Wawancara Pakar:Presiden 3DEO Matt Sand tentang Membawa Pencetakan 3D Logam Menjadi Produksi Volume Tinggi

Dalam hal pencetakan 3D logam, mencapai produksi volume tinggi adalah cawan suci bagi sebagian besar perusahaan. 3DEO, perusahaan percetakan 3D logam yang didirikan pada tahun 2016, mengklaim telah mencapai hal itu, berkat teknologi Intelligent Layering yang dipatenkan.

Melalui proses manufaktur aditif, perusahaan yang berbasis di LA ini mampu mencapai produksi volume tinggi, berulang, dan otomatis untuk suku cadang cetak 3D logam. Minggu ini, kami senang dapat berbicara dengan Presiden 3DEO, Matt Sand, untuk membahas manfaat teknologinya dan membandingkan manfaat biaya pencetakan 3D logam versus manufaktur tradisional.

Bisa ceritakan sedikit tentang 3DEO?

3DEO telah menemukan teknologi pencetakan 3D logam baru yang disebut Intelligent Layering, yang didasarkan pada pengaliran pengikat. Dua co-founder 3DEO, Matt Petros dan Payman Toabi, menerima gelar PhD dalam teknologi seperti binder jetting, jadi mereka sangat akrab dengan teknologi itu dan tahu banyak tentang kelebihan dan kekurangan teknisnya.

Setelah lulus, tim menemukan teknologi yang benar-benar baru, Intelligent Layer, yang benar-benar baru dan unik. Teknologi eksklusif dirancang khusus untuk produksi volume tinggi, yang berarti sangat dapat diulang dengan struktur berbiaya rendah.

Teknologi yang kami ciptakan mencapai tujuan ini. Intelligent Layering, seperti pengaliran binder, adalah teknologi "ikat dan sinter". Tetapi cara 3DEO mengikat bagian-bagiannya dalam proses pencetakan sangat berbeda. Tidak seperti printer inkjet 3D, mesin kami menggunakan sistem semprot berpemilik. Karena printer 3D kami tidak menggunakan nozel inkjet, kami tidak memiliki beberapa batasan seperti yang dilakukan oleh proses inkjet, dan kami juga memiliki banyak kebebasan dalam hal pengendapan binder.

Bagaimana cara kerja proses Intelligent Layering 3DEO?

Proses aditif 3DEO didasarkan pada tiga langkah.

Pertama, mesin mengoleskan lapisan tipis serbuk logam cetakan injeksi logam standar (MIM). Kemudian semprotan pengikat ke seluruh lapisan. Terakhir, ini menggunakan penggilingan akhir CNC untuk secara tepat menentukan bentuk bagian di setiap lapisan.

Kami menggunakan proses penggilingan lapis demi lapis ini untuk memverifikasi toleransi di bagian. Sejauh yang saya tahu, kami memiliki toleransi dimensi terbaik dari setiap proses pembuatan aditif. Saat ini, kami mencetak dengan toleransi +/- 0,002 inci per inci (+/- 50 mikron). Kami memiliki kemampuan untuk mencapai toleransi yang lebih ketat pada perangkat keras generasi berikutnya.

Manfaat menarik lainnya dari proses kami yang membantu kami mencapai produksi adalah pengulangan. Tidak ada proses penurunan kualitas dalam teknologi kami yang berarti bahwa sepuluh ribu bagian cetakan 3D keluar persis sama dengan bagian pertama.

Setelah kami memahami cara membuat komponen dan menangani variabel yang berbeda seperti penyusutan yang terkait dengan proses sintering massal, proses kami sangat kuat dan dapat diulang.

Akhirnya, kami siap untuk mengotomatisasi lini produksi kami sepenuhnya. Tenaga kerja manual adalah salah satu pemicu biaya terbesar dalam manufaktur aditif. Namun begitu Anda memiliki lini produksi yang sepenuhnya otomatis yang tidak memerlukan tenaga kerja untuk memotong bagian dari pelat pembuatan, Anda dapat menyiapkan lini produksi penuh yang hanya mengeluarkan suku cadang. Pada titik ini, struktur biaya menjadi sangat kompetitif dengan manufaktur tradisional.

Itulah yang kami lakukan sekarang. Untuk suku cadang baja tahan karat yang kecil dan kompleks, struktur biaya kami saat ini bersaing dengan manufaktur tradisional. Kami memiliki jumlah pesanan dengan pelanggan dalam puluhan ribu bagian. Hanya beberapa minggu yang lalu, kami memulai produksi dengan pesanan terbesar kami untuk 28.000 suku cadang.

Saya yakin kami melakukan beberapa manufaktur aditif logam volume tertinggi di luar sana. Mudah-mudahan kali ini tahun depan bisa menerima pesanan ratusan ribu part.

Bagaimana 3DEO berhasil mengotomatisasi proses produksi?

Saat Anda membeli printer 3D dari rak, Anda hampir tidak memiliki fleksibilitas yang kami miliki dengan mesin kami. Karena kami menemukan teknologinya, kami memiliki akses root ke semua perangkat lunak, perangkat keras, dan material. Dengan memiliki teknologi, kami memiliki fleksibilitas untuk menerapkan solusi otomatisasi.

Apakah keputusan untuk tidak menjual printer Anda merupakan pendekatan strategis yang disengaja? Apakah itu akan berubah di masa depan?

Ya, itu pasti disengaja. Saat Anda ingin mendapatkan komponen penggunaan akhir berkualitas tinggi, memiliki printer hanyalah salah satu bagian dari proses. Saya bahkan mungkin mengatakan bahwa hanya 15% hingga 20% dari total persyaratan proses untuk memproduksi komponen penggunaan akhir.

Dengan perspektif itu, Anda dapat langsung melihat bahwa menjual printer 3D tidak benar-benar jawabannya. Anda tidak hanya perlu memiliki printer, tetapi juga seluruh proses, setidaknya dari sudut pandang kami. Jadi pada saat ini, kami tidak memiliki rencana untuk menjual mesin kami.

Dari industri mana Anda melihat permintaan paling tinggi untuk teknologi Anda saat ini?

Manfaat memiliki teknologi yang membuat bagian-bagian kecil dan kompleks adalah bahwa itu berlaku untuk banyak industri yang berbeda. Peralatan kedirgantaraan, medis, dan industri — kami memiliki banyak pelanggan di semua bisnis tersebut.

Apa saja manfaat pencetakan 3D logam?

Kami ingin membandingkan teknologi kami dengan MIM karena kami dapat membuat suku cadang dengan biaya yang sama dan dengan kualitas yang serupa (jika bukan kualitas yang lebih tinggi). Misalnya, suku cadang MIM biasanya memiliki kepadatan 96-97%, tetapi suku cadang 3DEO memiliki kepadatan lebih dari 99%.

Saat menggunakan MIM, produsen dapat menghabiskan hingga enam digit jumlah untuk perkakas seperti cetakan dan cetakan . Alat-alat ini membutuhkan waktu 4-6 bulan untuk membuatnya. Saya pernah bertanya kepada pelanggan seberapa sering mereka mendapatkan cetakan yang benar pertama kali, dan jawabannya adalah "hampir tidak pernah". Ini berarti Anda harus menghabiskan beberapa bulan untuk mengerjakan ulang cetakan—dan semua ini terjadi sebelum Anda mendapatkan bagian pertama .

Bila Anda membandingkannya dengan pencetakan 3D, waktu tunggu rata-rata satu hingga dua minggu, dan kami dapat memproduksi suku cadang yang setidaknya sebagus MIM dari segi kualitas, memiliki titik harga yang sama , tetapi memberi pelanggan kebebasan desain tertinggi.

Manfaat lainnya adalah kami memproduksi mesin yang sama yang membuat prototipe yang juga digunakan untuk membuat bagian produksi. Ada beberapa keuntungan dalam hal ini. Biasanya, saat Anda membuat prototipe, Anda menggunakan teknologi yang berbeda dari teknologi yang digunakan dalam produksi. Ini berarti bahwa jika Anda melakukan pengujian fungsional, Anda harus melakukan proses kualifikasi ulang untuk memastikan bahwa itu dapat mencapai tingkat kinerja yang sama (atau lebih baik) seperti prototipe.

Jadi, jika saya datang dari permesinan CNC ke MIM, saya perlu melakukan seluruh kualifikasi ulang. Dengan AM, Anda menggunakan teknologi yang sama untuk pembuatan prototipe dan produksi, menghilangkan kebutuhan akan kualifikasi ulang ini.

Apa peran pencetakan 3D yang Anda lihat bersama manufaktur tradisional?

Ada beberapa kategori utama di mana pencetakan 3D cocok. Kategori pertama adalah bagian yang dirancang khusus untuk aditif. Dalam situasi ini, tidak mungkin manufaktur tradisional dapat membuat suku cadang tersebut.

Ada banyak pekerjaan hebat yang datang dari GE pada desain untuk manufaktur aditif. Mereka mengerjakan banyak suku cadang mesin jet, penukar panas — hal-hal yang cukup eksotis yang diproduksi secara aditif.

Kategori kedua adalah suku cadang kecil, sangat kompleks. Bagian-bagian ini mungkin dibuat dengan manufaktur tradisional, tetapi harga satuannya sangat mahal. Karena itu, manufaktur aditif dapat bersaing dari sudut pandang harga.

Ketika Anda melihat teknologi stamping, misalnya, setelah Anda berinvestasi dalam perkakas, Anda bisa mendapatkan suku cadang untuk uang. Manufaktur aditif tidak akan pernah bersaing dengan itu. Tetapi ketika Anda melihat casting investasi, permesinan CNC, dan pencetakan injeksi logam — itu adalah tiga proses utama yang digunakan untuk membuat bagian yang sangat kompleks.

Mengingat bagian kecil dan kompleks, yang dibutuhkan pada volume yang lebih rendah — kita berbicara tentang 50.000 buah atau kurang — manufaktur aditif akan mengambil bagian besar dari pasar itu.

3DEO telah mengumumkan bahwa mereka akan meningkatkan kapasitas produksinya dan memperkenalkan mesin-mesin baru. Bisakah Anda memberi tahu kami apa artinya ini bagi perusahaan ke depan?

Anda tidak ingin menambah banyak kapasitas jika teknologinya tidak cukup matang. Namun kami cukup percaya diri dengan teknologi kami, dan terutama pada perangkat keras generasi berikutnya yang saat ini kami terapkan, untuk mengatakan bahwa kami siap untuk menambah lebih banyak kapasitas. Pada akhir tahun, kapasitas kami akan menjadi 20.000 potong per hari.

Untuk menempatkan ini dalam perspektif, ketika Anda melihat beberapa proses aditif lainnya seperti peleburan laser, mereka mampu menghasilkan sangat batch kecil, mungkin 200 hingga 300 buah per hari.

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

Sangat menyenangkan melihat AM menjadi miliknya sendiri. Hari ini semua orang membicarakan AM masuk ke produksi. Kami memiliki siklus hype di tahun 2012-2013 yang membuat semua orang berharap, tetapi teknologinya belum siap.

Tapi hari ini teknologi, kualitas, dan total investasi dalam R&D dan dalam prosesnya semua akhirnya datang bersama ke titik di mana kita akan melihat lebih banyak aplikasi produksi dengan pencetakan 3D.

Bahkan dalam pencetakan 3D logam, ada banyak teknologi berbeda dan ada ruang untuk semuanya. Kami melihat perusahaan komponen mesin jet besar yang menakjubkan seperti GE memproduksi dengan laser sintering. 3DEO tidak akan pernah membuat bagian besar seperti itu — kami benar-benar fokus pada bagian berukuran kubus satu inci atau lebih kecil. Tapi senang melihat metal AM menjadi dewasa dan benar-benar muncul dengan sendirinya.

Apa tantangan terbesar yang masih harus diatasi oleh industri ini?

Yang terbesar adalah jaminan kualitas. Saat Anda berurusan dengan permesinan CNC, MIM, atau casting, proses ini dipahami dengan sangat baik. Di sisi lain, AM menawarkan cara baru untuk membuat bagian logam, sehingga kualitasnya tidak pasti. Hal yang penting kemudian adalah memastikan bahwa proses kualitas ada untuk memastikan bahwa Anda mengirimkan suku cadang berkualitas tinggi kepada pelanggan.

Apa yang terjadi di tahun 2019 untuk 3DEO?

Kami benar-benar fokus pada pabrik pertama kami; kami memiliki kapasitas 13.000 kaki persegi dengan ruang hingga 50 mesin. Pada akhir tahun, kami memperkirakan faktor ini akan sedekat mungkin dengan otomatisasi penuh seperti di manufaktur. Kami berencana untuk memproduksi puluhan ribu keping per hari. Ini menetapkan panggung untuk ekspansi besar-besaran bagi kami tahun depan. Mudah-mudahan, kami akan segera berkembang di Eropa Barat, yang merupakan pasar yang sangat menarik bagi kami.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang 3DEO, kunjungi:www.3deo.co