Wir feiern 10 Jahre 3D-Druck von Formlabs

In diesem Monat jährt sich die Gründung von Formlabs zum zehnten Mal. Etwas mehr als ein Jahr nach dem Start in einem Klassenzimmer am MIT startete Formlabs am 26. September 2012 unsere Form 1 Kickstarter-Kampagne mit einem einfachen Pitch:Hochauflösender 3D-Druck gehört auf Ihren Desktop.

Im Jahr 2010 gab es viel Hype und Begeisterung um den 3D-Druck, aber niemand verstand die Auswirkungen, die er in den nächsten zehn Jahren haben würde. Im Jahr 2010 galt eine 3D-gedruckte Beinprothese im Wert von 5.000 US-Dollar als Zeichen dafür, dass die Branche erschwinglicher wurde. Zu dieser Zeit war der FDM-3D-Druck die wichtigste Drucktechnologie, die auf dem Desktop verfügbar war, mit einem starken Fokus auf Heimwerker und Bastler. Professionelle SLA- und SLS-3D-Drucker kosten über 100.000 US-Dollar, was bedeutet, dass nur einige wenige große Unternehmen Zugang zu ihnen hatten.

Formlabs wurde gegründet, weil der Markt einen erschwinglichen, hochwertigen SLA-3D-Drucker benötigte. Wir dachten, es gäbe eine enorme Chance, Designern und Kreativen auf der ganzen Welt die Möglichkeit zu geben, ihre digitalen Kreationen zum Leben zu erwecken.

Zehn Jahre später und neun Jahre nach unserem Kickstarter wollten wir innehalten, um diese Frage zu beantworten:Was haben die Leute in den letzten zehn Jahren gedruckt? Mit der Macht, alles zu erschaffen, was haben sie gemacht? Hier sind zehn Projekte, die uns auffallen.

3D gedruckte COVID-19-Tupfer

Während sich COVID-19 weltweit ausbreitete, wirkte sich der Mangel an Testtupfern auf die Gesundheitssysteme auf der ganzen Welt aus. Teams auf der ganzen Welt begannen mit der Arbeit an neuen Designs für 3D-gedruckte Nasen-Rachen-Abstrichtupfer (NP), um Engpässe in der Lieferkette zu beheben. Ein Team der Abteilung für klinische 3D-Anwendungen von USF Health erstellte ein erstes Design, das mit Northwell Health zusammenarbeitete und mit Formlabs zusammenarbeitete, um Prototypen zu entwickeln und sichere Materialien für eine 3D-gedruckte Alternative. Über eine Woche hinweg entwickelten die Teams gemeinsam einen Nasenabstrich-Prototyp und testeten ihn in den Labors von USF Health und Northwell Health. In zwei Tagen entwickelten USF Health und Northwell Health Prototypen mit den 3D-Druckern von Formlabs und biokompatiblen, autoklavierbaren Harzen.

In den nächsten 12 Monaten half das Design von USF Health dabei, über 70 Millionen Nasenabstriche in 50 Ländern zu erstellen.

In Singapur machte sich ein Gesundheitskonsortium unter der Leitung von Dr. Ho Chaw Sing an die Arbeit, um ein eigenes Testtupfer-Design zu entwickeln. Dr. Ho Chaw Sing, der Geschäftsführer des National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC), rief Formlabs und unseren Vertriebspartner Eye-2-Eye Communications zur Unterstützung bei der schnellen Entwicklung eines klinisch validierten, kostengünstigen 3D . auf gedruckter Nasopharyngeal (NP)-Tupfer zur Bekämpfung drohender Lieferkettenengpässe.

'Wir sind sehr stolz darauf, im weltweiten Kampf gegen COVID-19 zu helfen. NP-Tupfer ermöglichen Tests, die ein entscheidendes Element bei der Bekämpfung der Pandemie sind, und das Projekt Python wird Singapur mit erheblichen inländischen Produktionskapazitäten dieser Tupfer versorgen. Wir haben jetzt dazu beigetragen, Produktionsstätten für Tupfer in mehreren Ländern auf der ganzen Welt aufzubauen, was ein Beweis für die Agilität und die verteilten Fertigungskapazitäten ist, die der 3D-Druck bieten kann.“

Formlabs-CEO Max Lobovsky

Dávid Lakatos, Chief Product Officer von Formlabs, sagte:„Der Ausbruch der COVID-19-Pandemie hat die Anfälligkeit unserer aktuellen Produktions- und Lieferkettennetzwerke deutlich gemacht. Die Druckfarm von Formlabs fungiert als Brückenfertigungstool, das schnell und zuverlässig eingesetzt werden kann, wenn traditionelle Fertigungsmethoden aufgrund von Lieferkettenausfällen ins Stocken geraten. Während wir weiterhin mehr über COVID-19 erfahren und die erforderliche Infrastruktur zum Schutz vor der nächsten Viruswelle oder sogar der nächsten Pandemie aufbauen, steht Formlabs bereit, Sie zu unterstützen.“

In den nächsten zehn Jahren wird der 3D-Druck weiterhin große Auswirkungen auf das Gesundheitswesen haben, von Modellen für präoperatives Training bis hin zur Behebung von Lieferkettenengpässen.

New Balance & Rückprallharz

2017 ging New Balance eine Partnerschaft mit Formlabs ein, um ein 3D-Druck-Produktionssystem zu entwickeln, das neue Möglichkeiten und Chancen für Innovationen im Schuhbereich ermöglicht. Die ersten Ergebnisse dieser Partnerschaft wurden ein paar Jahre später mit der Ankündigung bekannt gegeben, dass die 990 Sport TripleCell an Geschäfte in den Vereinigten Staaten ausgeliefert werden würde. der 990S stieß auf große Nachfrage, da das Modell schnell ausverkauft war.

Formlabs und New Balance verwenden ein maßgeschneidertes Harz für Schuhe – Rebound Resin. Maßgeschneiderte Materialien waren neu für Formlabs und neu für die Branche – sie ermöglichten es Unternehmen, ein maßgeschneidertes, produktionsgerechtes Material zu drucken, das speziell für ihre Anwendung entwickelt wurde. In diesem Fall handelte es sich um ein Material, das die tägliche Abnutzung eines Schuhs überstehen konnte.

"Eines der Dinge, die für uns wirklich aufregend sind, ist, dass es dem Läufer ein ganz anderes Erlebnis bietet."

Katherine Petrecca, New Balance General Manager of Footwear im Innovation Design Studio

Zu sehen, wie Verbraucher einen Schuh aus 3D-gedruckten Materialien trugen, war für Formlabs ein großer Schritt nach vorne, aber es war nicht unser erster Vorstoß in die Massenfertigung.

Massenanpassung:Gillette Razor Maker

Als Reaktion auf den zunehmenden Druck von Rasiermarken, die sich direkt an den Verbraucher richten, wandte sich der Rasiererhersteller Gillette an Formlabs, um Hilfe bei der Einführung von Razor Maker™ zu erhalten – einer Plattform für die Entwicklung und Herstellung individueller Rasierergriffe in limitierter Auflage.

Mit Formlabs 3D-Druckern als Produktionsmaschine bietet Razor Maker™ Verbrauchern die Möglichkeit, individuelle 3D-gedruckte Rasierergriffe in einer Vielzahl von Designs und Farben zu erstellen und zu bestellen, mit der Möglichkeit, benutzerdefinierten Text hinzuzufügen. Es ermöglicht Gillette auch, schnell limitierte Griffe auf den Markt zu bringen, wie zum Beispiel einen zum Gedenken an den 50. Jahrestag der Apollo-Mondlandung.

„Unsere Partnerschaft mit Formlabs und die Leistungsfähigkeit ihrer 3D-Drucker ermöglichen es den Verbrauchern, mitzubestimmen, wie ihre Rasierer aussehen sollen. Wir freuen uns, mit unseren Nachbarn in Boston zusammenzuarbeiten, um dieses bahnbrechende Konzept der Anpassung zu testen“, sagte Donato Diez, Global Brand Manager von Gillette und Mitbegründer von Razor Maker™.

Als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach Lösungen für die Massenanpassung brachte Formlabs später Factory Solutions auf den Markt. Formlabs Factory Solutions ist eine Neuinterpretation des 3D-Drucks, um die Fabrik der Zukunft für anspruchsvolle industrielle Anwendungen zu bauen und Marken wie Gillette die Möglichkeit zu geben, die Kontrolle über die Produktion zu übernehmen Infrastruktur mit additiver Fertigung für Hochdurchsatzanwendungen.

Die Zusammenarbeit mit Marken wie Gillette hat uns auch etwas Neues gelehrt:dass der hauseigene Druck auf Kleinserienfertigung skaliert werden kann, was zum ersten Mal eine echte Massenanpassung ermöglicht. Wir dachten nicht, dass wir mit großen Marken wie Gillette und New Balance zusammenarbeiten würden, als wir unseren Form 1 Kickstarter zum ersten Mal auf den Markt brachten, aber wir freuen uns sehr, die treibende Kraft hinter der Einführung des 3D-Drucks bei branchenführenden Marken zu sein.

Shirley-Technik:Krebsüberlebender bekommt neuen Kiefer

Wir haben bereits erwähnt, wie sich einige in der Medizinbranche dem 3D-Druck zugewandt haben, um bei der Erstellung von COVID-19-Abstrichen zu helfen, und es wäre einfach, diese Liste mit zehn unglaublichen medizinischen Beispielen zu füllen. Die Einführung des internen 3D-Drucks in der Medizinbranche war eine der größten Überraschungen des letzten Jahrzehnts, da der 3D-Druck eine Vielzahl neuer Anwendungen ermöglicht, von der Beschleunigung der Entwicklung medizinischer Geräte bis hin zu neuen und innovativen medizinischen Werkzeugen für Chirurgen.

Eine unserer ersten großen medizinischen Geschichten, die wir behandelt haben, war im Jahr 2016, als Shirley Anderson einen künstlichen Kiefer erhielt.

„Der traditionelle Prozess für Abformung, Modellierung, Formenherstellung und ästhetische Charakterisierung ist eine mühsame Aufgabe“, sagte Dr. Travis Bellicchi, ein Assistenzarzt an der Indiana University School of Dentistry, der sich auf Kiefer- und Gesichtsprothetik spezialisiert hat. Die Prothese war so unbequem, dass Shirley sie nicht länger als vier Stunden am Stück tragen konnte, sie war so schwer, dass sie oft verrutschte und der Oberfläche fehlten realistische Hautdetails. Dr. Bellicchi sagt:„Ich wusste, dass eine digitale Lösung benötigt wird.“

Das Team verwendete 3D-Drucker von Formlabs, um die digitale Skulptur in eine 3D-gedruckte Form zu verwandeln, die für die endgültige Prothese bereit war. Sie hatten ursprünglich mit FDM-Druck experimentiert, bevorzugten jedoch den Form 2 SLA 3D-Drucker, da er komplizierte Oberflächendetails auf Porenebene erfasst und eine wasserdichte Form bietet.

Die neue 3D-gedruckte Form weist eine Reihe von Verbesserungen gegenüber dem Original auf. Es sieht realistischer aus und ist viel leichter und atmungsaktiver, sodass sich Shirley auch über einen längeren Zeitraum wohl darin fühlt. Die neue Prothese hat auch außen einen „Federkantenrand“, eine sich verjüngende Silikonkante, die einen natürlicheren Bruch erzeugt.

Dr. Travis Bellicchi

"Wir haben den 3D-Druck verwendet, um etwa 75 bis 80 % des Prozesses in der traditionellen Prothesenherstellung zu ersetzen."

Vater hilft Sohn bei Zerebralparese mit individueller 3D-gedruckter Orthese

Weltweit haben über 17 Millionen Menschen aufgrund von Zerebralparese (CP) nur eingeschränkte Kontrolle über ihren Körper. Eine CP-Diagnose kann für frischgebackene Eltern erschreckend sein, da sie sich fragen, ob ihr Kind jemals sitzen, stehen, gehen, sich selbst ernähren oder ein normales Leben führen wird.

Um Kinder in ihrem Bewegungsdrang zu unterstützen, verschreiben Ärzte oft Orthesen, die durch eine Korrektur der Ausrichtung oder Stützung Erkrankungen der Gliedmaßen oder der Wirbelsäule korrigieren sollen. Aber während sich die Medizin dank moderner Technologie dramatisch weiterentwickelt hat, werden Orthesen seit den 1950er Jahren auf dieselbe Weise hergestellt.

Vor der Wahl zwischen einer vorgefertigten Standardorthese, die für seinen Sohn unangemessen und unbequem gewesen wäre, oder einer teuren kundenspezifischen Lösung, deren Lieferung Wochen oder Monate dauern würde, nur um von einem heranwachsenden Kind schnell obsolet zu werden, Vater nahm die Sache selbst in die Hand.

Nach sechs Monaten Recherche und Experimentieren hat er für seinen Sohn einen innovativen neuen Workflow zusammengestellt:

1. Die Füße des Patienten werden in der korrigierten, gewichttragenden (d. h. stehenden) Position auf einen Vakuumbeutel gelegt.
2. Die Füße werden von oben in 3D gescannt und die Fußabdrücke werden mit einem erschwinglichen Strukturscanner, der auf einem iPad montiert ist, aus dem Vakuumbeutel gescannt.
3. Die Scandaten werden zusammengeführt und bereinigt, um eine genaue Darstellung des Fußes des Patienten zu erhalten.
4. Die maßgefertigte Orthese wird direkt am gescannten Fuß in einer CAD-Software entworfen.
5. Die Orthese wird mit einem Form 2 Stereolithographie-3D-Drucker und haltbarem Harz in hoher Auflösung in 3D gedruckt.

Vom 3D-Scannen bis zum 3D-Drucken kann Matej eine maßgeschneiderte Orthese in weniger als 24 Stunden zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Orthesen herstellen. Der 3D-Druck ermöglicht es ihm auch, kompaktere Orthesen herzustellen, die in die normalen Schuhe der Kinder passen, sodass sie von außen kaum sichtbar sind. Dank der hochpräzisen, maßgefertigten Passform sind die Geräte angenehm zu tragen, ohne die Hautirritationen herkömmlicher Maßorthesen. „Orthesen müssen nicht weh tun, nur ohne Schmerzen können die Kinder sie akzeptieren“, sagt Matej.

Entwerfen einer 3D-gedruckten akustischen Violine

Im Jahr 2013, um die Veröffentlichung einer neuen Formulierung unseres weißen Harzes zu feiern, forderte Formlabs-Ingenieur Brian Chan sich selbst heraus, eine voll funktionsfähige akustische Geige mit einem 3D-Drucker zu entwickeln. Die Materialbibliothek von Formlabs ist etwas, das sich vor zehn Jahren niemand hätte vorstellen können. Mit Dutzenden von Harzen, die für verschiedene Anwendungen zugeschnitten sind, können Entwickler das richtige Material basierend auf den Eigenschaften auswählen, die ihnen am wichtigsten sind.

Damals haben wir uns mit dem Geiger Rhett Price zusammengetan, um die Geige in einem neuen Video zu debütieren, das einen von Rhett komponierten und auf der 3D-gedruckten Geige aufgenommenen Originalsong zeigt.

„Es war eine großartige Gelegenheit, mit Brian und Formlabs an diesem Projekt zu arbeiten und die Chance zu haben, auf einer so modernen Version eines Instruments aufzutreten, das ich seit 23 Jahren spiele“, sagte Rhett. „Die Klangqualität der von Brian entwickelten Geige war unglaublich, und die Technologie ist absolut unglaublich.“

Neuerfinden des modernen Geschichtenerzählens

Im Jahr 2005, fünf Jahre vor der Gründung von Formlabs, wurde Aaron Sims Creative (ASC) gegründet, um eine Vielzahl der talentiertesten Konzept- und Visual-Effects-Künstler der Welt zusammenzubringen und unvergessliche Charaktere, Kreaturen, VFX, Kostüme und packende Welten zu erschaffen. Sie haben sich einen Ruf als erstklassiges Boutique-Designstudio aufgebaut, das Projekte über den Erwartungen liefert und ständig die Erwartungen der Zuschauer an modernes Geschichtenerzählen herausfordert. ASC arbeitet mit einer Vielzahl von erkennbaren IPs und hat den traditionellen Tonmodellbau durch 3D-Druck ersetzt, was zu einigen der denkwürdigsten Filmmonster der letzten Jahre geführt hat.

„Der Demogorgon war einer der ersten Drucke, die wir mit unseren Formlabs 3D-Druckern gemacht haben, und wir waren begeistert. Davor hatten wir den Druck immer ausgelagert. Es war also eine erstaunliche Sache, es intern wachsen zu lassen und ein Design, das wir von Anfang an mitgestaltet haben, direkt vor unseren Augen gedruckt zu sehen. Es war, als würden wir in die Zeit zurückkehren, als wir noch mit Ton modellierten.“

Für Stranger Things hat ASC nicht nur ein Monster gebaut. Sie halfen dabei, den Ton, das Aussehen und die Atmosphäre der Fernsehsendung zu bestimmen. Durch die frühzeitige Integration in den Erstellungsprozess konnte das Team schnell von der Skizze zum physischen Modell übergehen und dazu beitragen, dass das Netflix-Original sofort zu einem Klassiker wurde.

Wegweiser mit Spitzendesign

Bei der Einführung eines neuen Produkts fragen sich die Ingenieure von Peak Design ständig:Ist dieses Produkt seinen Mitbewerbern um Längen voraus? Wird es andere Produkte überflüssig machen und neue und leidenschaftliche Benutzer schaffen?

Aus diesem Grund wird jedes Produkt, das sie herstellen, von Grund auf sorgfältig entwickelt, indem die Bedürfnisse der Benutzer ständig im Auge behalten werden. Die Entwicklungszeit wird nie überstürzt; Ingenieurteams haben Monate oder sogar Jahre Zeit, um Designs zu perfektionieren und innovative neue Mechaniken zu entwickeln. Dies hat zu zahlreichen preisgekrönten Produkten geführt, von Reisestativen bis hin zu vielseitigen Rucksäcken.

Peak Design unterstreicht, wie weit der hauseigene 3D-Druck von einer Bastlertechnologie entfernt ist. Es war erfreulich, ein Unternehmen ohne Kompromisse an der Spitze seiner Branche zu sehen, das den 3D-Druck vollständig in seinen Arbeitsablauf integriert. Für uns beweist Peak Design, dass jede Verbrauchermarke den 3D-Druck in ihren Arbeitsablauf integrieren sollte, um überlegene Produkte zu liefern.

„Der hauseigene 3D-Druck hat sowohl bei der Ästhetik als auch bei der Funktionalität geholfen. Es hat uns als kleines Unternehmen ermöglicht, Dutzende von Prototypen zu erstellen, da im Vergleich zum Outsourcing Zeit und Geld gespart wurden. Dadurch konnte das Team mit weniger mehr erreichen.“ - Max Maloney

700 3D-gedruckte Teile in der Ashley Furniture Factory – Professionals Engineering Applications

Mit einer Kultur, die Mitarbeiter ermutigt, sich aktiv an kontinuierlichen Verbesserungsprozessen zu beteiligen, wendet Ashley Furniture fortschrittliche Technologien an, um die Arbeit zu ergänzen und den Wert ihrer Mitarbeiter zu maximieren. 3D-gedruckte Fertigungshilfen sind wichtige Werkzeuge, um häufig auftretende Probleme während des Herstellungsprozesses anzugehen, und Ashley Furniture hat sie in ihrer gesamten Produktionslinie eingesetzt.

Als die New York Times erwähnte, dass der 3D-Druck eine Fertigungsrevolution ablehnt, bezweifeln wir, dass vielen bewusst war, wie tief diese Revolution gehen würde. Der interne 3D-Druck senkte nicht nur die Kosten, sondern ermöglichte es Ingenieuren und Designern, bessere Teile herzustellen, die Effizienz zu verbessern und Maschinenstillstände zu vermeiden.

Ashley Furniture zeigte, dass erschwingliche hausinterne 3D-Drucker kein Spielzeug zum Basteln sind, sondern Maschinen, die die Fertigungshalle verändern könnten.

Im Jahr 2019 waren bereits 700 3D-gedruckte Teile in der Fabrikhalle von Ashley Furniture in Arcadia, Wisconsin, im Einsatz, direkt neben Industrierobotern und CNC-Fräsarbeitspferden, von der Montage bis zur Fertigung.

„Wir machen allein in unserem Werk in Arcadia 10 % mehr Geschäft mit wahrscheinlich fast 15 % weniger Personal“, sagte Vaughn Pieters, Senior Director of Casegood Operations.

Auch für den 3D-Druck erwies sich Reverse Engineering als bahnbrechend. Jetzt können Maschinenstillstandszeiten durch Scannen und Drucken defekter Teile reduziert werden; Anstatt eine komplett neue Montagekapsel für 700 US-Dollar zu kaufen, druckte Ashley Furniture 3D das Teil, das ersetzt werden musste, für nur 1 US-Dollar.

Formlabs Dental

Im Jahr 2019 war die Einführung der Geschäftseinheit Formlabs Dental möglicherweise unsere größte Ankündigung seit unserer Gründung. Dental war schon immer ein klarer Anwendungsfall für internes SLA, aber die Geschwindigkeit, mit der die Branche die Technologie einführte, war vor zehn Jahren nicht vorhersehbar. Laut einer Key Group-Umfrage ist Formlabs der am häufigsten installierte 3D-Drucker für kleine, mittlere und große Dentallabore.

„Seit der Einführung des Form 2 hat die Akzeptanz des 3D-Drucks in der Dentalbranche erheblich zugenommen“, sagte Dr. Jay Burton, DMD, MBA, Board Certified Kieferorthopäde bei SmileMaker Orthodontics. „Durch die Senkung der Einstiegskosten hat Formlabs den Dentalmarkt revolutioniert . Der Form 3B (ein fortschrittlicher Desktop-3D-Drucker, der für das Gesundheitswesen entwickelt wurde) wird die Akzeptanz der Technologie weiter steigern und dazu beitragen, Dentalprodukte anzubieten, auf die Sie stolz sein können. ”

Von Zahnärzten bis hin zu Ortholabors hat die Einführung der 3D-Drucktechnologie einen großen Gewinn für ihr Endergebnis und für ihre Patienten. In den vielen Fachgebieten der Zahnmedizin haben Praktiker, Forscher und Technologieanbieter Fortschritte gemacht, um die Patientenversorgung mit dem 3D-Druck voranzutreiben. Digitale Workflows können die Terminzeiten verkürzen, Produkte schneller zu den Patienten bringen und Dentalunternehmen jeder Größe dabei unterstützen, Kapazitäten aufzubauen und ihren Gewinn zu steigern.

Um einen Benutzer hervorzuheben, sagte Phil Pelligra, Präsident von Perfect Finish Ortho Lab, zu uns:„Wir dürfen keine Zeit verschwenden, wir stellen über 700 Geräte pro Woche her. Wir haben keine Zeit für Nachdrucke von Modellen, sie müssen immer genau sein, und deshalb sind wir Formlabs-Kunden.“

	PolyJet-Drucker	Formlabs-Drucker	Preis berechnet	Einsparungen pro Modell mit Formlabs
Einzelnes Hufeisenmodell	8-10 $	2-3$	$12	$5-8
Einzelnes Low-Profile-Modell	10-15 $	$4-5	14 $	$6-10

Die nächsten zehn Jahre:Folge Formlabs

Als wir 2012 unseren allerersten Blogbeitrag schrieben, hätte sich meiner Meinung nach niemand im Team die hier aufgeführten Geschichten vollständig vorstellen können. Wir hatten große Hoffnungen, aber unsere Kunden haben uns immer wieder beeindruckt. Wir werden uns die Wahrsagerei für jemand anderen aufheben und keine Vorhersagen über die nächsten zehn Jahre machen. Stattdessen konzentriert sich Formlabs weiterhin darauf, die besten professionellen 3D-Drucker zu liefern und den Benutzern das Drucken zu überlassen.

Vielen Dank an alle, die Formlabs über die Jahre unterstützt haben – ohne Ihre Neugier wären die in diesem Beitrag erwähnten Bewerbungen und Leistungen nicht möglich gewesen.

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