Внутри 3DEO: президент Мэтт Сэнд объясняет, как Intelligent Layering драйвит высокообъемную металлическую 3D-печать

Для большинства производителей цель высокообъемной металлической 3D-печати — бенчмарк успеха. 3DEO, основанная в 2016, утверждает, что ее запатентованная технология Intelligent Layering сделала этот бенчмарк реальностью.

Используя свой аддитивный процесс, лосанджелесская фирма доставляет высокообъемное, повторяемое и автоматизированное производство металлических 3D-печатанных деталей. Мы поговорили с президентом Мэттом Сэндом об преимуществах технологии и сравнении затрат с конвенциональным производством.

Расскажите немного о 3DEO?

3DEO пионерствовала Intelligent Layering, технологию, производную от binder jetting, разработанную сооснователями Мэттом Петросом и Пайманом Тоаби, обоими PhD в науке о binder jetting. Их экспертиза позволила создать уникальный, ориентированный на высокие объемы процесс, доставляющий низкостоимостные, высокоповторяемые детали.

После завершения докторской работы команда инженерила Intelligent Layering — проприетарную систему, явно спроектированную для высокообъемного производства, доставляющую исключительную повторяемость и затратоэффективность.

Intelligent Layering работает как bind-and-sinter процесс, но 3DEO дивергирует от традиционного binder jetting, используя проприетарную спрей-систему вместо струйных сопел. Это устраняет общие струйные ограничения и предлагает большую гибкость в депонировании связующего.

Как работает процесс Intelligent Layering 3DEO?

Intelligent Layering следует трехшаговому рабочему процессу:

1. Тонкий слой стандартного MIM металлического порошка распределяется по платформе сборки.
2. Связующее распыляется по всему слою с помощью проприетарной спрей-системы.
3. ЧПУ концевой фреза вырезает геометрию детали с точностью на каждом слое.

Этот слой-за-слоем фрезерный подход обеспечивает исключительную размерную точность — текущие ±0.002 дюйма на дюйм (≈50 мкм). 3DEO считает, что предлагает самые жесткие толерантности среди методов аддитивного производства, с будущим оборудованием, готовым еще больше их укрепить.

Повторяемость — другое ключевое преимущество. Поскольку процесс не имеет деградирующих шагов, десятитысячная деталь соответствует первой в качестве и размерах.

После освоения дизайна компонента и учета усадки при массовом спекании, процесс доказывает робастность и повторяемость.

Полная автоматизация — стратегический приоритет. Устраняя ручной труд для пост-сборки удаления и манипулирования, 3DEO драматически снижает стоимость, приводя свою ценовую структуру в линию с конвенциональным производством.

Сегодня ценовая структура 3DEO для малых, сложных нержавеющих компонентов соперничает с традиционными методами. Мы обеспечили заказы в десятки тысяч, с производством, только начинающимся на 28 000-детальном запуске.

3DEO стоит среди высших-объемных металлических аддитивных производителей. К следующему году компания предвидит заказы в сотни тысяч.

Как 3DEO удалось автоматизировать производственный процесс?

В отличие от коммерческих 3D-принтеров, инхаус изобретение 3DEO дает полный контроль над ПО, оборудованием и материалами, позволяя бесшовную интеграцию автоматизации по всему рабочему процессу.

Было ли решение не продавать принтеры намеренной стратегией? Изменится ли это в будущем?

Выбор не продавать принтеры намеренный. Для конечных компонентов принтер составляет только около 15–20% всей производственной цепочки. 3DEO фокусируется на доставке полного процесса, а не просто станка.

Таким образом, стратегия 3DEO центрируется на владении всей цепочкой ценности. Следовательно, у компании нет текущих планов коммерциализировать свои принтеры.

Из каких отрасей вы видите наибольший спрос на вашу технологию сейчас?

Малые, сложные детали ценны по множеству секторов, и 3DEO обслуживает авиакосмику, медицину и промышленное оборудование.

Каковы некоторые выгоды металлической 3D-печати?

Сравнивая с металлическим литьем под давлением (MIM), 3DEO доставляет сравнимую или превосходную стоимость и качество. Пока MIM детали достигают 96–97% плотности, детали 3DEO превышают 99% плотность.

MIM оснастка может стоить шестизначные суммы и занимать 4–6 месяцев на фabricацию, часто требуя множественных итераций до функциональной формы — затраты, понесенные до производства первой детали.

В противовес, процесс 3DEO доставляет детали за 1–2 недели с сопоставимой стоимостью и качеством, в то время как даруя беспрецедентную дизайн-свободу.

Поскольку прототипы и производственные детали фabricируются на том же станке, нет нужды в ре-квалификации процесса, стримилизируя валидацию и сокращая time-to-market.

Какую роль вы видите у 3D-печати рядом с традиционным производством?

3DEO видит две основные роли 3D-печати относительно конвенциональных методов: 1) аддитив-только дизайны, которые не могут быть произведены традиционными средствами, и 2) сложные, малые объемы деталей, где аддитивное производство предлагает ценовую конкурентоспособность.

Индустриальные лидеры вроде GE уже производят компоненты реактивных двигателей и теплообменники используя аддитивные техники, иллюстрируя потенциал для сложных, высокопроизводительных деталей.

Для малых, высокосложных деталей — хотя производимых через ЧПУ или MIM — высокие затраты на оснастку делают аддитивные методы ценово-конкурентоспособными.

Пока штамповка непобедима для массового производства, аддитивное, литье, ЧПУ и MIM остаются основными конкурентами для сложных компонентов.

Для объемов ниже 50 000 единиц аддитивное производство готово захватить значительную долю рынка.

3DEO объявила об увеличении производственных мощностей и введении новых машин. Что это значит для компании вперед?

С(next-gen hardware теперь зрел, 3DEO масштабирует мощность до 20 000 деталей в день к концу года.

По сравнению с лазерными плавящими технологиями, выдающими только 200–300 деталей ежедневно, пропускная способность 3DEO представляет существенный скачок.

Как вы видите эволюцию аддитивного производства в ближайшие пять лет?

AM стабильно движется от хайпа к мейнстрим производству. Ранний 2012–2013 хайп-цикл заложил основу, но истинная готовность достигнута только недавно.

Прогресс в технологиях, качестве и устойчивых R&D инвестициях сходится, позиционируя аддитивное производство для более широкого производственного внедрения.

Металлическое AM охватывает разнообразные техники, от крупномасштабного лазерного спекания для реактивных двигателей до масштаба в один дюйм-куб, на котором фокусируется 3DEO. Быстрое зрелость поля обнадеживает.

Каков самый большой вызов, который отрасль все еще должна преодолеть?

Качество-обеспечение остается первостепенным препятствием. Пока ЧПУ, MIM и литье имеют зрелые QA фреймворки, новелльные процессы аддитивного производства требуют надежных, валидированных протоколов качества.

Что 2019 год несет для 3DEO?

В 2019 3DEO строит свой первый 13 000 кв. фут объект, масштабируемый до 50 станков. Почти полная автоматизация спроецирована к концу года, таргетя десятки тысячи деталей ежедневно. Этот рост подкрепляет стратегическую экспансию в Западную Европу.

Узнайте больше на 3deo.co.