Entrevista com especialista:Uma olhada nas impressoras 3D SLA de nível industrial ultrarrápidas da Nexa3D

Quando se trata de impressão 3D industrial, velocidade e precisão das peças são fundamentais. Como a taxa de adoção da impressão 3D continua a aumentar em todos os setores, os fabricantes de impressoras 3D estão continuamente se esforçando para melhorar os tempos de impressão de suas máquinas e a qualidade das peças produzidas.

Uma dessas empresas é a Nexa3D , um fabricante de impressoras SLA industriais de nível de produção.

A empresa sediada na Califórnia desenvolveu sua própria tecnologia proprietária, LSPc, abreviação de Lubricant Sublayer Photo-curing. Por meio de sua tecnologia LSPc, o Nexa3D está prometendo velocidades de impressão mais rápidas e maiores níveis de precisão do que qualquer outro sistema SLA industrial do mercado.

Notavelmente, Nexa3D, que revelou seu NXE400 de grande formato na CES 2019, diz que sua tecnologia pode ajudar a reduzir significativamente os tempos de produção de protótipos e peças funcionais, enquanto mantém os níveis de moldagem por injeção de tolerância, repetibilidade e qualidade .

Conversamos com o Diretor de Produtos da Nexa3D, Izhar Medeiros, para aprender mais sobre sua tecnologia, as oportunidades de mercado para impressão 3D e o que o futuro reserva para a indústria.

Você poderia me falar sobre Nexa3D e o problema que você está abordando?

Nexa3D está enfrentando três desafios:velocidade, escala e economia.

Percebemos desde o início que ainda há uma necessidade não atendida no mercado de impressoras 3D profissionais rápidas e em grande escala. Nosso objetivo é reduzir o tempo de impressão de dias ou horas para apenas alguns minutos.

Portanto, desenvolvemos nossa própria tecnologia - LSPc - com uma máquina 2,5 vezes maior do que qualquer outra disponível no mercado e seis vezes mais rápida do que qualquer outra impressora de sua classe. Isso, junto com seu preço, torna-a uma impressora muito atraente para o mercado profissional.

Temos uma plataforma de construção que pode preencher dezenas e centenas de peças e imprimi-las em minutos. Isso significa que não estamos apenas interrompendo a indústria de impressão 3D, mas também interrompendo a indústria de moldagem por injeção tradicional, pois nossas velocidades e tolerâncias estão no padrão de moldagem por injeção.

Como você mencionou, Nexa3D desenvolveu sua própria tecnologia LSPc proprietária. Você poderia nos mostrar como a tecnologia funciona?

Com certeza.

LSPc significa Lubricant Sublayer Photo-cura. Nossa máquina possui uma membrana autolubrificada que resolve o problema de impressão rápida de alguns ângulos diferentes.

Ao imprimir uma peça usando SLA, um dos fatores limitantes são as forças de delaminação durante a impressão. Como você sabe, a impressão 3D funciona adicionando material camada por camada. Com o SLA, a espessura da camada pode variar entre 25 mícrons e 200 mícrons.

Uma vez que as camadas são adicionadas à peça durante o processo de impressão, elas tendem a ser muito frágeis e sensíveis às forças de descolamento. É por isso que muitas vezes as empresas são obrigadas a imprimir muito lentamente, para não comprometer a estrutura de impressão durante o processo de impressão.

O que nossa membrana autolubrificada faz é eliminar as forças entre a peça que está sendo impressa, que está no estado verde, e a área de construção. A resina, que é um material viscoso, precisa se mover para a área impressa para poder imprimir a próxima camada.

A membrana flexível permite que possamos resolver o problema do reabastecimento de resina, que não pode ser resolvido com outras técnicas. Isso ocorre porque a membrana, graças à sua flexibilidade, ajuda a propagar a resina para todas as áreas da plataforma de impressão, o que nos permite imprimir mais rápido do que qualquer outra máquina.

Estas são as duas questões principais que abordamos durante o processo de impressão.

Como sua tecnologia pode garantir velocidade e precisão?

O que desenvolvemos além do LSPc é uma métrica de luz estruturada - um motor de luz, por assim dizer. Nosso motor de luz é o único que usa uma métrica de luz em vez de um projetor DLP como as técnicas tradicionais.

Uma das desvantagens do DLP é que você está lidando com aberrações do sistema óptico nas bordas de sua plataforma de construção. Isso ocorre porque você tem uma lente central que precisa cobrir uma área relativamente grande.

Pegamos a tecnologia LCD e desenvolvemos uma estrutura única de LEDs e sistemas de orientação ótica que permitem uniformidade de luz em toda a área de construção. Essa uniformidade de luz junto com a uniformidade de detalhes (o tamanho do pixel do LCD é o mesmo em todos os pontos) são os maiores diferenciadores entre LCD e DLP.

Portanto, não podemos apenas fornecer luz precisa em toda a construção placa, mas também podemos lidar com a uniformidade em toda a placa de impressão, garantindo um alto nível de precisão e tolerâncias, parte a parte e impressão para impressão.

Por que você decidiu se concentrar no SLA?

Vimos uma lacuna nas capacidades atuais da tecnologia e uma demanda no mercado para preencher essa lacuna.

Por um lado, você tem as tecnologias SLA tradicionais baseadas em laser. Esses são o padrão ouro em termos de resolução, precisão e assim por diante. No entanto, o tempo de impressão é extremamente longo.

Por outro lado, há empresas que afirmam que podem imprimir rapidamente, mas falham quando se trata de desempenho de impressão e longos tempos de pós-processamento.

Por isso, existe uma grande demanda no mercado por impressoras rápidas. Vemos que o mercado está condicionado e pronto e podemos atender a essa necessidade muito rapidamente com nossa tecnologia LSPc.

Quais setores ou aplicações se beneficiariam mais com sua tecnologia?

Um grande número de indústrias se beneficiaria com a capacidade de imprimir objetos sólidos em altas velocidades.

Uma aplicação óbvia, é claro, é a prototipagem rápida. Em vez de produzir iterações de design semanalmente, se usar tecnologias tradicionais, ou em dias ou horas, se usar tecnologias de impressão 3D atuais, agora você pode iterar a cada minuto. Isso significa que você pode passar por várias iterações de design em um dia, acelerar o desenvolvimento de produtos e tomar decisões muito mais rápido do que estamos acostumados.

Em termos de indústrias específicas, a automotiva é fundamental. Temos um parceiro estratégico, a Techniplas, que é um fornecedor Tier 1 para a indústria automotiva. Como parceiros de seu programa de inovação aberta, somos capazes de atender à indústria automotiva e suas aplicações da vida real, desde a prototipagem até a fabricação de peças reais.

Por que a indústria automotiva é um foco tão importante para o Nexa 3D?

A indústria automotiva possui diversas necessidades que tornam a impressão 3D uma ferramenta ideal.

O primeiro é a redução de peso. A impressão 3D, por meio da otimização topológica e design generativo, pode imprimir peças que não podem ser fabricadas com tecnologias tradicionais. Podemos pegar peças feitas com moldagem por injeção e fundição sob pressão, por exemplo, e otimizá-las para reduzir significativamente o peso de uma peça.

O outro é o volume de produção. Quando um fabricante de automóveis deseja produzir centenas de milhares de volumes, fazer moldes para cada peça é muito caro. A impressão 3D permite que você use uma técnica para servir várias partes muito rapidamente e iterar entre diferentes partes durante o processo.

Como você vê a evolução da manufatura aditiva nos próximos cinco anos?

Em primeiro lugar, acho que está claro que a demanda por velocidade ditará muitas das tendências.

As pessoas entendem as capacidades da tecnologia e muitas grandes empresas têm feito o trabalho de treinamento e condicionamento do mercado.

Se tomarmos a impressão 3D no mercado odontológico como exemplo, estamos atualmente considerando uma taxa de adoção de 5 a 8%. Mas nos próximos cinco anos, os números prevêem uma adoção de 80%.

Calçados é outro exemplo, onde há uma necessidade crescente de impressão 3D. O setor deseja integrar a tecnologia em processos mais amplos e torná-la mais acessível. Então eu acho que conforme os materiais e recursos evoluem, veremos uma maior adoção aqui também.

E estamos apenas começando a arranhar a superfície com o setor automotivo. Conforme a velocidade e os materiais melhoram, veremos uma grande mudança no processo de design e novos modelos sendo introduzidos no mercado. Na verdade, o mercado exigirá iterações de design mais rápidas para novos modelos porque a tecnologia será capaz de fazer isso.

Também estamos vendo a integração entre a impressão 3D e outras tecnologias inovadoras, como IA e realidade virtual. Essas tecnologias, combinadas com a impressão 3D, reduzirão significativamente os tempos de produção.

À medida que o mercado reconhece os benefícios da impressão 3D, acho que a taxa de adoção de forma mais ampla aumentará exponencialmente. Em última análise, estamos procurando interromper as técnicas de manufatura tradicionais - e estamos falando sobre trilhões de dólares em negócios que se tornarão imediatamente endereçáveis ​​à impressão 3D.

Como você aconselharia uma empresa que deseja adotar a impressão 3D, mas não sabe por onde começar?

Esse é um dos desafios que vemos repetidamente, e uma das coisas em que realmente estamos focados é levar a tecnologia a um público mais amplo.

As pequenas e médias empresas entendem que a revolução da Indústria 4.0 está chegando, mas é difícil para elas adotarem - seja porque não têm o pool interno de talentos ou porque não têm os fundos para construir um conjunto completo de capacidades.

Minha sugestão para essas empresas é primeiro entender exatamente quais são suas necessidades. Entenda que a impressão 3D oferece a capacidade de levar seus recursos de design e fabricação para o próximo nível.

Dito isso, também é importante entender as limitações da impressão 3D e que adotar a tecnologia não é uma abordagem do tipo tudo ou nada. Pergunte a si mesmo, como a impressão 3D pode complementar meus métodos existentes e aprimorá-los?

Por exemplo, se você está atualmente limitado em seu processo de iteração de design por trabalhar com um fornecedor remoto que leva semanas para devolver seus designs, tente investir em uma impressora 3D, colocá-la em seu ambiente e comparar o tempo que leva para concluir o mesmo processo. Isso também o ajudará a entender como ele pode ser integrado em seus processos mais amplos.

Nexa3D apresentou sua máquina NXE400 na CES 2019. Você poderia explicar as principais especificações técnicas da máquina?


NEXE400 é a nossa impressora top de linha.

Tem um volume de impressão de 16L, uma área de construção de 270mm x 165mm e as tolerâncias de moldagem por injeção. Quando você combina isso com uma velocidade de até 1Z centímetro por minuto, agora você pode imprimir muitas peças muito rapidamente. Além disso, a interface frontal do usuário permite monitorar a impressão e a vida útil da membrana. Uma vez que a máquina é voltada para imprimir peças grandes, a função de reposição de resina é importante - não queremos que o usuário tenha que adicionar resina durante a impressão. Podemos armazenar resina na máquina e gerenciar os níveis de resina durante a impressão.

Também estamos percebendo que automatizar o processo é importante, por isso projetamos tudo de uma forma que nos permite agilizar o processo. Temos um sistema de lavagem e cura montado para automação, por exemplo. Nossa placa de impressão é projetada de forma que um braço robótico possa levar a placa de impressão da impressora para a estação de lavagem e cura, automatizando todo o processo de fabricação e prototipagem.

Nosso software usa a tecnologia voxel para orientar as peças e adicionar suportes de forma inteligente, usando os algoritmos de aprendizagem que desenvolvemos. O interessante sobre a tecnologia de voxel é que agora podemos olhar para as propriedades físicas da peça e tomar decisões sobre como orientar a peça e adicionar suportes com base não apenas na aparência da peça, mas também em suas propriedades físicas. É uma abordagem única para o processo de impressão.

Finalmente, também estamos desenvolvendo nossos próprios materiais proprietários. Temos materiais voltados para aplicações de alta velocidade, engenharia e exigentes. Nossa parceria com a BEGO, um fabricante líder em odontologia, tem sido fundamental para isso. Eles têm resinas aprovadas pelo FDA que, em combinação com nossa resolução e velocidades de impressão, são capazes de imprimir peças dentárias com tolerâncias e em velocidades nunca antes vistas.

O que o futuro reserva para o Nexa 3D?

Queremos tempos de impressão mais rápidos - atualmente, somos 40 vezes mais rápidos do que a impressão 3D tradicional e queremos melhorar ainda mais. E uma vez que existem aplicações que requerem áreas de construção ainda maiores, estamos procurando aumentar o tamanho e o volume de impressão de nossas máquinas.

Também estamos focados na produção de novos materiais flexíveis e semelhantes ao ABS, bem como materiais que podem oferecer maior resistência aos raios ultravioleta e à temperatura.

Uma das coisas interessantes que notamos é a crença comum de que você precisa ser um especialista em impressão 3D para usar uma impressora 3D. Estamos tentando quebrar esse paradigma usando ferramentas inteligentes em nosso software que permitirão que você use com um clique de um botão.

Estamos focados no desenvolvimento de novos algoritmos para o nosso software que irá tornar a impressão 3D o mais transparente e fácil de usar possível para nossos clientes.

A analogia que costumamos usar é “CTRL + P”. No final das contas, gostaríamos de ter a impressão 3D como um sistema em que tudo o que você precisa fazer é carregar um arquivo e a máquina cuida do resto para você.

Finalmente, planejamos iniciar nossos programas de acesso antecipado ainda este ano e começar a enviar nossas máquinas no segundo semestre de 2019.

Alguma reflexão final?

Acho que o futuro é muito empolgante para a impressão 3D.

É fantástico que existam tantas empresas gerando muito interesse e demanda no setor, além de educar o mercado sobre o que a tecnologia pode fazer. Na Nexa3D, estamos confiantes de que seremos capazes de entregar a próxima evolução da impressão 3D com uma tecnologia que irá revolucionar a indústria.

Sobre a Izhar Medeiros

O Dr. Izhar D. medalhas é diretor de produtos da Nexa3D, um fabricante de impressoras 3D ultra-rápidas de nível industrial. Izhar é um líder experiente em tecnologia e gerenciamento de produtos com amplo conhecimento e especialização em ciência óptica e de materiais.

Antes da NEXA3D, Izhar atuou como Diretor de Desenvolvimento de Negócios e Gerenciamento de Produtos na Wyatt Technology, líder mundial em luz tecnologia de espalhamento.

Izhar é PhD em Físico-Química pela Universidade Hebraica de Jerusalém, seguido por um período de pós-doutorado em biofísica na ETH Zurique, Suíça.

Para saber mais sobre Nexa3D, visite: https://nexa3d.com