Industrieller 3D-Drucker Formlabs Fuse X1

Großformatiger SLS-Druck für Serienchargen und Prototypen

Formlabs Fuse X1 ist ein industrieller SLS-3D-Drucker, der für die Serienproduktion von Bauteilen und großformatigen Prototypen entwickelt wurde. Das Gerät verfügt über ein Bauvolumen von 330 × 330 × 565 mm, ist mit einem 120-W-Ytterbium-Faserlaser ausgestattet und bietet eine Schichtdicke von 110 µm. Das System formt Chargen von Produkten ohne separate Stützstrukturen: nicht gesintertes Pulver hält Überhänge, innere Hohlräume und Kanäle auf natürliche Weise. Das Modell ist für die Herstellung von Gehäusen, technologischen Ausrüstungen und dicht gepackten Serien optimiert.

Hauptvorteile von Formlabs Fuse X1

• Fasst große Teile und dichte Chargen. Das Bauvolumen von 330 × 330 × 565 mm (61,5 l) ermöglicht den Druck von großformatigen Produkten und die Platzierung einer erheblichen Anzahl von Teilen in einem einzigen Bauvorgang. Die hohe Packungsdichte von über 30 % nach Volumen und über 48 % nach Gewicht hilft, den gesamten Raum der Kammer effizienter zu nutzen und die Produktion pro Zyklus zu erhöhen.
• Wechselt schnell zur nächsten Aufgabe. Das herausnehmbare Modul Fuse X1 Build Unit kann in weniger als 5 Minuten herausgezogen und durch ein neues ersetzt werden. Dank der wärmeisolierten Konstruktion kühlt der fertige Bau außerhalb des 3D-Druckers ab, während im Inneren bereits ein neuer Druckzyklus läuft, was die Ausfallzeiten der Ausrüstung reduziert.
• Sorgt für schnelles Sintern des Materials. Der 120-W-Ytterbium-Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm und einem Fleckdurchmesser von 330 µm unterstützt eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und stabile Qualität der Teile, selbst bei maximaler Beladung der Kammer.
• Hält eine stabile Temperatur in der gesamten Kammer. Die wärmeisolierte Kammer, Quarzrohrheizungen und 13 unabhängige Heizbereiche kontrollieren den thermischen Modus vom ersten bis zum letzten Schicht präzise. Dies minimiert den Einfluss der Modellplatzierung auf das Druckergebnis und fördert die Erzielung homogener mechanischer Eigenschaften der Teile.
• Druckt ohne Stützstrukturen. Die SLS-Technologie verwendet nicht gesintertes Pulver als natürliche Stütze für das Modell. Dies ermöglicht die Erstellung komplexer geometrischer Formen, innerer Kanäle, Hohlräume und funktionaler Mechanismen ohne zusätzliche Operationen zur Entfernung von Stützen.
• Kontrolliert den Bau während des Betriebs. Das intelligente System Print Intelligence analysiert den Videostream und die Wärmedaten in Echtzeit mithilfe von KI-gestützter Computer Vision. Es erkennt Anomalien, lokalisiert Problemzonen und hilft, brauchbare Teile zu erhalten, ohne den gesamten Bau neu starten zu müssen.
• Benötigt eine moderate Werkstattfläche. Das Gehäuse mit den Abmessungen 157 × 83 × 193 cm beansprucht eine Grundfläche von nur 1,3 m². Dabei passt das System problemlos durch Standardtüren und erfordert keine komplexe Vorbereitung des Raums für die Installation. Der Start erfolgt maximal schnell – vom Auspacken bis zum ersten Druck vergehen weniger als 60 Minuten.
• Automatisiert das Laden und Wiederherstellen von Pulver. Der 105-l-Trichter ist mit dem Vakuumförderer Fuse X1 Vacuum Conveyor kompatibel, was den Kontakt des Bedieners mit dem Material beim Laden reduziert. Das wiederhergestellte Pulver kann automatisch zum Mix Kit-System transportiert, mit neuem Pulver im vorgegebenen Verhältnis gemischt und in den nächsten Druckzyklen wiederverwendet werden, was hilft, Materialkosten zu senken und die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu steigern.

Wie selektives Lasersintern funktioniert

Im SLS-Prozess wird eine dünne Schicht Polymerpulver fast bis zur Schmelztemperatur vorgeheizt. Anschließend sintert der Laser die Materialpartikel selektiv entsprechend dem Querschnitt des Modells, die Plattform senkt sich ab und der Auftragmechanismus verteilt die nächste Schicht. Nicht gesintertes Pulver dient als natürliche Stütze für Überhänge, Hohlräume und Kanäle im Teil, sodass der Bedarf an separaten Stützen vollständig entfällt.

Der Ytterbium-Faserlaser arbeitet mit einer Wellenlänge von 1064 nm und einer maximalen Leistung von 120 W. Der Fokusfleck mit einem Durchmesser von 330 µm (nach dem FWHM-Kriterium) und die hochpräzisen Galvanometer der vierten Generation von Formlabs sorgen für eine perfekte Positionierung des Strahls auf der Ebene. Die Schichtdicke von 110 µm bestimmt den Schritt der Bewegung entlang der Z-Achse.

Präzise Temperatursteuerung und 3D-Druckkontrolle mit Print Intelligence

Die Arbeitskammer hält eine Temperatur von bis zu 210 °C und verwendet eine Thermokammer mit Quarzrohrheizelementen und 13 unabhängigen Heizbereichen. Dieses System sorgt für eine gleichmäßige Temperaturverteilung im gesamten Bauvolumen und hilft, stabile Ergebnisse unabhängig von der Platzierung der Teile in der Kammer zu erzielen.

Print Intelligence überwacht den 3D-Druckprozess in Echtzeit mithilfe von Computer Vision und der Analyse von Wärmedaten. Das System erkennt Abweichungen während des Baus, lokalisiert Problemzonen und hilft, den Rest der Teile in der Charge zu erhalten, ohne das gesamte Projekt neu starten zu müssen. Der Bediener kann den Prozess über das Touch-Display des Druckers oder aus der Ferne über das Steuerungspanel überwachen und Benachrichtigungen über den Zustand der Ausrüstung und den 3D-Druckprozess erhalten.

Bau-Modul und Betrieb zwischen Zyklen

Nach Abschluss des 3D-Drucks wird das Bau-Modul zur Fuse Sift X1-Station für die Entnahme der Teile und die Wiederherstellung des Pulvers bewegt. Dank der automatischen Strom- und Datenverbindung erfolgt der Modulwechsel schnell, sodass die nächste Aufgabe in weniger als 5 Minuten gestartet werden kann.

Die wärmeisolierte Konstruktion sorgt für ein allmähliches Abkühlen der Teile außerhalb des Druckers, ohne den nächsten 3D-Druckzyklus zu beeinträchtigen. Dieser Ansatz hilft, die Ausfallzeiten der Ausrüstung zu reduzieren und die Produktivität des Produktionsprozesses zu steigern. Für den kontinuierlichen Betrieb kann das System mehrere Bau-Module verwenden, wobei ein Modul sich im Kühl- oder Reinigungsstadium befindet, während ein anderes bereits in einer neuen Aufgabe eingesetzt wird.

Vorbereitung der Modelle und Steuerung des 3D-Druckprozesses

PreForm ist die firmeneigene Software von Formlabs zur Vorbereitung der Modelle für den 3D-Druck. Das Programm optimiert automatisch die Platzierung und Dichte der Charge im dreidimensionalen Volumen, ermöglicht die Fixierung der Ausrichtung bestimmter Teile und unterstützt die Formate .STL, .OBJ, .3MF, STEP, SolidWorks und CATIA. Das fertige Projekt wird im Ausgangsformat .FORM gespeichert.

Die Übertragung der Dateien auf den Drucker erfolgt über Wi-Fi (2,4/5 GHz), Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s) oder USB-C-Port. Der große Touchscreen mit einer Diagonale von 15,55 Zoll und einer Auflösung von 1080 × 1920 zeigt die Aufgabenwarteschlange, das Kameravideo und Servicemeldungen an. Das Cloud-Dashboard ermöglicht die Fernüberprüfung des Arbeitsstatus und die Einrichtung von Benachrichtigungen per E-Mail oder SMS.

Sicherer Umgang mit Pulver und Filtersystem

Formlabs Fuse X1 ist mit einem Luftaufbereitungssystem ausgestattet, das an ein externes Inertgas angeschlossen werden kann. Zur Luftreinigung wird ein zweistufiges Filtersystem mit austauschbaren HEPA- und Kohlefiltern verwendet, und die gefilterte Luft wird über das Abluftsystem abgeführt. Für die Arbeit mit Pulverm aterialien kann der Drucker in die Fuse X1-Ökosystemausrüstung integriert werden, die den Transport, das Mischen und die Wiederherstellung des Pulvers automatisiert und die Anzahl der manuellen Vorgänge während des Produktionsprozesses reduziert.

Nach dem Standard IEC 60825-1:2014 gehört der Formlabs Fuse X1 zur Laserklasse 1. Das Lasersystem verwendet einen Ytterbium-Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm und einer Leistung von bis zu 120 W, wobei die zugängliche Strahlung während des normalen Betriebs innerhalb der Anforderungen der Klasse 1 liegt. Die Ausrüstung entspricht auch den Sicherheitsstandards UL 2011, CSA C22.2 No. 301, EN 60204-1, IEC 60825-1 und IEC 62368-1.

Wo wird Formlabs Fuse X1 eingesetzt

Der Formlabs Fuse X1 ist für die Herstellung von funktionalen Teilen, Prototypen und Serienchargen im SLS-Druckverfahren konzipiert. Dank des Arbeitsbereichs von 330 × 330 × 565 mm, des Fehlens von Stützen und der Möglichkeit der dichten Platzierung von Modellen in der Kammer eignet sich das System für Produktions- und Ingenieuraufgaben unterschiedlicher Komplexität, nämlich:

• Herstellung von funktionalen Prototypen und Forschungsproben;
• Druck von großformatigen Gehäusen, Paneelen, Halterungen und Konstruktionselementen;
• Serien- und Kleinserienproduktion fertiger Teile;
• Technologische Ausrüstung, Schablonen, Bohrschablonen und Montagevorrichtungen;
• Teile mit komplexer Geometrie, inneren Kanälen und Hohlräumen;
• Ersatzteile und Komponenten für die Produktion;
• Produkte für die Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und Industriebranchen.

Die SLS-Technologie ermöglicht den Druck komplexer Konstruktionen ohne Stützelemente, was die Herstellung von Teilen mit inneren Kanälen, Gitterstrukturen und anderer komplexer Geometrie vereinfacht. Dank der hohen Packungsdichte in der Arbeitskammer wird der Fuse X1 effektiv für die Serienproduktion einer großen Anzahl von Produkten in einem Zyklus eingesetzt.

Materialien und kompatible Ausrüstung

Der Formlabs Fuse X1 unterstützt die Arbeit mit dem firmeneigenen Material Nylon 12 Powder, das zur Herstellung von funktionalen Prototypen, technologischen Ausrüstungen und Endteilen verwendet wird. Das System ist auch mit Pulvermaterialien für Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm kompatibel, was die Verwendung von Fremdpulvern gemäß den Anforderungen des Produktionsprozesses ermöglicht.

• Fuse Sift X1. Station zur Entnahme fertiger Teile und Wiederherstellung von nicht gesintertem Pulver. Ausgestattet mit einer hermetischen Arbeitskammer und integrierten Werkzeugen zur Reinigung der Teile.
• Fuse X1 Mix Kit. System zum automatischen Mischen von neuem und wiederhergestelltem Pulver im vorgegebenen Verhältnis vor der Wiederverwendung.
• Fuse X1 Vacuum Conveyor. Vakuumsystem zum Transport von Pulver zwischen Drucker, Fuse Sift X1-Station und Mix Kit, das die Anzahl der manuellen Vorgänge reduziert.
• Fuse Blast. Ausrüstung zur Reinigung und Endbearbeitung von SLS-Teilen nach dem Druck.
• Fuse Blast High Capacity Kit. Set mit einem Large Tumbler-Korb mit einem Durchmesser von 400 mm zur Bearbeitung größerer Chargen von Teilen in einem Zyklus.
• Fuse X1 Build Unit. Austauschbare wärmeisolierte Baukammer, die es ermöglicht, die nächste Aufgabe zu starten, ohne auf das vollständige Abkühlen des vorherigen Baus zu warten.

Die Verwendung der Fuse X1-Ökosystemausrüstung hilft, den Produktionszyklus zu automatisieren, die Wiederverwendung von wiederhergestelltem Pulver zu organisieren und die Produktivität der Serien-SLS-Produktion zu steigern.

Technische Spezifikationen von Formlabs Fuse X1

Tipps zur Nutzung des Formlabs Fuse X1

• Halten Sie die Bedingungen im Raum ein. Stellen Sie eine stabile Temperatur im Bereich von 18–28 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von nicht mehr als 30 % sicher. Das Polymerpulver sollte streng nach den offiziellen Anweisungen von Formlabs für den jeweiligen Materialtyp gelagert werden.
• Arbeiten Sie sicher mit Pulver. Verwenden Sie bei allen Manipulationen mit dem Material die im Sicherheitsdatenblatt (MSDS) angegebenen persönlichen Schutzausrüstungen (PSA). Verwenden Sie zur Reinigung des Arbeitsbereichs nur einen speziellen geerdeten antistatischen Staubsauger; vermeiden Sie vollständig das Vorhandensein von Funkenquellen oder offenem Feuer in der Nähe des Geräts.
• Warten Sie auf die vollständige Abkühlung des Baus. Entfernen Sie die Teile niemals vorzeitig aus dem Modul, wie es der Algorithmus des Herstellers vorschreibt. Der Versuch, mit heißem Pulver zu arbeiten, erhöht das Risiko von Verletzungen und Verbrennungen erheblich, und das vorzeitige Auspacken kann zu irreversiblen thermischen Verformungen (Verziehen) der Produkte führen.
• Überprüfen Sie das Ergebnis vor der Serienproduktion. Führen Sie vor dem Start einer großen Charge unbedingt einen Test-3D-Druck von Testmodellen durch. Bewerten Sie die Genauigkeit der geometrischen Abmessungen, die Qualität der Endoberfläche und die realen mechanischen Eigenschaften der Teile. Alle Zyklusparameter und festgestellten Abweichungen sollten vom Bediener sorgfältig im Arbeitsprotokoll des Geräts festgehalten werden.

Warum sollten Sie den Formlabs Fuse X1 bei Center 3D Print kaufen?

Als offizieller Vertreter von Formlabs garantiert Center 3D Print einen fairen Preis, autorisierten Service und Herstellergarantie für alle Geräte. Seit 2012 spezialisiert sich unser Team auf professionelle Ausrüstung für die additive Fertigung und berät Produktionsingenieure, wissenschaftliche Einrichtungen und industrielle Dienstleistungsbüros in ganz Polen und der EU bei der Auswahl von Geräten, der Vorbereitung des Produktionsstandorts und der Integration in den Arbeitsprozess. Das SLS-System Fuse X1 ist ein komplexer Produktionskomplex, daher bieten wir technische Beratung vor dem Kauf, koordinieren die Lieferung, führen die Vorbereitung für den Anschluss an das Stromnetz durch und konfigurieren die PreForm-Software. Kontaktieren Sie unsere Spezialisten, um Lieferzeiten, zusätzliche Konfigurationen und die Eignung des Fuse X1 für Ihre Produktionsvolumina und Anforderungen an die Teile zu besprechen.