자체 생산: Fuse 1이 자신의 부품을 직접 프린트하다

Fuse 1은 최종 사용 부품을 직접 프린트합니다.

Nylon 12 파우더로 제작된 IR 센서 퍼지가 Fuse 1에서 생산되었습니다.

Fuse 1을 구축하는 것은 엔지니어링의 위업이었습니다. 합리적인 가격의 세련된 데스크톱 선택적 레이저 소결(SLS) 프린터에 산업급 성능을 제공하기 위해 수년간의 세심한 설계와 엔지니어링이 필요했습니다.

Formlabs 엔지니어들은 Fuse 1 자체를 프로토타이핑 도구로 사용했습니다. 오늘날 고객에게 출하되는 모든 장치에는 Nylon 12 파우더를 사용하여 기계에서 프린트된 여러 생산 부품이 포함됩니다.

Fuse 1 엔지니어 프로그램 매니저 Seth Berg에 따르면, SLS 프린터를 프로토타이핑과 최종 사용 부품 생산에 사용하면 세 가지 핵심 이점이 있습니다:

• 내부 서포트 구조 없이 복잡한 지오메트리 생성 자유
• 프로토타이핑과 생산을 내부에서 처리하여 공급망 단축
• 아웃소싱 제거로 다재다능한 Nylon 12 소재로 경제적 소량 배치 생산 가능

SLS 프로토타이핑 및 내부 생산: IR 센서 퍼지 제작

Seth Berg가 Fuse 1로 최종 사용 부품 프린팅을 논의합니다.

고객이 새 Fuse 1과 Fuse Sift 후처리 장치를 설치할 때, 5개의 서로 다른 부품이 프린터 자체에서 프린트되었다는 것을 모를 수 있습니다. 그중 IR 센서 퍼지는 내부 SLS 프린팅으로 소량 배치 생산에 이상적인 구성요소를 예시합니다.

Fuse 1 개발에서 가장 큰 도전 중 하나는 빌드 챔버 내부 온도를 정확하게 측정하고 균형을 맞추는 것이었습니다. Berg는 팀이 프린트 베이 내 열을 조절하기 위해 맞춤형 IR 센서 퍼지가 필요했다고 설명했습니다. 온도 제어가 매우 민감하여 최적의 퍼지 설계를 찾기 전에 수십 개의 프로토타입이 예상되었습니다. 아웃소싱이나 사출 성형은 필요한 반복 횟수로 인해 비현실적이었으므로 팀은 Nylon 12 파우더로 구동되는 베타 Fuse 1 장치들을 프로토타이핑과 생산 모두에 활용했습니다. "기하학을 제약하지 않고 부드러운 기류 표면에 원치 않는 서포트 팁을 추가하지 않는 3D 프린팅 기술이 필요했기에 SLS가 유일한 실행 가능한 옵션이었습니다."라고 Berg는 말했습니다.

초기 생산 장치들을 사용하여 팀은 설계를 테스트하고 궁극적으로 대규모로 맞춤 부품을 제조하여 Fuse 1의 적시 출시를 가능하게 했습니다. 시간이 지나며 도어 핸들, IR 핸들, Fuse Sift 핸들 등 더 많은 부품이 베타 장치들에서 내부 생산되었습니다. 오늘날 출하되는 모든 Fuse 1에는 Fuse 1에서 직접 프린트된 여러 생산 부품이 포함됩니다. "우리는 본사에서 거의 50대 프린터를 논스톱으로 가동하여 수천 시간의 프린트 시간으로 이 부품들을 엄격하게 테스트했습니다."라고 Berg는 언급했습니다.

수십 개의 프로토타입을 개선한 후 팀은 IR 센서 퍼지 설계를 확정하고 동일한 프린터에서 프로토타이핑에서 소량 배치 생산으로 원활하게 전환했습니다. 매주 수천 개 부품이 프린트되어 기계의 시장 준비성을 검증했습니다. "Formlabs에서는 가격과 유지보수 모두에서 제품 접근성을 우선시합니다. Fuse 1이 프로토타이핑 강자이자 풀타임 생산 기계로 기능하는 것을 보는 것은 매우 보람됩니다."라고 Berg가 덧붙였습니다.

Fuse 1의 밀도 높은 빌드 볼륨 덕분에 단일 프린트 사이클로 12개 IR 센서 퍼지를 생산할 수 있습니다. IR 센서 핸들 같은 더 작은 부품은 사이클당 60개까지 증가합니다. 내부 3D 프린팅이 아직 수백만 개 부품의 대량 생산에는 비용 효율적이지 않지만, 여러 기기를 병렬로 가동하면 중소 배치 크기에 훌륭한 솔루션을 제공합니다. IR 센서 핸들은 22g 파우더를 소비하여 부품당 $2 비용; 메인 IR 센서 퍼지는 70g 사용하여 약 $7 부품당 비용입니다.

Seth Berg

"Fuse 1을 내부에 두었기에 IR 센서 퍼지가 더 효과적으로 작동했습니다. 우리는 빠르게 반복하고 수많은 설계를 테스트할 수 있었습니다. 그런 다음 동일한 소재로 직접 생산으로 이동했습니다."

Fuse 1이 없었다면 팀은 SLS 서비스를 아웃소싱해야 했을 것이라고 Berg는 지적했습니다. "내부에 Fuse 1이 없었다면 서비스 뷰로에 SLS 부품을 아웃소싱했을 것이고, 더 많은 비용을 지불하고 더 오래 걸렸을 것입니다. Fuse 1은 산업 품질의 최종 사용 SLS 부품을 내부에서 비용과 시간의 일부만으로 프린트합니다."라고 말했습니다.

Berg는 모든 Fuse 1 출하품에 기계에서 프린트된 부품이 포함되어 있으므로 이 부품들이 적용 분야에서 신뢰성 있게 수행된다고 확신합니다. IR 센서 퍼지, IR 핸들, 도어 핸들, 인터록 마그넷 커버 모두 Fuse 1로 가능했습니다.

최종 사용 부품을 위한 Nylon 12 파우더

Fuse 1을 위해 Formlabs가 출시한 첫 소재는 Nylon 12 파우더입니다. 높은 환경 안정성을 가진 복잡한 어셈블리와 내구성 부품의 기능적 프로토타이핑과 최종 사용 생산에 매우 능숙한 소재입니다.

다른 3D 프린팅 공정도 최종 사용 부품을 생산할 수 있지만, SLS는 독특한 이점을 제공합니다. SLS 부품은 특히 일상적 취급이나 사용 시 더 오래 지속됩니다. 스테레올리소그래피 소재와 비교해 Nylon 12 프린트는 더 긴 수명, 낮은 크립, 우수한 내마모성, 내화학성, 내자외선성을 보입니다. "거의 모든 최종 사용 부품은 터프하고 온도와 충격에 강해야 합니다. 나일론은 이 소재 물성 전반에서 스윗스팟을 칩니다. 부품이 사용될 애플리케이션을 떠올려보세요. 나일론은 거의 항상 올바른 선택입니다."라고 Berg는 설명했습니다.

SLS 파우더 프린팅의 주목할 만한 특징 중 하나는 내부 서포트 구조 없이 부품을 생산하는 능력입니다. 다른 공정은 내부 틈새와 개구부에 서포트가 필요하여 설계 제약과 후처리 시간을 추가합니다. SLS는 이 문제를 제거하여 후처리 노력이 줄어든 복잡한 부품을 가능하게 합니다.

마지막으로 Nylon 12는 Fuse 1이 최대 70% 재활용 파우더로 프린트하게 합니다. 프로토타이핑과 생산 모두에 상당한 이점입니다. Berg 팀은 이를 Fuse 1이 경쟁력 있는 생산 옵션이 되는 핵심 이유로 꼽았습니다: "Fuse 1에 프린트되고 설치된 모든 부품은 70% 재사용 파우더를 사용합니다. 그것이 내부 제조를 비용 경쟁력 있게 만드는 비밀 중 하나입니다." 그는 덧붙였습니다. "우리는 재활용 파우더를 프로토타입에만 사용하지 않았습니다. 생산 라인에서 모든 부품이 70% 재활용 파우더로 프린트되어 지속 가능하고 경제적인 최종 사용 부품을 제공합니다."

Nylon 12 파우더

Nylon 12 파우더는 높은 환경 안정성을 가진 복잡한 어셈블리와 내구성 부품의 기능적 프로토타이핑과 최종 사용 생산에 매우 능숙한 소재입니다. 가장 자주 묻는 질문들을 모아 포스트를 구성했습니다.

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Fuse 1: 현재 출하 중

Formlabs는 모든 규모의 기업이 산업 품질의 3D 프린팅에 접근할 수 있게 하는 적층 워크플로우를 설계합니다. Fuse 1과 Fuse Sift로 팀은 설계를 제어하고, 프로덕션 준비 나일론 부품을 내부에서 프린트하며, 처리량을 늘리고, 엔트리 레벨 가격으로 벤치톱에 산업 수준의 SLS 3D 프린팅을 가져옵니다. 이 모든 요소들 – Nylon 12의 다재다능함과 SLS의 독특한 이점 – 이 Berg와 엔지니어링 팀이 더 나은 Fuse 1을 만드는 데 도움을 주었습니다.

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