Formlabs 推出 Fuse X1:一款经济实惠的工业级 SLS 3D 打印机

15 年来,Formlabs 一直致力于开发功能强大、价格实惠且直观易用的工具,帮助客户实现伟大创意。Fuse 1 代 3D 打印机实现了立式选择性激光烧结 (SLS) 3D 打印技术,但时至今日,工业产量和大型部件仍然一直居高不下,令普通用户望而却步。

Fuse X1 以比竞品低 50% 的成本和高 3 倍的生产速度,在同一天内交付生产品质的部件。大幅面工业级 SLS 3D 打印终于触手可及-Fuse X1 的起售价为 97499 美元,同时提供 Formlabs 一贯的卓越品质、易用性和优质服务。

Fuse X1 能够在次日交付大型原型,减少缝合或粘合,降低成本,最大限度地减少人工并加快创新速度。此外,还提供了最佳的单件成本 (CPP) 和最高的成品部件产量,使 SLS 3D 打印在更广泛的应用领域中与注射成型同台竞技。

Fuse X1 3D 打印机以及后处理站 Fuse Sift X1 和 Fuse Blast

Fuse X1 生态圈包括 Fuse X1 SLS 3D 打印机和 Fuse X1 Build Unit(成型单元)、用于粉末回收的 Fuse Sift X1、用于粉末管理的 Fuse X1 Vacuum Conveyor(真空输送机)以及用于清洁和抛光的 Fuse Blast High Capacity Kit(大容量套件)。

使用 Fuse X1 打造大型部件

在 24 小时内打印大型部件,例如进气歧管。

在 24 小时内打印大型部件,例如进气歧管。

Fuse X1 以全新规模提供生产级 SLS 部件,其成型体积是 Fuse 1+ 30W 的 7.5 倍。以前,因为大型部件需要切分、打印,然后粘合在一起,生产大型部件需要支付昂贵的外包费用或额外指派劳动力。Fuse X1 的成型体积为 330 × 330 × 565mm,最大部件长度为 713mm,可在不进行大量切分的情况下打印大型部件。这可以降低成本、减少部分人工并缩短生产周期。

Fuse X1 的占地面积仅为 1.3m2,不到传统工业级打印机的一半,仅比 Fuse 1+ 30W 大约 2.5 倍,却能打印出如此大尺寸的部件,因此即使在狭小的空间内也能实现大型部件的内部打印。

Radio Flyer 如何利用 Fuse X1 在两天内打印出一辆货运电动自行车车架

“Fuse X1 提高了我们路演原型的交付标准,所谓路演原型就是用于向零售客户展示以获得认可的模型。我可以用先前九分之一的劳动力将迭代提高三倍,这套方案极具吸引力。”

Agostino LoBello,Radio Flyer,产品开发工程师

设计师通常只能根据所用工具进行迭代。从车架到车筐和遮阳板,Radio Flyer 电动自行车及其配件均由公司内部设计。几年前,Radio Flyer 刚开始开发电动自行车时,制作一个车架原型需要两个月。首先,制作金属框架。然后,在框架上安装由多台打印机制作的打印件。Form 4L 的大成型体积和坚固的材料使工程师能够跳过金属框架,将 CAD 模型分为 19 次构建进行打印。打印耗时一周,然后还要花几天时间将部件粘合在一起。

“借助 Fuse X1,现在只需一夜就能打印出整辆 Flyer Loop 货运电动自行车,第二天即可进行组装。因此,生产周期从两个月缩短到了两周,如今更是缩短到了几天。”

Agostino LoBello,Radio Flyer,产品开发工程师

使用 Fuse X1,一次构建即可打印 Flyer Loop 自行车车架。LoBello 发现这些部件的尺寸精度很高,可以轻松地拼接在一起,因此,所需人工成本减少了九分之一,原型制作时间缩短到了原来的 10%。这使 LoBello 能够进行更多迭代,并专注于最终产品的设计,而不是为打印而设计。

降低部件成本

一名人员手持无人机,桌上摆放着 3D 打印无人机部件。

打印高度混合的密集打包构建,例如这些无人机部件。

Fuse X1 的大型成型体积,加上超过 30% 的体积打包密度,可在一半的占地面积内,以比竞品打印机低 50% 的价格交付生产质量的部件。得益于低单件成本,制造业的门槛进一步降低。使用 Formlabs API 将 Fuse X1 与制造执行系统 (MES) 集成,实现流畅的生产流程。 

在发布时,Nylon 12 Powder(一种多功能的生物相容性材料,具有高细节和尺寸精度)可用于 Fuse X1。其他材料的设置即将推出:Nylon 11 Powder 将于 2026 年底推出,Nylon 12 GF PowderTPU 粉末将于 2027 年夏季推出。为了实现最低的单件成本,所有 Formlabs 材料均可享受批量粉末折扣;请联系销售人员进行批量订购。

Autotiv Manufacturing 的产量提高 3 倍

“Fuse X1 的投资回报速度比我们已经拥有和正在评估的同类 SLS 系统快了约五倍,这要归功于其前期成本约为同类系统的一半,产量却约为其两倍。可以非常快地获得投资回报。”

Evan LaBelle,首席执行官,Autotiv Manufacturing

如果要每周交付 1 万个 3D 打印部件,那么所有加工设施都应实现高产量。打印机必须快速可靠,且单件成本低廉。在 Autotiv,200 多台打印机全天候运行,为美国及其他地区的客户提供部件,通常只需一个工作日即可完成。

在使用 Fuse X1 之前,Autotiv 会使用其 Farsoon SS403P 传统 SLS 3D 打印机打印大型部件,这大约需要 70 小时。由于制造周期约为 24 小时,在同样的时间内,Autotiv 使用一台 Fuse X1 可以有效完成两到三次成型,而使用 Farsoon 只能完成一次成型。如此一来,他们就可以在不占用更多空间的情况下扩大生产规模,在大幅缩短的备货时间内向客户交付大型 SLS 部件。

批量粉末折扣和快速打印降低了 Fuse X1 的单件成本,并提高了投资回报率,这使得 Autotiv 能够继续使用 Fuse X1 轻松扩大 SLS 3D 打印规模。

“由于其占地面积小,Autotiv 可以在同样的空间内放置多台 Fuse X1,而大型 SLS 平台则无法做到这一点。这意味着我们可以在工厂中安装更多机器,使用更多材料,为客户提供更多部件。”

Evan LaBelle,首席执行官,Autotiv Manufacturing

大规模生产

Fuse X1 可当天交付大尺寸部件,其产量是竞品的 3 倍,是 Fuse 1+ 30W 的 5 倍。

自适应热控制是一种新型热架构,旨在在整个成型室内保持稳定的打印条件。此外,收集和处理的热数据量是 Fuse 1+ 30W 的 700 倍。这些数据用于驱动 13 个独立热区,在整个打印过程中以极其精确和稳定的温度输送、保持和烧结粉末,为客户提供无限的自由度和卓越的部件质量。

自适应热控制首次在大幅面 SLS 中实现了无限的打包自由度。虽然 MJF 3D 打印机的最大打包密度约为 10%,而传统大幅面 SLS 打印机的最大打包密度约为 20%,但 Fuse X1 的体积打包密度可超过 30%,从而在每次打印中打包更多部件,进一步提高产量。

正在查看显示 PreForm 的计算机屏幕的人员

3280 个混合器锁销,使用 Form 4 打印,则只需单击数次即可在 PreForm 中设置。

手持装满 3D 打印混合器锁销容器的人员

在 Fuse X1 上打印 3000 多个 Form 4 混合器锁销只需 41 小时 30 分钟。使用 HP 5200 则需要四次构建。

使用 Formlabs 的免费打印准备软件 PreForm 中进行打印设置。Fuse X1 中的打包情况仅受部件几何形状的限制。部件间距仅为 1mm,且部件将决定打印设置。

特斯拉利用 Fuse X1 打印机而非注射成型每月生产 2 万个部件

在内华达州的特斯拉超级工厂,增材制造部门每周可交付 1 万至 3 万个部件。打印机需要速度快、转换时间最短,正常运行时间至关重要。

“Fuse X1 的高产量和低成本彻底改变了我们对实验所支持项目类型的看法。以往我们会将这些项目交给注射成型。”

Cody Jepson,特斯拉内华达超级工厂增材制造工程技术员

特斯拉团队使用无损垫片来固定玻璃,不会损坏或留下痕迹。这是一个临时部件,需要使用六个月。Jepson 最初考虑过注射成型无损垫片,但发现 SLS 3D 打印的单个部件成本更具竞争力。在使用 Fuse X1 之前,Jepson 每月会在专用构建中打印 1 万至 2 万个无损垫片。与传统大幅面 SLS 3D 打印机一样,由于热控制能力较差,将小部件围绕一个大部件进行堆叠会影响部件的尺寸精度。不过,得益于 Fuse X1 的自适应热控制功能,可实现高打包密度,Jepson 表示:“有了 Fuse X1,我们能够将这些部件与其他部件一起打包,并利用原本会闲置的空间,进一步降低单件成本。”

由于需要专用构建,使用传统 SLS 打印无损垫片的成本更高,这意味着在项目进行两到三个月后转向注射成型是明智之举。但 Jepson 表示:“现在,Fuse X1 降低了部件成本,这完全改变了我们的计算方式,我们可能根本不会转而使用注射模具。”

Fuse X1 与传统工业级打印机

Fuse X1 的价格不到同类 SLS 和 MJF 粉末床熔融 3D 打印机的三分之一,且占地面积更小,易于使用,快速生产大型部件从此更简单、更具成本效益。

Fuse X1

Fuse X1 3D 打印机

生态圈建议零售价

打印机起售价 97499 美元

成型体积

330 × 330 × 565mm
63L

材料与打印头

PA12 刷新率

30%

最大打包密度

体积:30%+*
质量:48%+

EOS P3 Next

EOS P3 Next 3D 打印机

生态圈建议零售价

高于 40 万美元

成型体积

340 × 340 × 600mm
69L
(Fuse X1 尺寸为其 91%)

材料与打印头

PA12 刷新率

50%

最大打包密度

体积:约 20%
质量:约 35%

HP MJF 5210

HP MJF 5210 3D 打印机

生态圈建议零售价

高于 50 万美元

成型体积

380 × 284 × 380mm
41L
(Fuse X1 容量大 54%)

材料与打印头

持续成本

PA12 刷新率

20%

最大打包密度

体积:约 8%-10%
质量:约 20%

*Fuse X1 的体积打包密度没有固定限制,即使整个可寻址成型体积也可以烧结成实心块。最小部件间距和几何形状是限制打包密度的唯一因素。

传统工业级打印机的前期成本较高,投资回报周期较长,这可能会阻碍许多公司将大幅面 3D 打印引入内部。Fuse X1 的起售价格亲民,意味着前期成本更低,投资回报更快,或者可以购买更多打印机。以传统工业级打印机的起售价,可以购买多台 Fuse X1:以相同的初始成本实现更高的产量。

对于传统工业级 SLS 打印机的用户来说,主要的痛点之一是服务和正常运行时间,他们通常要等待数天或数周才能收到部件或技术人员的到来。Fuse X1 Production Service Plan 提供五年保修期,并由专业技术人员在 48 小时内提供现场支持,确保您尽快恢复生产。

“对我们来说,机器的正常运行时间至关重要。Formlabs 的客户支持绝对是工业级 3D 打印的黄金标准。响应速度、沟通能力以及与客户的合作能力让我们不断回购 Formlabs 设备。”

Cody Jepson,特斯拉内华达超级工厂增材制造工程技术员

全程操作简便,从打印准备到成品一气呵成

Formlabs 以生产直观、易用的打印机而闻名,Fuse X1 也不例外。Fuse X1 生态圈遵循与 Fuse 1 生态圈类似的工作流程,并针对大批量生产进行了优化。工作流程简单直观,只需几分钟即可学会,而且与许多传统工业级打印机不同,无需专职专家。

Fuse X1 工作流程

使用 Fuse X1 触摸屏的人员

在 PreForm 中准备好打印任务后,只需单击一下即可将其发送到 Fuse X1。Fuse X1 触摸屏会引导用户完成打印机准备工作,包括推入安装 Fuse X1 Build Unit,这是一个模块化带轮推车,可以在打印机和 Fuse Sift X1 之间滚动,实现不间断的生产工作流程。打印开始后,触摸屏会显示构建过程的实时视频。

人员从 Fuse X1 3D 打印机中推出 Build Unit

打印完成后,将 Build Unit 从打印机中取出以冷却。Build Unit 内部集成的隔热层使打印机能在上一份打印件仍在冷却时立即开始下一个任务,从而实现近乎连续的运行。

盲插式电源和数据连接器可在不到五分钟的时间内完成 Build Unit 的更换,无需手动布线或对准。

将 Fuse X1 Build Unit 推入 Fuse Sift X1 的人员

冷却后,将 Build Unit 推到 Fuse Sift X1 中,以干净、免接触的工作流程去除粉末。在密封手套箱内,操作人员和工作区均可保持清洁,按下按钮即可从 Build Unit 中取出打印成品。

在 Fuse Sift X1 内去除粉末的部件

集成压缩空气枪使操作人员能够在几秒钟内从部件中回收粉末,取代了缓慢的手动刷洗过程。去粉后,将部件通过内置部件舱口转移到转运箱中,从而腾出工作台空间。与此同时,一体化粉末输送系统会将旧粉末从 Fuse Sift X1 自动输送到 Mix Kit。Fuse Sift X1 可容纳 3-5 次完整构建的旧粉,可在不影响清理工作的情况下保持大批量操作顺利进行。

Fuse Blast 内部正在清洁大量小部件。

从 Fuse Sift X1 中取出部件后,将其转移到 Fuse Blast 中进行清洁和抛光。Fuse Blast High Capacity Kit 现在容量提高了 50%,可用于更大尺寸的部件和更大批量的生产。该套件是一种即插即用的升级方案,包含一个大直径滚筒篮,开口尺寸为 400mm,而标准篮的开口尺寸为 270mm,相当于处理两到三个 Fuse 1+ 30W 的成型体积。

对于已经拥有 Fuse 1 生态圈的用户,High Capacity Kit 可以在大约三分钟内轻松添加到现有的 Fuse Blast 中,从而解锁处理 Fuse X1 部件或多个 Fuse 1 和 Fuse 1+ 30W 构建的能力。

Fuse X1 Powder Conveyor 旁边的人员

Fuse X1 Vacuum Conveyor 是粉末输送系统的核心组件。一台设备用于将新粉末装入 Fuse X1 打印机,另一台则负责将经过筛分的回收粉末从 Fuse Sift X1 输送至 Mix Kit。

添加第三个 Fuse X1 Vacuum Conveyor 可增加容量,从而能够在纤维桶中存储混合粉末或旧粉末。

借助 AI 驱动的 Print Intelligence™ 实现可靠性

Formlabs 工程师以 Fuse 1+ 30W 的技术为基础,开发出适用于 Fuse X1 的 AI 驱动智能打印 (Print Intelligence™)。智能打印可监控、调整并保护打印流程的每个阶段,提供 Formlabs 一如既往的可靠性和易用性。

SLS 打印失败的最常见原因之一是外部碎屑。一根头发就能毁掉一次构建,并造成数千美元的停机成本。智能打印可通过实时检测部件缺陷并从后续层中选择性移除受影响部件来消除此问题。在其他打印机上,一根头发就可能导致复合缺陷,毁掉整个打印件。在 Fuse X1 上,智能打印会隔离故障并完成其余构建,从而最大限度地提高部件产量。

智能打印包括五个集成子系统:

  • AI 故障预防使用计算机视觉监控每一层,并通过实时热成像检测异常,从而在部件构建失败之前检测到异常。智能打印™可实时检测部件缺陷,并从后续层中选择性移除受影响部件,从而节省材料和时间。

  • 热管理利用 13 个独立控制的热通道,在整个成型体积内保持稳定条件,并通过温度、加热器电流和热像仪反馈进行连续感应。

  • 运动控制通过具有编码器反馈的五轴闭环运动,确保重涂机和给料器的操作一致性。

  • 系统运行状况监控通过成型室压力控制、粉量感应和联锁监控持续验证系统的就绪程度和操作稳定性。

  • 光学控制可实时调节 120W 激光器和高性能振镜的温度、电流和红外窗口清晰度,从而确保每次打印的性能始终如一。

这些子系统会在问题毁掉整个打印件之前监控打印过程,节省时间和材料,并确保在需要时交付部件。

将 Fuse X1 引入内部

传统的粉末床熔融 3D 打印机需要耗资巨大的设施建设、专用暖通空调和技术人员进行多日安装,而 Fuse X1 可以通过标准门进行运输,并在不到一小时的时间内完成安装,让您在第一天就能开始打印。只需要单相电源和外部氮气,无需改造设施即可进行安装和打印。

Fuse X1 与更大的 EOS P3 和 HP 5200 的占地面积对比图

Fuse X1 打印机的占地面积不到 EOS P3 或 HP 5200 的 50%。

Fuse X1 的占地面积为 1.3m2,仅为传统工业级打印机的一半。这意味着在同样的空间内可以容纳两倍数量的打印机,从而最大限度地提高每平方米的产量,即使是小型原型实验室也可以生产大型部件。

实现伟大创意的工具

Formlabs 致力于打造让人人都可以实现奇思妙想的工具。借助 Fuse X1 生态圈,用户现在可以使用大幅面工业级 SLS 打印机,生产比以往更大的部件或更高产量的部件,同时降低单件成本。

浏览 Fuse X1 生态圈,了解更多信息或联系销售人员开始打印。