Wawancara Pakar:CEO Lithoz Dr Johannes Homa tentang Keadaan Pencetakan 3D Keramik
Pencetakan 3D Keramik masih merupakan teknologi manufaktur aditif yang relatif baru. Namun, terlepas dari kebaruannya, pencetakan 3D keramik menemukan jalannya ke banyak industri, mulai dari medis dan gigi, hingga kedirgantaraan dan barang mewah.
Saat ini, hanya segelintir perusahaan yang mengembangkan teknologi cetak 3D untuk keramik. Salah satu perusahaan tersebut adalah produsen Austria, Lithoz.
Kami bertemu dengan CEO dan Pendiri Lithoz, Dr Johannes Homa, untuk membahas kondisi pencetakan 3D keramik saat ini, beberapa aplikasinya yang menarik, dan manfaat pencetakan 3D sebagai teknologi manufaktur digital.
Bisakah Anda ceritakan sedikit tentang Lithoz dan misi Anda sebagai sebuah perusahaan?
Lithoz adalah penyedia teknologi untuk pencetakan 3D keramik berkinerja tinggi, yang berarti kami mengembangkan dan menjual mesin, perangkat lunak, dan bahan untuk pencetakan keramik 3D.
Kami jelas merupakan pemimpin pasar dan teknologi dunia di bidang ini.
Selain pengembangan teknologi, kami juga mendukung pelanggan kami di bidang pengembangan aplikasi.
Baik komunitas AM maupun industri keramik belum terbiasa dengan pencetakan 3D keramik. Kami mendukung kedua belah pihak sebanyak yang kami bisa.
Bagaimana Anda bisa menemukan Lithoz?
Teknologi ini dikembangkan di Universitas Teknologi Wina, pada tahun 2006, bekerja sama dengan perusahaan gigi Ivoclar Vivadent AG.
Kemudian pada tahun 2010, kami mencapai terobosan:kami mampu mencetak keramik 3D dengan sifat material yang sama seperti pada teknologi pembentukan konvensional. Tonggak sejarah ini mendorong kami untuk mengeluarkan Lithoz sebagai perusahaan untuk pencetakan 3D keramik berkinerja tinggi.
Dapatkah Anda sedikit mengembangkan teknologi yang telah dikembangkan Lithoz?
Teknologi kami didasarkan pada proses fotopolimerisasi, yang sangat mirip dengan Stereolitografi konvensional. Perbedaannya adalah bahwa dengan teknologi kami, partikel keramik didispersikan menjadi resin fotosensitif.
Selama proses pencetakan, material komposit ini dipadatkan dengan cahaya, lapis demi lapis. Bagian yang keluar dari printer 3D kami disebut green body, yang berarti belum menjadi produk jadi.
Tubuh hijau harus menjalani perlakuan panas yang melibatkan pemanggangan bagian dalam oven khusus. Dalam istilah teknis, kami memutuskan dan mensinter bagian untuk mencapai sifat yang diinginkan dari bagian keramik.
Dalam proses debinding, Anda membakar binder dan kemudian Anda sinter keramik hingga kepadatan penuh. Bagian mengalami penyusutan, tetapi ini adalah fenomena normal dalam proses pembentukan keramik.
Bisakah Anda berbagi beberapa contoh aplikasi yang telah dicapai dengan teknologi Anda?
Kami aktif di tiga industri yang berbeda. Yang pertama adalah medis, di mana kami memiliki implan dan perangkat medis yang dapat diserap dan tidak dapat diserap. Misalnya, implan yang dapat diserap telah digunakan sejak tahun 2017. Sebaliknya, implan yang tidak dapat diserap adalah bio-inert, yang berarti tidak bereaksi dengan tubuh manusia.
Selain itu, konduktivitas panas keramik agak rendah. Jadi, manfaat lain dari implan keramik, dibandingkan dengan implan logam, adalah orang tidak merasa sakit saat berada di bawah sinar matahari langsung atau saat mandi air panas.
Aplikasi medis ketiga adalah perangkat medis, di mana Anda memerlukan beberapa sifat keramik non-magnetik yang mengisolasi. Keramik ideal untuk industri medis karena bersifat bio-inert dan tidak memicu reaksi alergi, yang mungkin terjadi pada logam atau plastik.
Area lain yang menjadi fokus kami adalah pengecoran inti untuk bilah turbin. Blade turbin dilengkapi sistem pendingin internal untuk mendinginkan blade selama pengoperasian. Dengan tren yang berkembang menuju peningkatan efisiensi dengan meningkatkan suhu, desain sistem pendingin tersebut menjadi lebih canggih.
Tingkat kecanggihannya membuat desain tidak lagi dapat dicetak secara injeksi, sehingga membutuhkan pendekatan manufaktur baru untuk dapat memproduksinya. Manufaktur aditif membuktikan solusi ideal untuk inti ini.
Area lain yang menjadi fokus kami adalah keramik teknis. Ini adalah bahan keramik canggih yang digunakan dalam segala hal, mulai dari komponen satelit, seperti pemegang cermin dan komponen frekuensi radio, hingga suku cadang teknik mesin, misalnya, untuk mesin tekstil dan mesin semikonduktor.
Jadi, ini berarti ada berbagai macam aplikasi untuk teknologi kita, termasuk barang-barang mewah.
Dapatkah teknologi ini juga digunakan dengan logam?
Itu pertanyaan yang bagus.
Filosofi kami adalah bahwa kami mengadaptasi teknologi kami ke bedak dan bukan sebaliknya.
Jadi, itu artinya kita bisa mengadaptasi teknologi kita ke logam. Kami sangat sukses sehingga kami bahkan keluar dari perusahaan.
Sekarang ada perusahaan bernama Incus, yang melakukan pencetakan 3D logam menggunakan pendekatan fotopolimerisasi. Dengan teknologi ini, dapat mencapai resolusi tinggi, sifat mekanik yang baik dan presisi tinggi, membuat bagian sebanding dengan bagian cetakan injeksi logam.
Bagaimana perkembangan teknologi 3D printing keramik saat ini?
Ceramic 3D printing merupakan salah satu teknologi termuda dalam 3D printing, sehingga basis pengetahuannya belum berkembang dengan baik.
Yang mengatakan, baru hari ini saya menerima email dari pelanggan yang mengadakan pertemuan dengan eksekutif tingkat C mereka yang terkejut bahwa potensi suku cadang keramik pencetakan 3D di perusahaan mereka lebih besar daripada suku cadang logam .
Kami melihat ada banyak aplikasi, tetapi AM keramik belum begitu dikenal di industri percetakan 3D.
Ini mulai berubah. Orang-orang telah melihat bahwa ada keterbatasan dengan plastik dan logam, yang dapat diatasi dengan keramik.
Bagaimana Anda menyarankan perusahaan yang melihat potensi pencetakan 3D keramik atau pencetakan 3D? lebih umum, tetapi tidak tahu harus mulai dari mana dalam mengadopsi teknologi?
Ini adalah pertanyaan yang sangat sulit karena kasus bisnis biasanya tidak ada di meja Anda. Cara termudah untuk memulai adalah menjelajahi pencetakan 3D untuk prototipe. Cara ini akan memungkinkan Anda untuk mulai mempelajari teknologinya.
Kemudian, Anda akan mulai berbicara dengan pelanggan dan melihat portofolio Anda untuk mengidentifikasi bagian mana yang masuk akal untuk pencetakan 3D. Tantangan terbesar adalah menemukan bagian yang cocok untuk produksi aditif. Dari perspektif desain, bagian ini harus sangat canggih dan idealnya tidak dapat diproduksi oleh teknologi lain.
Setelah Anda menemukannya, Anda memiliki keunggulan kompetitif. Ringkasnya, bukan hanya buah gantung rendah yang Anda cari, tetapi ini adalah proyek yang Anda dirikan di perusahaan Anda. Dan itu harus dari atas ke bawah dan bukan dari bawah ke atas.
Sulit untuk melihat potensi penuh AM di awal. Setiap perusahaan yang mengadopsi pencetakan 3D harus berupaya menggali potensi ini. Tapi begitu Anda menemukan kasus penggunaan yang cocok, itu akan membuka banyak pintu untuk Anda.
Apa saja tantangan yang ada dalam keramik pencetakan 3D?
Salah satu masalah yang sering kita hadapi adalah orang menginginkan komponen cetak 3D, yang sudah mapan dalam teknologi pembentukan konvensional. Akibatnya, mereka terkejut bahwa manufaktur aditif cenderung lebih mahal daripada teknologi yang lebih konvensional.
Yang perlu dipahami adalah mereproduksi bagian yang diproduksi secara tradisional dengan bantuan pencetakan 3D, tidak akan membuatnya lebih murah dalam banyak kasus.
Tantangan lainnya adalah kita tidak dapat mengatasi masalah ilmu material dengan bantuan manufaktur aditif. AM hanyalah sebuah teknologi pembentuk. Itu tidak mengatasi masalah untuk sintering, yang wajib untuk pemrosesan keramik.
Misalnya, mudah untuk mencetak 3D komponen keramik multi-material. Tetapi akan sulit untuk melakukan sinter bersama bahan-bahan ini. Saya pikir pertimbangan seperti itu terkadang diremehkan.
Laporan terbaru oleh SmarTech Analysis negara bagian bahwa pertumbuhan pencetakan keramik 3D sebagian besar akan didorong oleh produksi bagian akhir. Apa pendapat Anda tentang itu?
Saya sangat setuju. Ketika kami memulai 10 tahun yang lalu, tidak ada yang memiliki gagasan tentang pencetakan 3D keramik berkinerja tinggi. Dan sekarang kita melihat begitu banyak aplikasi yang bahkan tidak kita sadari.
Saya sangat percaya bahwa keramik adalah bahan masa depan dan kita baru berada di awal perjalanan ini. Selama 10 tahun terakhir, kami harus menunjukkan dan membuktikan bahwa pencetakan 3D juga dimungkinkan dengan keramik, dan sekarang orang-orang mulai memanfaatkan teknologi ini.
Apa yang saya pikir orang juga sekarang mulai disadari bahwa teknologi digital seperti AM dapat menjadi solusi untuk lockdown, berkat inventarisasi digital yang dimungkinkan dengan teknologi tersebut.
Bisakah Anda sedikit memperluas tentang bagaimana teknologi digital dan pencetakan 3D dapat memberikan dukungan kepada perusahaan?
Pada masa krisis COVID-19, beberapa pemasok tertentu dikunci. Misalnya, dalam cetakan injeksi, pemasok memiliki alat dan jika Anda ingin memproduksi suku cadang lagi, Anda pergi ke pemasok Anda dan memintanya untuk memproduksi lebih banyak suku cadang untuk Anda dan dia akan melakukannya dalam lingkungan normal.
Tetapi situasi dengan COVID-19 membuat rantai pasokan global jauh lebih rapuh dan terganggu sekarang. Banyak perusahaan tidak dapat menjangkau pemasok mereka atau pemasok tidak dapat memproduksi suku cadang.
Di sisi lain, dengan manufaktur aditif, satu-satunya alat yang Anda gunakan adalah mesin itu sendiri. Mesinnya bisa di sini di Eropa, atau Amerika Serikat, di Asia, di mana saja pada dasarnya, dan yang Anda butuhkan hanyalah mentransfer data ke mesin dan segera mencetak bagiannya, tanpa alat apa pun.
Tentu saja, Anda perlu memenuhi syarat bagian untuk AM, tetapi, secara keseluruhan, teknologinya memberi Anda lebih banyak fleksibilitas.
Hal lain adalah bahwa sifat digital AM memungkinkan Anda untuk menyimpan file desain dalam penyimpanan virtual, bukan inventaris fisik, dan mencetaknya sesuai permintaan.
Bagaimana Anda melihat evolusi pencetakan 3D keramik dalam beberapa tahun ke depan?
Saya pikir ada potensi besar di depan. Konon, berbeda dengan teknologi AM lainnya, AM keramik sejak awal telah memenuhi persyaratan suku cadang berkualitas tinggi.
Karena jika membutuhkan part keramik harus memiliki sifat material yang sama dengan manufaktur konvensional, walaupun hanya prototype. Itu karena Anda akan menggunakannya di lingkungan yang keras, seperti suhu tinggi atau lingkungan yang korosif.
Jika Anda ingin memiliki prototipe visual, Anda tidak akan membuatnya dari keramik, Anda akan membuatnya dari plastik. Anda selalu ingin memiliki prototipe fungsional dengan keramik AM, jadi sejak awal kami melakukan produksi ukuran lot satu.
Bagaimana tahun depan Lithoz?
Kami melihat dua konsekuensi yang berbeda dari pandemi bagi bisnis kami.
Pertama, kami telah melihat sekelompok kecil pelanggan kami berhenti sejenak di manufaktur aditif dan berfokus pada hal-hal lain.
Di grup lain, kami melihat lebih banyak perusahaan sekarang mencari lebih ke aditif, karena manfaat dari teknologi produksi digital, seperti pergudangan digital dan kemungkinan untuk menstabilkan rantai pasokan mereka.
Sementara situasi saat ini buruk bagi perekonomian dunia, saya melihat perusahaan sekarang menyadari potensi manufaktur aditif, karena orang mulai berpikir berbeda dan mempertimbangkan teknologi produksi digital sebagai sarana untuk mengatasi masalah ini.
Bagi Lithoz, menurut kami krisis ini tidak akan berdampak besar pada pendapatan dan penjualan kami. Masa depan sangat cerah bagi kami.
Kami memiliki banyak proyek yang sedang berjalan yang saat ini tidak dapat kami ungkapkan. Mereka akan muncul di masa depan dan orang-orang akan sangat terkejut dengan apa yang sudah dimungkinkan dengan pencetakan 3D keramik.
