Wawancara dengan Spencer Wright dari pencerw.com dan nTopology: Wawasan Ahli tentang Manufaktur Aditif Logam
Hampir setiap profesional di manufaktur telah mengunjungi blog atau newsletter Spencer Wright. Sebagai kepala riset & kemitraan di nTopology, Spencer membawa dekade pengalaman dalam manufaktur aditif (AM) logam dan proses konvensional. Ia berbagi perjalanannya, solusi alur kerja saat ini, dan visi masa depannya dengan RP Platform.
Bagaimana Anda awalnya tertarik pada cetak 3D?
Saya tertarik pada cetak logam karena terdengar keren!
Latar belakang saya adalah manufaktur tradisional—manajemen proyek, desain produk, dan konstruksi frame sepeda kustom. Setelah mencoba di bengkel prototipe yang berfokus pada rangkaian elektromekanikal, saya pindah ke New York pada 2012 untuk menilai ulang fokus karir saya. Adegan Makerbot dan Shapeways di kota tersebut memicu rasa ingin tahu saya tentang cetak logam, terutama saat akuisisi Morris oleh GE mendefinisikan ulang industri.
Melalui peran strategis di Undercurrent, saya mempelajari powder-bed fusion logam. Saya skeptis terhadap sejumlah propaganda dan bertanya: bagaimana ini dibandingkan dengan sektor CNC, forging, dan casting miliar dolar? Saya menemukan printer berkirakira $1 juta dan muat pada platform build seukuran kotak roti. Tantangannya adalah mengidentifikasi bagian bernilai tinggi dan ringan yang muat di ruang itu. Saya menetapkan pada komponen sepeda—pengendara mewah bersedia membayar premium untuk pengurangan berat atau geometri unik.
Keahlian desain saya, pengetahuan rantai pasok, dan blog yang mengisi niche memungkinkan saya untuk bereksperimen dengan pencetakan, menerbitkan hasil, dan menarik pertanyaan dari pemimpin industri seperti Siemens dan Philips. Eksposur ini menyemenalkan pivot saya ke fokus penuh pada alur kerja manufaktur, yang membawa saya ke peran saat ini di nTopology, di mana saya menyelaraskan software desain kami dengan toolchain yang lebih luas.
Sepertinya latar belakang manufaktur tradisional Anda berarti Anda mendekati cetak 3D dengan cara yang lebih organis daripada banyak orang: memulai dari masalah dan mengidentifikasi cetak 3D sebagai alat yang tepat untuk memperbaikinya. Apakah Anda setuju dengan itu?
Tentu saja. Saya selalu memulai dengan masalah dan kemudian mengevaluasi teknologi terbaik—baik itu CNC, cetak 3D, atau proses lain. Pertanyaan kunci yang saya ajukan pada klien adalah: mengapa Anda ingin mencetak bagian ini?
Media sering menggelegakan kegilaan pencetakan tanpa membahas manfaat nyata. Akhirnya, pelanggan peduli tentang performa, biaya, dan ketersediaan—bukan apakah bagian dicetak. Untuk sebagian besar komponen, pencetakan bukan solusi optimal; ia bersinar ketika pengurangan berat, lattice internal, atau pengurangan rangkaian diperlukan.
Saya fokus pada mengidentifikasi aplikasi berdampak tinggi itu dan mengembangkan heuristik untuk mengevaluasi kesesuaian industri untuk AM.
Apa beberapa contoh yang baik dari yang terbaru?
Portofolio kami mencakup aerospace, implan medis, dan teknologi konsumen. Di aerospace—roket, satelit, dan kendaraan hipersonik—penatalaman regulasi adalah yang paling ketat, jadi sukses di sini sering membuka pintu ke tempat lain. Implan medis menuntut kompatibilitas biologis yang ketat dan presisi mekanik. Di teknologi konsumen, kami merancang struktur lattice yang menyerap dampak dalam sepatu atau alat olahraga, mengganti konvensional foam dengan geometri dispersi energi.
Apakah Anda menemukan bahwa ada banyak kurva pembelavaran dalam hal alur kerja perusahaan, terutama ketika beberapa platform software terlibat?
Ya, itu kompleks. Insinyur menjalankan suite software $50.000-plus secara bersamaan—beberapa paket CAD, alat analisis, dan software manufaktur. Meskipun ragamnya, persyaratan inti—traceabilitas, dokumentasi, kepatuhan regulasi—tetap konsisten di seluruh industri.
Alat manufaktur seperti Autodesk Netfabb dan Materialise Magics berkembang pesat, dan format file berubah dengan sering, menambahkan lapisan kompleksitas lainnya.
Apa yang Anda lihat sebagai jawabannya dalam hal menyederhanakan semuanya ini?
Kami fokus pada menciptakan pengalaman yang mulus dalam produk unggulan kami, Element. Saat ini, sebagian besar alur kerja AM bergantung pada STL, yang tidak efisien untuk struktur lattice. Untuk satu juta balok, STL dapat menghasilkan file dengan banyak gigabyte, yang membuat transfer dan rendering membebani.
Element menggunakan representasi berbasis graf: node dengan koordinat dan jari-jari yang dihubungkan oleh balok. Ini mengurangi ukuran file secara dramatis dan selaras dengan spesifikasi open source yang bekerja dengan slicer atau alat orientasi apa pun. Kami mengintegrasikan pendekatan ini ke dalam standar 3MF untuk menyederhanakan komunikasi dan meningkatkan kinerja CPU selama slicing dan integrasi FEA.
Dengan mengekspor ke format yang terpadu, insinyur dapat mengirim file melalui email dengan cepat dan merendernya secara efisien, sambil tetap memungkinkan analisis tingkat balok.
Bagaimana Anda melihat penerimaan format file baru ini?
Kami telah melihat penerimaan bercampur dengan standar file sebelumnya. Namun, keuntungan yang jelas—ukuran yang lebih kecil, transfer yang lebih cepat, dan geometri yang disederhanakan—harus mendorong penerimaan yang cepat. Berbeda dengan file berbasis segitiga tradisional, representasi kami muat dengan rapi ke dalam kerangka 3MF, menawarkan yang terbaik dari kedua dunia.
Apakah Anda melihat kustomisasi untuk kebutuhan spesifik klien sebagai faktor kunci dalam software AM yang sukses?
Kustomisasi adalah pedang bermata dua. Model interaksi yang konsisten esensial; menambahkan menu konteks atau struktur perintah yang beragam menciptakan pengalaman pengguna yang terfragmentasi. Kami memprioritaskan antarmuka yang terpadu sambil mendengarkan kebutuhan pelanggan dengan seksama. Format file baru kami dirancang agar mudah dimanipulasi oleh siapa pun, memastikan fleksibilitas tanpa mengorbankan kejelasan.
Bagaimana dengan menyederhanakan alur kerja AM? Cara apa yang Anda temukan untuk membuat proses keseluruhan lebih rapat dan mengurangi kesenjangan apa pun?
Menyederhanakan adalah tantangan, terutama untuk klien aerospace yang menjaga beberapa revisi bagian. Kami mengaktifkan beberapa versi desain dalam satu file, memungkinkan insinyur untuk bereksperimen tanpa fragmentasi. Interoperabilitas tetap menjadi rintangan yang lebih besar; alih-alih membangun plug-in untuk setiap kernel CAD, kami menjaga sebagian besar kerja di dalam Element, menjamin pengalaman pengguna yang kohesif.
Dalam hal yang lebih luas, bagaimana Anda melihat semuanya ini berkembang?
Pencetakan logam telah matang selama satu abad pengolahan logam, tetapi AM kurang memiliki repeatability. Produsen yang berbeda dapat menghasilkan hasil yang bervariasi dari file yang sama. Tujuannya adalah kematangan—build yang konsisten dan andal. Kami membangun batasan desain ke dalam software kami, memberikan umpan balik real-time tentang kemanfaatan manufaktur, dan mendorong produsen mesin untuk mengekspos API yang menampilkan wawasan printability.
Dalam lima tahun ke depan, saya mengantisipasi integrasi yang lebih erat antara produsen mesin dan desainer bagian, lebih banyak API terbuka, dan alur kerja yang mendorong kolaborasi lintas disiplin—mengubah tim yang terpisah menjadi ekosistem teknik yang kohesif.
