Formlabs präsentiert den Fuse Blast für 5-mal schnellere Nachbearbeitung beim SLS-3D-Druck

Mithilfe der Schleiftrommel im Fuse Blast wird halbgesintertes und loses Pulver effizient von der Druckteiloberfläche entfernt, wofür eine Kombination von Rotation, Druckluft und abrasivem Strahlmittel genutzt wird. Für das Trommeln sind keine manuellen Arbeiten erforderlich. Anwender*innen brauchen ihre Teile lediglich im Transferbehälter vom Fuse Sift in die Trommel zu übertragen und einen Bearbeitungszyklus auszuwählen. 

Die manuelle Reinigung von SLS-Druckteilen ist der zeitaufwendigste und körperlich anspruchsvollste Arbeitsschritt beim SLS-3D-Druck, und die Arbeit mit konventionellen Strahlkabinen mit Zugriff über Handschuhe kann für das Personal körperlich belastend sein. Durch die Automatisierung des Entpulverungs- und Reinigungsprozesses wird nicht nur Arbeitszeit für höherwertige Aufgaben freigegeben, sondern die Belastung auf den Körper sowie auf das Lüftungssystem des Arbeitsbereichs reduziert.

Das Sandstrahlen ist ein essenzieller Arbeitsschritt beim SLS-Druckverfahren – Kunden mit SLS-Druckern benötigen ein Strahlgerät, das Teile von unterschiedlicher Größe und Form zuverlässig reinigt, ohne dass einzelne Rillen oder Merkmale in stundenlanger Handarbeit freigelegt werden müssen.  Die zusätzliche, optionale Polierfunktion des Fuse Blast liefert eine erhebliche Effizienzsteigerung im Vergleich zum manuellen Arbeitsprozess, für den mehrere Geräte und Stunden der körperlich anspruchsvollen Arbeit notwendig waren.

Der Fuse Blast verfügt über einen In-Line-Ionisator, der die statische Aufladung von Druckteilen neutralisiert und dadurch Staub und Strahlmittelrückstände von der Oberfläche löst. Die mechanischen Effekte der Trommel in Kombination mit einem gesteuerten ionisierten Luftstrahl sorgen für pulverfreie Teile mit einer fühlbar reinen Oberfläche, da dem erneuten Anhaften von Staub auf den Teilen nach der Bearbeitung vorgebeugt wird. Diese fortschrittliche Funktion sorgt dafür, dass Teile schon innerhalb von 15 Minuten mit minimalen Handgriffen vom Pulverkuchen zu fertigen Produkten überführt werden können.

Darüber hinaus beinhaltet der Fuse Blast eine Spülfunktion, um das Innere der Kabine von Pulver und Strahlmittel zu reinigen und somit einen sauberen Arbeitsbereich beizubehalten. Gemeinsam mit der Befreiung der Teile von Staub verhindert dies, dass zusätzlicher Staub in den Arbeitsbereich austritt und diesen beim Transport oder der Bearbeitung von Teilen verunreinigt.

Bei vielen bereits verfügbaren Sandstrahlprozessen verliert das Strahlmittel schon nach wenigen Zyklen seinen Effekt, da es mit Pulver gesättigt wird. Dies zwingt Arbeitskräfte dazu, vor dem Sandstrahlen zusätzliche Zeit für die Pulverentfernung im Fuse Sift zu investieren. Das mit gebrauchtem Pulver gesättigte Strahlmittel wird zu Abfall, sodass ständig neues Strahlmittel eingekauft und in das Strahlgerät nachgefüllt werden muss. 

Dank der passiven Filterung von Strahlmittel im Fuse Blast reicht es aus, den Fuse Sift lediglich für die schnelle Entnahme der Teile aus dem Pulverkuchen zu nutzen – das heißt, die Konstruktionskammer einzusetzen, ihren Inhalt in den Fuse Sift zu entleeren und innerhalb von gerade einmal fünf Minuten die Druckteile zu extrahieren. Schon nach wenigen Minuten im Fuse Sift können die Teile, zum Teil bedeckt von halbgesintertem und losem Pulver, in den Fuse Blast überführt werden. 

Die Funktion der passiven Strahlmittelfilterung verlängert die Lebensdauer des Strahlmittels um mehr als 400 % und verkürzt die Arbeitsdauer am Fuse Sift auf nur fünf Minuten, was den Zeitaufwand für die Nachbearbeitung insgesamt um 80 % verringert.

Um optimale Ergebnisse zu erreichen, bietet der Fuse Blast mehrere vorprogrammierte Nachbearbeitungsroutinen an, für Druckteile jeglicher Form und Stückzahl. Dadurch genießen Anwender*innen die Gewissheit, dass die Sandstrahleinstellungen gründlich getestet wurden, um erstklassige Ergebnisse zu gewährleisten.

Der Schonmodus (Delicate Mode) ist für die sanfte Bearbeitung von Teilen konzipiert, die sich nur bedingt in einer Trommel schleudern lassen. Dieser Modus stellt sicher, dass kleine Teile oder Teile mit filigranen Details und dünnen Wänden nicht beschädigt werden. Für Nylon 12 GF Powder, das eine härtere Hülle halbgesinterten Pulvers aufweist, gibt es eine spezielle Einstellung zur Entfernung dieser sogenannten Surface Armor sowie jeglichen losen Pulvers, während das Druckteil selbst unversehrt bleibt. Bei den meisten Teilen erbringt der Standardmodus die ideale Leistung; es besteht allerdings auch stets die Möglichkeit, die Einstellungen nach den individuellen Anforderungen anzupassen.

Zusätzlich zu den vorprogrammierten Zyklen nach dem Prinzip „Einschalten und vergessen“ können sich Anwender*innen auch entscheiden, ihren Workflow durch einen manuellen Schritt zu ergänzen. Für besonders empfindliche Teile oder auch große Teile, die sich nicht leicht in der Trommel bewegen lassen, gibt es die Option, die Sache wortwörtlich selbst in die Hand zu nehmen. 

Das manuelle Bestrahlen mit der ergonomischen Strahlpistole, vollkommen versiegelt hinter der Abdeckung des Geräts, ermöglicht das Anpassen der Düse sowie die Steuerung der Druckluft und des Strahlmittels mit einem Fußpedal. So können große oder filigrane Teile mit Leichtigkeit innerhalb von Minuten gereinigt werden.   

Dank der Ausrichtung des Arms der Strahldüse ist selbst die manuelle Reinigung bequem durchführbar. Für ein gezieltes, präzises Bestrahlen können die Druckteile auch mit beiden Händen gehalten werden, während der Strahl mit den Fußpedalen gesteuert wird, um eine vollständige Pulverentfernung zu gewährleisten. In einem einzigen kompakten Komplettsystem bietet der Fuse Blast Lösungen für jede Art von Druckteil, damit Sie Ihre Ausrüstung für die Reinigung und Politur für ihren spezifischen Arbeitsprozess optimieren können.

Das gesamte Ecosystem der Fuse-Serie ist darauf ausgelegt, jedem den Zugang zu SLS-Teilen in Industriequalität zu ermöglichen – egal, ob nur ein kleines Büro zur Verfügung steht oder eine große Halle. Darin ist auch der Fuse Blast keine Ausnahme. Er kann direkt neben den Druckern der Fuse-Serie oder dem Fuse Sift platziert werden, um für einen einfachen, geschlossenen Arbeitsprozess zu sorgen. Die heute auf dem Markt erhältlichen manuellen Strahlkabinen stellen Anwender*innen oft vor eine Menge infrastruktureller Herausforderungen: Meist sind persönliche Schutzausrüstung, ein Lüftungssystem, separate Räumlichkeiten oder eine Lösung zur Abdichtung erforderlich. Der Fuse Blast ist versiegelt und sauber und garantiert, dass das Pulver im Inneren verbleibt, statt auf Kleidern oder Geräten zu landen. 

Mithilfe eines Unterdrucksystems und eines HEPA-Filters hält der Fuse Blast den Arbeitsbereich sauber und frei von Pulver. Außerdem übersteigt die Lärmbelastung dank der versiegelten Kabine keine 70 Dezibel, womit das Gerät leise genug arbeitet, um direkt daneben eine Unterhaltung zu führen.

Manuelle Sandstrahlgeräte sind zwar kostengünstig, doch ihnen fehlt die Option, noch einen Schritt über das reine Sandstrahlen hinauszugehen und glatte Teile in Endproduktqualität zu erstellen. Die ab der ersten Jahreshälfte 2024 verfügbare Poliererweiterung für den Fuse Blast ist ein optionales Drop-in-Upgrade, mit dem sich über eine bloße Reinigung und Oberflächenverfeinerung hinaus Teile erzielen lassen, die nicht nur frei von Pulverrückständen sind, sondern glatt, abriebfest, halbglänzend und bereit für das Lackieren. 

Das Poliersystem kann ganz einfach in einen bestehenden Fuse Blast integriert werden, um Projekte umzusetzen, bei denen ein Oberflächenfinish in professioneller Qualität gefragt ist. Die Politur verwandelt SLS-Teile von funktionalen, rohen Komponenten in veredelte Endprodukte, die bereit für die Präsentation vor Kunden sind. Damit liefert die Funktion eine Lösung für die Übergangsfertigung von Teilen, die mit gefrästen oder spritzgegossenen Produkten vergleichbar sind.

Die Teams, die Teile von Labconco anforderten, bemerkten sofort einen Unterschied in deren Oberflächenglätte und Qualität.

Die glatten Oberflächen und die Behebung von Pulverrückständen hatten auch auf die Leistung der Teile einen unerwarteten Effekt – mit Bauteilen aus dem SLS-3D-Drucker, die im Fuse Blast gereinigt wurden, funktionierten Maschinen reibungsloser. „Wir haben bei einigen der gefertigten Komponenten sogar eine etwas bessere Leistung erzielt, weil sie so viel sauberer waren, vor allem bei der ersten Produktionscharge eines unserer Produkte im Zuge der Auftragsvergabe. Es zeigte sich sofort, dass wir weniger Strom verbrauchen und die Motoren nicht so oft anhielten, weil die Teile glatter und frei von Pulverrückständen waren“, berichtet Griffith. 

Das Team erreichte praktisch dieselben Ergebnisse wie mit dem automatisierten Strahlsystem aus dem oberen Preissegment. „Ich bemerke nicht wirklich einen Unterschied. [Der Fuse Blast] spielt weit oberhalb seiner Gewichtsklasse“, meint Griffith. 

Die Automatisierung mit dem Fuse Blast leistet viel mehr, als nur die Zeit für das manuelle Sandstrahlen von Teilen einzusparen – sie verkürzt auch die Bearbeitungszeit, die Griffith und sein Team am Fuse Sift benötigen. Früher hat sich eine längere Entpulverung im Fuse Sift gelohnt, um das Sandstrahlen zu beschleunigen. Jetzt durchläuft der Fuse Blast seine Zyklen jedoch automatisch und liefert saubere Teile, selbst wenn diese zu Beginn noch von einer Schicht Pulver bedeckt sind. „Ich kümmere mich jetzt viel weniger darum, wie viel Pulver ich [im Fuse Sift] ablöse, weil ich weiß, wozu der Fuse Blast in der Lage ist. Eine gründliche Reinigung der Teile im Fuse Sift bringt mir keine Zeitersparnis mehr“, so Griffith.

Ein Teil, von dem wöchentlich konsistent 50 Stück produziert werden, hat Griffith früher manuell sandgestrahlt und musste pro Teil drei Löcher mit einem Pfeifenreiniger freilegen. Mit dem Fuse Blast schaltet er einfach einen automatischen Bearbeitungszyklus ein und geht weg. Wenn er nach 20 Minuten wiederkommt, erwartet ihn ein Set perfekt gereinigter Teile. „Der Blast ist ein phänomenales Gerät. Er bekommt auch Löcher fantastisch gesäubert, was für mich wahrscheinlich eine der größten Zeitersparnisse bedeutet“, so Griffith.