Entrevista com especialista:Co-fundador da Carbon, Philip DeSimone, sobre como avançar para a produção de alto volume com impressão 3D

Carbon tem experimentado um aumento meteórico desde que foi fundado em 2013. Nos últimos seis anos, a tecnologia Digital Light Synthesis ™ (DLS) proprietária da empresa foi adotada por clientes em uma variedade de setores, desde aeroespacial e automotivo até o consumidor bens e médicos. Avance rapidamente para 2019, onde a empresa baseada no Vale do Silício, apoiada por empreendimentos, é agora um dos únicos três fabricantes de impressoras 3D a ter alcançado uma avaliação de mais de US $ 1,7 bilhão.

Através de sua tecnologia, a Carbon tem grandes planos para interromper a maneira como as peças de polímero são fabricadas. E com clientes de alto perfil em sua lista, incluindo empresas como adidas, Ford Motor Company e Lamborghini, a empresa parece determinada a seguir adiante com sua visão.

Conversamos com o cofundador e vice-presidente de desenvolvimento de negócios da Carbon, Philip DeSimone, para saber mais sobre a tecnologia, a estratégia de crescimento e a missão da empresa.

Reinventando a forma como as peças de polímero são feitas

Para DeSimone, a missão da Carbon é clara. “Nosso objetivo é reinventar a forma como os produtos poliméricos são projetados, projetados, fabricados e entregues”, diz ele. “Nossa tecnologia proprietária de Digital Light Synthesis é uma parte fundamental disso.”

Digital Light Synthesis, ou DLS para abreviar, é um elemento central da proposta de valor da Carbon. A tecnologia foi revelada publicamente pela primeira vez em 2015, em uma palestra TED dada pelo cofundador e CEO da empresa, Dr. Joseph DeSimone. Na época, um princípio fundamental da palestra foi a melhora na velocidade proporcionada pela nova tecnologia.

Então, como exatamente funciona o processo DLS? Em suma, DLS é uma tecnologia de impressão 3D que funde luz e oxigênio para produzir peças a partir de um pool de resinas líquidas programáveis. O processo de impressão fotoquímica funciona projetando a luz através de uma membrana permeável ao oxigênio em uma cuba de resina líquida curável por UV. Um banho ou forno de cura térmica programado é então usado para definir as propriedades mecânicas da peça a fim de fortalecê-la.

Para os clientes, a tecnologia oferece uma série de benefícios, principalmente a capacidade de impressão 3D peças duráveis ​​de alto desempenho com excelente acabamento superficial e propriedades mecânicas isotrópicas - tudo a um custo menor do que as técnicas de fabricação tradicionais. É claro que a crescente demanda por impressão 3D é apenas um dos principais indicadores da crescente digitalização da manufatura. Para DeSimone, os benefícios disso são inegáveis.

“Depois que uma empresa se torna digital, ela nunca mais pode voltar atrás”, diz ele com firmeza.

“A impressão 3D está permitindo aos fabricantes desbloquear novas oportunidades de negócios, como customização em massa, estoque sob demanda e designs de produtos antes impossíveis. Isso muda fundamentalmente a forma como os designers e engenheiros pensam, como as pessoas colaboram e trabalham e elimina as restrições convencionais. ”

Mudança da prototipagem para a produção de alto volume

Mudar a conversa da prototipagem rápida para a produção tem sido uma prerrogativa chave para a indústria de manufatura aditiva nos últimos anos.

Enquanto as empresas buscam integrar tecnologias de impressão 3D em seus fluxos de trabalho de produção, os fabricantes de hardware se deparam com a tarefa de desenvolver máquinas que fornecem maior velocidade e maior precisão das peças.

Para alguns, o Carbon já está se mostrando um dos precursores nesse quesito. No mês passado, a empresa lançou sua nova impressora L1, marcando a primeira máquina da empresa desde sua impressora M2, lançada em 2017.



Anunciado como uma 'solução de manufatura ponta a ponta', o L1 foi desenvolvido com alto volume de manufatura em mente (observe que 'L' significa 'grande'). Ele oferece uma área de construção cinco vezes o tamanho de seu antecessor e é voltado para a produção de várias peças em uma única tiragem. O fabricante de equipamentos Riddell foi anunciado como um dos primeiros usuários da máquina. A empresa já começou a usar o L1 para sua plataforma de capacete Diamond:forros de capacete personalizados e impressos em 3D para jogadores da NFL.



Os forros do capacete foram impressos a partir de um elastômero altamente amortecedor personalizado, produzido pela Carbon na forma de uma estrutura de treliça, e foram projetados para absorver o máximo de impacto, ao mesmo tempo que proporcionam conforto e um ajuste personalizado. O elemento personalizado significa que os designs podem ser ajustados às dimensões de um jogador.

No entanto, talvez seja a parceria altamente divulgada da Carbon com a adidas que irá realmente concretizar as ambições de manufatura de alto volume da empresa.

Procurando desenvolver uma entressola que pudesse atender aos demandas de desempenho de atletas de elite, a adidas exigia um meio de fabricação de palmilhas que pudesse atender às necessidades relacionadas a conforto, amortecimento e movimento. A impressão 3D - e a tecnologia DLS da Carbon, mais especificamente - provou ser a solução ideal.

Desde o anúncio dos planos de impressão 3D da entressola para as sapatilhas Futurecraft 4D da adidas, as empresas se comprometeram a produzir 100.000 pares de sapatos em 2019. De acordo com DeSimone, ambas pretendem escalar para produzir milhões de unidades nos próximos dois anos. Referindo-se à colaboração, ele diz:“Esta produção em massa é possibilitada por nossa impressora L1, projetada para a produção de produtos altamente especializados em escala.”

Na verdade, este aumento na produção é um indicativo do foco mais amplo da indústria na impressão 3D para manufatura de alto volume.

“Na Carbon, trouxemos para o básico impressoras, materiais, software e as ferramentas de design necessárias para fornecer uma solução completa de instalação de manufatura. Todas essas coisas são necessárias para superar o abismo entre a prototipagem e a produção. ”

Estratégia de crescimento do carbono

Aprofunde-se no crescimento da Carbon e a importância de suas parcerias se torna clara.

Nos últimos anos, a empresa anunciou uma série de colaborações de alto nível que, notavelmente, não se limitam a um único setor ou vertical.

Então, qual é a abordagem da Carbon para as parcerias e que papel elas desempenham na estratégia de crescimento da empresa?

“As parcerias são críticas para o nosso sucesso e importantes em todos os aspectos do nosso negócio , ”Diz DeSimone, quando questionado. “Cada vez que assinamos um contrato de assinatura com um cliente, estamos firmando uma parceria com essa empresa durante a duração do contrato. O carbono possibilita que os clientes produzam em escala de maneiras que nunca foram feitas antes e a única maneira de fazer isso com sucesso é trabalhando lado a lado, dia após dia, para tornar isso uma realidade. ”

Veja a recente parceria com a Ford Motor Company em janeiro passado como exemplo. Na Oficina de Fabricação de Aditivos para Automotivos no Salão Internacional do Automóvel da América do Norte 2019 em Detroit, as duas empresas apresentaram uma série de peças automotivas, fabricadas com impressão 3D. Eles incluíram peças de manutenção do braço da alavanca de aquecimento, ventilação e resfriamento (HVAC) para o Ford Focus, os plugues auxiliares do Ford F-150 Raptor e os suportes elétricos do freio de estacionamento Ford Mustang GT500.




Para a Carbon, este marco representa mais um passo em sua meta de fornecer peças de grau de engenharia que podem ser usadas em aplicações industriais de peças finais. Ele também aponta para o potencial duradouro da impressão 3D para o setor automotivo.

“Acreditamos que há uma grande oportunidade para a Carbon fazer parceria com fabricantes de automóveis para fabricar carros mais leves e estoques sob demanda”, diz DeSimone. “Com a Ford, já conseguimos uma redução de 60 por cento no peso dos suportes do freio de estacionamento elétrico Ford Mustang GT500, uma redução de 50 por cento no tempo de espera e uma redução de 90 por cento no custo do braço de alavanca do Ford Focus HVAC. ”

Claro, as parcerias não são o único fator que impulsiona o sucesso da Carbon - o posicionamento do produto e o atendimento à demanda do mercado também são fundamentais, como DeSimone aponta. “Acho que o princípio subjacente que impulsiona nosso sucesso é que nos posicionamos e nos engajamos com os parceiros como uma‘ verdadeira empresa de soluções ’”.

Desenvolvimento de materiais

Além do desenvolvimento de hardware, a Carbon também está de olho no desenvolvimento de materiais.

Com o que DeSimone se refere como uma "abordagem multifacetada" aos materiais, a Carbon convida o desenvolvimento e validação de terceiros, bem como o desenvolvimento interno de materiais.

“Acreditamos que se um terceiro cria um material diferenciado, cabe a nós validá-lo para a plataforma e oferecê-lo aos clientes em nossa Loja de Resinas”, explica DeSimone. “Também temos uma equipe na Carbon que desenvolve materiais que ninguém viu antes na impressão 3D. Esses materiais estão ajudando a criar novas oportunidades para as empresas fazerem produtos anteriormente impossíveis de fabricar, como a entressola Futurecraft 4D para adidas. ”

É claro que o foco nos materiais tem implicações estratégicas, permitindo que a Carbon desenvolver materiais especializados adaptados às necessidades de várias indústrias.

Como automotivo. Em sua colaboração com a Ford, foi utilizado o material Epoxy (EPX) 82. A resina de alta resistência é uma forte candidata para aplicações de produção, com propriedades como durabilidade, leveza, resistência a altas temperaturas e resistência a altas pressões. A indústria médica é outra área que a Carbon almeja para o desenvolvimento de materiais. Em setembro de 2018, a Carbon anunciou o primeiro material de grau médico para sua tecnologia DLS:Medical Polyurethane 100 (MPU 100), projetado para melhorar a qualidade dos produtos médicos e acelerar o tempo de desenvolvimento do produto. A resina de polímero branca possui uma gama de propriedades mecânicas, incluindo alta resistência, resistência à abrasão, biocompatibilidade e esterilização. A combinação dessas propriedades torna o MPU 100 ideal para dispositivos médicos descartáveis, cabos de ferramentas cirúrgicas e próteses - apenas para citar algumas aplicações.

Olhando adiante

Como serão os próximos cinco, dez anos para a indústria de manufatura de aditivos? DeSimone deu seus pensamentos.

Um desafio importante será levar a impressão 3D além de ser principalmente uma indústria de prototipagem e educação no que diz respeito ao uso de tecnologias de impressão 3D em todo o seu potencial ”, diz ele.

Apesar disso, a DeSimone defende as oportunidades futuras da tecnologia.

“Eu realmente acho que você verá o impacto da manufatura digital como uma solução para a manufatura em grande escala. Há uma grande oportunidade para a manufatura digital fazer uma diferença no mercado de moldagem por injeção de polímero de US $ 300 bilhões. O carbono terá seu papel a desempenhar em demonstrar o que é possível quando você combina inovações em software, hardware e materiais para tornar o impossível de fabricar. ”

Quanto ao que vem por aí para o Carbon? “Estamos focados no crescimento e na construção de um negócio de sucesso”, diz DeSimone. “Vimos um crescimento de três dígitos em 2018 e estamos no caminho certo para um crescimento de três dígitos novamente em 2019. Também temos mais parcerias e aplicativos interessantes em andamento, com os quais estamos muito entusiasmados.”

Para saber mais sobre o Carbon, visite: https://www.carbon3d.com/

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Entrevistas com especialistas

Mostra da série de Entrevistas com Especialistas da AMFG empresas e indivíduos inovadores ajudando a moldar o futuro da manufatura aditiva. Para obter mais informações sobre a participação na série, entre em contato com [email protected].