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Entrevista com especialista:Inkbit CEO, Davide Marini, sobre o potencial da impressão 3D Multi-Material a jato de tinta



A impressão 3D está se tornando um processo mais inteligente, à medida que mais empresas procuram integrar o Artificial Inteligência (IA) na tecnologia. Um exemplo é a Inkbit, uma start-up com sede nos Estados Unidos, que desenvolveu uma impressão 3D a jato de tinta multimaterial ‘com olhos e cérebros’.

Embora a impressão 3D multimaterial já exista há algum tempo, a tecnologia tem sido usada principalmente para fins de prototipagem. A Inkbit pretende revolucionar a tecnologia desenvolvendo uma impressora 3D a jato de tinta capaz de produzir peças finais.

Para aprender mais sobre a nova tecnologia multimaterial, conversamos com o CEO da Inkbit, Davide Marini.

Na entrevista, Marini explica o que torna a tecnologia da Inkbit tão única, seus principais aplicativos e também compartilha as perspectivas da empresa para o próximo ano.

Você pode me falar sobre o Inkbit?





Fui apresentado aos inventores da tecnologia da Inkbit enquanto eles ainda estavam trabalhando seu protótipo inicial no MIT. Na época, eu sabia muito pouco sobre impressão 3D, mas a ideia de dotar uma máquina com um par de olhos imediatamente capturou minha imaginação. Eventualmente, retiramos o Inkbit do MIT no verão de 2017.

O principal aspecto diferenciador de nossa tecnologia é um sistema de visão, integrado em nossa impressora 3D, que torna a máquina inteligente.

Como você sabe, a impressão 3D funciona camada por camada, mas em nossa máquina cada camada é digitalizada em resolução de mícron imediatamente após a deposição. Se houver desvios da geometria esperada, eles são corrigidos imediatamente em tempo real, remapeando a próxima camada.

Este elemento cuida de todos os erros aleatórios. Por exemplo, pode ser um bico obstruído no cabeçote de impressão ou qualquer tipo de erro que não seja previsível. O aspecto interessante de ter um sistema de visão integrado é que, não só nos permite corrigir esses erros aleatórios, mas também nos permite prever o comportamento do material durante o processo de impressão.

E fazemos isso porque temos acesso ao conjunto de dados de cada varredura de cada camada. Digamos, por exemplo, que um material tende a encolher; como examinamos cada camada, a máquina pode aprender o comportamento específico daquele material específico. Então, da próxima vez, ele imprimirá uma geometria um pouco maior para compensar antecipadamente o encolhimento.

É porque temos um sistema de visão integrado à máquina e dotamos a máquina com um conjunto de olhos, que agora podemos construir algoritmos de IA especializados para prevenir os erros sistemáticos que podem vir do comportamento específico do material, como encolhimento ou fluxo, etc.

Há também outra vantagem:cada parte que imprimimos vem com um registro digital. Isso é possível porque digitalizamos cada camada para que possamos, essencialmente, reconstruir - quase como em uma tomografia computadorizada médica - cada parte no final da impressão. Isso permite que os clientes realizem 100% de controle de qualidade.

Digamos, por exemplo, que você deseja imprimir um coletor de fluido muito intrincado, com uma estrutura intrincada de canais internos. Como saber se o que você imprimiu é realmente o que você queria?

No nosso caso sabemos, porque a impressão foi digitalizada em todas as camadas. Essa é uma grande vantagem para o cliente.

Por último, graças ao nosso sistema de visão, a nossa impressora fabrica peças sem contacto. Portanto, não há necessidade de um dispositivo de aplainamento mecânico, que hoje é exigido pelo jato de material. E isso nos permite imprimir com melhores materiais.

Como se pode verificar, temos muitas vantagens, mas todas se resumem a um único princípio, que é a ideia de um sistema de visão integrado na máquina.


Como sua tecnologia difere de outras tecnologias que são disponível atualmente?



Em termos de vantagens para o cliente, não existe hoje uma solução única, pelo menos tanto quanto é do meu conhecimento, que permita a impressão 3D de diferentes materiais na mesma peça e com materiais adequados à produção.

Se você imaginar uma matriz dois por dois, onde no eixo X colocamos, digamos, um único material versus multimaterial, e no eixo Y colocamos prototipagem versus produção - que dois por duas matrizes estão totalmente preenchidas, com exceção de uma caixa:multimaterial para produção.

Hoje ninguém joga naquele espaço porque não existe tecnologia para isso. Por exemplo, as máquinas Polyjet fazem peças incrivelmente bonitas, mas essas impressoras foram projetadas para fazer protótipos ou peças que parecem produtos reais, mas não podem ser usadas no mundo real. Isso ocorre principalmente porque os materiais não foram feitos para essa finalidade; eles não são capazes de suportar o tratamento duro que receberiam em uma peça, por exemplo, para um carro.

Da mesma forma, tecnologias como Multi Jet Fusion e FDM podem fazer peças com excelentes propriedades mecânicas, mas são todas peças de um único material.

Nossa tecnologia permite aproveitar o poder do jato de tinta, uma tecnologia que já existe há muitos anos, e usá-la no mundo da produção.

Nossa máquina é projetada para produção, para fazer peças que contenham, por exemplo, uma área macia e uma área rígida, na mesma construção. Digamos, por exemplo, que você queira construir um tênis de corrida que contenha partes rígidas e moles na mesma estampa. Queremos ser capazes de fazer isso. Em termos de aplicações, estamos a olhar para a área médica, onde por vezes necessita de peças multimateriais.

Em termos de benefícios para o cliente, pretendemos desenvolver uma plataforma multimaterial, com produção - qualidade de materiais e com o tipo de confiabilidade e consistência que é necessária para peças de produção de alto volume real, e em um formato que permite 100 por cento de controle de qualidade.

Você poderia expandir os tipos de materiais que você produz e seus benefícios, em termos de aplicações?



No momento, temos 3 materiais, com planos de desenvolver mais no futuro.

Em primeiro lugar, temos um epóxi que é um material resistente a altas temperaturas. E isso pode ser usado em aplicações como eletrônicos ou em áreas que requerem a movimentação e distribuição de fluidos em alta temperatura. Nosso material é um epóxi real, não uma mistura de diferentes produtos químicos. Os outros 2 materiais são materiais biocompatíveis rígidos e elastoméricos. O material elastomérico é particularmente interessante, pois possui um alongamento de ruptura muito alto - cerca de 800%.



Inkbit anunciou recentemente uma rodada de financiamento de US $ 12 milhões. O que isso significa para o futuro da Inkbit e como isso se aplica aos seus planos futuros?



Decidimos convidar investidores estratégicos para a Inkbit, pois acreditamos muito em parcerias. E acredito que para desenvolver as melhores máquinas e fazer as melhores tecnologias, principalmente na impressão 3D, é preciso ter expertise em tantas áreas diferentes.

Por exemplo, para fazer uma excelente máquina de impressão 3D para produção, é necessário especialização em três áreas diferentes. Requer o domínio de hardware, química e software de ponta, especialmente quando falamos sobre IA.

Portanto, é muito, muito difícil, especialmente para uma empresa iniciante, dominar todos os 3, porque é equivalente a iniciar 3 empresas diferentes.

Gosto muito de fazer parceria com empresas líderes existentes que são especialistas em seus campos. Juntos, podemos trazer ao mundo algo verdadeiramente espetacular. E então eu convidei empresas em todas essas áreas.

Temos duas empresas de materiais - DSM e 3M - algumas das principais empresas de materiais do mundo, e a Stratasys, que é a empresa de impressão 3D líder mundial, especialmente porque inventou o jato de tinta. Portanto, eles são os especialistas mundiais em tecnologia de jato de tinta.

Também temos uma empresa britânica, a Ocado. Gostamos muito deles porque nos trazem aplicações específicas em robótica.

Quais são alguns dos desafios que você vê quando se trata de acelerar a adoção da impressão 3D?



A primeira coisa, eu diria, são os materiais. Não temos materiais, ainda, que sejam pelo menos equivalentes a materiais não impressos em 3D, pelo menos na área de polímeros. Arrisco até dizer que a impressão 3D deve ser capaz de oferecer materiais melhores do que os que existem hoje para a moldagem por injeção, mas ainda há um longo caminho a percorrer. Portanto, os materiais são o desafio número um.

O segundo desafio é a confiabilidade e precisão das máquinas. Ou seja, certificando-se de que as máquinas fazem peças consistentemente fiéis ao seu modelo 3D e podem operar continuamente por longos períodos de tempo.

E o terceiro, eu diria, tem a ver com a mentalidade do designer de produto, onde engenheiros e designers de produto ainda estão acostumados a pensar em termos de moldagem por injeção, enquanto a impressão 3D oferece muito espaço de design mais amplo. Levará algum tempo para conscientizar as pessoas sobre as oportunidades oferecidas pela impressão 3D. Mas isso é mais uma oportunidade do que um desafio.

Como você abordará o desafio de mudar a mentalidade das pessoas?



A forma como o fazemos é focando nas aplicações e desenvolvendo os materiais e a máquina em estreita colaboração com os nossos clientes.

Então, por exemplo, temos trabalhado com Johnson e Johnson em um produto que eles estavam fabricando com moldagem por injeção. Mas quando eles vieram até nós, eles nos convidaram a oferecer nossa própria contribuição para o design em si, o que exigia a criação de um novo material 3D para impressão.

Em colaboração com a J&J, criamos um material específico para isso. aplicativo. Como nosso sistema é muito modular, também seremos capazes de projetar uma máquina inteira que fará o produto.

Consequentemente, a nossa abordagem ao mercado será muito orientada para as aplicações. Isso significa que queremos estar próximos do cliente; queremos primeiro saber exatamente qual produto o cliente deseja criar e, em seguida, projetaremos todo o trabalho.

Como você vê a evolução da manufatura aditiva nos próximos 5 anos?



Acho que a AM tem potencial para mudar o mundo. Também acho que temos sorte de viver em uma época em que, diante dos nossos olhos, está acontecendo uma revolução na forma como os produtos são feitos. Na verdade, estou muito intrigado com a ideia de oferecer o poder de uma linha de fabricação a todos.

O que 2020 reserva para a Inkbit?



O aspecto mais emocionante do próximo ano será testar nossas máquinas nas instalações dos clientes. Portanto, estaremos construindo algumas cópias de nossa máquina e ela será nosso protótipo alfa. E estamos procurando os primeiros usuários. Queremos selecionar alguns sites, alguns clientes que estão interessados ​​em testar a máquina em seu site.

Isso acontecerá nos próximos 18 meses, assim que tivermos concluído a rodada de design final do nosso protótipo atual. E então eu diria que, dentro de 18 meses a partir de agora, queremos ter pelo menos 5 parcerias para 5 instalações beta. Então, esse será o aspecto mais emocionante de levar nossa máquina para o chão de fábrica.

Para saber mais sobre o Inkbit, visite:https://inkbit3d.com/


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