Comemoração dos 10 anos de impressão 3D da Formlabs

Este mês marca o aniversário de dez anos da fundação da Formlabs. Pouco mais de um ano depois de começar em uma sala de aula no MIT, em 26 de setembro de 2012, Formlabs lançou nossa campanha Form 1 Kickstarter com um argumento simples:a impressão 3D de alta resolução pertence ao seu desktop.

Em 2010, houve muito entusiasmo e agitação em torno da impressão 3D, mas ninguém entendeu totalmente o impacto que isso teria na próxima década. Em 2010, uma perna protética impressa em 3D de $ 5.000 era considerada um sinal de que a indústria estava se tornando mais acessível. Na época, a impressão 3D FDM era a principal tecnologia de impressão disponível no desktop, com um grande foco em DIY e amadores. As impressoras 3D SLA e SLS profissionais custam mais de US $ 100.000, o que significa que apenas algumas poucas empresas grandes tinham acesso a elas.

O Formlabs foi criado porque havia uma necessidade do mercado por uma impressora 3D SLA acessível e de alta qualidade. Achamos que havia uma grande oportunidade de capacitar designers e criadores de todo o mundo para dar vida às suas criações digitais.

Dez anos depois, e nove anos desde nosso kickstarter, queríamos fazer uma pausa para responder a esta pergunta:o que as pessoas têm imprimido nos últimos dez anos? Com o poder de criar qualquer coisa, o que eles fizeram? Aqui estão dez projetos que se destacam para nós.

Cotonetes COVID-19 impressos em 3D

Conforme o COVID-19 se espalhou globalmente, a escassez de cotonetes de teste impactou os sistemas de saúde em todo o mundo. Equipes em todo o mundo começaram a trabalhar em novos designs de cotonetes nasofaríngeos (NP) impressos em 3D para ajudar a aliviar a escassez da cadeia de suprimentos. Uma equipe da Divisão de Aplicações Clínicas 3D da USF Health criou um design inicial, trabalhando com a Northwell Health e colaborando com a Formlabs para desenvolver protótipos e materiais seguros para uma alternativa impressa em 3D. Durante o período de uma semana, as equipes trabalharam juntas para desenvolver um protótipo de cotonete nasal e testá-lo nos laboratórios USF Health e Northwell Health. Em dois dias, a USF Health e a Northwell Health desenvolveram protótipos usando as impressoras 3D da Formlabs e resinas biocompatíveis e autoclaváveis.

Nos 12 meses seguintes, o projeto da USF Health ajudou a criar mais de 70 milhões de cotonetes nasais em 50 países.

Em Cingapura, um consórcio de saúde liderado pelo Dr. Ho Chaw Sing começou a trabalhar para desenvolver seu próprio design de cotonete de teste. Dr. Ho Chaw Sing, o diretor administrativo do National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC), pediu o apoio da Formlabs e de nosso parceiro de distribuição Eye-2-Eye Communications, pois eles precisavam desenvolver rapidamente um 3D clinicamente validado e de baixo custo swab nasofaríngeo (NP) impresso para combater a escassez iminente da cadeia de suprimentos.

'Estamos extremamente orgulhosos de ajudar na luta global contra COVID-19. Os cotonetes NP permitem o teste, que é um elemento crítico no controle da pandemia, e o Projeto Python fornecerá a Cingapura recursos de produção doméstica significativos desses cotonetes. Já ajudamos a estabelecer instalações de manufatura de cotonetes em vários países ao redor do mundo, o que é uma prova da agilidade e dos recursos de manufatura distribuída que a impressão 3D pode oferecer. ”

CEO da Formlabs, Max Lobovsky

Dávid Lakatos, Diretor de Produtos da Formlabs, disse:“O início da pandemia COVID-19 destacou a vulnerabilidade de nossas redes atuais de fabricação e cadeia de suprimentos. A fazenda de impressão da Formlabs atua como uma ferramenta de manufatura de ponte que pode ser implantada de forma rápida e confiável quando os métodos de manufatura tradicionais vacilam devido a falhas na cadeia de suprimentos. À medida que continuamos aprendendo mais sobre COVID-19 e construindo a infraestrutura necessária para nos proteger contra a próxima onda do vírus ou mesmo a próxima pandemia, a Formlabs está pronta para apoiar. ”

Nos próximos dez anos, continuaremos a ver a impressão 3D ter um grande impacto no setor de saúde, desde modelos para treinamento pré-operatório até como lidar com a escassez da cadeia de suprimentos.

Novo saldo & Resina de recuperação

Em 2017, a New Balance iniciou uma parceria com a Formlabs para desenvolver um sistema de produção de impressão 3D, possibilitando novas possibilidades e oportunidades de inovações em calçados. Os primeiros resultados dessa parceria foram revelados alguns anos depois, com o anúncio de que o 990 Sport TripleCell começaria a ser enviado para lojas nos Estados Unidos; o 990S foi atendido com alta demanda, pois o modelo se esgotou rapidamente.

Formlabs e New Balance implantam uma resina feita sob medida para calçados - Resina Rebound. Os materiais personalizados eram novos para a Formlabs e novos para a indústria - permitindo que as empresas imprimissem em um material personalizado de nível de produção, criado especificamente para sua aplicação. Neste caso, era um material que poderia sobreviver ao desgaste diário de estar em um sapato.

“Uma das coisas que é realmente empolgante para nós é que fornece uma experiência muito diferente para o corredor”

Katherine Petrecca, gerente geral de calçados da New Balance no Innovation Design Studio

Ver consumidores usando sapatos feitos de materiais impressos em 3D foi um grande passo para a Formlabs, mas não foi nossa primeira investida na personalização em massa.

Personalização em massa:Gillette Razor Maker

Como parte de sua resposta à pressão crescente das marcas de barbear direto ao consumidor, o fabricante de barbeadores Gillette recorreu à Formlabs para obter ajuda no lançamento do Razor Maker ™ - uma plataforma para projetar e fabricar cabos de barbear personalizados e de edição limitada.

Usando as impressoras 3D Formlabs como mecanismo de produção, o Razor Maker ™ oferece aos consumidores o poder de criar e solicitar cabos de barbear impressos em 3D personalizados em uma variedade de designs e cores com a opção de adicionar texto personalizado. Também permite que a Gillette lance rapidamente cabos de edição limitada, como um que comemora o 50º aniversário do pouso da Apollo na lua.

“Nossa parceria com a Formlabs e o poder de suas impressoras 3D permitem que os consumidores opinem sobre a aparência de suas navalhas. Estamos entusiasmados em trabalhar com nossos vizinhos de Boston para testar esse conceito inovador de personalização ”, disse Donato Diez, gerente de marca global da Gillette e cofundador da Razor Maker ™.

Em resposta à crescente demanda por soluções de customização em massa, a Formlabs lançou posteriormente a Factory Solutions em 2020. A Formlabs Factory Solutions é a impressão 3D reinventada para construir a fábrica do futuro para aplicações industriais exigentes, dando a marcas como a Gillette a capacidade de assumir o controle da produção infraestrutura com manufatura aditiva para aplicações de alto rendimento.

Trabalhar com marcas como a Gillette também nos ensinou algo novo:que a impressão interna pode ser dimensionada para a fabricação de pequenos lotes, possibilitando a verdadeira personalização em massa pela primeira vez. Não pensávamos que trabalharíamos com marcas importantes, como Gillette e New Balance, quando lançamos nosso kickstarter Form 1, mas estamos entusiasmados por ser a força motriz por trás da adoção da impressão 3D em marcas líderes do setor.

Técnica de Shirley:Sobrevivente do câncer recebe nova mandíbula

Já mencionamos como alguns na indústria médica recorreram à impressão 3D para ajudar a criar cotonetes COVID-19, e seria fácil preencher esta lista com dez exemplos médicos incríveis. A adesão da indústria médica à impressão 3D interna foi uma das maiores surpresas da última década, com a impressão 3D permitindo uma série de novas aplicações, desde a aceleração do desenvolvimento de dispositivos médicos até a oferta de ferramentas médicas novas e inovadoras para cirurgiões.

Uma de nossas primeiras grandes histórias médicas que cobrimos foi em 2016, quando Shirley Anderson recebeu uma mandíbula artificial.

“O processo tradicional de impressão, escultura, moldagem e caracterização estética é uma tarefa trabalhosa”, disse o Dr. Travis Bellicchi, residente da Escola de Odontologia da Universidade de Indiana, especializado em próteses maxilofaciais. A prótese era tão desconfortável que Shirley não conseguia usá-la por mais de quatro horas seguidas, era tão pesada que muitas vezes escorregava e a superfície não tinha detalhes de pele realistas. Dr. Bellicchi diz:“Eu sabia que havia a necessidade de uma solução digital”.

A equipe usou as impressoras 3D Formlabs para transformar a escultura digital em um molde impresso em 3D, pronto para o molde para a prótese final. Eles haviam experimentado originalmente a impressão FDM, mas preferiram a impressora 3D Form 2 SLA porque ela captura detalhes de superfície intrincados no nível dos poros e fornece um molde à prova d'água.

O novo molde impresso em 3D apresenta uma série de melhorias em relação ao original. Parece mais realista e é muito mais leve e respirável para que Shirley se sinta confortável usando por um longo período de tempo. A nova prótese também tem uma “margem de penas” ao redor do lado externo, uma borda de silicone cônica que cria uma fratura mais natural.

Dr. Travis Bellicchi

“Usamos a impressão 3D para substituir cerca de 75 a 80% do processo na fabricação de próteses tradicionais.”

Pai ajuda filho com paralisia cerebral a andar com órtese impressa em 3D personalizada

Em todo o mundo, mais de 17 milhões de pessoas têm controle limitado de seus corpos devido à paralisia cerebral (PC). O diagnóstico de PC pode ser assustador para os novos pais, pois eles se perguntam se um dia seu filho vai sentar, ficar de pé, andar, alimentar-se sozinho ou ter uma vida normal.

Para apoiar as crianças em sua busca por mobilidade, os médicos geralmente prescrevem órteses que têm como objetivo corrigir distúrbios dos membros ou da coluna, corrigindo o alinhamento ou fornecendo suporte. Mas, embora o campo da medicina tenha avançado dramaticamente graças à tecnologia moderna, as órteses foram fabricadas da mesma forma desde a década de 1950.

Diante da escolha entre uma órtese padrão pré-fabricada que seria inadequada e desconfortável para seu filho ou uma solução personalizada cara que levaria semanas ou meses para ser entregue, apenas para se tornar rapidamente obsoleta por uma criança em crescimento, uma o pai resolveu o problema com as próprias mãos.

Após seis meses de pesquisa e experimentação, ele montou um novo fluxo de trabalho inovador para seu filho:

1. Os pés do paciente são colocados em um saco de vácuo na posição corrigida de suporte de peso (ou seja, em pé).
2. Os pés são digitalizados em 3D de cima para baixo e as pegadas são digitalizadas do saco de vácuo usando um scanner de estrutura acessível que é montado em um iPad.
3. Os dados do escaneamento são combinados e limpos para produzir uma representação precisa do pé do paciente.
4. A órtese feita sob medida é projetada diretamente no pé digitalizado no software CAD.
5. A órtese é impressa em 3D em alta resolução usando uma impressora 3D de estereolitografia Form 2 e resina durável.

Da digitalização 3D à impressão 3D, Matej pode fabricar uma órtese feita sob medida em menos de 24 horas por uma fração do custo das órteses tradicionais. A impressão 3D também permite que ele fabrique órteses mais compactas que cabem nos sapatos normais das crianças, de forma que quase não sejam visíveis de fora. Graças ao ajuste personalizado altamente preciso, os dispositivos são confortáveis ​​de usar, sem a irritação da pele causada pelas órteses personalizadas tradicionais. “As órteses não precisam doer, só sem dor as crianças podem aceitá-las”, disse Matej.

Criação de um violino acústico impresso em 3D

Em 2013, para comemorar o lançamento de uma nova formulação de nossa resina branca, o engenheiro da Formlabs Brian Chan se desafiou a criar um violino acústico totalmente funcional, usando uma impressora 3D. A biblioteca de materiais Formlabs é algo que ninguém poderia ter imaginado dez anos atrás, com dezenas de resinas feitas sob medida para diferentes aplicações, os criadores podem escolher o material certo com base nas propriedades que mais lhes interessam.

Na época, fizemos parceria com o violinista Rhett Price para estrear o violino em um novo vídeo, apresentando uma música original composta por Rhett e gravada em violino impresso em 3D.

“Foi uma oportunidade incrível de trabalhar com Brian e Formlabs neste projeto, e ter a chance de tocar em um instrumento tão moderno que toco há 23 anos”, disse Rhett. “A qualidade do som do violino projetado por Brian era inacreditável, e a tecnologia é absolutamente incrível.”

Reinventando a narrativa moderna

Em 2005, cinco anos antes de a Formlabs ser fundada, Aaron Sims Creative (ASC) foi formada para reunir uma ampla gama de artistas de efeitos visuais e conceitos mais talentosos do mundo e criar personagens, criaturas, efeitos visuais, fantasias e mundos emocionantes memoráveis. Eles construíram uma reputação como um estúdio de design boutique de primeira linha, entregando projetos acima das expectativas, desafiando de forma consistente o que os espectadores esperam de uma narrativa moderna. Trabalhando em uma ampla gama de IPs reconhecíveis, o ASC substituiu a modelagem tradicional de argila pela impressão 3D, resultando em alguns dos monstros mais memoráveis ​​dos últimos anos.

“O Demogorgon foi uma das primeiras impressões que fizemos usando nossas impressoras 3D Formlabs, e ficamos maravilhados. Antes, sempre terceirizamos a impressão. Então, poder crescer internamente e ver um design que ajudamos a criar desde o início impresso bem na nossa frente foi uma coisa incrível. Era como voltar aos dias em que costumávamos esculpir com argila. ”

Para Stranger Things, o ASC não construiu apenas um monstro. Eles ajudaram a definir o tom, a aparência e a sensação do programa de TV. Ao se integrar ao processo de criação desde o início, a equipe foi capaz de passar rapidamente do esboço ao modelo físico e ajudar a tornar o original da Netflix um clássico instantâneo.

Pioneirismo com design de pico

Ao lançar um novo produto, os engenheiros da Peak Design continuamente se perguntam:isso está muito acima de seus concorrentes? Isso tornará outros produtos obsoletos e criará usuários novos e apaixonados?

É por isso que cada produto que eles fazem é meticulosamente projetado do zero, mantendo constantemente as necessidades do usuário em mente. O tempo de desenvolvimento nunca é apressado; as equipes de engenharia têm meses ou mesmo anos para aperfeiçoar os projetos e criar novos mecanismos inovadores. Isso resultou em vários produtos premiados, de tripés de viagem a mochilas versáteis.

A Peak Design destaca o quão longe a impressão 3D interna veio de uma tecnologia para amadores. Ver uma empresa sem concessões, no topo de seu setor, integrando totalmente a impressão 3D em seu fluxo de trabalho, tem sido gratificante. Para nós, a Peak Design prova que todas as marcas de consumo devem incorporar a impressão 3D em seu fluxo de trabalho para fornecer produtos superiores.

“A impressão 3D interna ajudou tanto na estética quanto na funcionalidade. Isso nos permitiu, como uma pequena empresa, criar dezenas de protótipos, devido à economia de tempo e dinheiro em comparação com a terceirização. Permitiu que a equipe fizesse mais com menos. ” - Max Maloney

700 peças impressas em 3D na fábrica de móveis Ashley - aplicativos de engenharia de profissionais

Com uma cultura que incentiva os funcionários a participarem ativamente dos processos de melhoria contínua, a Ashley Furniture aplica tecnologias avançadas para complementar a mão de obra e maximizar o valor de sua equipe, obtendo melhorias nos processos e inovações das pessoas mais próximas ao trabalho. Os auxiliares de manufatura impressos em 3D são ferramentas vitais para resolver problemas comuns que surgem durante o processo de manufatura, e a Ashley Furniture os implantou em sua linha de produção.

Quando o New York Times mencionou como a impressão 3D está provocando uma revolução na manufatura, duvidamos que muitos tenham percebido o quão profunda essa revolução iria. A impressão 3D interna não apenas reduziu os custos, mas capacitou engenheiros e designers para criar peças melhores, melhorar a eficiência e eliminar o tempo de máquina parada.

A Ashley Furniture mostrou que as impressoras 3D internas de baixo custo não eram brinquedos para se mexer, mas máquinas que podiam transformar o chão de fábrica.

Em 2019, já havia 700 peças impressas em 3D em funcionamento no chão de fábrica da Ashley Furniture em Arcadia, Wisconsin, ao lado de robôs industriais e ferramentas de fresamento CNC, da montagem à fabricação.

“Estamos fazendo 10% mais negócios somente em nossas instalações de Arcádia, com provavelmente quase 15% menos mão de obra”, disse Vaughn Pieters, diretor sênior de operações de casegood.

A engenharia reversa também se revelou uma virada de jogo para a impressão 3D. Agora, o tempo de inatividade da máquina pode ser reduzido digitalizando e imprimindo peças quebradas; em vez de comprar um novo pod de montagem completo por US $ 700, a Ashley Furniture 3D imprimiu a peça que precisava ser substituída por apenas US $ 1.

Formlabs Dental

Em 2019, o lançamento da unidade de negócios Formlabs Dental pode ter sido nosso maior anúncio desde o nosso início. Dental sempre foi um caso de uso claro para SLA interno, mas a velocidade com que a indústria adotou a tecnologia não era algo que ninguém previa dez anos atrás. According to a Key Group survey, Formlabs is the most installed 3D printer for small, medium, and large sized dental labs.

“Since launching the Form 2, 3D printing adoption within the dental industry has increased significantly," said Dr. Jay Burton, DMD, MBA, Board Certified Orthodontist at SmileMaker Orthodontics. "By bringing down the cost for entry, Formlabs revolutionized the dental market. The Form 3B (an advanced desktop 3D printer developed for healthcare) will continue to grow the technology’s adoption and help to provide dental products you’d be proud to deliver. ”

From dentists to ortho labs, the adoption of 3D printing technology has a major boon to their bottom line, and for their patients. Across the many specialties of dental medicine, practitioners, researchers, and technology providers have made strides to drive patient care forward with 3D printing. Digital workflows can shorten appointment times, get products to patients more quickly, and help dental businesses of all sizes build capability and add to their bottom line.

To highlight one user, Phil Pelligra, President of Perfect Finish Ortho Lab, told us:“we can't waste time, we create over 700 appliances per week. We don't have time for reprints of models, they need to be accurate all the time, and that is why we are Formlabs customers.”

	PolyJet printer	Formlabs printer	Price charged	Savings per model with Formlabs
Single horseshoe model	$8-10	$2-3	$12	$5-8
Single low profile model	$10-15	$4-5	$14	$6-10

The Next Ten Years:Follow Formlabs

When we wrote our first ever blog post in 2012, I don’t think anyone on the team could have fully envisioned the stories listed here. We had big hopes, but our customers have continued to impress us. We will save the soothsaying for someone else, and not make predictions about the next ten years. Instead, Formlabs will stay focused on shipping the best professional 3D printers, and let the users do the printing. 

Thank you to everyone who has supported Formlabs over the years - without your curiosity, the applications and achievements mentioned in this post would not have been possible.

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