デジタルファクトリー 株式会社

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SLS方式3Dプリンタ「Fuse1&Fuse 1+30W」

SLS方式3Dプリンタ Fuseシリーズ

世界中のユーザーから選ばれてきた光造形機Form 2/3+の開発元であるFormlabs社が、新たなテクノロジーを搭載しリリースしたSLS式3Dプリンタシステム『Fuse(ヒューズ)』。
高出力レーザーでナイロンパウダーを焼結させることで造形を行い、耐久性の高いプロトタイプまたはエンドユース用のパーツまで幅広い用途での利用が期待されます。ソフトウェアから後処理までシステマチックに連動しており、とても取扱いしやすいSLS方式3Dプリンタです。

また、最大限の生産量と最小限の材料ロスを実現するため開発された「Fuse 1+30W」(フューズ1プラス30ワット)は、かつてない造形スピードと、より広範な材料への対応が実現されました。さらなる造形スピード向上、オプションの窒素充填装置の使用により、高い材料リサイクルを実現しています。

Form 3

  • 直感的

    Fuse 1は、最小限のメンテナンスで済むように設計されています。フルカラータッチスクリーンインターフェースは、印刷やメンテナンスのすべてのステップをガイドします。
  • 手頃な価格

    装置コストの削減、手頃な価格の材料、効率的なパウダーリサイクルなど、Fuse 1は産業用品質のSLS 3Dプリントのためのスマートな選択です。
  • 効率的

    プリントのセットアップからパウダーの回収まで、使いやすいハードウェアとソフトウェアは、すべてのステップでお客様の効率を最大化するように設計されています。

SLS方式3Dプリンタとは

SLS方式(粉末焼結積層造形法)とは、高出力レーザで粉末状の材料を焼結させ入力形状を作り上げていく積層造形技術です。
高強度な材料を使用することができ、製作単価が低く、生産性が高いため、機能性試作造形からカスタム製造などの多品種少量生産にまで至る幅広い用途に適しています。
粉末材料の取扱、比較的大型で高額なシステムにより導入ハードルが高い側面がありましたが、Fuseシリーズはそれらの概念を取り払う画期的なシステムとして開発されました。

 

SLS方式と他の方式の違い

SLS方式

工法 粉末状の樹脂にレーザーを照射し焼結させて、
積み上げてモデルを造形
材料 熱可塑性樹脂(粉末)
特徴
  • ・耐久性の高いモデル
  • ・サポート材が不要で製品製造へ転用しやすい
  • ・表面がざらつく(鋳肌状)
  • ・比較的に高額なシステム(付帯設備など)
最適な用途
  • ・機能的なプロトタイプ
  • ・部品製作など多品種少量生産

その他の方式

SLA FDM マテリアルジェット
工法 液状の樹脂にレーザーを照射し硬化させて、 積み上げてモデルを造形 熱で溶かした樹脂をノズルから押出し冷却し硬化させ、 積み上げてモデルを造形 インクジェットヘッドから噴射した樹脂に紫外線を照射し硬化し、 積み上げてモデルを造形
材料 紫外線硬化樹脂(液体) 熱可塑性樹脂(フィラメント) 紫外線硬化樹脂(液体)
特徴
  • ・高精細
  • ・材料の種類が豊富
  • ・熱、紫外線などへの耐久性が劣る
  • ・サポート設計が必要
  • ・耐久性の高いモデル
  • ・小~大型まで装置が豊富
     (エントリー ~ 業務用まで幅広い)
  • ・積層が粗く、段差が目立ちやすい
  • ・高精細
  • ・材料の種類が豊富
     (フルカラー、材料混合など可能)
  • ・熱、紫外線などへの耐久性が劣る
  • ・一般的に業務用
最適な用途
  • ・小型、消臭、詳細なプロトタイピング
  • ・マスターモデル、型などの製作
  • ・ラフプロトタイプ
  • ・部品製作など多品種少量生産
  • ・大型、多数、組付けなど詳細なプロトタイピング
  • ・型などの製作
主な
3Dプリンタ
Form3シリーズ RAISE3D
ハイエンドFDM
PolyJet方式

 

Fuseシリーズが画期的なポイント

  • 造形開始から後処理までシステマチックなワークフロー
  • 省スペース/ベンチトップ型SLS3Dプリンタ
  • 設備環境含め導入しやすいシステム

紹介動画

Fuse 1

スペック表

  Fuse 1+30W Fuse 1
レーザータイプ 30W ファイバーレーザー 10W ファイバーレーザー
対応材料 Nylon12
Nylon12 GF
Nylon11
Nylon11GF
Nylon12
Nylon12 GF
Nylon11
積層厚 110㎛
対応プリント環境 空気環境
もしくは
不活性ガス環境
空気環境
材料効率 ゼロウェイスト
不活性ガス使用により高密度造形と高リサイクル性の実現
ローウェイスト
高密度造形と材料ロス低減
造形容積 (W×D×H) 16.5 x 16.5 x 30 cm
装置サイズ(W×D×H)
重量
68.5 x 64.5 x 106.5 cm,
120Kg
68.5 x 64.5 x 106.5 cm,
114Kg
後処理装置 Fuse Shift
本体サイズ:99.1 x 61.0 x 188.8cm,
93Kg
接続 Wi-Fi (2.4 GHz)
Ethernet (1000 Mbit)
USB 2.0
ソフトウェア PreForm

Fuse 1 と Fuse 1+30Wの違い

使いやすさと高機能モデル造形能力を兼ね備えたFuse 1をベースとし開発されたFuse 1+30Wはさらなる安定した高速造形を実現いたしました。
 

Fuse 1 と Fuse 1+30Wの共通点

  • 使いやすいワークフロー
  • 設置環境など
  • ソフトウェアPreForm
  • 後処理機Fuse Sift
  • ビルドチャンバー
  • Nylon 11CFを除いた材料

Fuse 1+30Wの進化ポイント

造形スピード

最大12.5m/秒のスキャンスピードを持つ30Wの強力なレーザーを採用し、高精度な製品製造を環境を提供します。

高機能な工業用材料

より機能性の高いNylon 11CF材に対応しています。改善されたパウダー供給システムと不活性ガス環境でのプリントオプションにより、新材料への対応が可能となり、既存材料使用時もより優れた機械的特性を引き出します。

ゼロウェイストでより高い費用対効果

パッキング密度とパウダーのリサイクル性を最適化することで、材料ロスゼロでのプリントを実現し、部品あたり製造コストを引き下げることが可能です。

窒素充てん装置オプション

窒素充てん装置を取り付けることができ、材料の機械的特性の安定と高いリサイクル率を実現します。
(窒素充てん装置の取り付けは必須ではございません。)

特徴

*Fuseシリーズは便利で直感的なワークフローを実現するためのシステムが構築されています。
 

速くてシンプルなプリントセットアップ

プリントセットアップソフトPreFormを使用し、データファイルのインポート、モデル配置、印刷時間の見積、プリンタの監視、ジョブライルのアップロードを行います。
Preformのアルゴリズムは、多数のモデルを自動的に配置することができます。

扱いやすいシステム管理

造形を行う際には、直感的な操作が可能なユーザーインターフェースが用意されており、すべてのステップを案内してくれます。
タッチスクリーンにはプリントベッドのライブストリームが表示され、新しいレイヤーが形成されていく様子を見ることができます。このカメラの映像はPreFormのコンピュータからも見ることができるので、デスクを離れずに印刷をモニターすることができます。また、ダッシュボード機能で、クラウドベースでプリンタ、チーム、消耗品を追跡管理できます。

信頼性の高い安定した造形

ナイロンパウダーを層ごとに融合させるSLS方式では、プリント中に未使用の粉末が部品をサポートするため、サポート構造を必要とせず、複雑で相互に接続されたデザインを造形することができます。
Fuse 1は、独自の『Surface Armor』テクノロジーを採用しており、造形するパーツの表面を覆うように半焼結させます。これにより、高い機械的特性と表面仕上げを実現しています。

安全で効率的な材料回収

オールインワン粉末材回収ステーション「Fuse Sift」は、部品の取り出し、パウダーの回収、保管、混合を1台の装置で行う優れたエコシステムを実現します。
陰圧システムで粉末の飛散を防ぎながらプリント後の粉末除去、未溶融パウダーの回収します。材料の再利用性を最大化しながら製造コストも最小化を目指し、粉末の取扱を安全で簡単にするだけでなく、SLSの運用コストも効率化します。

材料の自動混合とリサイクル

Fuse Siftは、使用済みパウダーと新品のパウダーを自動的に分配・混合するので、廃棄物の削減や材料供給の管理が可能です。

ノンストップスループットを実現

着脱可能な造形スペースであるビルドチャンバーを追加することで、Fuse本体 と Fuse Siftが情報共有し、連続プリントが可能となりダウンタイムを削減します。
特別なクールダウンシステムを導入し、プリントが終了してから1~2時間後にプリントを開始することができます。

材料

Fuseシリーズ3Dプリンタに最適化して開発された高機能SLS材料では、そのまま実製品に使用可能な部品が3Dプリントで製造できます。素材、ハードウェア、ソフトウェアが一体となって開発・検証されているため、最高のパフォーマンスを発揮しながら、パーツあたりのコストを最適化することができます。

Nylon 12(ナイロン12)

ナイロン12粉末材は、強度とディテール表現のバランスに長けており、機能的な試作から複雑なアセンブリや耐久性のある部品の最終生産まで、高い能力を発揮する素材で、Fuse1用に開発されたものです。

引張強さ 50MPa
破断伸度(X/Y) 11%

ナイロン12が適しているアプリケーション
・ハイパフォーマンス・プロトタイピング
・小ロット生産
・恒久的なジグ、フィクスチャ、およびツーリング
・生体適合性、滅菌可能な部品

Nylon 11(ナイロン11)

ナイロン11パウダーは、延性の高い堅牢な部品のための、機能的な試作や小ロット生産用の高性能ナイロン素材です。ナイロン12パウダーと比較して、ナイロン11パウダーは柔軟性があり、タフさがあり、薄肉の印刷にも適しています。

引張強さ 49MPa
破断伸度(X/Y) 40%

ナイロン11が適しているアプリケーション
・耐衝撃性のある試作品・治具・固定具
・薄肉のダクトや筐体
・スナップ、クリップ、ヒンジ
・義肢,装具

Nylon 12GF(ナイロン12GF)

ガラス充填により剛性と耐熱性を向上し、より過酷な環境での使用に耐えられるよう開発された強化材料です。Nylon 12 GFパウダーは、構造的な剛性と耐熱性が重視される機能部品等の実製品用パーツ製造時にお選びいただきたい材料です。 

引張強さ 2800MPa
荷重たわみ温度 113℃(@1.8Mpa)

ナイロン12GFが適しているアプリケーション
・高い強度が求められる冶具や固定具、交換部品
・恒常的な負荷に晒されるパーツ
・ねじ部を備えたパーツやソケット
・高温環境下に置かれるパーツ

Nylon 11CF(ナイロン11CF)

ナイロン材と炭素繊維材の長所を兼ね備えた複合材料で、金属部品の置き換えに対応可能な強度と優れた機能性を備えつつも軽量な本材料は特に自動車や航空宇宙等のモビリティ製品に適した実製品向け材料です。Nylon 11 CFパウダーは、繰り返しの衝撃に強く耐熱性にも優れています。

曲げ強度 110MPa
引張弾性率(X軸) 5.3GPa
荷重たわみ温度 178℃(@1.8Mpa)

ナイロン11CFが適しているアプリケーション
・金属部品からの置き換えや交換部品
・生産・組立用治具や固定具
・強い衝撃に晒される部品
・炭素繊維複合材での機能部品

*Nylon 11CF(ナイロン11CF)はFuse 1+30Wでのみ使用可能です。

材料のリサイクル

シンプルで効率的な粉体リサイクルで素材を有効活用しましょう。

Fuse 1のタッチスクリーンで希望のリフレッシュレートを設定するだけで、Fuse Siftのパウダー回収ステーションが自動的にパウダーを混合し、次回の印刷に再利用できるようにします。

リフレッシュレートとは?
SLS 3Dプリンタが、新しい粉末とリサイクルされた粉末を混ぜて印刷する能力のこと。粉体リフレッシュ率とは、印刷に必要な新しい粉体の最小比率のことです。

リフレッシュレート 30%は、70%のリサイクルパウダーを使用する事になります。

造形サンプル

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