Интервью с экспертом:генеральный директор Inkbit Давид Марини о потенциале струйной 3D-печати из различных материалов

3D-печать становится более интеллектуальным процессом, поскольку все больше компаний стремятся интегрировать искусственный Интеллект (ИИ) в технологии. Одним из примеров является Inkbit, стартап из США, который разработал струйную 3D-печать из нескольких материалов «глазами и мозгами».

Хотя 3D-печать из нескольких материалов существует уже некоторое время, эта технология использовалась в основном для создания прототипов. Inkbit стремится произвести революцию в этой технологии, разработав струйный 3D-принтер, способный производить конечные детали.

Чтобы узнать больше о новой технологии из нескольких материалов, мы поговорили с генеральным директором Inkbit Давидом Марини.

В интервью Марини объясняет, что делает технологию Inkbit такой уникальной, ее ключевые приложения, а также делится прогнозом компании на год вперед.

Можете рассказать мне об Inkbit?

Я познакомился с изобретателями технологии Inkbit, когда они еще работали над их ранний прототип в Массачусетском технологическом институте. В то время я очень мало знал о 3D-печати, но идея наделить машину парой глаз сразу же захватила мое воображение. В конце концов, летом 2017 года мы выделили Inkbit из Массачусетского технологического института.

Ключевым отличительным аспектом нашей технологии является система технического зрения, встроенная в наш 3D-принтер, которая делает машину интеллектуальной.

Как вы знаете, 3D-печать работает послойно, но в нашей машине каждый слой сканируется с микронным разрешением сразу после нанесения. Если есть какие-либо отклонения от ожидаемой геометрии, они немедленно исправляются в реальном времени путем переназначения следующего слоя.

Этот элемент обрабатывает все случайные ошибки. Например, это может быть засорение сопла в печатающей головке или любой непредсказуемый тип ошибки. Интересным аспектом наличия интегрированной системы технического зрения является то, что она не только позволяет нам исправлять эти случайные ошибки, но также позволяет нам прогнозировать поведение материала в процессе печати.

И мы делаем это, потому что у нас есть доступ к набору данных из каждого сканирования каждого слоя. Скажем, например, что материал имеет тенденцию к усадке; поскольку мы сканируем каждый слой, машина может изучить особенности поведения этого конкретного материала. Так что в следующий раз он напечатает немного большую геометрию, чтобы заранее компенсировать усадку.

Это потому, что у нас есть система технического зрения, интегрированная в машину, и мы снабдили машину парой глаз, что теперь мы можем создавать специализированные алгоритмы ИИ для предотвращения систематических ошибок, которые могут возникать из-за определенного поведения материала, такого как усадка, текучесть и т. д.

Есть еще одно преимущество:каждая часть, которую мы печатаем идет с цифровой записью. Это возможно, потому что мы сканируем каждый слой, чтобы мы могли, по сути, реконструировать - почти как при медицинской компьютерной томографии - каждую часть в конце отпечатка. Это позволяет клиентам осуществлять 100% контроль качества.

Допустим, вы хотите напечатать очень сложный жидкостный коллектор со сложной структурой внутренних каналов. Откуда вы знаете, что то, что вы напечатали, действительно соответствует вашим требованиям?

В нашем случае мы знаем, потому что отпечаток сканировался на каждом слое. Это большое преимущество для покупателя.

Наконец, благодаря нашей системе технического зрения наш принтер производит детали исключительно бесконтактным способом. Таким образом, отпадает необходимость в механическом устройстве для правки, которое сегодня требуется для струйной обработки материала. И это позволяет нам печатать с использованием более качественных материалов.

Как видите, у нас много преимуществ, но все они сводятся к одному единственному принципу - идее системы технического зрения, интегрированной в машину.

Чем ваша технология отличается от других технологий, которые в настоящее время доступно?

Что касается преимуществ для покупателя, то на сегодняшний день не существует единого решения, по крайней мере, насколько мне известно, которое позволяло бы выполнять 3D-печать из разных материалов в одной и той же детали с использованием материалов промышленного уровня.

Если вы представите матрицу два на два, где на оси X мы помещаем, скажем, один материал в сравнении с несколькими материалами, а на оси Y мы помещаем прототипирование в сравнении с производством - это два две матрицы заполнены полностью, за исключением одной коробки:мульти-материал для производства.

Сегодня в этом пространстве никто не играет, потому что для этого нет технологий. Например, машины Polyjet делают потрясающе красивые детали, но эти принтеры были разработаны для изготовления прототипов или деталей, которые выглядят и ощущаются как настоящие продукты, но не могут использоваться в реальном мире. Это главным образом потому, что материалы не были предназначены для этой цели; они не способны противостоять жестокому обращению, которое они получили бы в части, например, в автомобиле.

Точно так же с помощью таких технологий, как Multi Jet Fusion и FDM, можно изготавливать детали с превосходными механическими свойствами, но все они состоят из одного материала.

Наша технология позволяет использовать возможности струйной печати, технологии, которая существует уже много лет, и использовать ее в мире производства.

Наша машина предназначена для производства, для изготовления деталей, которые содержат, например, как мягкую, так и жесткую область, в одной конструкции. Скажем, например, вы хотите создать спортивную беговую обувь, которая содержит как жесткие, так и мягкие части на одном принте. Мы хотим иметь возможность это сделать. Что касается приложений, мы изучаем медицину, где иногда требуются детали из нескольких материалов.

С точки зрения преимуществ для клиента, мы хотим разработать платформу из нескольких материалов с производством -составные материалы, надежность и постоянство качества, необходимые для изготовления деталей в больших объемах, и формат, обеспечивающий 100-процентный контроль качества.

Не могли бы вы подробнее рассказать о типах производимых вами материалов и их преимуществах с точки зрения применения?

На данный момент у нас есть 3 материала, и мы планируем развивать их в будущем.

Во-первых, у нас есть эпоксидная смола, которая является термостойким материалом. И это можно использовать в таких приложениях, как электроника, или в областях, где требуется движение и распределение высокотемпературных жидкостей. Наш материал - настоящая эпоксидная смола, а не смесь химического состава.

Остальные 2 материала представляют собой жесткие эластомерные биосовместимые материалы. Эластомерный материал особенно интересен тем, что он имеет очень высокое удлинение при разрыве - около 800%.

Inkbit недавно объявил о раунде финансирования в размере 12 миллионов долларов. Что это означает для Inkbit в будущем и как это влияет на ваши планы на будущее?

Мы решили пригласить в Инкбит стратегических инвесторов, потому что очень верим в партнерство. И я считаю, что для разработки лучших машин и создания лучших технологий, особенно в области 3D-печати, требуются знания во многих различных областях.

Например, чтобы создать выдающуюся машину для 3D-печати для производства, необходимы знания в трех различных областях. Это требует владения оборудованием, химией и новейшим программным обеспечением, особенно когда мы говорим об ИИ.

Так что это действительно очень сложно, особенно для начинающей компании, освоить все три, потому что это равносильно созданию трех разных компаний.

Мне очень нравится сотрудничать с существующими ведущими компаниями, которые являются экспертами в своей области. Вместе мы можем принести миру нечто поистине захватывающее. И поэтому я пригласил компании во всех этих областях.

У нас есть две компании по производству материалов - DSM и 3M - одни из ведущих мировых производителей материалов, и Stratasys, ведущая в мире компания по 3D-печати, особенно потому, что они изобрели струйную печать. Таким образом, они являются мировыми экспертами в области струйных технологий.

Еще у нас есть британская компания Ocado. Причина, по которой они нам действительно нравятся, заключается в том, что они приносят нам конкретные приложения в области робототехники.

Какие проблемы вы видите, когда дело касается ускорения внедрения 3D-печати?

Первое, что я бы сказал, это материалы. У нас пока нет материалов, которые по крайней мере эквивалентны материалам без 3D-печати, по крайней мере, в области полимеров. Я бы даже рискнул сказать, что 3D-печать должна предлагать более качественные материалы, чем те, которые доступны сегодня для литья под давлением, но впереди еще долгий путь. Так что материалы - это проблема номер один.

Вторая проблема - надежность и точность машин. Это означает, что машины постоянно производят детали, соответствующие их 3D-модели, и могут работать непрерывно в течение длительного времени.

И третий, я бы сказал, связан с мышлением дизайнера продукта, где инженеры и дизайнеры продукта все еще привыкли мыслить категориями литья под давлением, в то время как 3D-печать предлагает много более широкое дизайнерское пространство. Потребуется время, чтобы люди узнали о возможностях 3D-печати. Но это скорее возможность, чем вызов.

Как вы собираетесь решать задачу изменения мышления людей?

Мы делаем это, уделяя особое внимание приложениям и разрабатывая как материалы, так и машины в тесном сотрудничестве с нашими клиентами.

Так, например, мы работали с Джонсоном и Джонсоном над продуктом, который они производили методом литья под давлением. Но когда они пришли к нам, они пригласили нас внести свой вклад в сам дизайн, что потребовало разработки нового материала для 3D-печати. ​​

В сотрудничестве с J&J мы разработали специальный материал для этого применение. Поскольку наша система очень модульная, мы также сможем спроектировать целую машину, которая будет производить продукт.

Следовательно, наш подход к рынку будет во многом ориентирован на приложения. Это означает, что мы хотим быть ближе к заказчику; сначала мы хотим точно знать, какой продукт хочет создать заказчик, а затем спроектируем всю работу.

Каким вы видите развитие аддитивного производства в следующие 5 лет?

Я думаю, что у AM есть потенциал изменить мир. Я также считаю, что нам повезло жить в то время, когда на наших глазах происходит революция в способах производства продуктов. На самом деле меня очень заинтриговала идея предложить всем мощность производственной линии.

Что ждет Inkbit в 2020 году?

Самым интересным аспектом следующего года будут испытания наших машин на объектах заказчиков. Итак, мы создадим несколько копий нашей машины, и это будет наш альфа-прототип. И мы ищем первых последователей. Мы хотим выбрать несколько сайтов, несколько клиентов, которые заинтересованы в тестировании машины на своем сайте.

Это произойдет в течение следующих 18 месяцев, когда мы завершим последний этап проектирования нашего текущего прототипа. И поэтому я бы сказал, что через 18 месяцев мы хотим иметь как минимум 5 партнерств для 5 бета-установок. Итак, это будет самый захватывающий аспект вывода нашей машины на завод.

Чтобы узнать больше о Inkbit, посетите:https://inkbit3d.com/