Wawancara Pakar:Sekilas Tentang Printer SLA 3D Ultra-Cepat Kelas Industri Nexa3D

Dalam hal pencetakan 3D industri, kecepatan dan akurasi suku cadang adalah kuncinya. Karena tingkat adopsi pencetakan 3D terus meningkat di berbagai industri, produsen printer 3D terus berupaya meningkatkan waktu cetak mesin mereka dan kualitas suku cadang yang diproduksi.

Salah satu perusahaan tersebut adalah Nexa3D , produsen printer SLA kelas produksi industri.

Perusahaan yang berbasis di California ini telah mengembangkan teknologi miliknya sendiri, LSPc, kependekan dari Lubricant Sublayer Photo-curing. Melalui teknologi LSPc-nya, Nexa3D menjanjikan kecepatan cetak yang lebih cepat dan tingkat akurasi yang lebih tinggi daripada sistem SLA industri lainnya di pasar.

Khususnya, Nexa3D, yang meluncurkan NXE400 format besar di CES 2019, mengatakan bahwa teknologinya dapat membantu secara signifikan mengurangi waktu produksi untuk prototipe dan suku cadang fungsional, sambil mempertahankan tingkat toleransi, pengulangan, dan kualitas cetakan injeksi. .

Kami berbicara dengan Chief Product Officer Nexa3D, Izhar Medalsy, untuk mempelajari lebih lanjut tentang teknologinya, peluang pasar untuk pencetakan 3D, dan masa depan industri.

Bisakah Anda memberi tahu saya tentang Nexa3D dan masalah yang Anda tangani?

Nexa3D menangani tiga tantangan:kecepatan, skala, dan ekonomi.

Kami menyadari sejak awal bahwa masih ada kebutuhan yang belum terpenuhi di pasar untuk printer 3D profesional skala besar yang cepat. Tujuan kami adalah untuk mengurangi waktu untuk mencetak dari hari atau jam menjadi hanya beberapa menit.

Jadi kami mengembangkan teknologi kami sendiri — LSPc — dengan mesin yang 2,5 kali lebih besar dari apa pun yang tersedia di pasar dan enam kali lebih cepat daripada printer lain di kelasnya. Itu, ditambah dengan titik harganya, menjadikannya printer yang sangat menarik untuk pasar profesional.

Kami memiliki platform pembuatan yang dapat mengisi puluhan dan ratusan bagian dan mencetaknya dalam hitungan menit. Ini berarti bahwa kami tidak hanya mengganggu industri pencetakan 3D, tetapi kami juga mengganggu industri cetakan injeksi tradisional, karena kecepatan dan toleransi kami berada pada standar cetakan injeksi.

Seperti yang telah Anda sebutkan, Nexa3D telah mengembangkan teknologi LSPc miliknya sendiri. Bisakah Anda memberi tahu kami cara kerja teknologi ini?

Pastinya.

LSPc adalah singkatan dari Lubricant Sublayer Photo-curing. Mesin kami memiliki membran berpelumas sendiri yang memecahkan masalah pencetakan cepat dari beberapa sudut berbeda.

Saat Anda mencetak bagian menggunakan SLA, salah satu faktor pembatasnya adalah gaya delaminasi selama pencetakan.

Seperti yang Anda ketahui, pencetakan 3D bekerja dengan menambahkan bahan lapis demi lapis. Dengan SLA, ketebalan lapisan dapat berkisar antara 25 mikron dan 200 mikron.

Setelah lapisan ditambahkan ke bagian selama proses pencetakan, mereka cenderung sangat rapuh dan sensitif terhadap kekuatan pengelupasan. Oleh karena itu mengapa perusahaan sering dipaksa untuk mencetak dengan sangat lambat, agar tidak membahayakan struktur cetak selama proses pencetakan.

Apa yang dilakukan membran self-lubricated kami adalah menghilangkan gaya antara bagian yang sedang dicetak, yang dalam keadaan hijau, dan area pembuatan.

Resin yang merupakan bahan viskos perlu dipindahkan ke area cetakan untuk dapat mencetak lapisan berikutnya.

Membran fleksibel berarti kita dapat mengatasi masalah pengisian resin, yang tidak dapat diatasi dengan teknik lain. Ini karena membran, berkat fleksibilitasnya, membantu menyebarkan resin ke setiap area platform cetak, yang memungkinkan kami mencetak lebih cepat daripada mesin lainnya.

Ini adalah dua masalah utama yang kami tangani selama proses pencetakan.

Bagaimana teknologi Anda dapat menjamin kecepatan dan akurasi?

Apa yang kami kembangkan selain LSPc adalah metrik cahaya terstruktur — mesin ringan, bisa dibilang. Mesin ringan kami unik karena menggunakan metrik cahaya daripada proyektor DLP seperti teknik tradisional.

Salah satu kelemahan DLP adalah Anda berurusan dengan aberasi sistem optik di tepi platform build Anda. Ini karena Anda memiliki lensa pusat yang perlu mencakup area yang relatif luas.

Kami telah menggunakan teknologi LCD dan mengembangkan struktur unik LED dan sistem pemandu optik yang memungkinkan keseragaman cahaya di seluruh area bangunan. Keseragaman cahaya ini bersama dengan keseragaman detail (ukuran piksel LCD sama di setiap titik) adalah pembeda terbesar antara LCD dan DLP.

Jadi kami tidak hanya mampu memberikan cahaya yang akurat di seluruh bangunan plate, tetapi kami juga dapat mengatasi keseragaman di seluruh pelat build, menjamin tingkat akurasi dan toleransi yang tinggi, part-to-part dan print-to-print.

Mengapa Anda memutuskan untuk fokus pada SLA?

Kami melihat celah dalam kemampuan teknologi saat ini dan permintaan di pasar untuk mengisi celah ini.

Di satu sisi, Anda memiliki teknologi SLA berbasis laser tradisional. Ini adalah standar emas dalam hal resolusi, akurasi, dan sebagainya. Namun, waktu pencetakannya sangat lama.

Di sisi lain, ada perusahaan yang mengklaim dapat mencetak dengan cepat tetapi kurang dalam hal kinerja cetak dan waktu pascaproses yang lama.

Karena itu, ada permintaan besar di pasar untuk printer cepat. Kami melihat bahwa pasar telah terkondisi dan siap, dan kami dapat memenuhi kebutuhan ini dengan sangat cepat dengan teknologi LSPc kami.

Industri atau aplikasi apa yang paling diuntungkan dari teknologi Anda?

Cukup banyak industri yang akan mendapat manfaat dari kemampuan mencetak benda padat dengan kecepatan tinggi.

Aplikasi yang jelas, tentu saja, adalah prototipe cepat. Alih-alih menghasilkan iterasi desain setiap minggu, jika menggunakan teknologi tradisional, atau dalam hitungan hari atau jam, jika menggunakan teknologi pencetakan 3D saat ini, Anda sekarang dapat melakukan iterasi setiap menit. Ini berarti Anda dapat melalui beberapa iterasi desain dalam sehari, mempercepat pengembangan produk, dan membuat keputusan jauh lebih cepat daripada yang biasa kami lakukan saat ini.

Dalam hal industri tertentu, otomotif adalah salah satu kuncinya. Kami memiliki mitra strategis, Techniplas, yang merupakan penyedia Tier 1 untuk industri otomotif. Sebagai mitra program inovasi terbuka mereka, kami dapat melayani industri otomotif dan aplikasinya di kehidupan nyata, mulai dari pembuatan prototipe hingga suku cadang manufaktur nyata.

Mengapa industri otomotif menjadi fokus utama Nexa 3D?

Industri otomotif memiliki beberapa kebutuhan yang menjadikan pencetakan 3D sebagai alat yang ideal.

Yang pertama adalah penurunan berat badan. Pencetakan 3D, melalui optimasi topologi dan desain generatif, dapat mencetak bagian yang tidak dapat diproduksi menggunakan teknologi tradisional.

Kami dapat mengambil suku cadang yang dibuat dengan cetakan injeksi dan die casting, misalnya, dan mengoptimalkannya untuk mengurangi berat suku cadang secara signifikan.

Yang lainnya adalah volume produksi. Ketika sebuah pabrik mobil ingin menghasilkan volume hingga ratusan ribu, pembuatan cetakan untuk setiap bagiannya sangatlah mahal. Pencetakan 3D memungkinkan Anda menggunakan satu teknik untuk melayani beberapa bagian dengan sangat cepat dan beralih di antara bagian yang berbeda dengan cepat.

Bagaimana Anda melihat manufaktur aditif berkembang selama lima tahun ke depan?

Pertama, saya pikir jelas bahwa permintaan akan kecepatan akan menentukan banyak tren.

Orang-orang memahami kemampuan teknologi dan banyak perusahaan besar telah melakukan pekerjaan pelatihan dan pengkondisian pasar.

Jika kita mengambil pencetakan 3D dalam pasar kedokteran gigi sebagai contoh, saat ini kita melihat tingkat adopsi 5-8%. Namun selama lima tahun ke depan, angka tersebut memprediksi adopsi sebesar 80%.

Alas kaki adalah contoh lain, di mana ada peningkatan kebutuhan akan pencetakan 3D. Sektor ini ingin mengintegrasikan teknologi ke dalam proses yang lebih luas dan membuatnya lebih mudah diakses. Jadi saya pikir seiring berkembangnya materi dan kemampuan, kita juga akan melihat adopsi yang lebih besar di sini.

Dan kami baru mulai menggores permukaan dengan otomotif. Seiring dengan peningkatan kecepatan dan material, kita akan melihat perubahan besar dalam proses desain dan model-model baru yang diperkenalkan ke pasar. Faktanya, pasar akan menuntut iterasi desain yang lebih cepat untuk model-model baru karena teknologinya akan mampu melakukannya.

Kami juga melihat integrasi antara pencetakan 3D dan teknologi pengganggu lainnya seperti AI dan realitas virtual. Teknologi tersebut, dikombinasikan dengan pencetakan 3D, akan secara signifikan mengurangi waktu produksi.

Karena pasar mengakui manfaat pencetakan 3D, saya pikir tingkat adopsi secara lebih luas akan meningkat secara eksponensial. Pada akhirnya, kami ingin mengganggu teknik manufaktur tradisional — dan kami berbicara tentang bisnis triliunan dolar yang akan segera dapat ditangani dengan pencetakan 3D.

Bagaimana Anda menyarankan perusahaan yang ingin mengadopsi pencetakan 3D tetapi tidak tahu harus mulai dari mana?

Itulah salah satu tantangan yang kami lihat berulang kali, dan salah satu hal yang sangat kami fokuskan adalah membawa teknologi ke khalayak yang lebih luas.

Usaha kecil dan menengah memahami bahwa revolusi Industri 4.0 akan datang, tetapi sulit bagi mereka untuk mengadopsi — baik karena mereka tidak memiliki talent pool internal atau mereka tidak memiliki dana untuk membangun kapabilitas yang lengkap.

Saran saya untuk perusahaan-perusahaan ini adalah pertama-tama memahami dengan tepat apa kebutuhan Anda. Pahami bahwa pencetakan 3D memberi Anda kemampuan untuk membawa kemampuan desain dan manufaktur Anda ke tingkat berikutnya.

Namun demikian, penting juga untuk memahami keterbatasan pencetakan 3D dan bahwa mengadopsi teknologi bukanlah pendekatan semua-atau-tidak sama sekali. Tanyakan pada diri Anda sendiri, bagaimana pencetakan 3D dapat melengkapi metode saya yang ada dan menyempurnakannya?

Misalnya, jika Anda saat ini terbatas dalam proses iterasi desain Anda dengan bekerja dengan vendor jarak jauh yang membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk mengembalikan desain Anda, cobalah berinvestasi dalam printer 3D, letakkan di lingkungan Anda dan bandingkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses yang sama. Ini juga akan membantu Anda memahami bagaimana hal itu dapat diintegrasikan ke dalam proses Anda yang lebih luas.

Nexa3D memamerkan mesin NXE400-nya di CES 2019. Bisakah Anda menjelaskan spesifikasi utama mesin tersebut?

NEXE400 adalah printer terbaik kami.

Ini memiliki volume cetak 16L, area pembuatan 270mm x 165mm dan toleransi cetakan injeksi. Saat Anda menggabungkannya dengan kecepatan hingga 1Z sentimeter per menit, Anda sekarang dapat mencetak banyak bagian dengan sangat cepat.

Selain itu, antarmuka pengguna depan memungkinkan Anda memantau hasil cetak dan masa pakai membran. Karena mesin diarahkan untuk mencetak bagian besar, fungsi pengisian resin menjadi penting – kami tidak ingin pengguna harus menambahkan resin selama pencetakan. Kami dapat menyimpan resin di dalam mesin dan mengatur kadar resin selama pencetakan.

Kami juga menyadari bahwa mengotomatiskan proses itu penting, itulah sebabnya kami merancang semuanya dengan cara yang memungkinkan kita untuk merampingkan proses. Kami memiliki sistem pencucian dan pengawetan yang diatur untuk otomatisasi, misalnya. Pelat build kami dirancang agar lengan robot dapat membawa pelat build dari printer ke stasiun pencucian dan pengawetan, mengotomatiskan seluruh proses pembuatan dan pembuatan prototipe.

Perangkat lunak kami menggunakan teknologi voxel untuk mengarahkan bagian-bagian dan menambahkan dukungan dengan cara yang cerdas, menggunakan algoritme pembelajaran yang telah kami kembangkan. Hal yang menarik tentang teknologi voxel adalah kita sekarang dapat melihat sifat fisik bagian dan membuat keputusan tentang cara mengarahkan bagian dan menambahkan dukungan tidak hanya berdasarkan tampilan bagian, tetapi juga pada sifat fisiknya. Ini adalah pendekatan unik untuk proses pencetakan.

Akhirnya, kami juga mengembangkan materi milik kami sendiri. Kami memiliki material yang ditujukan untuk aplikasi berkecepatan tinggi, teknik, dan menuntut. Kemitraan kami dengan BEGO, produsen gigi terkemuka, telah berperan penting dalam hal ini. Mereka memiliki resin yang disetujui FDA yang, dalam kombinasi dengan resolusi dan kecepatan cetak kami, mampu mencetak bagian gigi dengan toleransi dan dalam kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Bagaimana masa depan Nexa 3D?

Kami mencari waktu pencetakan yang lebih cepat — saat ini kami 40 kali lebih cepat daripada pencetakan 3D tradisional dan kami ingin meningkatkannya lebih jauh lagi. Dan karena ada aplikasi yang membutuhkan area build yang lebih besar, kami ingin meningkatkan ukuran cetak dan volume mesin kami.

Kami juga fokus untuk memproduksi material baru yang fleksibel dan seperti ABS, serta material yang dapat memberi Anda ketahanan UV dan suhu yang lebih lama.

Salah satu hal menarik yang kami perhatikan adalah kepercayaan umum bahwa Anda harus ahli dalam pencetakan 3D untuk menggunakan printer 3D. Kami mencoba mendobrak paradigma ini dengan menggunakan alat pintar dalam perangkat lunak kami yang memungkinkan Anda menggunakannya dengan mengklik tombol.

Kami berfokus pada pengembangan algoritme baru untuk perangkat lunak kami yang akan membuat pencetakan 3D setransparan dan semudah mungkin bagi pelanggan kami.

Analogi yang sering kita gunakan adalah “CTRL+P”. Kami pada akhirnya ingin memiliki pencetakan 3D sebagai sistem di mana Anda hanya perlu mengunggah file dan mesin akan mengurus sisanya untuk Anda.

Akhirnya, kami berencana untuk memulai program akses awal kami akhir tahun ini dan mulai mengirimkan mesin kami pada paruh kedua tahun 2019.

Ada pemikiran terakhir?

Saya pikir masa depan sangat menarik untuk pencetakan 3D.

Sungguh fantastis bahwa ada banyak perusahaan yang menghasilkan banyak minat dan permintaan di industri ini, serta mendidik pasar tentang apa yang dapat dilakukan teknologi. Di Nexa3D, kami yakin dapat menghadirkan evolusi pencetakan 3D berikutnya dengan teknologi yang akan mendisrupsi industri.

Tentang Izhar Medalsy

Dr. Izhar D. Medalsy adalah Chief Product Officer Nexa3D, produsen printer 3D kelas industri ultra-cepat. Izhar adalah pemimpin teknologi dan manajemen produk yang berpengalaman dengan pengetahuan dan keahlian optik dan ilmu material yang luas.

Sebelum NEXA3D, Izhar menjabat sebagai Direktur Pengembangan Bisnis dan Manajemen Produk di Wyatt Technology, pemimpin dunia dalam bidang cahaya teknologi hamburan.

Izhar memegang gelar PhD dalam Kimia Fisik dari Universitas Ibrani Yerusalem diikuti oleh periode penelitian pasca-doktoral dalam biofisika di ETH Zurich, Swiss.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Nexa3D, kunjungi: https://nexa3d.com