Formlabs Fuse X1 : le nouveau système SLS triple le rendement et réduit de moitié les coûts de production
Au cœur du lancement : All3DP s'est entretenu avec le chef de produit SLS de Formlabs pour examiner l'ingénierie derrière la Fuse X1, ses innovations et ses promesses de performances considérables.
Formlabs a vu les choses en grand pour sa célèbre imprimante 3D à frittage sélectif par laser (SLS), la Fuse 1+ : l’entreprise la transforme en une nouvelle machine industrielle grand format appelée Fuse X1, disposant d’un volume d’impression environ 7,5 fois supérieur à celui de la 1+.
Avec un prix deux fois moins élevé que celui des imprimantes 3D SLS de taille similaire, Formlabs tente de lever plusieurs obstacles à la fois pour rendre l’impression SLS plus accessible à un plus grand nombre de fabricants. En proposant un grand volume d’impression, une haute densité d’agencement, un besoin réduit de renouvellement de poudre, une gestion automatisée des matériaux, une surveillance des échecs par IA, une alimentation électrique standard et une grande facilité d’utilisation, l’entreprise vise à permettre davantage de productions SLS en interne plutôt que d’externaliser, d’attendre les moules ou d’acheter des systèmes beaucoup plus onéreux.
All3DP s’est entretenu avec le responsable des produits SLS de Formlabs, Matthew Ewertowski, pour parler du public cible de cette machine et de la façon dont Formlabs s’est, une fois de plus, donné pour mission de mettre le SLS à la portée d’un plus grand public dans le domaine de la fabrication additive.
« Avec la Fuse originale, nous avons transformé la façon dont les gens utilisent le SLS et créé une nouvelle catégorie de produits », explique Ewertowski. « Nous avons constaté que 95 % des utilisateurs de la Fuse n’avaient jamais utilisé la technologie SLS auparavant. » Aujourd’hui, beaucoup de ces clients cherchent à faire la transition vers un système industriel plus grand.
Ewertowski affirme que Formlabs a observé les leaders du marché SLS grand format et a cherché à proposer un « système industriel qui ne serait pas seulement moins coûteux, mais qui pourrait également produire des pièces avec un rapport coût-efficacité extrêmement élevé », voire de concurrencer le moulage par injection.
Conçue pour les fabricants, les équipes d’ingénierie, les développeurs produit et les services d’impression 3D, la Fuse X1 veut faire de l’ombre aux machines SLS d’EOS, 3D Systems et Farsoon (ainsi que les MJF de HP), tout en arrivant avec un prix beaucoup plus bas. Mais comment se positionne-t-elle en termes de fonctionnalités ?
Un coût par pièce plus bas ?
Selon Formlabs, la Fuse X1 est conçue pour fournir des pièces de qualité production tout en offrant « un coût par pièce inférieur de 50 % par rapport aux anciennes imprimantes SLS industrielles et MJF. » La manière exacte d’y parvenir est nuancée.
Comparaison d’imprimantes SLS de taille similaire
Comparer le rendement entre les systèmes SLS est difficile car les fabricants ne rapportent pas les performances de manière standardisée, et certains ne publient même pas les chiffres clés. Une entreprise peut citer des kilogrammes de matériau imprimés par heure, une autre des litres de volume d’impression par heure, tandis que d’autres mettent l’accent sur la vitesse de balayage, les gains de productivité ou la disponibilité de la machine sans fournir de référence directement comparable.
La production réelle dépend également de facteurs au-delà du laser, notamment le volume d’impression, la densité d’agencement, l’épaisseur de couche, le taux de renouvellement du matériau, le temps de refroidissement, la manipulation de la poudre, le temps de préparation, le logiciel d’imbrication, le flux de travail de dépoudrage et le taux d’échec. Par conséquent, toute promesse de rendement supérieur nécessite un contexte : le matériau, la géométrie de la pièce, les hypothèses d’agencement, la durée totale du cycle d’impression et le flux de travail de post-traitement doivent être connus avant qu’un système SLS puisse être équitablement comparé à un autre.
La Fuse X1 a une vitesse d’impression par volume traité légèrement plus lente que l’EOS P3, mais Ewertowski affirme que « globalement, lorsque vous prenez en compte les gains d’agencement, le temps total pour changer les impressions et la facilité de le faire, vous pouvez obtenir un rendement considérablement plus élevé que pratiquement n’importe quel autre concurrent sur le marché. »
L’argument principal de Formlabs concernant la Fuse X1 n’est pas tant qu’elle surpasse toutes les machines industrielles SLS ou MJF sur tous les plans, mais plutôt qu’elle permet d’accéder à un processus de fabrication par fusion sur lit de poudre, adapté à la production et au grand format, à un prix et dans des conditions techniques qui permettent à davantage d’entreprises de l’adopter.
Bien que la Fuse X1 ne soit pas seulement une Fuse plus grande (puisqu’elle possède une technologie nouvelle et améliorée), Formlabs affirme qu’elle est aussi facile à utiliser, voire plus, que la Fuse de bureau d’origine.
« Vous la configurez, vous mettez la poudre, appuyez sur démarrer et vous imprimez », déclare Ewertowski.
Des nouveautés pour la gamme Fuse
La nouvelle technologie sur la Fuse X1 englobe l’Adaptive Temperature Control et la Print Intelligence basée sur l’IA.
L’Adaptive Temperature Control est décrit comme une nouvelle architecture thermique qui maintient des conditions d’impression stables dans tout l’habitacle. Alors qu’EOS et 3D Systems disposent également d’un contrôle thermique en temps réel, Formlabs affirme que son système collecte et traite 700 fois plus de données thermiques par seconde que sa Fuse 1+ 30 W, en utilisant 13 zones thermiques indépendantes pour maintenir une température précise de la poudre tout au long d’une impression.
La technologie Print Intelligence utilise la vision par ordinateur et l’imagerie thermique en temps réel pour surveiller chaque couche d’une impression. Ces fonctionnalités se trouvent également sur d’autres unités SLS industrielles, mais Formlabs indique que son système peut non seulement détecter les anomalies avant qu’une impression n’échoue, mais aussi retirer sélectivement les parties affectées des couches suivantes, afin que l’impression puisse continuer, augmentant l’efficacité et réduisant le gaspillage de temps et de matériaux.
Il y a des commodités pratiques, comme l’unité de fabrication modulaire et le fait que la Fuse X1 passe par une porte standard, fonctionne sur une alimentation monophasée courante et ne nécessite pas de système de climatisation (CVC) spécialisé. Elle nécessite tout de même une atmosphère d’azote pour fonctionner. Formlabs affirme que l’unité peut être installée en une heure environ.
Un choix technique notable est le laser à fibre d’ytterbium de 120 W, plutôt que les lasers CO₂ courants dans les plus grands systèmes SLS polymères. Formlabs indique que le laser à fibre réduit les coûts, l’entretien et la complexité de l’alignement, mais reconnaît également que le nylon absorbe naturellement les longueurs d’onde du laser CO₂, tandis que le SLS à laser à fibre nécessite un élément absorbant dans la poudre propriétaire. L’entreprise affirme que la Fuse X1 utilise le même matériau en nylon 12 que la Fuse 1+ 30W.
Au lancement, le système ne prendra en charge que la poudre de nylon 12 de Formlabs, avec un taux de renouvellement déclaré de 30 % de poudre fraîche pour 70 % de poudre réutilisée. Formlabs indique que des matériaux supplémentaires sont prévus, dont le nylon 11 d’ici la fin 2026, et le nylon 12 chargé de fibre de verre, ainsi que du TPU (polyuréthane thermoplastique) d’ici la mi-2027, avec un mode de matériaux ouverts qui sera également disponible. L’avantage immédiat est plus marqué pour les équipes imprimant beaucoup de prototypes en PA12, d’outillage, de fixations, de boîtiers, d’aides à la production et de pièces polymères d’utilisation finale, plutôt que pour celles qui ont besoin d’une plateforme SLS industrielle multi-matériaux mature dès le départ.
Parmi les autres spécifications de la Fuse X1, on trouve :
- Taille du spot laser de 330 µm
- Épaisseur de couche standard de 110 µm
- Taille minimale des détails de 0,6 mm (PA12)
Selon l’entreprise, les tests de précision dimensionnelle sont toujours en cours.
L’agrandissement de tout l’écosystème
L’imprimante Fuse X1 est compatible avec le nouveau Fuse Sift X1 pour la récupération de la poudre, le Convoyeur à Vide de la Fuse X1 pour le transport automatisé, et une nouvelle configuration haute capacité de la Fuse Blast pour le sablage abrasif et le polissage.
Le Sift X1 contient de 3 à 5 impressions complètes de poudre usagée et dispose d’air comprimé en option pour récupérer la poudre plus rapidement et réduire le brossage manuel et le nettoyage des pièces. Formlabs affirme vouloir proposer un écosystème complet de bout en bout, mais ne communique pas encore les prix de ces appareils.
Ce qu’en disent les premiers clients
Formlabs rapporte que les clients en accès anticipé, notamment Tesla, Radio Flyer et Autotiv Manufacturing, ont déjà commencé à utiliser la Fuse X1 pour le développement et la production, imprimant plus de 30 000 pièces au cours des quatre derniers mois.
Bien sûr, ces trois entreprises ont toutes des témoignages enthousiastes sur leur expérience avec la machine, disponibles sous forme d’études de cas sur le site de Formlabs. Ce qui est vraiment utile, cependant, c’est ce qu’elles ont imprimé, combien de temps cela a pris et les comparaisons directes qu’elles ont pu faire avec leurs systèmes SLS existants.
« Sur la Farsoon [SS403P], l’exécution du volume d’impression complet prend environ 70 heures. » explique Evan LaBelle, PDG d’Autotiv Manufacturing, un bureau de services basé dans le New Hampshire. La Fuse X1 […] peut effectuer un cycle toutes les 24 heures, ce qui permet d’augmenter le rendement d’un facteur trois. »
Radio Flyer possédait déjà une Formlabs Fuse 1+ SLS pour les prototypes, mais devait encore externaliser des impressions plus importantes vers un service externe, ce qui prenait des semaines. Le volume d’itérations n’était pas suffisant pour justifier l’acquisition en interne d’une SLS plus grande à environ 200 000 $. « Avec la Fuse X1, je peux effectuer trois fois plus d’itérations avec neuf fois moins de travail », déclare Agostino LoBello, ingénieur en développement de produits chez Radio Flyer. « C’est une proposition de valeur très intéressante. »
Quand pourrez-vous en acheter une ?
L’entreprise affirme que le système est disponible à la commande dès maintenant et on s’attend à ce que les expéditions commencent au quatrième trimestre 2026. Si vous souhaitez vérifier la qualité des pièces de la Fuse X1, vous pouvez en commander quelques-unes (aux États-Unis) via le nouveau service d’impression 3D en ligne de Formlabs, Form Now.
Licence : Le texte de l'article "Formlabs Fuse X1 : le nouveau système SLS triple le rendement et réduit de moitié les coûts de production" écrit par All3DP Pro est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
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