Formlabs SLS 3D打印机 Fuse 1,为您带来数位制造新风貌

■ 台湾天马科技 / 徐品蓁 营销企划

前言

随着3D打印技术发展成熟,应用领域也愈发多元,象是工业、医疗、教育、珠宝等,都能见到3D打印的踪迹。台湾天马科技致力于提供最专业的3D打印设备及最完善的售后服务,是国际知名品牌Formlabs在台的独家代理商,也因应开发人员及教育单位的不同需求,提供3D打印全方位服务,满足客户需求。

今年台湾天马将于2021台湾3D打印暨积层制造设备展中展出Formlabs最新机款「尼龙烧结技术3D打印机-Fuse 1」,以下将为各位读者介绍Fuse 1的特色及应用。

Formlabs最新SLS 3D打印机 Fuse 1亮丽登场

Formlabs于今年推出首台选择性雷射烧结(Selective Laser Sintering, SLS) 3D打印机 Fuse 1及粉末回收系统Fuse Sift,使用尼龙粉末烧结技术,搭载高转换效率的「掺镱光纤雷射」与专利研发技术「表面盔甲技术」(Surface Armor),让用户获得更稳定的打印质量与更坚固的物件表面。

尼龙粉末烧结技术是一种将粉末铺平,持续加热至200度后,以雷射光烧结层层堆栈打印的技术。此技术以未烧结的尼龙粉末作为物件支撑,故拥有无需生长支撑材的优势,且适合打印活动式物件如护具、卡扣、及晶格结构……等复杂设计。

Formlabs一直以来对于人体健康与环境保护都十分重视,Fuse 1在运转时,通过国家室内空气质量标准,其中包含甲醛、TVOC、PM2.5、及PM10……等挥发性有机物测试,打印中不会产生有害气体。另外,也配有完善的粉末回收系统,除了能将旧粉末过滤后重复使用,还可自动化混合新旧粉、自行选择刷新比例,减去繁杂的手动混合程序,不仅环保不浪费,更能以最低耗损带来最高产值。

图1:Fuse 1与粉末回收系统Fuse Sift组合是Formlabs今年推出的最新机种
图2:Fuse 1可打印复杂设计物件,且兼具高韧性、高耐力及耐高温的物件特质

低成本、高质量Fuse 1利于客制生产

美国义肢制造商Partial Hand Solutions致力于为不同年龄层制造客制、舒适的义肢。工作初期,创始人马修·米克斯(Matthew Mikosz)为了增加义肢的尺寸与功能性,他会将射出模具工作外包给厂商。但外包物件一次仅能提供五种尺寸,且需两周时间才能取件,种种限制无法实时满足患者需求。

因此随着技术发展,马修开始尝试各种3D打印技术,包括光固化(Stereolithography Apparatus, SLA)、热熔堆积(Fused Deposition Modeling, FDM)……等,最终透过SLS 3D打印机Fuse 1,搭配粉末回收系统Fuse Sift的组合,为客制化义肢开发了新的可能性。

目前马修已经能够以Fuse 1取代他的射出模具外包工作,其中最核心的两项优势,是其高效的工作流程,以及产制的高质量零件为企业生产卓越的客制产品。在制作零件时,马修首先将档案放入切片软件PreForm中做准备,将Fuse 1准备好后便可开始打印,最终透过Fuse Sift进行后处理以及后续组装。整个过程马修只需一台Fuse 1打印机就可独自一人在短时间内制作出高质量的物件,他表示:「为一个完整的打印过程等待两天,远胜于我用数星期来等待射出模具外包工作。」

根据马修的说法,Fuse 1尼龙粉末烧结物件有四个主要优点:低材料成本、高设计自由度、高生产与回收量、经过验证的最终用途材料。例如,在义肢装配设计上,马修就以尼龙烧结技术取代碳纤维,如此一来不但能以更经济实惠的方式制作物件,又能维持插槽的质量与功能,为患者需求进行调整客制。

马修曾为一个10岁男童设计儿童用的肘部和肩膀,其中配备的滑轮和棘轮也透过Fuse 1尼龙粉末打印而成。马修表示,搭配Fuse Sift使用可以轻易将隙缝中的剩余粉末清除,「我喜欢Fuse 1跟Fuse Sift这个组合,总体而言,我给它满分。」

图3:Fuse 1协助美国义肢制造商Partial Hand Solutions高效生产高质量的客制化义肢
图4:透过Fuse 1打印的滑轮系统外观功能与社出模具成品相同,制程却大幅减少

高效率打印体验 效果媲美射出模具技术

尼龙烧结这项可与传统制造工艺媲美的机械性射出模具技术,深受工业与研发部门的喜爱。Tessy Plastic是一家美国的塑胶产品制造公司,服务于医疗、制药、消费品工业,Tessy Plastic团队配备各种技术的3D打印机,而今年他们添购SLS 3D打印机Fuse 1以解决SLA、聚合物喷射(Polyjet)和FDM技术所不能及。

Tessy Plastic的研究与开发工程师布莱恩·安德森(Brian Anderson)表示,过去在原型制作时,若客户中途提出调整需求,工厂就必须制造新的模具,导致零件生产时间延迟。但布莱恩有次以Fuse 1打印一组新的滑轮系统取代新模具的运作,使用三周后,该滑轮的外观与功能仍运作顺利、完好如初,「打印出的滑轮系统内侧有非常精致的齿条,可以很牢固的的从核心支撑住模具。」尔后,Fuse 1为Tessy Plastics打印多个快速周转的零件作为最终用途物件,不延误物件生产时间。

对Tessy Plastic而言,Fuse 1协助进行产品开发和功能性物件,并减少生产的停机时间。后续Tessy Plastic也透过Fuse 1打印了风扇护罩、扭力扳手、机械手臂末端工具等物件,布莱恩表示:「Fuse 1的打印成本相较于我们其他3D打印机是最低的价格,这项投资非常值得。」

结语

Formlabs SLS 3D打印机Fuse 1以及Fuse Sift粉末回收系统,专为研发者设计,让您全心投入设计,轻松参与设计到生产即用的制程。Fuse 1实现高性能且经济实惠的SLS 3D打印机,无论是产品开发、原型制作、工具制造又或是医疗设备制作,Fuse 1都能解决您的问题。若想了解更多,欢迎在2021台湾3D打印暨积层制造设备展期间至台湾天马科技股份有限公司摊位洽询,或至官网参考,将有专人为您服务。

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