Интервью с экспертом:обзор сверхбыстрых промышленных 3D-принтеров SLA от Nexa3D

Когда дело доходит до промышленной 3D-печати, скорость и точность деталей являются ключевыми. Поскольку скорость внедрения 3D-печати в разных отраслях продолжает расти, производители 3D-принтеров постоянно стремятся улучшить время печати своих машин и качество производимых деталей.

Одной из таких компаний является Nexa3D . , производитель промышленных SLA-принтеров промышленного уровня.

Калифорнийская компания разработала собственную запатентованную технологию LSPc, сокращение от Lubricant Sublayer Photo-curing. Благодаря своей технологии LSPc Nexa3D обещает более высокую скорость печати и более высокий уровень точности, чем любая другая промышленная система SLA на рынке.

Примечательно, что компания Nexa3D, представившая свой широкоформатный NXE400 на выставке CES 2019, заявляет, что ее технология может помочь значительно сократить время производства прототипов и функциональных деталей, сохраняя при этом уровни допуска, повторяемости и качества для литья под давлением.

Не могли бы вы рассказать мне о Nexa3D и проблеме, которую вы решаете?

Nexa3D решает три задачи:скорость, масштаб и экономичность.

Мы рано поняли, что на рынке все еще существует неудовлетворенная потребность в быстрых и крупномасштабных профессиональных 3D-принтерах. Наша цель - сократить время печати с дней или часов до минут.

Поэтому мы разработали нашу собственную технологию - LSPc - с устройством, которое в 2,5 раза больше, чем все, что доступно на рынке, и в шесть раз быстрее, чем любой другой принтер в этом классе. Это, вкупе с его ценой, делает его очень привлекательным принтером для профессионального рынка.

У нас есть платформа для сборки, которая может заполнять десятки и сотни деталей и печатать их за считанные минуты. Это означает, что мы не только подрываем индустрию 3D-печати, но и разрушаем традиционную индустрию литья под давлением, поскольку наши скорости и допуски соответствуют стандарту литья под давлением.

Как вы упомянули, Nexa3D разработала собственную запатентованную технологию LSPc. Не могли бы вы рассказать нам, как работает эта технология?

Определенно.

LSPc означает фотоотверждение подслоя смазочного материала. Наша машина оснащена самосмазывающейся мембраной, которая решает проблему быстрой печати с нескольких разных углов.

Когда вы печатаете деталь с использованием SLA, одним из ограничивающих факторов является сила расслоения во время печати.

Как вы знаете, при 3D-печати материал добавляется слой за слоем. С SLA толщина слоя может варьироваться от 25 до 200 микрон.

Когда слои добавляются к детали в процессе печати, они становятся очень хрупкими и чувствительными к отслаиванию. Поэтому компании часто вынуждены печатать очень медленно, чтобы не подвергать опасности структуру печати во время процесса печати.

Наша самосмазывающаяся мембрана устраняет силы между печатаемой деталью, которая находится в зеленом состоянии, и областью построения.

Смола, которая представляет собой вязкий материал, должна переместиться в область печати, чтобы можно было напечатать следующий слой.

Гибкая мембрана означает, что мы можем решить проблему пополнения запасов смолы, которую невозможно решить с помощью других методов. Это связано с тем, что мембрана, благодаря своей гибкости, помогает распространять смолу во всех областях платформы для печати, что позволяет нам печатать быстрее, чем на любой другой машине.

Это две ключевые проблемы, которые мы решаем в процессе печати.

Как ваша технология может гарантировать скорость и точность?

В дополнение к LSPc мы разработали структурированные световые метрики - так сказать, световой двигатель. Наш световой двигатель уникален тем, что в нем используется световая метрика, а не DLP-проектор, как в традиционных методах.

Одним из недостатков DLP является то, что вы имеете дело с аберрациями оптической системы на краях вашей платформы сборки. Это потому, что у вас есть центральная линза, которая должна охватывать относительно большую площадь.

Мы использовали ЖК-технологию и разработали уникальную структуру светодиодов и оптических направляющих систем, которые обеспечивают равномерное освещение по всей площади сборки. Эта однородность света вместе с однородностью деталей (размер пикселя ЖК-дисплея одинаков во всех точках) - самые большие различия между ЖК-дисплеем и DLP.

Таким образом, мы не только можем обеспечить точный свет по всей конструкции. пластины, но мы также можем обеспечить единообразие рабочей пластины, гарантируя высокий уровень точности и допусков как для отдельных частей, так и для печати и печати.

Почему вы решили сосредоточиться на SLA?

Мы увидели пробел в текущих возможностях технологии и спрос на рынке, чтобы восполнить этот пробел.

С одной стороны, у вас есть традиционные лазерные технологии SLA. Это золотой стандарт с точки зрения разрешения, точности и так далее. Однако время печати очень велико.

С другой стороны, есть компании, которые заявляют, что могут печатать быстро, но им не хватает производительности печати и длительного времени постобработки.

Из-за этого на рынке существует огромный спрос на быстрые принтеры. Мы видим, что рынок подготовлен и готов, и можем очень быстро удовлетворить эту потребность с помощью нашей технологии LSPc.

В каких отраслях или сферах применения ваша технология больше всего выиграет?

Многие отрасли выиграют от возможности печатать твердые объекты с высокой скоростью.

Очевидное применение, конечно же, - быстрое прототипирование. Вместо того, чтобы производить итерации дизайна еженедельно, если используются традиционные технологии, или в дни или часы, если используются современные технологии 3D-печати, теперь вы можете выполнять итерацию поминутно. Это означает, что вы можете пройти несколько итераций дизайна за день, ускорить разработку продукта и принимать решения намного быстрее, чем мы привыкли.

С точки зрения конкретных отраслей автомобильная промышленность является ключевой. У нас есть стратегический партнер Techniplas, поставщик услуг первого уровня для автомобильной промышленности. Являясь партнером их программы открытых инноваций, мы можем обслуживать автомобильную промышленность и ее реальные приложения, от создания прототипов до реальных производственных деталей.

Почему автомобильная промышленность является таким ключевым направлением для Nexa 3D?

У автомобильной промышленности есть несколько потребностей, которые делают 3D-печать идеальным инструментом.

Первое - это снижение веса. 3D-печать за счет топологической оптимизации и генеративного дизайна позволяет печатать детали, которые невозможно изготовить с использованием традиционных технологий.

Мы можем взять детали, изготовленные, например, методом литья под давлением или литьем под давлением, и оптимизировать их, чтобы значительно снизить вес детали.

Другой - объем производства. Когда производитель автомобилей хочет производить в объемах до сотен тысяч, изготовление пресс-форм для каждой детали обходится очень дорого. 3D-печать позволяет вам использовать одну технику для очень быстрого обслуживания нескольких деталей и переключения между разными деталями на лету.

Каким вы видите развитие аддитивного производства в следующие пять лет?

Во-первых, я думаю, что очевидно, что спрос на скорость будет определять многие тенденции.

Люди понимают возможности технологии, и многие великие компании проделали работу по обучению и регулированию рынка.

Если мы возьмем для примера 3D-печать на стоматологическом рынке, то в настоящее время мы ожидаем, что уровень ее внедрения составит 5–8%. Но в течение следующих пяти лет, согласно оценкам, число пользователей достигнет 80%.

Обувь - еще один пример того, как растет потребность в 3D-печати. Сектор стремится интегрировать технологии в более широкие процессы и сделать их более доступными. Так что я думаю, что по мере развития материалов и возможностей мы увидим большее распространение и здесь.

И мы только начинаем разбираться в автомобилях. По мере улучшения скорости и материалов мы увидим огромные изменения в процессе проектирования и появление на рынке новых моделей. Фактически, рынок будет требовать более быстрых итераций дизайна для новых моделей, потому что технология будет способна это сделать.

Мы также наблюдаем интеграцию между 3D-печатью и другими революционными технологиями, такими как искусственный интеллект и виртуальная реальность. Эти технологии в сочетании с 3D-печатью значительно сократят время производства.

По мере того, как рынок осознает преимущества 3D-печати, я думаю, что степень ее принятия в более широком масштабе будет просто расти в геометрической прогрессии. В конечном счете, мы стремимся изменить традиционные производственные технологии - и мы говорим о бизнесах на триллионы долларов, которые сразу же можно будет использовать для 3D-печати.

Что вы посоветуете компании, которая хочет внедрить 3D-печать, но не знает, с чего начать?

Это одна из проблем, с которыми мы сталкиваемся постоянно, и одна из вещей, на которых мы действительно сосредоточены, - это доведение технологии до более широкой аудитории.

Малые и средние предприятия понимают, что революция Индустрии 4.0 грядет, но им трудно ее принять - либо потому, что у них нет внутреннего кадрового резерва, либо нет средств. чтобы создать полный набор возможностей.

Я предлагаю этим компаниям сначала точно понять, в чем заключаются ваши потребности. Поймите, что 3D-печать дает вам возможность вывести свои дизайнерские и производственные возможности на новый уровень.

При этом также важно понимать ограничения 3D-печати и то, что внедрение этой технологии не является подходом по принципу «все или ничего». Спросите себя, как 3D-печать может дополнить мои существующие методы и улучшить их?

Например, если вы в настоящее время ограничены в процессе итерации дизайна, работая с удаленным поставщиком, которому требуются недели, чтобы вернуть ваши проекты, попробуйте инвестировать в 3D-принтер, разместить его в своей среде и сравнить время, необходимое для выполнения того же процесса. Это также поможет вам понять, как его можно интегрировать в ваши более широкие процессы.

Nexa3D представила свою машину NXE400 на выставке CES 2019. Не могли бы вы объяснить основные характеристики машины?

NEXE400 - наш первоклассный принтер.

Он имеет объем печати 16 л, площадь сборки 270 мм x 165 мм и допуски литья под давлением. Если вы объедините это со скоростью до 1Z сантиметра в минуту, теперь вы можете очень быстро печатать многие детали.

Кроме того, передний пользовательский интерфейс позволяет контролировать печать и срок службы мембраны. Поскольку машина предназначена для печати крупных деталей, важна функция пополнения запасов смолы - мы не хотим, чтобы пользователю приходилось добавлять смолу во время печати. Мы можем хранить смолу в машине и контролировать ее уровень во время печати. ​​

Мы также понимаем, что автоматизация процесса важна, поэтому мы разработали все таким образом что позволяет нам оптимизировать процесс. Например, у нас есть система промывки и отверждения, настроенная для автоматизации. Наша рабочая пластина спроектирована так, что роботизированная рука может переносить рабочую пластину из принтера на станцию ​​промывки и отверждения, что позволяет автоматизировать весь процесс производства и создания прототипов.

В нашем программном обеспечении используется технология вокселей, чтобы правильно ориентировать детали и добавлять опоры, используя разработанные нами алгоритмы обучения. В технологии вокселей интересно то, что теперь мы можем смотреть на физические свойства детали и принимать решения о том, как ориентировать деталь и добавлять опоры, основываясь не только на внешнем виде детали, но и на ее физических свойствах. Это уникальный подход к процессу печати.

Наконец, мы также разрабатываем собственные запатентованные материалы. У нас есть материалы, предназначенные для высокоскоростных, инженерных и требовательных приложений. Этому способствовало наше партнерство с BEGO, ведущим производителем стоматологической продукции. У них есть одобренные FDA смолы, которые в сочетании с нашим разрешением и скоростью печати позволяют печатать стоматологические детали с допусками и скоростью, о которых в настоящее время никто не слышал.

Что ждет Nexa 3D в будущем?

Мы стремимся сократить время печати - в настоящее время мы работаем в 40 раз быстрее, чем традиционная 3D-печать, и мы хотим улучшить это еще больше. А поскольку существуют приложения, требующие еще больших площадей для сборки, мы стремимся увеличить размер печати и объем наших машин.

Мы также сосредоточены на производстве новых гибких материалов, подобных АБС, а также материалов, которые могут обеспечить более длительную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и температуре.

Одна из интересных вещей, которые мы заметили, - это распространенное мнение, что вам нужно быть экспертом в области 3D-печати, чтобы использовать 3D-принтер. Мы пытаемся разрушить эту парадигму, используя интеллектуальные инструменты в нашем программном обеспечении, которые позволят вам использовать его одним нажатием кнопки.

Мы сосредоточены на разработке новых алгоритмов для нашего программного обеспечения, которые будут сделать 3D-печать максимально прозрачной и удобной для наших клиентов.

Мы часто используем аналогию «CTRL + P». В конечном итоге мы хотели бы иметь 3D-печать как систему, в которой все, что вам нужно сделать, это загрузить файл, а все остальное устройство сделает за вас.

Наконец, мы планируем запустить наши программы раннего доступа в конце этого года и начать поставки наших машин во второй половине 2019 года.

Что-нибудь напоследок?

Я думаю, что будущее 3D-печати очень захватывающее.

Замечательно, что существует множество компаний, которые вызывают большой интерес и вызывают большой спрос в отрасли, а также знакомят рынок с возможностями этой технологии. В Nexa3D мы уверены, что сможем осуществить следующую эволюцию 3D-печати с технологией, которая революционизирует отрасль.

Об Ижар Медали

Д-р Ижар Д. Медальси - директор по продуктам компании Nexa3D, производителя сверхбыстрых промышленных 3D-принтеров. Ижар - опытный лидер в области технологий и управления продуктами, обладающий обширными знаниями и опытом в области оптики и материаловедения.

До NEXA3D Ижар занимал должность директора по развитию бизнеса и управлению продуктами в Wyatt Technology, мировом лидере в области света. технологии рассеяния.

Ижар имеет докторскую степень по физической химии в Еврейском университете в Иерусалиме, а затем работал над исследованием биофизики в Высшей технической школе Цюриха, Швейцария.

Чтобы узнать больше о Nexa3D, посетите: https://nexa3d.com