Wawancara Pakar:CEO Manufaktur MELD Nanci Hardwick tentang Memenuhi Potensi Manufaktur Aditif Logam
MELD Manufacturing Corporation memelopori teknologi baru yang radikal yang memungkinkan pencetakan 3D logam tanpa meleleh. Selama lebih dari satu dekade, teknologi ini sedang dikembangkan dengan perusahaan teknologi, Aeroprobe, sebelum MELD keluar sebagai anak perusahaan pada musim semi 2018.
MELD Manufacturing memasuki pasar pencetakan 3D logam dengan memperkenalkan mesin B8 skala besar pada April 2018. Menantang proses pencetakan 3D logam bedak bubuk yang khas, B8 menggunakan proses fabrikasi solid-state berdasarkan gesekan aduk las. Menggunakan gesekan dan tekanan untuk mengikat logam bersama-sama tanpa meleleh membuka banyak keuntungan unik untuk teknologi MELD.
Minggu ini, kami senang berbicara dengan CEO Manufaktur MELD, Nanci Hardwick, untuk membahas apa yang membedakan MELD dari proses AM logam lainnya dan peran yang akan dimainkan teknologi di masa depan manufaktur.
Apa visi di balik Manufaktur MELD?
MELD Manufacturing adalah bisnis kecil milik wanita yang diluncurkan tahun lalu dan berlokasi di Virginia, AS.
Kami sudah sibuk sejak peluncuran kami dan menerima banyak pengakuan luar biasa tahun lalu, mengakhiri 2018 dengan R&D 100 Award. Ini adalah kompetisi internasional yang mengakui produk baru paling inovatif di semua industri dan negara, memilih hanya 100.
Misi kami adalah untuk merevolusi manufaktur dan memungkinkan apa yang saat ini tidak mungkin, salah satu contohnya adalah perbaikan yang tidak dapat diperbaiki . Di MELD, aplikasi manufaktur aditif kami sedikit lebih luas dibandingkan dengan perusahaan AM lainnya. Ini mencakup spektrum penggunaan yang lebih luas dan dimulai dengan bahan itu sendiri, berlanjut melalui kemampuan untuk memproduksi suku cadang secara aditif dan kemudian terus menawarkan nilai yang lebih besar dengan mampu memperbaiki apa yang sudah dibuat.
Kami merasa bahwa saat ini masih ada keterbatasan dalam produk dan desain AM, tetapi MELD dapat menawarkan kesempatan untuk memulai dari awal dan menciptakan produk yang benar-benar dirancang untuk kinerja yang optimal.
Dapatkah Anda menjelaskan cara kerja teknologi MELD?
Teknologi kami cukup unik. Atribut fundamental MELD adalah proses solid-state. Sebagian besar aditif logam atau proses tradisional memerlukan peleburan logam. Namun, kemungkinan untuk memproses logam tanpa meleleh menciptakan beberapa manfaat yang menarik.
Teknologi di balik MELD agak sederhana yang merupakan salah satu manfaat terbesarnya.
Kami memiliki alat berlubang untuk melewatkan material. Proses ini dapat menampung berbagai macam bahan dalam berbagai bentuk, termasuk bubuk, serpihan serpihan, atau batangan padat.
Apa pun bahannya, ia masuk ke dalam alat yang berputar, di mana tekanan dan gesekan ekstrem bekerja untuk mengubah bentuk plastis tidak hanya material yang kita tambahkan tetapi juga material yang kita simpan.
Ketika keduanya dalam keadaan deformasi plastis, kita dapat mengaduk keduanya bersama-sama. Cara termudah untuk memikirkan metodologi ini adalah sebagai proses pengadukan gesekan aditif.
Aksi pengadukan memecah butiran material individu, menciptakan struktur butiran halus, yang memberikan peningkatan kekuatan dan sifat kinerja, termasuk korosi dan dampak ketahanan lelah.
Proses ini memungkinkan ikatan yang unggul antara apa yang ditambahkan dan apa yang ditambahkan. Hal ini memungkinkan pengguna untuk tidak hanya membuat bagian baru tetapi juga untuk memperbaiki, melapisi atau menambahkan fitur ke bagian yang sudah ada.
Proses ini sangat fleksibel karena terjadi di bawah suhu leleh bahan yang kami kerjakan. Hasilnya, kami dapat memproses berbagai macam bahan, termasuk logam yang tidak dapat dilas atau bahan yang tidak tersedia untuk proses berbasis fusi.
Kami dapat memproses berbagai bentuk bahan yang jauh lebih luas seperti bubuk, keripik dan batang atau kawat padat. Tidak ada spesifikasi atau persyaratan untuk mesin MELD dalam hal input material, yang sangat unik di dunia aditif. Faktanya, beberapa produsen peralatan AM lainnya memiliki toleransi yang ketat terhadap kebutuhan bahan baku mereka sehingga mereka mengharuskan penggunanya untuk membeli bahan dari mereka.
MELD adalah proses manufaktur aditif atmosfer terbuka. Sebagian besar peralatan aditif logam memiliki beberapa wadah di sekitarnya. Wadah ini digunakan baik untuk membuat ruang hampa atau untuk mengevakuasi oksigen dan membawa gas non-oksigen seperti Argon. Dengan proses seperti MELD, saat Anda tidak melelehkan logam, Anda tidak perlu khawatir tentang pengambilan oksigen, seperti proses lainnya. Ini juga menghasilkan proses aditif yang lebih ekonomis, lebih aman, dan lebih ramah lingkungan.
Selanjutnya, suasana terbuka memungkinkan proses yang sangat terukur. Dengan printer 3D atmosfer tertutup, jika Anda ingin membuat bagian yang lebih besar, Anda harus menemukan wadah yang lebih besar untuk mengoperasikan proses Anda. Tetapi dengan MELD, bukan itu masalahnya. Beberapa aplikasi yang sedang dipertimbangkan untuk aditif sekarang adalah hal-hal yang sangat besar skala seperti kapal, pesawat ruang angkasa, jembatan untuk perbaikan khusus. MELD, sebagai proses suasana terbuka, memberi Anda banyak kebebasan dalam aplikasi semacam itu.
Melanjutkan daftar manfaat, teknologi kami sangat hemat daya karena tidak menggunakan laser. Tingkat pengendapan material cukup tinggi dan bagian yang telah selesai memerlukan sedikit pasca-pemrosesan karena material yang diendapkan sudah sepenuhnya padat. Artinya, Anda tidak memerlukan langkah kedua untuk mencapai bagian akhir, seperti Hot Isostatic Pressing (HIP) atau sintering.
Bagaimana teknologi ini dibandingkan dengan metode AM logam lainnya?
Ada peluang dan kasus penggunaan terbaik untuk semua proses. Satu proses tidak dapat memenuhi setiap kebutuhan. Itulah mengapa penting untuk memahami atribut unik dari setiap proses. Untuk MELD, atribut unik dibandingkan dengan teknologi 3D logam lainnya adalah solid-state.
Kami adalah satu-satunya teknologi yang mampu menskalakan dan membuat atau memperbaiki bagian yang sangat besar. Kemampuan unik lainnya adalah Anda dapat mengambil bagian yang ada dan meletakkannya di dalam mesin lalu menambahkan material tambahan, apakah Anda menginginkan lapisan ketahanan aus pada material yang sangat ringan, atau apakah Anda ingin menambahkan material untuk memperbaiki bagian yang aus. permukaan.
Fakta bahwa ini adalah proses panas yang lebih rendah berarti bahwa kita menciptakan lebih sedikit tegangan sisa, yang memanifestasikan dirinya dalam pengurangan distorsi. MELD dapat menempatkan sedikit material pada pelat yang sangat tipis tanpa distorsi. Hal ini membuat MELD sangat menarik bagi industri otomotif dan kedirgantaraan.
Bayangkan Anda membuat panel badan pesawat. Dengan pendekatan konvensional, Anda akan mengambil pelat aluminium setebal empat inci dan mengerjakan 80% material untuk mendapatkan pelat tipis dengan pengaku jaring rusuk, yang memiliki bobot minimal tetapi kekuatan dan kinerja struktural maksimum. Dengan proses MELD, kita dapat memulai dengan pelat yang sangat tipis dan menambahkan pengaku tulang rusuk tersebut tanpa menimbulkan tegangan sisa yang dapat merusak pelat tersebut.
Pembeda lain dari teknologi MELD adalah mendukung jangkauan material terluas, sedangkan ada mesin AM yang hanya menerima satu atau mungkin dua atau tiga material.
Datang kembali ke tempat yang sebenarnya kami tuju, kami juga menawarkan kesempatan untuk benar-benar membuat materi. Dengan mesin MELD, Anda dapat membuat sendiri paduan dan komposit matriks logam di tempat.
Jika Anda berpikir tentang proposisi nilai manufaktur aditif secara umum, dalam hal pembuatan prototipe, ini memberi perusahaan kesempatan untuk mengevaluasi geometri baru dari suatu bagian dengan sangat cepat. MELD akan menawarkan proposisi nilai yang sama untuk evaluasi materi baru. Pengguna teknologi kami dapat menyesuaikan resep paduan mereka dan kemudian melakukan pengujian untuk mendukung upaya pengoptimalan paduan baru. Bagi saya, itulah salah satu peluang paling menarik yang ditawarkan teknologi.
Selain itu, MELD adalah satu-satunya teknologi yang didemonstrasikan untuk mendaur ulang material. Misalnya, Anda dapat mengambil chip mesin dari toko mesin dan membuat suku cadang dengan mesin MELD. Ini adalah pembeda besar dalam hal seberapa hijau dan ramah lingkungan proses ini.
Akhirnya, ketika Anda menggabungkan beberapa manfaat ini:dayanya rendah, tidak mengeluarkan gas, dan cukup mudah digunakan — atribut tersebut bersama-sama membuat proses MELD sangat menarik dalam hal portabilitas. Ini menarik bagi organisasi seperti Angkatan Darat AS yang ingin membawa kemampuan tambahan ke medan perang. Perusahaan pembangkit listrik yang memiliki peralatan yang sangat besar di lapangan juga akan mendapat manfaat dari penggunaan aditif untuk meminimalkan waktu henti dan melakukan perbaikan pada saat dibutuhkan.
Apa yang membuat pencetakan 3D logam begitu menarik bagi industri yang Anda sebutkan?
Sejauh ini saya belum menemukan industri yang tidak dapat memanfaatkan manufaktur aditif dan khususnya dari teknologi MELD. Aditif memiliki banyak hal untuk ditawarkan dalam hal bahan dan aplikasi industri. Logam hanyalah langkah kecil dalam perjalanan keseluruhan menuju penyesuaian yang sebenarnya.
Efisiensi, penghematan biaya, peningkatan kinerja, kemampuan untuk memperbaiki, mengurangi investasi secara keseluruhan dan melakukan penggantian, meminimalkan ekor logistik — semua ini keuntungan yang diberikan oleh AM tersedia untuk setiap industri yang saya temui.
Logam, khususnya, digunakan di setiap industri. Kita cenderung memikirkan barang jadi yang terbuat dari logam. Tetapi kenyataannya tidak ada produsen yang tidak menggunakan logam dalam produksi produknya. Ini berarti bahwa produsen produk apa pun berpotensi mendapat manfaat dari AM.
Bagaimana Anda menggambarkan keadaan manufaktur aditif saat ini, dan bagaimana Anda melihat lanskap berkembang dalam lima tahun ke depan?
Kita masih berada di awal era baru. Saat ini orang berbicara tentang Industri 4.0. Saya pikir tujuan kita adalah 5.0.
Dalam jangka pendek, kami terutama berfokus pada tahap akhir pembuatan produk. Kami memikirkan produk yang sudah ada dan bagaimana kami dapat memproduksinya dengan waktu, biaya, berat, dan langkah yang lebih sedikit.
Pada tingkat yang lebih rendah, ada fokus pada tahap sebelumnya, yang mempertimbangkan dan mendefinisikan berbagai persyaratan kinerja di seluruh bagian. Saya yakin evolusi sebenarnya ada pada tahap di mana kami mempertimbangkan pemilihan material, desain, dan persyaratan kinerja. Misalnya, kita mungkin memerlukan bagian yang tahan di satu area tetapi memiliki daktilitas yang lebih besar di area lain.
Bila semua persyaratan dan variabel tersebut dipertimbangkan dari konsepsi suatu produk, bila hanya upaya sinergis ini secara simultan mengevaluasi dan mengoptimalkan setiap aspek dari suatu produk, maka kita telah memenuhi semua potensi yang ada. manufaktur aditif.
Apa yang Anda lihat sebagai satu-satunya tantangan terbesar yang perlu diatasi oleh industri AM untuk mempercepat adopsi teknologi?
Tantangan umum yang saya lihat adalah kurangnya keahlian dan kemampuan internal. Melalui pembicaraan dengan berbagai perusahaan yang sangat luas, seringkali tanggung jawab untuk menciptakan strategi aditif terletak pada orang yang menjadi tanggung jawab tambahan daripada tanggung jawab utama.
Untuk mempercepat adopsi manufaktur aditif , perusahaan harus mengalokasikan sumber daya untuk juara internal.
Apakah ada hubungan antara ukuran perusahaan dengan tingkat keahlian yang dimiliki perusahaan dalam hal AM?
Tidak, itu sangat bervariasi. Terkadang perusahaan yang lebih kecil dapat bergerak lebih cepat dan membuat keputusan lebih cepat dan oleh karena itu memutuskan bahwa mereka akan mengejar keunggulan kompetitif yang dapat diberikan aditif dengan kecepatan maksimum.
Kadang-kadang tidak harus tentang sumber daya sebanyak kemampuan untuk memaksimalkan tingkat perubahan. Dan perubahan itu sulit, terutama jika Anda sudah memiliki cara yang pasti dalam melakukan sesuatu. Harus mengubahnya atau mengadaptasinya selalu menjadi tantangan.
Saran apa yang akan Anda berikan kepada perusahaan yang ingin mengadopsi pencetakan 3D logam tetapi tidak tahu harus mulai dari mana?
Ada beberapa kriteria mudah untuk membangun kerangka kerja untuk menilai teknologi pencetakan 3D. Ini termasuk ukuran produk, bahan produk dan kriteria kinerja untuk suku cadang potensial.
Semua proses aditif memiliki pro dan kontra untuk setiap tugas yang diberikan. Bagian yang sulit kemudian adalah melihat bagian yang ada dengan spesifikasi material dan persyaratan kinerja tertentu dan memikirkan bagaimana kami dapat membuat bagian itu lebih baik, lebih cepat atau lebih murah.
Setelah kami menguasai semua kemampuan teknologi aditif, kami akan dengan cepat membuka ide tentang bagaimana kami dapat meningkatkannya. Daftar kriteria asli ini berguna sebagai tempat untuk memulai. Juga, sangat membantu untuk menyadari bahwa apa pun yang mendorong minat pada aditif, itu akan tumbuh dengan pendidikan dan keakraban dengan apa yang dimungkinkan oleh aditif.
Seperti apa masa depan Manufaktur MELD?
Kami akan menuju apa yang saya yakini sebagai Industri 5.0:sintesis dari fungsi-fungsi yang masih terpisah hingga saat ini. Kami akan terus menunjukkan apa yang mungkin ketika Anda mengintegrasikan desain material dengan desain produk dan memungkinkan variasi dan penyesuaian melalui bagian.
Ide penyesuaian dan variasi pada bagian itu sendiri adalah tempat berikutnya yang akan kita tuju dan ini membutuhkan penggabungan ilmu material, desain material, teknik mesin dan listrik. MELD secara khusus dapat membantu menyatukannya. Kami akan terus mendorong manufaktur aditif di luar gagasan fabrikasi bagian saja ke kemampuan untuk menambahkan ketahanan aus atau pelapis ketahanan balistik atau menambahkan fitur untuk menyesuaikan, memperkuat, atau memperbaiki suku cadang. Masih banyak kesempatan di depan kita.
Tahun ini, kami akan meluncurkan platform mesin peralatan lain untuk menambah lini kami yang memiliki ruang pembuatan yang jauh lebih besar, diukur dalam kaki kubik daripada inci.
Selain itu, 2019 akan menghadirkan kursus sertifikasi bagi operator. Kami akan meluncurkan Konsorsium Penelitian dan kemudian jelas berpartisipasi dalam beberapa acara, berbicara dan berpameran.
Akhirnya, apakah Anda melihat perkembangan dalam hal memiliki lebih banyak wanita yang masuk ke ruang pencetakan 3D?
Itu adalah pertanyaan yang bagus. Saya baru-baru ini berbicara di acara Women in Manufacturing yang diselenggarakan oleh Volvo Trucks. Itu adalah acara besar yang dihadiri oleh pria dan wanita. Salah satu hal yang saya sukai adalah berpartisipasi dalam panel di mana kami berbicara tentang perjalanan kami dan jalan berliku yang dilalui setiap orang dalam hidup untuk berakhir di tempat mereka berada.
Salah satu hal yang saya ambil darinya adalah bahwa wanita itu pemberani, mampu dan berani. Mereka dapat saling mengangkat dan tidak perlu mengambil garis lurus atau berkorban untuk mencapai tujuan mereka.
Bagi saya, menjadi bagian dari teknologi baru sangatlah menyenangkan. Ini benar-benar sebuah revolusi dalam hidup kita dan kita akan melihat perubahan yang orang-orang hari ini tidak dapat ungkapkan. Saya pikir itu luar biasa untuk menjadi bagian dari itu dan saya berharap itu akan menunjukkan bahwa siapa pun dapat melakukan apa saja. Mereka hanya harus bersedia mengambil kesempatan.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Manufaktur MELD, kunjungi:meldmanufacturing.com
