Wawancara Pakar:CEO Fortify Josh Martin tentang Teknologi Manufaktur Komposit Digitalnya
[Kredit gambar:Fortify]
Fortify adalah perusahaan rintisan berbasis di Boston yang telah mengembangkan pendekatan baru untuk pencetakan 3D komposit. Pendekatan ini menggabungkan penyelarasan magnet komposit dengan teknologi Digital Light Processing (DLP), memungkinkan pengguna menghasilkan komponen komposit berkualitas tinggi yang tidak mungkin diproduksi.
Teknologi yang disebut Fluxprin t™ , mendukung platform Digital Composite Manufacturing (DCM) Fortify. Platform ini pertama-tama ditujukan untuk memungkinkan perusahaan memproduksi alat yang tahan lama seperti cetakan injeksi dan suku cadang produksi penggunaan akhir.
Dalam wawancara hari ini, kami bergabung dengan CEO Fortify, Dr. Joshua Martin untuk mempelajari lebih lanjut tentang teknologi menarik Fortify dan mendiskusikan apa yang mendorong pertumbuhan pencetakan 3D komposit.
Bisakah Anda ceritakan sedikit tentang Fortify?
Fortify adalah perusahaan manufaktur aditif yang berbasis di Boston yang membawa ke pasar platform generasi berikutnya untuk pencetakan komposit.
Di Fortify, kami fokus untuk menggabungkan kinerja yang Anda dapatkan dari bahan yang diperkuat serat dengan resolusi yang biasa Anda lakukan harapkan dari teknologi photopolymer seperti SLA dan DLP.
Kami mendirikan perusahaan ini karena kami lelah harus memilih antara bentuk dan fungsi. Secara tradisional, ada trade-off antara memiliki prototipe yang terlihat seperti aslinya tetapi biasanya buruk dalam hal kinerja, atau memiliki bagian yang merupakan prototipe fungsional tetapi sangat jauh dari kesesuaian dan penyelesaian produksi. -bahan siap pakai.
Di Fortify, kami percaya bahwa kimia polimer saja hanya dapat menjangkau sebagian kecil dari ruang properti yang dibutuhkan oleh aplikasi teknik. Dalam photopolymers, banyak bahan dasar tidak benar-benar berubah dalam beberapa dekade terakhir. Selama 25 hingga 30 tahun terakhir, ini cukup banyak didasarkan pada jenis kimia yang sama, meskipun banyak hal telah meningkat dalam lima tahun terakhir atau lebih.
Fortify menghadirkan teknologi yang memungkinkan kita untuk mengisi kimia resolusi tinggi dengan aditif penguat, dengan manfaat penting untuk dapat mengontrol pelurusan partikel penguat.
Jika Anda melihat semua teknologi pencetakan 3D yang ada, platform berbasis SLA/DLP telah menjadi yang terjauh dalam hal penyelesaian permukaan dan akurasi suku cadang saat dikeluarkan dari printer.
Kami telah mengembangkan teknik yang memungkinkan kami mengarahkan serat secara magnetis dalam media fluida. Bagian yang kami cetak pada dasarnya adalah komposit resolusi tertinggi yang diproduksi hingga saat ini. Jika dibandingkan dengan bentuk komposit aditif lainnya, Anda biasanya mengandalkan gaya geser untuk menyelaraskan partikel guna mengoptimalkan kekuatan. Namun, geser tidak selalu merupakan gaya terarah yang paling mudah untuk dikendalikan.
Dengan rakitan magnet, kami dapat mengontrol beberapa properti seperti kekuatan, kekakuan, konduktivitas termal dalam tiga dimensi dalam setiap voxel.
Apakah ini yang membentuk platform Digital Composite Manufacturing (DCM) Anda?
Ya. Platform DCM adalah segalanya yang memungkinkan kami menyetel arsitektur serat untuk mengoptimalkan kinerjanya. Itu mencakup perangkat keras, perangkat lunak, dan bahan.
Teknologi pelurusan magnet khusus disebut Fluxprint ™ , yang lebih berkaitan dengan penerapan medan magnet ke area bangunan untuk mengarahkan material yang sensitif secara magnetis.
Industri dan aplikasi mana yang paling cocok untuk teknologi Anda?
Kami memiliki strategi peluncuran yang memungkinkan kami untuk terlebih dahulu memanfaatkan ruang perkakas, karena kami mengerjakan kebutuhan pembandingan tertentu untuk produksi suku cadang penggunaan akhir
Berkaitan dengan perkakas, keunggulan kompetitif kami adalah bahwa kami dapat menyediakan tingkat resolusi yang sama dengan yang Anda harapkan dari teknologi fotopolimer, dengan kemampuan untuk menahan suhu mendekati 300 °C, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan terbaik di kelasnya.
Kami sangat siap untuk mengganggu pasar cetakan injeksi, di mana investasi perkakas signifikan dan pembuatan perkakas membutuhkan banyak waktu. Pasar cetakan injeksi telah diprioritaskan selama dekade terakhir atau lebih oleh solusi lain yang belum cukup memecahkan masalah resolusi kinerja. Kami dapat mencetak dalam satu jam, sedangkan mungkin perlu 10 minggu untuk mendapatkan alat yang sama secara konvensional.
Kami mendorong pasar karena alat kami mampu menangani tembakan dan siklus yang jauh lebih banyak daripada solusi kompetitif. Kami akan segera dapat menunjukkan bagaimana mereka dapat menangani manufaktur volume rendah untuk aplikasi bernilai tinggi.
Dengan demikian, kami memiliki beberapa proyek aktif yang akan membuka produksi suku cadang penggunaan akhir menggunakan platform DCM . Teknologi kami memungkinkan kami untuk meningkatkan sifat fisik di luar kekuatan dan kekakuan, seperti memungkinkan suku cadang berkinerja tinggi dengan sertifikasi seperti FST (mudah terbakar, asap, dan beracun).
Kami percaya bahwa masa depan adopsi di ruang aditif bergantung pada pembukaan palet material untuk mencakup aplikasi yang saat ini dapat ditangani oleh rangkaian polimer standar. Biaya dan throughput tentu saja diperlukan, dan tidak ada contoh yang lebih baik untuk mencapai nilai yang tepat selain teknologi berbasis fotopolimer.
Bagaimana pandangan Anda tentang kondisi pencetakan 3D komposit saat ini, dan bagaimana perkembangan teknologinya?
Yang menarik adalah jika Anda melihat industri percetakan 3D selama 10 tahun terakhir dan area di mana perusahaan berinvestasi, sangat asimetris.
Yang saya maksud dengan itu adalah bahwa ada miliaran dolar yang mengalir ke perusahaan percetakan 3D polimer dan perusahaan percetakan 3D logam. Baru-baru ini Carbon mengumumkan bahwa mereka menerima pendanaan lebih dari $260 juta. Satu perusahaan itu sendiri telah mengumpulkan lebih dari $600 juta dalam waktu kira-kira enam tahun.
Dalam ruang komposit, mungkin ada lima perusahaan yang benar-benar menggunakan teknologi dan memproduksi suku cadang di segmen ini, seperti Markforged, Arevo, Continuous Composites, dan Impossible Objects. Tetapi Carbon saja, yang merupakan salah satu dari mungkin 150 perusahaan di bidang pencetakan 3D polimer, telah mengumpulkan lebih banyak uang daripada gabungan semua perusahaan percetakan 3D komposit.
Ketika Anda melihat bagaimana hal ini terjadi, Anda memiliki lebih banyak dolar untuk pencetakan 3D polimer dan pencetakan 3D logam dibandingkan komposit. Tetapi ketika Anda melihat peluang pasar antara plastik, logam dan komposit, mereka sangat mirip. Semuanya lebih besar dari $300 miliar di seluruh dunia.
Anda memiliki pasar polimer besar, di mana Anda memiliki perpindahan cetakan injeksi, misalnya, dan Anda memiliki pasar logam besar di mana Anda memiliki perpindahan memotong logam, logam cor dan cetakan injeksi logam untuk beberapa aplikasi.
Kemudian Anda memiliki pasar besar untuk komposit, yang terdiri dari hand layup, injection moulding, plastik yang diisi serat dan sebagainya.
Mereka semua besar. Namun investasi di sisi pencetakan 3D sangat banyak dilakukan pada teknologi lama seperti ekstrusi termoplastik dan proses berbasis cahaya.
Konon, ruang komposit mungkin merupakan segmen terbaru dalam pencetakan 3D. Ada tantangan yang datang dengan ini, tetapi ada juga banyak peluang.
Kami melihat bahwa sebagian besar perusahaan di industri komposit sejauh ini berfokus pada teknik berbasis ekstrusi seperti FDM. Masalahnya adalah bahwa ini tidak benar-benar mengatasi beberapa kesalahan utama FDM di tempat pertama, yang akan menjadi permukaan akhir yang buruk dan anisotropi — di mana Anda memiliki bahan yang 10 kali lebih kuat satu arah daripada yang lain.
Akan ada aplikasi yang sangat kuat untuk itu, tetapi saya pikir di ruang komposit, mencari cara untuk mencapai tingkat isotropi, prediktabilitas, tingkat kontrol dan kinerja yang lebih baik yang tidak hanya ditentukan dengan memaksimalkan kekuatan dalam beberapa arah, akan menjadi kuncinya.
Misi kami di Fortify adalah untuk memungkinkan pencetakan 3D pada skala throughput yang tinggi, dengan bahan yang biasanya perlu dipotong atau diproduksi menggunakan cara tradisional.
Misalnya, ada banyak bahan yang secara tradisional dirakit dengan tangan, atau dibuat dari blok besar yang sangat mahal, dan kemudian dikerjakan untuk mendapatkan suku cadangnya. Kami sedang membangun ke dalam platform kami jenis bahan ini sehingga Anda dapat mencetaknya secara langsung 3D.
Mengapa butuh waktu lama bagi industri untuk mengenali komposit sebagai peluang besar untuk pencetakan 3D?
Itu pertanyaan yang sangat bagus. Saya pikir sebagian besar karena kematangan pasar pembelian. Dengan kata lain, pada tahun 2000 hingga 2014, industri berada dalam keadaan di mana ada jauh lebih sedikit buah gantung untuk diambil.
Ketika Formlabs memperkenalkan Form1, itu adalah desktop 3D resolusi tinggi pertama yang nyata. printer pada titik harga tersebut. Itulah yang dapat ditangkap oleh branding mereka. Sekarang, ada 10 hingga 100 perusahaan yang mencoba melakukan hal yang sama.
Jika Anda melihat Markforged, mereka merilis printer 3D komposit pertama pada tahun 2014. Di sisi lain, FDM telah ada selama beberapa dekade dan SLA telah ada sejak Chuck Hull menemukannya di tahun 80-an.
Industri belum tentu siap mengadopsi komposit karena masih belajar mengadopsi 3D printing secara umum. Ada banyak hambatan dalam hal desain dan benchmarking, yang membutuhkan beberapa waktu untuk diselesaikan.
Ada alasan mengapa komposit secara tradisional hanya digunakan pada aplikasi berperforma sangat tinggi dan berbiaya sangat tinggi seperti komponen ruang angkasa atau peralatan rekreasi kelas atas seperti suku cadang mobil dan sepeda.
Jika Anda melihat siklus hype Gartner, sekarang kita berada pada titik di mana aplikasi di ruang industri benar-benar mulai mendapatkan pijakannya.
Pendekatan umum adalah mencoba dan mendapatkan pencetakan 3D di mana-mana. Sekarang perspektif ini telah berubah untuk lebih fokus pada spesialisasi. Industri secara keseluruhan menjadi lebih terspesialisasi untuk memastikan ruang lingkup teknologi benar-benar sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu. Ada lebih banyak upaya terfokus untuk memecahkan masalah yang sangat spesifik, dan di situlah komposit benar-benar bermanfaat.
Memikirkan industri AM secara lebih umum, bagaimana Anda melihatnya berkembang selama lima tahun ke depan?
Jika Anda berpartisipasi dalam rangkaian konferensi industri tahunan, Anda biasanya dapat mengetahui ke arah mana semua perusahaan benar-benar ingin mengambil industri.
Melihat kembali ke lima tahun yang lalu, saat itulah kita benar-benar mulai mendengar bisikan tentang industri percetakan. Tujuannya tidak lagi untuk membawa teknologi pencetakan 3D ke konsumen, tetapi untuk membawanya ke pengaturan industri kelas atas, di mana kita dapat melakukan manufaktur "mati lampu".
Perusahaan seperti Carbon telah mengambil langkah besar untuk mewujudkannya, meskipun perjalanan masih panjang. Saya pikir salah satu topik yang akan kami fokuskan dalam lima tahun ke depan berasal dari inovasi perangkat keras, perangkat lunak, dan material.
Secara spesifik, jika Anda melihat apa yang telah dilakukan industri farmasi dengan silsilah batch, itu mulai diimplementasikan melalui penggunaan pembelajaran mesin.
Idenya adalah bagaimana melacak utas digital mulai dari nomor batch bahan mentah Anda melalui semua proses yang dialami bahan selama pencetakan hingga pasca-pengujian dan validasi. Itu adalah sesuatu yang pencetakan 3D harus lebih serius karena didefinisikan dengan cukup baik di ruang manufaktur tradisional.
Cara lain untuk mengatakan ini adalah bahwa dalam lima tahun ke depan, perusahaan perlu fokus untuk menunjukkan tingkat pengulangan dan keandalan yang tinggi.
Alasan nyaman menggunakan berbagai jenis bahan konvensional adalah karena jika Anda mencari baja canai dingin, Anda tahu apa yang diharapkan dalam hal sifat dan kinerja dan cara bekerja dengannya.
Masalah dengan pencetakan 3D saat ini adalah masih terdapat banyak variasi. Misalnya, jika Anda membeli dua printer yang sama dan Anda mencetak keduanya selama dua minggu berturut-turut, Anda hanya mengumpulkan spesimen untuk diuji.
Saat Anda menguji semua spesimen itu, Anda akan mendapatkan kumpulan data besar yang, dalam beberapa kasus, ada di mana-mana. Jadi pertanyaannya adalah bagaimana seorang insinyur seharusnya melatih setiap tingkat prediktabilitas, terutama jika mereka menggunakan teknologi dalam skala besar.
Jadi, bagian dari proses pembelajaran mesin adalah memperkenalkan tingkat tinggi pengulangan dan memungkinkan pengguna untuk lebih mudah memprediksi bagaimana kinerja akan berfungsi.
Apa saja tantangan yang perlu diatasi oleh industri ini?
Saat ini ada banyak hambatan dalam mewujudkan 3D printing untuk mewujudkan tujuan Industri 4.0. Kita berbicara tentang manufaktur terdistribusi, misalnya, throughput yang lebih tinggi, pengulangan yang tinggi, dan biaya per unit yang lebih rendah.
Untuk mencapai tujuan tersebut, industri perlu memperlakukan mesin kurang seperti printer 3D dan lebih seperti unit manufaktur, dan menempatkan banyak pemeriksaan dan keseimbangan yang akan dimiliki sistem manufaktur tradisional.
Jika Anda pergi ke International Manufacturing Technology Show (IMTS), itu merendahkan karena ada sekitar 140.000 peserta, dan sekitar 90% dari mereka berasal dari manufaktur tradisional. Pencetakan 3D hanyalah setetes air di lautan.
Anda dapat merasakan betapa matangnya banyak sistem tradisional ini. Kami sampai di sana dalam arti bahwa mesin AM sekarang mulai terlihat dan terasa dan memiliki tingkat input dan output yang sama dengan sistem manufaktur tradisional seperti CNC.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan industri untuk menjadi lebih dari sekadar persentase kecil dari keseluruhan pasar manufaktur? Atau apakah menurut Anda teknologi harus dilihat di jalurnya sendiri?
Saya pikir membandingkan ukuran industri AM dengan pasar manufaktur secara keseluruhan bukanlah cara terbaik untuk melihatnya karena industri ini tidak ada hanya untuk menggantikan cetakan injeksi atau CNC. Sayang sekali jika tujuannya hanya seperti itu.
Banyak penekanan perlu diberikan pada jenis aplikasi baru dan jenis manfaat baru yang hanya dapat dicapai dengan aditif.
Itulah bagian besar dari apa yang kami nantikan di Fortify:kemampuan untuk menggunakan berbagai teknologi AM untuk membuat bagian yang sangat kuat, memiliki geometri unik dan juga memiliki level tinggi dari konduktivitas termal. Itu akan menciptakan pasar baru.
Tapi saya pikir itu akan memakan waktu sebelum kita benar-benar mencapai tujuan ini — meskipun, tentu saja, ini bukan permainan zero-sum.
Tahun ini Fortify mengumumkan putaran pendanaan sebesar $2,5 juta. Bisakah Anda berbicara sedikit tentang apa arti investasi ini bagi Fortify ke depan?
Putaran pendanaan yang kami umumkan pada bulan Januari adalah rekap pendanaan yang sudah ditutup. Tujuannya adalah untuk menyiapkan sistem kami untuk pengujian beta, dan menyerahkannya ke tangan pengguna yang telah bekerja sama dengan kami sekarang. Kami baru saja menyelesaikan tambahan 10 Juta dolar Seri A, yang dipimpin oleh Mitra Accel.
Kami ingin menyiapkan sistem sehingga pelanggan kami, yang membayar kami untuk memproduksi suku cadang untuk kebutuhan manufaktur mereka saat ini, benar-benar dapat memanfaatkannya.
Dua sistem material pertama kami memberi kami umpan balik yang baik tentang alur kerja antara perangkat lunak perangkat keras dan bahan.
Jadi, langkah selanjutnya adalah memberikan peluang perkakas dan kemudian mulai mengidentifikasi dan bekerja untuk memproduksi suku cadang penggunaan akhir untuk sistem rekayasa lainnya.
Bisakah Anda ceritakan lebih banyak tentang kerjasama Anda dengan perusahaan kimia, DSM? Apa arti kemitraan ini bagi Fortify dan pelanggan Anda di masa mendatang?
DSM adalah mitra pertama pada platform materi terbuka kami. Ide di balik platform ini adalah bahwa kami tidak ingin memiliki segalanya dalam hal formulasi material. Kami ingin dapat fokus pada aditif, sistem perangkat keras, dan kontrol perangkat lunak untuk memungkinkan pelanggan memiliki lebih dari satu pilihan dalam hal pemasok.
Jika menyangkut perusahaan seperti BASF, DSM, Mitsubishi dan Henkel, masing-masing memiliki keunggulan unik dan aplikasi unik dalam ruang manufaktur aditif. Dan kami akan senang bekerja dengan mereka dengan cara yang memungkinkan kami menciptakan nilai lebih daripada jika kami hanya mengontrol seluruh rantai pasokan.
Khususnya dengan DSM, kami mencari cara untuk mengambil beberapa sistem mereka yang memiliki aplikasi di ruang bawah tenda. Mereka memiliki jumlah ketangguhan yang wajar, mereka dapat mempertahankan kekuatan dan kekakuan pada suhu mungkin 100 °C.
Melapisi di atas itu, platform teknologi Fortify dapat mencapai tingkat kekuatan, kekakuan, ketahanan mulur, dan tingkat kekuatan yang jauh lebih tinggi. dapat bekerja pada suhu yang lebih tinggi. Ini akan memungkinkan mitra material kami untuk memberikan solusi kepada basis pelanggan mereka yang sudah ada yang belum tentu mendapatkan semua yang mereka inginkan dari teknologi.
Untuk Fortify, ini bagus karena DSM adalah salah satu photopolymer utama produsen di dunia. Kami senang bekerja dengan mereka. Mereka adalah sekelompok orang yang hebat dan bersama-sama kita bisa melangkah lebih jauh dengan teknologi kita.
Anda telah menyentuh model bahan terbuka. Apakah menurut Anda ini adalah masa depan materi cetak 3D?
Jika Anda melihat industri komputer di tahun 80-an, itu terintegrasi secara vertikal. Misalnya, IBM akan membuat memori dan prosesor dan juga harus membangun perangkat lunak dan periferal.
Kemudian industri berubah. Sekarang, jika Anda melihat di mana saat ini, ada perusahaan yang mengkhususkan diri di setiap segmen ini:perangkat lunak, prosesor, chip memori, dan sebagainya. Pasar telah didekompartementalisasi.
Dalam beberapa hal, industri percetakan 3D mengikuti lintasan itu, di mana Anda memiliki perusahaan tradisional seperti Stratasys dan Sistem 3D yang membangun perangkat keras, mengembangkan perangkat lunak, dan memproduksi bahan mereka sendiri, artinya Anda hanya dapat membeli dalam rantai pasokan itu.
Namun, ada banyak pelanggan yang ingin memiliki lebih banyak pilihan. Mereka ingin dapat memilih bahan apa yang mereka jalankan dan mengetahui bahwa ada pilihan lain di sana.
Model bahan terbuka akan membutuhkan waktu untuk distandarisasi di seluruh industri.
Apa 12 bulan ke depan untuk Fortify?
Kami menskalakan tim untuk memastikan kami dapat mencapai pencapaian produk kami. Kami sedang merekrut dengan cepat, dan kami ingin meningkatkan skala tim agar dapat menjalankan program beta kami, sekitar awal hingga pertengahan 2020.
Kemudian kami akan dapat meningkatkan dalam hal memindahkan platform ini ke ketersediaan umum.
Kami merasa bahwa kami berada dalam posisi di mana kami dapat memberikan teknologi pada tahun 2021. Kemungkinan besar kami akan mencari sedikit lebih banyak modal pada akhir tahun 2021 untuk mendapatkan sistem yang diproduksi untuk akhir tahun 2021, awal tahun 2022.
Ada banyak pekerjaan yang sangat menarik di depan kami . Kami sudah terlibat dalam interaksi yang tinggi dengan pelanggan.
Jika orang tertarik untuk terlibat sejak dini, ada kapasitas untuk melakukannya. Tetapi kami memiliki pekerjaan yang cocok untuk kami dalam hal mendapatkan sistem ke tangan orang-orang yang bekerja dengan kami saat ini.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Fortify, kunjungi: https://3dfortify.com
