Produção Interna: A Fuse 1 Constrói Suas Próprias Peças

A Fuse 1 imprime peças de uso final diretamente.

Um purge de sensor IR, fabricado em pó Nylon 12, foi produzido na Fuse 1.

Construir a Fuse 1 foi um feito de engenharia. Entregar desempenho de grau industrial em uma impressora de sinterização seletiva a laser (SLS) desktop acessível e elegante requereu anos de design e engenharia meticulosos.

Engenheiros da Formlabs usaram a própria Fuse 1 como ferramenta de prototipagem. Hoje, cada unidade enviada a clientes inclui múltiplas peças de produção impressas na máquina usando pó Nylon 12.

Segundo Seth Berg, gerente de programa de engenharia para a Fuse 1, usar a impressora SLS para prototipar e produzir peças de uso final ofereceu três vantagens-chave:

• A liberdade de criar geometrias complexas sem estruturas de suporte internas.
• Cadeias de suprimentos encurtadas ao lidar com prototipagem e produção internamente.
• Eliminação de terceirização, permitindo produção de pequenos lotes acessível com o versátil material Nylon 12.

Prototipagem SLS e Produção Interna: Fabricando um Purge de Sensor IR

Seth Berg discute impressão de peças de uso final na Fuse 1.

Quando clientes instalam uma nova Fuse 1 e a unidade de pós-processamento Fuse Sift, podem não perceber que cinco peças distintas foram impressas na própria impressora. Entre estas, o purge de sensor IR exemplifica componente idealmente adequado para produção em pequenos lotes com impressão SLS interna.

Um dos maiores desafios no desenvolvimento da Fuse 1 foi medir e equilibrar com precisão a temperatura interna da câmara de construção. Berg explicou que a equipe precisava de um purge de sensor IR personalizado para regular calor dentro da baía de impressão. Como o controle de temperatura era tão sensível, dezenas de protótipos eram esperados antes de encontrar o design ótimo do purge. Terceirização ou moldagem por injeção seriam impraticáveis devido às iterações requeridas, então a equipe recorreu às suas unidades beta da Fuse 1, alimentadas por pó Nylon 12, para tanto prototipagem quanto produção. "Precisávamos de uma tecnologia de impressão 3D que não restringisse geometria ou adicionasse pontas de suporte indesejadas a superfícies de fluxo de ar suaves, então SLS era a única opção viável," disse Berg.

Usando unidades de produção inicial, a equipe projetou, testou e finalmente fabricou peças personalizadas em escala, permitindo o lançamento oportuno da Fuse 1. Com o tempo, mais peças — maçanetas de porta, alças de IR e alças do Fuse Sift — foram produzidas internamente em unidades beta. Hoje, cada Fuse 1 enviada contém múltiplas peças de produção impressas diretamente em uma Fuse 1. "Testamos rigorosamente estas peças, operando quase 50 impressoras na sede sem parar para produzir milhares de horas de tempo de impressão," notou Berg.

Após refinar dezenas de protótipos, a equipe finalizou o design do purge de sensor IR e transitou perfeitamente da prototipagem para produção em pequenos lotes nas mesmas impressoras. Milhares de peças são impressas semanalmente, validando a prontidão da máquina para o mercado. "Na Formlabs, priorizamos acessibilidade do produto — tanto em preço quanto em manutenção. Ver a Fuse 1 funcionar tanto como potência de prototipagem quanto como máquina de produção em tempo integral é altamente gratificante," adicionou Berg.

Graças ao denso volume de construção da Fuse 1, um único ciclo de impressão pode produzir 12 purges de sensor IR. Para peças menores como a alça do sensor IR, esse número aumenta para 60 por ciclo. Embora impressão 3D interna não seja ainda custo-efetiva para produção em massa de milhões de peças, rodar múltiplas máquinas em tandem oferece excelente solução para tamanhos de lote pequenos e médios. A alça do sensor IR consome 22 g de pó, custando $2 por peça; o purge principal do sensor IR usa 70 g, custando aproximadamente $7 por peça.

Seth Berg

Ter a Fuse 1 internamente absolutamente resultou em um purge de sensor IR que funcionou mais efetivamente porque pudemos iterar rapidamente e testar numerosos designs. Então passamos direto para produção usando o mesmo material.

Sem a Fuse 1, Berg notou, a equipe teria sido forçada a terceirizar serviços SLS. "Se não tivéssemos a Fuse 1 internamente, teríamos terceirizado peças SLS para um bureau de serviços, pagando mais e levando mais tempo para obtê-las. A Fuse 1 imprime peças SLS de uso final de qualidade industrial internamente a uma fração do preço e tempo," disse ele.

Berg está confiante que estas peças performam confiavelmente em sua aplicação, já que cada Fuse 1 enviada inclui peças impressas na máquina. O purge de sensor IR, alça de IR, maçaneta de porta e tampa de interlock magnético foram todos possibilitados pela Fuse 1.

Pó Nylon 12 para Peças de Uso Final

O primeiro material que a Formlabs lançou para a Fuse 1 é pó Nylon 12 — um material altamente capaz para prototipagem funcional e produção de uso final de montagens complexas com alta estabilidade ambiental.

Embora outros processos de impressão 3D possam produzir peças de uso final, SLS oferece vantagens distintas. Peças SLS tendem a durar mais, especialmente sob manuseio ou uso diário. Comparado a materiais de estereolitografia, impressões em Nylon 12 exibem vidas úteis mais longas, fluência baixa e resistência superior a desgaste, químicos e UV. "Quase todas as peças de uso final precisam ser resistentes a temperatura e impacto. Nylon atinge o ponto ideal nestas propriedades de material. Se você puder pensar em uma aplicação onde uma peça será usada, nylon é quase sempre a escolha certa," explicou Berg.

Uma característica notável da impressão em pó SLS é a capacidade de produzir peças sem estruturas de suporte internas. Outros processos requerem suportes para reentrâncias e aberturas internas, adicionando restrições de design e tempo de pós-produção. SLS elimina este problema, permitindo peças complexas com esforço de pós-produção reduzido.

Finalmente, Nylon 12 permite que a Fuse 1 imprima com até 70% de pó reciclado, vantagem significativa para tanto prototipagem quanto produção. A equipe de Berg identificou isso como razão central pela qual a Fuse 1 é uma opção de produção competitiva: "Todas as peças impressas e instaladas na Fuse 1 usam 70% de pó reutilizado. Esse é um dos segredos que tornam a manufatura interna custo-competitiva." Adicionou: "Não usamos pó reciclado apenas para protótipos. Na linha de produção, toda peça é impressa com 70% de pó reciclado, entregando peças de uso final que são tanto sustentáveis quanto econômicas."

Pó Nylon 12

O pó Nylon 12 é um material altamente capaz para tanto prototipagem funcional quanto produção de uso final de montagens complexas e peças duráveis com alta estabilidade ambiental. Juntamos um post cobrindo suas perguntas mais frequentes.

Saiba Mais Sobre Pó Nylon 12

A Fuse 1: Agora Enviando

A Formlabs projeta fluxos de trabalho aditivos que tornam impressão 3D de qualidade industrial acessível a empresas de todos os tamanhos. A Fuse 1 e Fuse Sift capacitam equipes a controlar design, imprimir peças de nylon prontas para produção internamente, aumentar throughput e trazer impressão 3D SLS de nível industrial para bancada a um preço de entrada. Todos estes elementos — versatilidade do Nylon 12 e benefícios únicos do SLS — ajudaram Berg e a equipe de engenharia a criar uma Fuse 1 melhor.

Quer ver como uma peça impressa na Fuse 1 parece? Solicite uma peça de amostra gratuita agora.