Formlabs Fuse 1 bewijst meerwaarde als productiemachine

Maakbedrijven die investeren in 3D printen, denken vaak als eerste aan een FDM printer en niet direct aan SLA en SLS. Echter als men betere oppervlaktekwaliteit zoekt of onderdelen wil printen met meer uniforme eigenschappen in alle richtingen, zijn dat wel de betere technieken. Zeker nu SLS printen praktisch en betaalbaar is geworden.  

---

Met de lancering van de Formlabs Fuse 1 heeft de Amerikaanse printerfabrikant vorig jaar de drempel voor poederbed printtechnologie met kunststoffen fors verlaagd. De toepassingen waarvoor deze SLS-printer wordt ingezet, zijn inmiddels dan ook legio, constateert Robert Slegers, Technical Consultant bij Layertec. Bedrijven ontdekken de financiële en vooral de logistieke voordelen van onderdelen productie in huis met de Formlabs Fuse 1. In een recent webinar gaf Layertec een overzicht van de verschillende toepassingen van Fuse 1 klanten.

Voor een actieverpakking of een gepersonaliseerde serie van 1.500 stuks is 3D printen een veel goedkopere oplossing dan het maken van een spuitgietmatrijs

Consistente nauwkeurigheid

De Formlabs Fuse 1 SLS-printer wordt door steeds meer bedrijven voor uiteenlopende toepassingen ingezet. Soms zijn het one off’s – bijvoorbeeld in de apparatenbouw, een andere keer gepersonaliseerde producten zoals protheses of de dopjes voor op maat gemaakte flessen. “Voor een actieverpakking of een gepersonaliseerde serie van 1.500 stuks is 3D printen een veel goedkopere oplossing dan het maken van een spuitgietmatrijs”, legt Robert Slegers uit. “In feite heb je alleen de poederkosten en de machinekosten. Een dure matrijs heb je niet nodig.” Het PA11 poeder laat zich goed stralen en daarna eventueel afwerken met een lak om het product een hoogwaardige uitstraling te geven. Dankzij de consistente nauwkeurigheid waarmee de Fuse 1 print, is on-demand productie van eindonderdelen geen enkel probleem meer. Voor de gebruikers in de machine- en apparatenbouw telt vooral het voordeel dat de onderdelen sterker zijn dan FDM geprinte stukken en de mechanische eigenschappen homogener zijn, doordat de poeders tijdens het proces gesinterd worden.

Voorwaarden voor constante kwaliteit

Formlabs heeft de Fuse 1 en het bijbehorend poederbeheerstation Sift ontwikkeld met als doel SLS-printen betaalbaarder en toegankelijker te maken. Na diverse systemen te hebben geïnstalleerd bij klanten, constateert Robert Slegers dat printen met de Fuse 1 niet veel moeilijker is dan met andere 3D printers. Qua eigenschappen levert de Fuse 1 consistente resultaten zolang je een aantal voorwaarden in acht neemt. Zo adviseert hij altijd om de printer en het poederbeheerstation in een aparte ruimte te plaatsen. “Ook al gaat het wisselen van poeder dankzij de cartridges gemakkelijk, je werkt wel met nano poeders. Daar moet je voorzichtig mee omgaan.” Een ruimte met een gecontroleerde luchtvochtigheid is het beste voor een constante printkwaliteit, zomer en winter.

Ontwerpen voor 3D printen (DfAM)

Verder zijn de ontwerpregels belangrijk. “Als je deze regels volgt, gaat het eigenlijk altijd goed.” Zo kun je beter scherpe hoeken vermijden; het beste is een radius als het kan. Het belangrijkste is nog wel dat je je design aanpast aan 3D printen. Robert Slegers, die vroeger bij Design Solutions installaties van SOLIDWORKS heeft gedaan, zegt hierover: “Aanpassen van de modellen voor frezen of spuitgieten aan de eisen voor 3D printen blijft het belangrijkste. Om maximaal rendement uit 3D printen te halen, is het noodzakelijk om zo ook te ontwerpen. Vandaar dat wij ook een Design for Additive Manufacturing training voor SOLIDWORKS hebben ontwikkeld.”

Hergebruik van SLS poeder

Op het vlak van materiaalgebruik kan de Formlabs Fuse 1 een hoog percentage gebruikt poeder aan. In het Sift-station wordt normaal tussen de 30 en 50 procent nieuw poeder gemengd met gebruikt en gezeefd poeder. Een volle cartridge voor de volgende printjob kan dus tot 70% uit gebruikt poeder bestaan. “In principe kun je zelfs met 100% gebruikt poeder printen, maar dan haal je niet de beste oppervlaktekwaliteit en de mechanische eigenschappen”, legt Robert Slegers uit. Hij raadt klanten aan dit per onderdeel te bekijken en standaard 30 tot 50% vers poeder te mengen. “Maar als een oppervlakteruwheid goed is voor je toepassing, kun je meer gebruikt poeder toevoegen.”

Gebruiksgemak zorgt voor eenvoud

Het instellen van deze refresh rate, oftewel de verhouding tussen vers en gerecycled poeder, is een van de weinige parameters die de gebruiker zelf moet instellen. Voor de rest print de Fuse 1 vooral met de instellingen die bij het poeder horen (PA11 of PA12) en die Formlabs na uitgebreide testen als beste heeft gevonden. “De Fuse 1 is heel gebruiksvriendelijk, je hoeft weinig in te stellen. Onze ervaring is dat het meestal mis gaat zodra men een 3D printer gaat tweaken.” Formlabs biedt momenteel drie nylon materialen aan voor de Fuse 1: PA11, PA12 en PA12 GF (Glass Filled). Wisselen op een machine kan, maar vergt wel wat tijd. Precies op dit punt is de relatief lage aanschafprijs van de Fuse 1 een troef. Robert Slegers concludeert: “Klanten die beide materialen willen gebruiken, kopen dan vaak twee systemen om omsteltijden te vermijden en meer flexibiliteit te hebben.”

Lezers van 3D Print magazine kunnen bij Layertec gratis een ROI-berekening laten maken die in een oogopslag duidelijk maakt hoe groot het voordeel kan zijn als men zelf gaat printen met de Fuse 1. Klik hier voor meer informatie