Presentazione della Fuse 1+ 30W: la stampante 3D SLS di ultima generazione ancora più rapida e con materiali ad alte prestazioni

Quando Formlabs ha iniziato a spedire le stampanti a sinterizzazione laser selettiva (SLS) Fuse 1, sapevamo che il panorama della stampa 3D sarebbe cambiato per sempre. A partire dal 2020, Formlabs ha venduto più stampanti SLS di qualsiasi altra azienda. Oggi, due anni dopo, abbiamo ricevuto il feedback di migliaia di utenti e abbiamo continuato a migliorare la Fuse 1 introducendo la stampante SLS Fuse 1+ 30W ad alta efficienza, con velocità di stampa fino a due volte superiori rispetto alla versione precedente. 

I miglioramenti al sistema includono un nuovo laser più potente, una maggiore velocità di scansione, una gestione della polvere migliorata e l'opzione di stampare in ambiente inerte di azoto. Gli utenti che utilizzano la Fuse 1+ 30W possono aumentare il rendimento, usare nuovi materiali ad alte prestazioni e produrre parti con una velocità senza precedenti.

La velocità è la priorità di ogni settore, che si tratti di stampare un singolo prototipo o di utilizzare la stampante in modo continuo per produrre parti per uso finale. Per ridurre i tempi complessivi di stampa, per prima cosa abbiamo migliorato il motore principale della stampante: ora la Fuse 1+ 30W ha un nuovo laser più potente, nonché un sistema di scansione laser aggiornato. Questi due importanti miglioramenti garantiscono che la stampa avvenga nel modo più rapido ed efficiente possibile. 

Finalmente gli utenti possono progettare diverse versioni dello stesso design, stamparle tutte insieme sulla Fuse 1+ 30W utilizzando l'algoritmo di posizionamento migliorato e averle a disposizione il giorno seguente. I prodotti attualmente presenti sul mercato sono altamente specializzati e spesso l'attenzione di designer e team di progettazione si concentra sui componenti più piccoli. Finora, in assenza di altre parti o progetti su cui lavorare, i designer dovevano attendere molto tempo prima di poter portare avanti il processo iterativo a causa dei lunghi tempi di stampa o di consegna delle parti. 

Ora, grazie alle velocità di stampa superiori della Fuse 1+ 30W, questi periodi di inattività si possono ridurre a una sola notte e questo permette ai designer di migliorare l'efficienza del processo. Più iterazioni significano più tempo per eseguire test funzionali e ricevere feedback. In questo modo si ottengono prodotti migliori con un ritorno d'investimento più rapido.

Dopo diversi anni di carenza di materie prime, aumenti dei costi di esternalizzazione e chiusure di fabbriche, i produttori sono alla ricerca di nuove soluzioni per riprendere il controllo delle catene di fornitura. Le recenti innovazioni nell'ambito dei materiali hanno reso le parti per uso finale stampate in 3D non soltanto possibili, ma ideali per opzioni provvisorie, fasi di validazione e applicazioni personalizzate.

I piccoli e medi produttori possono permettersi di implementare la sinterizzazione laser selettiva in-house con la stampante Fuse 1+ 30W e ridurre così la dipendenza da costosi fornitori esterni, nonché evitare ritardi e inaffidabilità della catena di fornitura. I grandi produttori che utilizzano già la stampa 3D SLS possono decentralizzare le operazioni senza raddoppiare i costi dei loro sistemi SLS tradizionali, permettendo a più ingegneri, designer e tecnici di accedere alla sinterizzazione laser selettiva di qualità industriale. Grazie a questa maggiore accessibilità, nuove applicazioni come parti sostitutive, dime, fissaggi, attrezzature e molto altro diventano possibili all'interno dell'azienda.

La stampa 3D per la produzione non sarebbe possibile senza materiali ad alte prestazioni. Proprio per questo motivo, la Fuse 1+ 30W include due nuove caratteristiche che permettono di utilizzare la polvere in modo innovativo. 

La nuova opzione con riserva di azoto consente di creare un ambiente di gas inerte durante il processo di stampa, eliminando l'ossigeno indesiderato dall'ambiente di sinterizzazione. Le parti stampate in questo ambiente inerte sono meno fragili e più duttili, il che le rende componenti per utilizzo finale migliori, specialmente in settori in cui la robustezza è fondamentale, come quello automobilistico o aerospaziale. I generatori di azoto compatibili sono facilmente reperibili sul mercato. Contatta il team vendite per ottenere consigli sui modelli più adatti. 

L'atmosfera controllata consente inoltre di ottenere un processo di sinterizzazione più efficiente per la Nylon 11 Powder e la Nylon 11 CF Powder grazie a una migliore protezione della polvere non sinterizzata dall'ossidazione, che permette agli utenti di riutilizzarla nei cicli di stampa successivi. Questo porta a una maggiore riciclabilità della polvere e, in combinazione con una densità di stampa ottimale, permette di creare un workflow di stampa senza sprechi. Senza l'atmosfera con gas inerte, la Nylon 11 Powder e la Nylon 11 CF Powder hanno un tasso di rigenerazione del 50%. Questo significa che le cartucce devono essere caricate usando il 50% di polvere riciclata e il 50% di polvere nuova. All'interno di un ambiente a base di azoto, la percentuale minima di polvere nuova scende al 30% con entrambi i materiali.

Il workflow di stampa senza sprechi non soltanto è un'opzione più sostenibile, ma significa anche che ogni euro speso per i materiali sarà direttamente convertito in parti stampate nella maggior parte degli scenari di produzione comuni. Risparmio sui costi, sostenibilità e parti di alta qualità sono tutte caratteristiche della Fuse 1+ 30W.

I materiali compositi come la Nylon 11 CF Powder devono la loro maggiore resistenza e stabilità alla presenza all'interno della polvere di fibre di carbonio, che rinforzano le proprietà del nylon. I materiali avanzati richiedono un sistema di gestione della polvere più sofisticato in grado garantire l'integrità del flusso di polvere durante il processo di dosaggio.

Il team ingegneristico della Fuse 1+ 30W ha progettato una soluzione elegante per facilitare l'utilizzo di questi nuovi materiali. Il nuovo agitatore all'interno del serbatoio della polvere consente un trasferimento uniforme del materiale alla camera di stampa. Al momento, la Nylon 11 CF Powder è l'unico materiale che richiede questo sistema, ma in futuro si potranno aggiungere anche altri materiali ad alte prestazioni. Grazie alla capacità migliorata di gestione della polvere all'interno della stampante Fuse 1+ 30W, saranno possibili sempre più applicazioni per utilizzo finale nei settori aerospaziale, automobilistico, medico e dei beni di consumo.

La stampante Fuse 1+ 30W è una soluzione di qualità industriale con un ingombro ridotto e un investimento iniziale accessibile, che consente ai piccoli e medi produttori di implementare la sinterizzazione laser selettiva in-house, incrementando allo stesso tempo la produzione. Oltre a una fascia di prezzo accessibile, un costo per parte ridotto, tempi di produzione più rapidi e un workflow semplificato permettono di ridurre i costi di produzione complessivi. 

I tassi di rigenerazione inferiori riducono la quantità di polvere nuova necessaria e di conseguenza anche i costi fissi per i materiali di consumo della stampante. Questa riduzione della spesa, unita all'alto numero di iterazioni e cicli di produzione, determina un ritorno d'investimento più rapido per la stampante. Rispetto ai precedenti costi di esternalizzazione di molti produttori, l'implementazione in-house di una stampante della serie Fuse 1 permette di ammortizzare il costo di acquisto nel giro di alcuni mesi. 

Per dimostrarlo, abbiamo confrontato i costi per la produzione di parti SLS esternalizzate e in-house. Innanzitutto, abbiamo inviato dei file ai quattro principali fornitori di servizi e richiesto parti SLS, quindi abbiamo calcolato la media dei loro prezzi e tempi di realizzazione. Per le parti stampate in-house abbiamo usato la stampante Fuse 1+ 30W e la Fuse Sift, ipotizzando un costo della manodopera di 17 $ all'ora.

Materiale: Nylon 12 Powder
Volume: 5 parti

Materiale: Nylon 12 Powder
Volume: 36 parti

Per i cicli di prototipazione e produzione, la stampa 3D in-house con la stampante Fuse 1+ 30W ha permesso di ottenere parti di alta qualità con tempi di consegna più brevi, favorendo un processo iterativo più intensivo per i prototipi e un rendimento maggiore per la produzione. Gli attuali clienti della Fuse 1 che in precedenza ricorrevano all'esternalizzazione hanno riferito un ritorno medio sul prezzo di acquisto della stampante di 3-4 mesi per i casi di prototipazione e di 6-7 mesi per i cicli di produzione. 

La stampante SLS Fuse 1+ 30W è stata sviluppata sulla scia del successo della Fuse 1, mantenendone il workflow semplice, la precisione elevata e il formato accessibile, ma aumentandone il rendimento grazie ai miglioramenti in termini di velocità e gestione della polvere.