Requisitos, posacabado, mantenimiento: Todo lo que necesitas saber sobre el uso de la Fuse 1

Con solo un año en el mercado, la impresora 3D de sinterizado selectivo por láser (SLS) Fuse 1 supone por sí misma casi la mitad de todas las impresoras SLS que se han vendido desde su lanzamiento. Gracias a su diseño compacto, su proceso de trabajo intuitivo y su precio asequible, la impresora Fuse 1 permite a los pequeños negocios incorporar la impresión SLS en sus instalaciones, mientras que los negocios de mayor envergadura pueden expandir su producción de forma fácil y asequible. Hemos recopilado a partir de la experiencia de nuestros usuarios la información más importante que necesita quien esté considerando añadir el SLS a su proceso de trabajo. 

En este artículo cubriremos:

• los requisitos de infraestructura para la Fuse 1 y la Fuse Sift

• consejos para que el proceso de trabajo sea eficiente y productivo

• recomendaciones para el posacabado

• preocupaciones comunes acerca de la impresión 3D y cómo las resuelve la Fuse 1 

Formlabs desarrolló la Fuse 1 pensando en la accesibilidad. La mayoría de las empresas no cuenta con mucho espacio extra en sus instalaciones ni tampoco puede añadir los diversos circuitos especializados que han requerido siempre los sistemas de SLS. Muchos de nuestros clientes trabajan en oficinas en vez de en almacenes e instalaciones de ingeniería, por lo que su capacidad para cambiar el tamaño, los circuitos eléctricos y los sistemas de ventilación de sus espacios es limitada. La Fuse 1 ofrece una solución a ese dilema, ya que se diseñó para ser compacta, fácil de instalar, segura e intuitiva de usar, además de requerir una limpieza mínima.

La mayoría de los sistemas de SLS requiere camiones con plataforma elevadora y carretillas elevadoras para su instalación. Dos personas pueden llevar la Fuse 1 y la Fuse Sift (utilizando una correa de elevación entre ellas), por lo que es fácil moverlas por las oficinas, las escaleras y por puertas estrechas. El cliente de Formlabs PrintParts ha recibido e instalado 12 impresoras Fuse 1 y seis Fuse Sift en sus oficinas de Manhattan, sin tener que utilizar grandes plataformas elevadoras ni cambiar sus sistemas de ventilación. 

El juego inicial de impresoras Fuse 1 de PrintParts

Puedes elegir una de las siguientes opciones para la entrega de una Fuse 1:

• Enchufar y usar: el equipo de entrega bajará las máquinas del camión y las llevará a la zona de impresión final de la impresora. Si hay un desnivel o un cambio de piso, necesitarás un ascensor de carga. 
• Entrega en la plataforma de descarga: el equipo de entrega llevará las máquinas a un muelle de carga, que debe poder recibir entregas de carga paletizada.

El lugar para las máquinas, con una impresora Fuse 1 y una Fuse Sift colocadas una al lado de la otra, necesitará un espacio de al menos 310 cm de anchura y 146 cm de profundidad (desde una pared). Una altura de techo normal de 2,5 m es adecuada. 

Los espacios libres y los puntos de acceso que deben estar disponibles pueden cambiar si el número de máquinas aumenta (p.ej., si tienes cuatro impresoras Fuse 1 en hilera contra una pared, solo necesitas 30,5 cm entre ellas), pero las reglas fundamentales que hay que recordar son:

• Medidas de la Fuse 1: PROF. (64,5 cm) x ALT. (107 cm) x ANC.(68,5 cm) 

• Espacio libre para la Fuse 1: 

  • 20 cm de separación respecto a cualquier pared (en los lados y la parte posterior) 

  • 61 cm para permitir el acceso a la puerta, que se abre hacia la izquierda

  • 30,5 cm desde el borde de una puerta abierta hasta la siguiente máquina

• Medidas de la Fuse Sift:  PROF. (61 cm) x ALT. (188,8  cm) x ANC (99,1 cm)

• Espacio libre para la Fuse Sift: 

  • 20 cm de separación respecto a cualquier pared (en los lados y la parte posterior)

  • 61 cm para acceder a la parte frontal, izquierda y derecha (para el aspirador, los cartuchos de polvo, etc.)

En un espacio de 4,56 m de anchura (medido de izquierda a derecha), es posible incluir dos procesos de trabajo distintos para los materiales: dos impresoras Fuse 1 y dos unidades Fuse Sift. 

Para conocer los requisitos del espacio de trabajo, visita nuestra Guía de preparación del espacio.

Dado que la Fuse 1 y la Fuse Sift se han construido buscando que sean compactas y eficientes, no requieren la misma alimentación eléctrica de alto nivel que otros sistemas de SLS. Aunque necesitarás un circuito para cada máquina, la potencia requerida es común y fácil de instalar. 

Necesitarás:

• Dos circuitos independientes, que suministren cada uno 120 V y al menos 15 A a un enchufe de tipo NEMA 5-20/R. 

• La Fuse 1 y la Fuse Sift no pueden compartir un único circuito, sea entre ellas o con cualquier otro dispositivo. 

• Si tu aspirador requiere más de 12 A, la Fuse Sift necesitará un circuito independiente que suministre 120 V y 20 A a un enchufe de tipo NEMA 5-20R.

La Fuse 1 y la Fuse Sift se pueden añadir con facilidad a la red de la que ya dispongas, pues está equipada con capacidades de Ethernet y wifi. Los nuevos usuarios de SLS no necesitan comprar un software caro para gestionar la impresora, ya que la Fuse 1 y la Fuse Sift están integradas en el software de orientación de impresiones gratuito de Formlabs, PreForm, que no depende de ningún tipo específico de CAD. 

PreForm también te lo pone fácil para optimizar el uso del polvo (y por lo tanto, minimizar los costes de funcionamiento) mediante su algoritmo de compactación automatizado, que garantiza que cada pieza quede ubicada en la cámara de impresión de una forma que minimice el polvo que quede sin sinterizar y el espacio malgastado. 

Además, hay integraciones directas para programas como Fusion 360, para que la parte de la integración y la preparación de las impresiones dentro de tu proceso de trabajo sea fluida y no te quite mucho tiempo. Para las empresas que hayan expandido su producción mediante SLS, nuestra plataforma en línea gratuita conocida como Dashboard facilita la gestión del polvo y los horarios de mantenimiento, da acceso a impresiones que se inician a distancia y permite compartir archivos y el progreso de la impresión con tu equipo.

Uno de los grandes factores que hace que los clientes sean reticentes a usar la impresión SLS es que normalmente implica un paso de posacabado complicado y sucio. La principal preocupación es a menudo el mismo polvo de impresión, tanto en cuestión de seguridad como por el estropicio que puede crear. 

La Fuse 1 y la Fuse Sift eliminan esa preocupación realizando la mayoría de los pasos en los que se manipula el polvo (recuperación del polvo, preparación de la impresión, transporte y almacenamiento) en un espacio cubierto, con lo que la interacción del usuario con el polvo queda limitada.

Además, la Fuse Sift crea un entorno seguro bajo su cubierta de trabajo para sacar las piezas del bloque sinterizado (la masa de polvo parcialmente sinterizado que rodea a las piezas) y retirar el polvo no sinterizado sobrante. El posacabado de las piezas solía requerir la intervención de un técnico, pero la Fuse Sift hace que sea fácil para cualquiera limpiar el polvo de impresión utilizando el juego de herramientas incluidas (¡y la máquina hasta se ocupa de desapelmazar el polvo por ti!).

El filtro HEPA proporciona una absorción constante, creando un flujo de aire negativo en el interior de la cubierta de la Fuse Sift y tirando hacia abajo de las partículas de polvo que sí se hayan elevado en el aire para apartarlas de la cubierta y del usuario. El accesorio Fuse Sift Vacuum hace que limpiar las herramientas sea fácil y cuando el posacabado termina, los usuarios pueden almacenar esas herramientas dentro de la Fuse Sift para mantener el espacio de trabajo limpio y confinado. 

La etapa de recuperación, reciclaje y mezclado del polvo está diseñada para que todos los usuarios puedan hacer que su impresora y sus materiales rindan al máximo. De principio a fin, el proceso de trabajo te guía para que utilices de forma eficaz el índice de renovación, la densidad de compactación y el mezclado del polvo, de forma que se produzca el mínimo derroche posible del material. Puedes ver tu densidad de compactación en PreForm, así como cuánto polvo reciclado y cuánto polvo nuevo estás utilizando en cada impresión. Después de terminar la impresión, la Fuse Sift te guiará a lo largo del proceso de mezclado mediante la pantalla y generará un cartucho recién mezclado, preparado para tu siguiente impresión.

A la hora de comprar un nuevo aparato para el equipo, el coste de compra inicial puede ser lo primero en lo que se piensa, pero no es el único factor que hay que considerar. Muchas impresoras SLS traen consigo contratos de asistencia obligatoria por un precio de decenas de miles de dólares, así como programas de mantenimiento complicados que requieren técnicos especializados o una formación exhaustiva.

La Fuse 1 tiene dos opciones de planes de asistencia anules para que cada cliente puede recibir el nivel de asistencia y formación que necesite. 

Parte de lo que hace que el proceso de trabajo de la Fuse 1 sea una solución industrial en un formato accesible y la escasa frecuencia con la que es necesario realizar el mantenimiento. Las únicas tareas que se repiten a lo largo del año (entre las revisiones in situ anuales realizadas por técnicos de asistencia cualificados) son la sustitución del filtro de escape y los filtros HEPA de la Fuse 1 y la Fuse Sift, así como la limpieza del componente óptico de la Fuse 1 entre impresiones, que suele llevar unos dos minutos. 

En Formlabs, estamos decididos a expandir el acceso a la fabricación digital y sabemos que una gama amplia de propiedades mecánicas y ópticas es lo que permite a los clientes innovar. Para ello, el catálogo de materiales para SLS ahora incluye múltiples opciones de materiales que se utilizan con la impresora Fuse 1: el Nylon 12 Powder, el Nylon 11 Powder y el Nylon 12 GF Powder, a los que se unirán más materiales en el futuro. 

Muchos sistemas de SLS no admiten el uso de varios materiales en las impresoras o exigen un protocolo de limpieza que puede tardar hasta dos días en completarse. 

La Fuse 1 y la Fuse Sift se pueden utilizar con más de un material de Formlabs y hemos proporcionado instrucciones detalladas de limpieza para preparar la impresora y la Fuse Sift para un nuevo tipo de polvo. Este proceso de cambio se debería llevar a cabo de forma exhaustiva, pero incluso con una duración total de cuatro horas, sigue siendo más sencillo y fácil que con la mayoría de los sistemas de SLS. Ese tiempo se puede reducir aún más cuando se alterna entre el Nylon 12 Powder y el Nylon 12 GF Powder. Debido a su consistencia básica similar, cuando se cambia entre estos dos materiales el proceso de limpieza solo debería llevar unas dos horas. En comparación con sistemas que solo admiten un material o con los protocolos industriales complejos de otras impresoras, poder producir piezas con más de un polvo para SLS en la misma máquina crea nuevas posibilidades para los clientes.

La Fuse Sift facilita el posacabado en sus fases de extracción del bloque sinterizado, retirada del polvo y reciclaje/mezclado del polvo. Pero... ¿y después de que las piezas ya estén libres de polvo y posacabadas? 

Sabemos que muchas aplicaciones requieren superficies increíblemente lisas y que eso requiere un paso extra después de utilizar la Fuse Sift. El granallado y el suavizado con vapor son dos procesos que muchos clientes usan para crear acabados más lisos en las piezas y mejorar la porosidad, la estanqueidad y la estética general de las piezas de uso final.

Los armarios de granallado son bastante asequibles; se pueden adquirir por precios que parten de los 200 $. Se deben mantener en una sala o espacio de trabajo distinto del de la Fuse 1 y el material de granallado se debería almacenar por separado, lejos de los polvos de impresión de la Fuse 1. 

El suavizado con vapor es un proceso en el que se utiliza vapor de acetona para suavizar la superficie de las piezas de plástico, eliminando las líneas o las hendiduras que haya en la superficie y creando una superficie más lisa. El suavizado con vapor se puede realizar a mano de forma económica, pero la gran mayoría de los clientes envían sus piezas a servicios de terceros para que reciban un tratamiento industrial. 

Un malentendido común es que las partículas del polvo de impresión son peligrosas y pueden resultar dañinas para los pulmones de los usuarios. Esta preocupación proviene de otra tecnología de impresión 3D, el modelado por deposición fundida (FDM), que puede emitir partículas pequeñas que flotan en el aire y que pueden resultar dañinas al respirarlas. 

Sin embargo, los polvos de la Fuse 1 tienen un tamaño de partícula mucho mayor (de 40 micras de diámetro), lo que los hace demasiado pesados como para que se eleven fácilmente en el aire. Se mantienen contenidas dentro de la Fuse Sift porque son demasiado grandes para que las corrientes de aire las lleven hasta el entorno en el que respiran los usuarios. 

La Fuse 1 y la Fuse Sift también utilizan filtros HEPA normativos en el sector que proporcionan información a sensores internos que avisan al usuario de que el filtro no funciona tan bien como antes y es necesario cambiarlo. 

Quien no esté familiarizado con los procesos de trabajo de SLS puede ver la recomendación de utilizar una mascarilla N95 y guantes y pensar que el polvo es tóxico, como algunos de los vapores que se crean durante un proceso de impresión FDM. Sin embargo, debido al gran tamaño de las partículas, los filtros HEPA normativos en el sector y el espacio de trabajo semicerrado, la Fuse 1 y la Fuse Sift son seguras para su uso en interiores y se pueden utilizar en centros educativos, laboratorios de investigación, oficinas y estudios creativos, aparte de en los entornos industriales tradicionales. 

Los puntos que se describen arriba son tan relevantes cuando se utiliza un única impresora como cuando se está considerando expandir el repertorio con varias máquinas. La Fuse 1 y la Fuse Sift son ideales para situaciones de fabricación o de iteraciones de prototipos por su:

• Tamaño: es fácil de llevar a entornos no industriales, es fácil de montar y preparar

• Precio: resulta económico usarla para procesos de trabajo ya existentes y expandir el parque de impresoras es asequible

• Escaso mantenimiento: las tareas de mantenimiento son sencillas y poco frecuentes, el servicio de asistencia es excelente

• Variabilidad de materiales: múltiples materiales hacen posible una mayor flexibilidad en la producción

• Seguridad: utiliza los filtros normativos en el sector, sistemas de sensores y procesos de trabajo en espacios cerrados que mantengan al usuario a salvo y separado del polvo de impresión

La impresora Fuse 1 y la Fuse Sift se han diseñado para ser intuitivas y para que las utilicen tanto clientes familiarizados con la impresión SLS o que sean totalmente novatos con esta tecnología. Sin embargo, si tienes alguna pregunta acerca del proceso de trabajo, aplicaciones específicas o los requisitos de infraestructura, nuestro equipo de expertos en SLS está disponible para realizar demostraciones exhaustivas y cálculos de rentabilidad precisos que tengan en cuenta tus impresiones y tu programa de producción.

En Formlabs, estamos orgullosos de que tantos de nuestros clientes hayan expandido su producción con la Fuse 1. Para conocerlos y ver ejemplos reales de las impresoras en acción, consulta nuestra historia sobre la empresa de servicios PrintParts o el fabricante de coches personalizados Vital Auto. Para ver cómo el mercado de la impresión 3D SLS está creciendo en todo el mundo, lee nuestro informe de aplicaciones de impresión 3D.