช้แล้วและผงใหม่โดยอัตโนมัติ คุณจึงสามารถลดค่าใช้จ่ายและควบคุมการจ่ายผงได้ Nylon 12 Powder สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานและทำงานได้อย่างสมบูรณ์ด้วยอัตราการรีเฟรช 30% ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถพิมพ์ด้วยผงรีเคลมได้ถึง 70%

“Fuse and Sift ได้รับการออกแบบอย่างสวยงาม ความสามารถในการดึงชิ้นงานออกจากเครื่อง เดินเพียงแค่สองก้าว ก็สามารถทำความสะอาดโดยใช้ Fuse Sift เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมมาก”

4. การย้อมสีและประกอบชิ้นงาน ชิ้นงานอาจทาสีด้วยสเปรย์ ย้อม แล็คเกอร์ ชุบด้วยไฟฟ้า และเคลือบเพื่อให้ได้สี ผิวสำเร็จ และคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การกันน้ำ (การเคลือบ) และการนำไฟฟ้า (การชุบด้วยไฟฟ้า) Matthew วาง M Fingers ลงในสารละลายสีย้อมระดับมืออาชีพที่ผสมน้ำอุ่นและคนเป็นเวลา 10 นาที ทำให้ชิ้นงานของเขามีสีดำสวยงาม

การสร้าง M Finger สำหรับเด็ก (นิ้วเทียมที่ที่ถูกควบคุมด้วยความแข็งแรงสูงและขึ้นรูปได้) กระบวนการนี้ ตั้งแต่ซอฟต์แวร์ไปจนถึงขั้นตอนการพิมพ์ จนถึงขั้นตอนหลังการประมวลผล ช่วยให้ Matthewใช้เครื่องพิมพ์เพียงเครื่องเดียวเพื่อสร้างขาเทียมคุณภาพสูงใน แค่สองสามวัน

เมื่อพิมพ์ด้วย SLS ความสามารถในการรีไซเคิลผงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก Fuse 1 ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันเพื่อให้ปริมาณงานสูงสุดด้วยต้นทุนต่อชิ้นส่วนที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พร้อมแพลตฟอร์มการสร้างที่สามารถบรรจุอย่างหนาแน่นเพื่อเพิ่มการพิมพ์แต่ละครั้งให้ได้ปริมาณมากที่สุด

เพียงแค่การทำงานของ Fuse 1 และ Fuse Sift – แค่นี้คุณก็สามารถเริ่มการพิมพ์ชุดถัดไปได้ภายในระยะเวลาอันรวดเร็ว

Part 2: ประโยชน์ของชิ้นงานไนลอน

Matthew สามารถแทนที่การทำงานของการจ้างงานภายนอกองค์กรในการฉีดขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 ได้ในเครื่องเดียว ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความสามารถของ Fuse 1 ในการสร้างชิ้นงานคุณภาพสูงและมีประสิทธิภาพ

Matthew ได้กล่าวไว้ว่า ชิ้นงานไนลอน Fuse 1 มีประโยชน์หลักๆ 4 ประการ:

1. ต้นทุนวัสดุต่ำ ไนลอนเป็นวัสดุที่ราคาไม่แพง และ Fuse 1 ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อให้สามารถพิมพ์ด้วยผงรีไซเคิลเพื่อลดการสิ้นเปลือง

“ตอนแรกผมคิดว่าการใช้ผงไนลอนนั้นแพง แต่เมื่อคำนวณต้นทุนต่อชิ้นงาน การผลิตนิ้วเทียมก็ไม่แพงสำหรับการพิมพ์ต่อครั้ง”

2. อิสระในการออกแบบ ระหว่างการพิมพ์ ชิ้นงานจะได้รับการสนับสนุนโดยผงไนลอน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมี Support ซึ่งช่วยให้การพิมพ์ในลักษณะที่ยื่นออกมา รูปทรงที่ซับซ้อน ชิ้นงานที่เชื่อมต่อกัน ช่องภายใน และการออกแบบที่ซับซ้อนอื่นๆ สามารถทำได้อย่างง่ายดาย

“การใช้ Fuse 1 ได้ขยายขอบเขตอันกว้างใหญ่ของผมเมื่อพูดถึงงานออกแบบในอนาคต ตอนนี้ผมกำลังคิดว่าจะปรับปรุงงานของผมและสร้างผลลัพธ์ของผู้ป่วยให้ดีขึ้นได้อย่างไร”

3. ผลผลิตและปริมาณงานสูง การพิมพ์ SLS เป็นเทคโนโลยีการผลิตสารเติมเนื้อวัสดุที่เร็วที่สุดสำหรับการสร้างชิ้นงานต้นแบบที่ทนทานและใช้งานได้จริง สามารถจัดเรียงชิ้นงานได้หลายส่วนอย่างแน่นหนาระหว่างการพิมพ์เพื่อเพิ่มพื้นที่การพิมพ์ที่มีอยู่ให้สูงที่สุด

“การรอสองวันสำหรับการพิมพ์แบบเต็มรูปแบบ ต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการรอให้ชิ้นงานฉีดขึ้นรูปเสร็จสิ้น”

4. เป็นวัสดุที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว ลายพิมพ์ไนลอนบน Fuse 1 เป็นเทอร์โมพลาสติกคุณภาพสูงที่มีคุณสมบัติเชิงกลเทียบเท่ากับการพิมพ์ด้วยวิธีการผลิตทั่วไป เช่น การฉีดขึ้นรูปหรือเครื่องจักร SLS ระดับ high-end

“ผมเคยใช้เครื่องพิมพ์ HP ระบบ SLS มาก่อน ชิ้นงาน Fuse 1 ดูดีเทียบเท่าจนแทบจะดีกว่าจากเครื่องพิมพ์ HP ด้วยซ้ำ”

The M Finger: ขั้นตอนการขจัดหลังการประมวลผล

M Finger เป็นผลิตภัณฑ์หลักสำหรับ Partial Hand Solutions และเดิมได้รับการพัฒนาเพื่อการใช้งานสำหรับทหารที่กลับมาจาก Afghanistan

เมื่อใช้ระยะห่างขั้นต่ำของชิ้นงานที่สามารถเคลื่อนไหวได้ Matthew สามารถพิมพ์รอยต่อที่ใช้งานได้โดยมีขั้นตอนหลังการประมวลผลขั้นต่ำ Matthew อ้างว่า

“ช่วยลดเวลาการประกอบในอนาคต ชิ้นงานเหล่านี้เคลื่อนที่ได้ตามต้องการอย่างราบรื่น ผมประทับใจกับความสามารถในการพิมพ์ข้อต่อที่ใช้งานได้ ทำให้ผมไม่ต้องเสียเงินซื้ออะไหล่เหล่านี้อีกต่อไป”

การประกอบล่วงหน้าประเภทนี้ ซึ่งสามารถพิมพ์ข้อต่อที่ใช้งานได้ เป็นคุณสมบัติเฉพาะของการพิมพ์ SLS ซึ่งช่วยขจัดขั้นตอนหลังการประมวลผลทั้งหมดที่มีอยู่ในการทำงานของการจ้างภายนอกองค์กรที่ผ่านมาของ Matthew

ขนาดกะทัดรัดของ Fuse 1 ไม่ต้องการพื้นที่บนโต๊ะทำงานมากนัก แต่ในแวบแรก Matthew ไม่แน่ใจว่าเขาจะสามารถพิมพ์ตามปริมาณชิ้นงานที่ต้องการได้หรือไม่ แต่เมื่อเขาเริ่มบรรจุชิ้นงานต่างๆ ลงในถังประกอบ เขาก็ตระหนักว่ารูปลักษณ์ที่กะทัดรัดของ Fuse 1 นั้นไม่จริงเลย

“ตอนแรกผมคิดว่าปริมาณการสร้าง Fuse 1 จะเล็กเกินไป แต่คุณสามารถบรรจุชิ้นงานได้มากจริงๆ ผมสามารถพิมพ์ 160 นิ้วในสองวัน เป็นสิ่งที่น่าประทับใจมาก”

การพัฒนาอย่างไม่หยุดหย่อน Matthew มองหาการสร้างการออกแบบนิ้วใหม่อย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุง M Finger เขาเชื่อว่าการพิมพ์ SLS ภายในบ้าน ได้เปิดเส้นทางสู่เทคนิคใหม่ๆ ที่จะทำให้เขาสามารถสร้างขาเทียมที่น่าประทับใจสำหรับผู้ป่วยได้ในอนาคต

การเปลี่ยนคาร์บอนไฟเบอร์: เต้ารับ

ด้านบนคือนิ้วขนาดใหญ่เชื่อมกับเต้ารับที่พิมพ์ 3 มิติซึ่งเชื่อมต่อกับร่างกายของผู้ป่วย นอกจากนิ้วแล้ว เต้ารับยังช่วยให้ติดอุปกรณ์เทียมประเภทอื่นๆ เช่น เครื่องมือจับยึดได้ Matthew ได้ใช้คาร์บอนไฟเบอร์เพื่อทำเต้ารับ ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและใช้แรงงานมาก

ตอนนี้ สามารถสร้างเต้ารับได้หลากหลายโดยการผลิตภายในครัวเรือนและราคาประหยัด และแม้กระทั่งการปรับแต่งที่สามารถปรับแต่งตามความต้องการของผู้ป่วยโดยเฉพาะ เหนือสิ่งอื่นใด เมื่อเทียบกับชิ้นงานคาร์บอนไฟเบอร์ของเขา คุณภาพและหน้าที่ของเต้ารับจะคงอยู่และจะถูกใช้เป็นชิ้นงานปลายทางที่มอบให้ผู้ป่วยโดยตรง ตามที่ Matthew กล่าว

“บนภาพการพิมพ์โดย Fuse 1 เหล่านี้ ผมไม่สังเกตเห็นชั้นใดๆบนผิวงานเลย ผมปฏิบัติตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่แนะนำ และรู้สึกทึ่งกับชิ้นงานต่างๆ ที่ออกมา บนเต้ารับนั้นคุณภาพผิวสำเร็จเรียบเนียนมากเป็นพิเศษ ผมรู้สึกประหลาดใจและพอใจกับคุณภาพโดยรวมของส่วนนี้มาก ผมสามารถใช้งานได้ทันทีจากการพิมพ์เสร็จ”

การพิมพ์ขนาดใหญ่: ข้อศอก

ผู้ป่วยเด็กที่ต้องการขาเทียมมักถูกผูกมัดด้วยชิ้นส่วนที่ทำขึ้นสำหรับผู้ใหญ่ ชิ้นงานเหล่านี้อาจมีน้ำหนักมากสำหรับเด็กจนโตจนเป็นอวัยวะเทียมที่ได้มาตรฐาน

Matthew ได้ออกแบบข้อศอกและหัวไหล่สำหรับเด็ก ซึ่งจัดทำสำหรับเด็กชายอายุ 10 ขวบ โดยติดตั้งชิ้นส่วนไนลอน Fuse 1 ที่มีการเลื่อนและวงล้อที่สามารถทำงานเมื่อประกอบเข้าด้วยกัน แม้จะมีขนาดใหญ่ แต่การทำงานของหัวไหล่ก็ยังคงรักษาคุณภาพของชิ้นงานที่ถูกคาดหวังจากชิ้นงานการผลิตโดยไนลอนบน Fuse 1 เมื่อพิจารณาจากขนาดของชิ้นงาน Matthew พบว่าหัวไหล่ทำความสะอาดใน Fuse Sift ได้ง่ายกว่านิ้วเนื่องจากรอยแยกเล็กๆ ที่ลดลง และจำนวนผงที่เหลือ และแม้ว่าเวลาพิมพ์ที่ข้อศอกจะนานกว่าเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนเล็กๆ Matthew กล่าวว่า:

“ฉันรู้สึกว่ากรอบเวลาในการผลิตนั้นสมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาจากขนาดของมัน”

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 ระบบ SLS สำหรับการใช้งานทางการแพทย์

Formlabs รู้สึกดีใจที่จะนำเสนอเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 ระบบ SLS พร้อมกับเครื่องกู้คืนผงไนลอน Fuse Sift เพื่อลดต้นทุนการจ้างนอกองค์กร และเพิ่มเวลาตอบสนองสำหรับธุรกิจทุกขนาด ควบคุมกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของคุณ ตั้งแต่การออกแบบแนวคิดแรกไปจนถึงการผลิตผลิตภัณฑ์ที่พร้อมใช้งาน และเข้ากันได้ทางชีวภาพ และสามารถฆ่าเชื้อได้ในผง Nylon 12 ที่พร้อมสำหรับการผลิต ในที่สุด การพิมพ์ 3 มิติประสิทธิภาพสูงก็อยู่ใกล้แค่เอื้อมด้วย Fuse 1 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Fuse 1 ระบบ SLS ที่ราคาไม่แพง พร้อมขนาดเครื่องที่ขนาดเล็กและการทำงานที่เรียบง่าย

ไม่ว่าคุณจะพิมพ์ขาเทียมตามความต้องการเฉพาะผู้ป่วยที่มีความหลากหลาย ต้นแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์ หรือเครื่องมือผ่าตัด Fuse 1 นำเสนอการพิมพ์ 3 มิติทางการแพทย์ที่มีประสิทธิภาพสูง ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ปรับแต่งได้อย่างแท้จริงสำหรับผู้ป่วยของคุณ ผลประโยชน์รวมกันเกินความคาดหมายของ Matthew เมื่อได้รับ Fuse 1 เป็นครั้งแรก และท้ายที่สุดก็ประกาศว่า:

“ผมรักเครื่อง Fuse 1 และ Fuse Sift ทุกอย่างสมเหตุสมผล โดยรวมแล้วผมให้คะแนน Fuse 1 5 เต็ม 5”

Credit: Formlabs

How Tessy Plastics Uses the Fuse 1 to Reduce Downtime on the Shop Floor

Read more to learn how Tessy Plastics, a contract manufacturer that uses additive manufacturing on the shop floor, used their first SLS 3D printer.

Additive Manufacturing at Tessy Plastics

“The first thing our team did was try and break the nylon parts. They’re strong!” Brian Anderson

The team at Tessy is equipped with a wide range of in-house 3D printers. This includes two fused deposition modeling (FDM) printers, a Stratasys J750 PolyJet machine, and two Formlabs stereolithography (SLA) printers. Multiple departments use this printer lineup, with each printer called on to serve different needs.

Brian Anderson’s Fuse 1 and Fuse Sift setup.

This year, the team added their first in-house nylon powder printer: the Fuse 1. The SLS printer was brought on to create high-functioning production replacement parts when machines break, extending their uptime and keeping production on track. Brian also used the Fuse 1 to create production-ready and functional prototypes to solve unique challenges his SLA, Polyjet, and FDM printers could not.

Creating End-Use Parts With SLS 3D Printing

Brian felt that having the Fuse 1 SLS printer in-house “gives us a better opportunity to arrive at the best possible solution for the tasks at hand.” This is due to the versatility of SLS printing and the high quality nylon plastic parts it produces. Nylon is a proven, high-quality thermoplastic with mechanical properties comparable to those created with conventional manufacturing methods like injection molding.

When outsourcing SLS parts, teams effectively have one shot to make sure their designs are adequate. Designs are created and sent to be printed, arriving weeks later and leaving no room for further modifications. With the Fuse 1, multiple prints can be created and designs optimized with a turnaround time of just a few days, creating a better end product than was possible when outsourcing.

Let’s take a look at some of the different obstacles Brian was able to overcome with his Fuse 1.

Standard Timing Belt Pulley

“Accuracy and durability on the pulley was impressive.”

Halfway through prototyping a customer request, the customer made a substantial change to the part design. This should have required a new mold for the customer’s part due to newly required geometry, an alteration that would have delayed production of the customer part.

Tessy printed a new pulley system with the Fuse 1 to use on the molding machine to stand in for the new mold action. After three weeks of use, the 3D printed pulleys still look and run like new. Tessy was able to quickly turn around thousands of parts for their customer by using the Fuse 1 pulleys as end-use parts instead of stopping production until a new mold was made.

“The custom pulleys printed last week are working well in production as functional parts. They have very delicate splines on the inside of the vacuum tooling that are holding up well unscrewing molded parts from the core.”

Fitting Tools

Custom fitting tools printed on the Fuse 1.

On the molding floor, dozens of pneumatic push-to-connect fittings are used on various machines. Oftentimes inserting rubber tubes into the fittings can be difficult, with employees damaging parts with screwdrivers or their fingers.

A custom screwdriver fitting tool was created to remove rubber tubes from the pneumatic push-to connect fittings. The strength of SLS parts allows custom tools to be created and in-use on the floor within a few days of conception. Brian was able to study a complication on the molding floor, come up with a solution, and print a variety of different fitting tools for the production team.

An example of a pneumatic push-to-connect fitting

The fitting tool makes it easier to take the rubber tubes on and off, reducing damage to the fittings, which can cost $20–$30 each if they need to be replaced. Because of the low cost per part on the Fuse 1, it becomes more affordable to create fitting tools instead of buying replacement parts each time a fitting breaks. The cost savings from reduction in damaged pneumatic fittings is another indirect savings attributed to the Fuse 1.

Lowest Cost Per Part in 3D Printing

“We expect the Fuse 1 to be well worth the investment.” Brian Anderson

The Fuse 1 allows companies like Tessy to bring the industrial power of SLS into their business with an affordable, compact system for production-ready nylon parts. Most companies have experienced outsourcing nylon 3D printed parts before, but never possessed the ability to print them in-house at an affordable price.

One way Tessy measures the ROI of the Fuse 1 is reduction in downtime for production machines. The ability to print replacement parts using high-performance nylon parts means reducing potentially crippling production shutdowns. For example, the aforementioned ability to create millions of the COVID test kits while waiting for replacement parts helps Tessy justify the ROI on bringing SLS printing in-house. Being offered at a price point significantly lower than the ~$200,000 typically attached to industrial SLS systems, the Fuse 1 is a printer designed to deliver ROI to firms operating on smaller and more realistic budgets.

Comparing the Fuse 1 and Other Formlabs Printers

According to Brian, for affordable in-house 3D printers like the Form 2, the printers can pay for themselves immediately depending on the project. “The Form 2 was inexpensive enough that we purchased two of them for a specific project and they paid for themselves in the first month”. Brian views the Fuse 1 as a longer term investment than the Form 2, but one that will nonetheless easily pay for itself.

“We see the Fuse 1 as a different device as the Form 2. We are not selling the printed parts. It helps with tooling, with product development, with creating functional parts. It’s a three year investment and something we expect it to be well worth that investment”. It also helps that the cost per part on the Fuse 1 is the lowest among Tessy’s 3D printers. According to Brian, “the parts are very inexpensive. When we calculate the cost per print, the Fuse 1 parts come out to be the lowest price for us when compared to our other 3D printers.”

Learn More: The Fuse 1 SLS Printer

“The Fuse 1 is like an industrial fire extinguisher.” Brian Anderson

The parts here are just a sample of the items Tessy printed on the Fuse 1. “We printed a few sets of replacement fan shrouds, a torque limiting screwdriver, an end of arm tool, and a block with a number of common threads printed in it. We tested the Fuse 1 across a range of applications.”

Formlabs is excited to offer the Fuse 1 SLS 3D printer to reduce outsourcing costs and increase turnaround times for businesses of all sizes. SLS 3D printing is well-loved by engineers for its ability to print strong, functional parts without supports, but the technology has historically been expensive and difficult to use. With the power of SLS on your benchtop, engineers like Brian Anderson are empowered to solve whatever problems are thrown their way.

Be the first in line to receive the new standard in industrial 3D printing.

Credit: Formlabs