Fuse X1 발표: Formlabs의 접근성이 우수한 산업용 SLS 3D 프린터

Fuse X1은 Fuse 1+ 30W보다 7.5배 더 큰 빌드 볼륨으로 생산 품질의 SLS 파트를 새로운 규모로 제공합니다. 이전에는 대형 파트를 생산하려면 값비싼 외주를 맡기거나 대형 파트를 분할하여 프린팅한 후 접착해야 했습니다. Fuse X1은 330 × 330 × 565mm(13.0 x 13.0 x 22.2in)의 빌드 볼륨과 713mm(28.1in)의 최대 파트 길이를 제공하여 광범위한 분할 없이도 대형 파트를 프린팅할 수 있습니다. 이렇게 하면 비용과 인건비가 절감되며, 일정이 단축됩니다.

Fuse X1은 1.3 m² (12.5 ft²)의 작은 공간에서 대형 파트를 제작할 수 있습니다. 이는 기존 산업용 프린터의 절반 이하이며 Fuse 1+ 30W보다 약 2.5배 큰 크기로, 작은 공간에서도 대형 파트를 사내에서 프린팅할 수 있습니다.

디자이너는 도구의 속도에 맞춰 반복 작업을 할 수밖에 없습니다. 프레임에서 바구니와 차양까지, Radio Flyer 전기 자전거와 액세서리는 사내에서 설계되었습니다. 몇 년 전, 라디오 플라이어가 처음으로 전기 자전거를 개발하기 시작했을 때는 프레임 프로토타입을 제작하는 데 두 달이 걸렸습니다. 먼저 금속 프레임을 제작합니다. 그런 다음 여러 프린터에서 작은 프린트로 클래딩이 이루어집니다. Form 4L의 대형 빌드 볼륨과 더 견고한 소재 덕분에 엔지니어들은 금속 프레임을 생략하고 CAD 모델을 19개의 빌드로 분할하여 프린팅할 수 있었습니다. 이 작업에는 1주일간의 프린팅 시간과 그 후에 며칠간의 접착 작업이 필요했습니다.

Fuse X1을 사용하면 Flyer Loop 자전거 프레임을 Fuse X1 빌드 한 번에 프린팅할 수 있습니다. 로벨로 씨는 파트가 치수적으로 정확하여 쉽게 조립할 수 있다고 생각하며, 노동력은 9배, 프로토타입 제작 시간은 10%로 단축할 수 있습니다. 이렇게 하면 로벨로 씨가 반복 작업을 더 많이 수행할 수 있고 프린팅을 위한 디자인이 아니라 최종 제품의 디자인에 집중할 수 있습니다.

Fuse X1의 대형 빌드 볼륨과 30% 이상의 볼륨 패킹 밀도를 결합하면 경쟁 프린터보다 50% 저렴한 가격에 생산 품질의 파트를 제공할 수 있으며, 공간도 절반만 차지합니다. 파트당 비용이 저렴하여 제조가 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. Formlabs API를 사용하여 Fuse X1을 제조 실행 시스템(MES)과 통합하여 생산을 간소화할 수 있습니다. 

Fuse X1 출시와 함께 Nylon 12 Powder도 함께 출시되었습니다. Nylon 12 Powder는 다용도 소재로 생체적합성, 디테일, 치수 정확도가 뛰어납니다. 추가적인 소재 설정은 곧 제공됩니다. Nylon 11 Powder는 2026년 말까지, Nylon 12 GF Powder와 TPU Powder는 2027년 여름까지 구매 가능합니다. 파트당 최저 비용을 달성하려면 모든 Formlabs 소재에 대해 대량 분말 할인을 이용할 수 있습니다. 대량 주문은 영업팀에 문의하십시오.

주당 10,000개의 3D 프린팅 파트를 제작하려면 시설의 평방 피트마다 높은 처리량을 달성해야 합니다. 프린터는 빠르고 안정적이어야 하며, 파트 단가가 저렴해야 합니다. Autotiv은 200대가 넘는 프린터를 24시간 가동하여 미국을 비롯한 전 세계 고객에게 부품을 제공하고 있습니다. 이 과정은 영업일 하루 만에 이루어집니다.

Fuse X1 이전에는 Autotiv에서 Farsoon SS403P 레거시 SLS 3D 프린터로 대형 파트를 프린팅했는데, 한 사이클에 약 70시간이 걸렸습니다. Autotiv는 사이클 타임이 최대 24시간이기 때문에 Fuse X1 한 대에서 두 번 또는 세 번의 빌드를 효과적으로 실행할 수 있습니다. Farsoon에서 한 번의 빌드를 실행하는 데 걸리는 시간과 동일합니다. 이런 식으로 공간을 더 차지하지 않고도 생산을 확장할 수 있어 대형 SLS 파트를 훨씬 짧은 리드 타임으로 고객에게 제공할 수 있습니다. 

대량 분말 할인과 짧은 프린트 시간으로 Fuse X1의 파트당 비용이 낮아 투자 수익을 빠르게 회수할 수 있으므로 Autotiv는 Fuse X1으로 SLS 3D 프린팅을 계속 확장할 수 있습니다. 

Fuse X1은 경쟁 제품의 3배, Fuse 1+ 30W의 5배에 달하는 처리량으로 대형 파트를 당일에 제작할 수 있습니다.

Adaptive Thermal Control은 빌드 챔버 전체에서 안정적인 프린트 조건을 유지하도록 설계된 새로운 열 아키텍처입니다. Fuse 1+ 30W보다 초당 700배 더 많은 열 데이터를 수집하고 처리합니다. 이 데이터는 13개의 독립적인 열 영역을 구동하는 데 사용되며, 첫 번째 레이어부터 마지막 레이어까지 분말을 매우 정확하고 안정적인 온도로 전달, 유지 및 소결하여 고객에게 무한한 자유와 탁월한 파트 품질을 제공합니다.

Adaptive Thermal Control로 대형 SLS 프린터에서 처음으로 무제한 패킹이 가능해집니다. MJF 3D 프린터의 최대 충진 밀도는 약 10%, 레거시 대형 SLS 프린터의 최대 충진 밀도는 약 20%인 반면, Fuse X1은 30% 이상의 체적 충진 밀도를 달성하여 빌드당 더 많은 파트를 장착하고 전례 없는 처리량을 달성할 수 있습니다.

PreForm은 Formlabs의 무료 프린트 준비 소프트웨어로 프린트 작업을 준비할 수 있습니다. Fuse X1의 패킹 용량은 파트의 형상에 따라 달라집니다. 파트 간 간격은 1mm만 있으면 되고 파트가 프린트 설정을 결정합니다.

네바다 주 테슬라 기가팩토리의 적층 제조 부서는 주당 10,000~30,000개의 파트를 생산합니다. 프린터는 빠르고, 교체 시간이 최소화되어야 하며, 가동 시간이 핵심입니다.

Tesla의 팀은 유리를 손상시키거나 자국을 남기지 않고 고정할 수 있는 비마킹 심을 사용합니다. 6개월 동안 사용할 임시 파트입니다. 젭슨 씬,ㄴ 처음에 비마모 심을 사출 성형하는 방법을 알아보았지만 SLS 3D 프린팅의 부품당 비용이 경쟁력이 있다는 사실을 알게 되었습니다. Fuse X1 이전에는 전용 빌드에서 한 달에 10,000~20,000개의 비마모성 시임을 프린팅했지만, 기존 대형 SLS 3D 프린터에서는 열 제어가 열악하여 큰 파트 하나를 중심으로 작은 파트를 포장하면 파트의 치수 정확도에 영향을 미쳤습니다. 그러나 Fuse X1의 Adaptive Thermal Control로 인해 포장 밀도가 높아졌기 때문에 Jepson은 "X1을 사용하면 이러한 제품을 다른 부품 주변에 포장하고 그렇지 않으면 빈 공간을 활용하여 파트 단가를 더욱 낮출 수 있습니다."라고 말합니다.

기존 SLS 프린터로 비마모성 심을 프린팅하는 데는 전용 빌드가 필요했기 때문에 비용이 더 많이 들었고, 이는 프로젝트 시작 후 2~3개월 만에 사출 성형으로 전환하는 것이 타당했을 것임을 의미합니다. 하지만 젭슨 씨는 “이제 Fuse X1으로 파트 비용이 절감되면서 계산이 완전히 달라져서 사출 금형으로 전환하지 않을 수도 있습니다.”라고 합니다.

Formlabs 엔지니어들은 Fuse 1+ 30W의 기술을 바탕으로 Fuse X1용 AI 기반 Print Intelligence™를 개발했습니다. Print Intelligence는 프린트 프로세스의 모든 단계를 모니터링, 적응 및 보호하여 Formlabs에서 기대하는 안정적이고 사용하기 쉬운 프린팅을 제공합니다.

SLS 프린트 실패의 가장 일반적인 원인 중 하나는 이물질입니다. 머리카락 한 올이 빌드 전체를 망치고 다운타임으로 인해 수천 달러의 비용이 발생할 수 있습니다. Print Intelligence는 실시간으로 파트 결함을 감지하고 영향을 받은 파트를 후속 레이어에서 선택적으로 제거하여 이 문제를 해결합니다. 다른 프린터에서는 머리카락 한 올로 인해 복합 결함이 발생하여 전체 프린트가 망가질 수 있습니다. Fuse X1에서는 Print Intelligence가 고장 부위를 격리하고 나머지 빌드를 완료하여 파트 수율을 극대화합니다.

프린트 인텔리전스에는 5가지 통합 하위 시스템이 포함되어 있습니다.

• AI Failure Prevention은 컴퓨터 비전을 사용하여 모든 레이어를 모니터링하고 실시간 열화상 이미징을 통해 빌드가 실패하기 전에 이상 현상을 감지합니다. Print Intelligence™는 실시간으로 파트 결함을 감지하고 영향을 받은 파트를 후속 레이어에서 선택적으로 제거하여 소재와 시간을 절약합니다.

• Thermal Management는 온도, 히터 전류, 열 카메라 피드백에 대한 지속적인 감지 기능을 갖춘 13개의 독립적으로 제어되는 열 채널을 사용하여 전체 빌드 볼륨에서 안정적인 조건을 유지합니다.

• 모션 컨트롤은 인코더 피드백이 있는 5축 폐쇄 루프 모션을 통해 리코터와 도저의 작동을 일관되게 유지합니다.

• Systems Health Monitoring은 챔버 압력 제어, 분말 레벨 감지, 인터록 모니터링을 통해 시스템 준비 상태와 작동 안정성을 지속적으로 확인합니다.

• Optics Control은 120W 레이저와 고성능 갈바노미터를 실시간으로 조절하여 빌드 전체에 걸쳐 일관된 성능을 보장합니다. 온도, 전류, IR 윈도우 투명도 등을 조절합니다.

이러한 하위 시스템은 프린팅을 모니터링하여 전체 빌드를 망치기 전에 문제를 감지하여 시간과 재료를 절약하고 필요한 경우 파트를 제공할 수 있도록 합니다.

기존 분말 베드 융합 3D 프린터는 비용이 많이 드는 시설 구축, 특수 HVAC, 기술자와 함께 며칠 동안의 설치가 필요하지만 Fuse X1은 표준 도어를 통해 이동할 수 있고 1시간 이내에 설치할 수 있으므로 첫날부터 프린팅을 시작할 수 있습니다. 설치 및 프린팅을 위해 단상 전원과 외부 질소가 필요하지만, 시설 개조는 필요하지 않습니다.

Fuse X1의 설치 면적은 1.3m²(12.5ft²)로 기존 산업용 프린터의 절반도 안 되는 공간을 차지합니다. 즉, 같은 공간에 두 배의 프린터를 배치할 수 있으므로 평방 피트당 생산량을 극대화할 수 있고 소규모 프로토타이핑 실험실에서도 대형 파트를 제작할 수 있습니다.

Formlabs는 누구나 자신의 이상을 실현할 수 있는 도구를 만드는 데 전념하고 있습니다. Fuse X1 에코시스템을 이용하면 대형 산업용 SLS를 이용할 수 있어 사용자는 이전보다 더 큰 파트를 생산하거나 더 많은 파트를 생산할 수 있으며 파트당 비용은 더 적게 들게 됩니다.

Fuse X1 에코시스템을 자세히 알아보거나 영업팀에 문의하여 프린팅을 시작해 보세요.