Un nouveau niveau dans l’impression SLS 3D : l’imprimante Formlabs Fuse 1+ 30W SLS 3D

L’imprimante 3D SLS compacte pour un débit élevé et des matériaux haute performance

La livraison de l’imprimante Formlabs Fuse 1 Selective Laser Sintering (SLS) a changé radicalement le paysage de l’impression. Depuis 2020, Formlabs a vendu plus d’imprimantes SLS que n’importe quel autre fabricant. Aujourd’hui, deux ans plus tard, Formalbs répond aux commentaires de milliers d’utilisateurs et présente l’imprimante SLS Formlabs Fuse 1+ 30W. Celle-ci offre notamment une vitesse d’impression jusqu’à deux fois supérieure à celle de son prédécesseur.

Le Formlabs Fuse 1+ 30W comprend un certain nombre d’extensions et d’améliorations. Celles-ci incluent par exemple un nouveau laser plus puissant de 30 watts avec une vitesse de balayage plus élevée, une meilleure manipulation de la poudre et la possibilité d’imprimer avec une purge à l’azote. Avec la Formlabs Fuse 1+ 30W, les utilisateurs augmentent leur débit et ont l’option d’utiliser de nouveaux matériaux haute performance.

Composants en heures plutôt qu’en jours

Qu’il s’agisse de produire un seul prototype ou de faire tourner la machine en continu pour la production finale, la vitesse est essentielle pour de nombreux secteurs. Pour réduire le temps d’impression total, c’est donc d’abord le cœur de l’imprimante qui a été mis à niveau : La Formlabs Fuse 1+ 30W dispose, comme son nom l’indique, d’un nouveau laser plus puissant de 30 watts et d’un meilleur balayage laser. Grâce à ces deux nouveautés, la Formlabs Fuse 1+ 30W atteint une vitesse d’impression très élevée. Elle est jusqu’à deux fois plus rapide que celle de la Formlabs Fuse 1.

De plus, pour le Fuse 1+ 30W, l’espace entre les composants a été réduit. Cela a permis d’optimiser l’algorithme d’emballage. Il est donc désormais possible d’imprimer plus de composants ou plusieurs versions d’un composant en 24 heures. Les pièces peuvent ainsi être testées ou utilisées dès le lendemain.

De nombreux produits sont aujourd’hui hautement spécialisés. De ce fait, les concepteurs ou des équipes de conception entières se consacrent souvent exclusivement à de petits composants individuels. S’il n’y a pas d’autres pièces ou projets sur lesquels travailler, ils doivent attendre sans rien faire que les conceptions soient imprimées ou livrées par un prestataire de services de fabrication avant de pouvoir faire avancer le processus itératif.

En raison des vitesses d’impression plus élevées de la Formlab Fuse 1+ 30W, ce « temps d’attente » peut être reporté à la nuit. De cette façon, le processus de conception est beaucoup plus efficace. On peut effectuer plus d’itérations et on a plus de temps pour les tests fonctionnels. Cela signifie que l’on obtient plus de feedback, ce qui permet d’obtenir de meilleurs produits et un retour sur investissement plus rapide.

Un exemple de vitesse d’impression : selle de vélo

Débit maximal possible

Dans le contexte actuel de pénurie de matières premières, d’augmentation des coûts des commandes et de fermeture d’usines, les fabricants cherchent des moyens de reprendre le contrôle de leurs chaînes d’approvisionnement. Avec les récentes innovations en matière de matériaux, l’impression 3D de pièces finales est non seulement possible, mais constitue le meilleur choix pour les phases de validation et la fabrication sur mesure ou la personnalisation et les petites séries.

La Formlabs Fuse 1+ 30W permet même aux PME d’utiliser l’impression 3D SLS en interne. Cela leur permet d’être plus indépendantes des fournisseurs et de se protéger contre les retards et les fluctuations de la chaîne d’approvisionnement. Pour les grandes entreprises qui utilisent déjà l’impression 3D SLS, la Fuse 1+ 30W offre la possibilité de décentraliser les opérations d’impression 3D. Cela ne multiplie pas les coûts de leurs systèmes SLS traditionnels, mais rend l’impression SLS 3D de qualité industrielle accessible à un plus grand nombre d’ingénieurs, de designers et de techniciens avec un investissement nettement plus faible. Cet accès plus large permet de développer de nouvelles applications dans toute l’entreprise ou d’utiliser l’impression SLS 3D pour la fabrication de pièces de rechange, de gabarits, de calibres, d’outils et bien plus encore.

Un exemple de vitesse d’impression : accouplement d’arbres

Impression sans déchets et meilleures propriétés mécaniques

L’impression 3D à des fins de production ne serait pas réalisable sans matériaux haute performance. Pour optimiser l’utilisation de la poudre, la Formlabs Fuse 1+ 30W présente deux nouvelles modifications.

Un nouvel apport d’azote en option crée une atmosphère de gaz inerte pendant le processus d’impression. L’oxygène indésirable est ainsi éliminé de l’environnement de frittage. Les pièces imprimées dans cette atmosphère inerte sont moins fragiles et plus ductiles. Elles sont donc encore mieux adaptées aux applications finales, en particulier dans des environnements exigeants comme l’industrie automobile ou l’aérospatiale. Les générateurs d’azote compatibles sont disponibles dans une large gamme. Nous sommes à votre disposition pour vous aider à choisir le modèle qui vous convient.

Le rinçage à l’azote augmente l’efficacité du processus de frittage avec les poudres de Nylon 11 et Nylon 11 CF, car la poudre non frittée est mieux protégée contre l’oxydation. Par conséquent, il y a moins de poudre à ajouter au cycle d’impression suivant. Il en résulte une plus grande recyclabilité de la poudre et, avec une densité d’emballage optimale, un processus d’impression sans déchets. Les poudres de Nylon 11 et de Nylon 11 CF ont un taux de réalimentation de 50% sans rinçage à l’azote. Cela signifie qu’à chaque nouveau remplissage, 50% de poudre recyclée et 50% de poudre fraîche doivent être mélangés. Le pourcentage de poudre fraîche nécessaire est réduit à 30% pour les deux matériaux avec un rinçage à l’azote.

Le processus d’impression sans déchets n’est pas seulement plus durable, il signifie également que chaque franc dépensé en matériaux est entièrement converti en production de pièces imprimées. L’utilisation de la Formlabs Fuse 1+ 30W permet de réaliser des économies, d’assurer la durabilité et de produire des pièces de haute qualité.

Taux de réalimentation en fonction de l’environnement d’impression

	NYLON 11 POUDRE	NYLON 11 CF POWDER
Air	50 %	50 %
Gaz inerte	30 %	30 %

Le mélange actif de poudres permet d’obtenir de nouveaux matériaux

Le Fuse 1+ 30W dispose d’un matériel mis à jour qui permet l’utilisation de nouveaux matériaux, tels que le Nylon 11 CF Powder, un matériau renforcé de fibres de carbone pour la fabrication en interne de composants rigides, solides et légers.

La combinaison des fibres de carbone incorporées dans toute la poudre confère aux matériaux composites tels que le nylon 11 CF Powder une résistance et une durabilité accrues en renforçant les propriétés matérielles du nylon. De tels matériaux nécessitent une manipulation spéciale de la poudre, qui peut maintenir un mélange uniforme de la poudre pendant le processus de dosage.

L’équipe de développement de Formlabs Fuse 1+ 30W a mis au point un nouvel agitateur. De cette manière, de nouveaux matériaux peuvent être utilisés. Le nouvel agitateur est situé dans le réservoir de poudre. Il assure une alimentation constante et régulière du matériau dans la chambre de construction. Grâce à ce nouveau développement, il est déjà possible de travailler avec de la poudre Nylon 11 CF sur la Fuse 1+ 30W. Il ouvre également la voie à d’autres matériaux haute performance. Parallèlement aux nouveaux matériaux, l’amélioration de la manipulation des poudres ouvre de nouveaux champs d’application dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile, de la technologie médicale et des biens de consommation.

Un système pour des coûts unitaires bas et un retour sur investissement rapide

La Formlabs Fuse 1+ 30W est une solution d’impression 3D abordable de qualité industrielle dans un espace réduit. Elle permet non seulement aux PME d’effectuer des impressions SLS en interne, mais aussi de faire évoluer leur production. Outre le prix d’entrée abordable, le faible coût unitaire, le délai d’exécution plus rapide et le flux de travail rationalisé peuvent également réduire le coût total de production.

Le faible taux de réalimentation réduit la quantité de poudre nécessaire et donc le coût des consommables de l’imprimante. Combinée à l’augmentation du nombre d’itérations et de cycles de production, cette économie de coûts permet d’amortir plus rapidement l’imprimante. Par rapport au coût des travaux précédents, l’achat d’une imprimante peut être rentabilisé en quelques mois.

Si l’on compare le coût de la production de pièces SLS en interne à celui de la sous-traitance, l’achat de l’imprimante est rentabilisé en 3-4 mois en moyenne pour le prototypage, contre 6-7 mois pour la production.

Pour ce faire, Formlabs a envoyé des fichiers aux quatre principaux fournisseurs de services et leur a demandé des pièces SLS. Ils ont ensuite calculé la moyenne de leurs prix et de leurs délais de livraison. Pour la production interne, ils ont utilisé l’imprimante 3D SLS Fuse 1+ 30W et Fuse Sift, en facturant la main d’œuvre 17 $/heure.

Prototype : coude d’automobile

Matériel : Nylon 12 Powder
Quantité : 5 pièces

Production : pédale de vélo

Matériel : Nylon 12 Powder
Quantité : 36 pièces

L’impression 3D en interne avec l’imprimante Fuse 1+ 30W a fourni des pièces de haute qualité avec des délais d’exécution plus courts, tant pour le prototypage que pour la production. Elle permet ainsi d’intensifier le processus d’itération pour les prototypes ou d’augmenter le débit de production.

L’imprimante Fuse 1+ 30W SLS s’appuie sur le succès de la Fuse 1. Elle utilise le même flux de travail optimisé, la même précision et le même format compact que la Fuse 1, tout en offrant une vitesse d’impression et une manipulation de la poudre améliorées, ainsi qu’une capacité de production et des options de matériaux plus importantes.