3D baskı yeniliğinin ötesine geçiyor

DEVENS, Massachusetts. Makineler 20 fit boyunda, 60.000 pound ağırlığında ve 3D baskının teknolojik sınırlarını temsil ediyor.

Her makine, hızla ileri geri hareket eden ve havacılık, yarı iletken, savunma ve tıbbi implantlar gibi alanlarda kurumsal müşteriler için yüksek teknolojili parçalar üreten bir portaldan yansıtılan 150 lazer ışını kullanır.

Titanyum ve diğer malzemelerden yapılmış parçalar, parçanın tasarımına bağlı olarak, her biri bir insan saçı kalınlığında, 20.000 katmana kadar katman katman oluşturulur. Makineler mühürlendi. Dahili olarak, atmosfer çoğunlukla gazların en az reaktifi olan argondur ve bu da parça kusurlarına neden olan kirlilik olasılığını azaltır.

Boston’un yaklaşık 40 mil kuzeybatısında, Devens, Massachusetts’teki 3D baskı tesisi, bir MIT girişimi olan VulcanForms’a aittir. Şirket, risk sermayesi finansmanında 355 milyon dolar topladı. Geçen yıl içinde, General Electric ve Pratt & Whitney gibi büyük üreticilerin yanı sıra Google ve Autodesk gibi teknoloji şirketlerinin çalışanları ile iş gücü altı kat artarak 360’a ulaştı.

VulcanForms’un kurucu ortağı ve MIT’de makine mühendisliği profesörü John Hart, “Teknolojinin işe yaradığını kanıtladık” dedi. “Şimdi şirketin güçlü finansal performansını ve büyümeyi yönetebileceğimiz gerçeğini göstermemiz gerekiyor.”

Üretim uzmanlarına, iş liderlerine ve yatırımcılara göre, kökenleri 1980’lere dayanan 3D baskı için teknoloji, ekonomi ve yatırım trendleri nihayet endüstri için ticari bir atılım için yerini alabilir.

Eklemeli üretim olarak da adlandırılan 3D baskının artık bazı tüketici ve endüstriyel ürünler veya prototip tasarım konseptleri için yeni bir teknoloji olmadığını söylüyorlar.

McKinsey & Company’de üretim uzmanı olan Jörg Bromberger, “Artık endüstriyel kalite ve yüksek hacimli baskı sunmaya başlayan bir teknoloji” dedi. adlı bir danışmanlık firmasının yakın tarihli bir raporunun baş yazarıdır. “Katmanlı İmalata Giriş”.

3D baskı, her seferinde bir katman olmak üzere sıfırdan bir şey inşa etmekle ilgilidir. Bilgisayar kontrollü lazer ışınları, katmanlar oluşturmak için metal, plastik veya kompozit malzeme tozlarını eritir. Geleneksel “eksiltmeli” imalatta, örneğin, bir metal blok dökülür ve daha sonra parça, takım tezgahları kullanılarak şekillendirilir.

Son yıllarda, bazı şirketler özel parçalar yapmak için eklemeli imalat kullandı. General Electric jet yakıtı enjektörleri yapmak için 3D baskı kullanıyor, Stryker spinal implantlar yapıyor ve Adidas üst sınıf koşu ayakkabıları için kafes tabanları basıyor. Diş implantları ve diş düzleştiriciler 3D yazdırılır. Covid-19 salgını sırasında, 3D yazıcılar yüz siperleri ve fan parçaları için acil durum stokları yapıyor.

Bugün uzmanlara göre potansiyel, az sayıda niş üründen çok daha geniş. Küresel 3D baskı pazarının 2026 yılına kadar üç katına çıkarak yaklaşık 45 milyar dolara ulaşması bekleniyor. hub raporuüretim hizmetleri pazarı.

Biden yönetimi, 3D baskının Amerikan üretimini canlandırmasına yardımcı olacağını umuyor. Üretim ve ekonomik kalkınmadan sorumlu başkanın özel yardımcısı Elizabeth Reynolds, eklemeli üretimin robotik ve yapay zeka ile birlikte “21. yüzyılda modern üretimin temellerinden” biri olacağını söyledi.

Mayıs ayında Başkan Biden, açıklama yapmak için Cincinnati’ye gitti. eklemeli imalat ileri, Beyaz Saray tarafından büyük üreticilerle işbirliği içinde koordine edilen bir girişim. Beş orijinal şirket üyesi – GE Aviation, Honeywell, Siemens Energy, Raytheon ve Lockheed Martin – katmanlı üretimin kullanımını genişletiyor ve küçük ve orta ölçekli ABD tedarikçilerinin teknolojiyi benimsemelerine yardımcı olma sözü verdiler.

Gönüllü Taahhütler, yatırımı hızlandırmak ve daha geniş bir şirket içi AM beceri tabanı oluşturmak için tasarlanmıştır. 3D baskı, yüksek teknolojili bir dijital üretim süreci olduğundan, yönetim yetkilileri, yazılımda ABD’nin işine yaradığını söylüyor. Eklemeli üretimin, ABD üretimini özellikle Çin’de olmak üzere denizaşırı ülkelerde döküm ve metal işlemeye daha az bağımlı hale getireceğini de ekliyorlar.

Katmanlı üretim ayrıca çevresel bir bonus vaat ediyor. Bu, geleneksel döküm, dövme ve kesme işleminden çok daha az israftır. Bazı metal parçalar için 3D baskı, malzeme maliyetlerini yüzde 90 ve enerji tüketimini yüzde 50 oranında azaltabilir.

Uzmanlar, teknolojinin yüksek hacimli üretim için yeterince hızlı ve verimli olması durumunda endüstriyel 3D baskının özel parçaların üretiminin toplam maliyetini önemli ölçüde azaltabileceğini söylüyor.

VolkanŞekiller şirketi tarafından 2015 yılında kurulmuştur. Dr.Hart ve yüksek lisans öğrencilerinden biri olan Martin Feldmann. Mevcut sistemlerden çok daha fazla lazer ışını kullanan yeni bir 3D baskı yaklaşımı kullandılar. Lazer ışınlarının karmaşık dansının koreografisini yapmak için lazer optiklerinde, sensörlerde ve yazılımda yenilik gerekecektir.

2017 yılına gelindiğinde, bir araba yapabileceklerini düşünecek kadar ilerleme kaydetmişlerdi, ancak bunu yapmak için para gerekecekti. VulcanForms ekibinin bir parçası olan bir seri startup emektarı olan Anupam Gildyal’ın da katıldığı çift, Silikon Vadisi’ne doğru yola çıktı. 2 milyon dolarlık bir tohum turu aldılar Tutulma Girişimleri.

Eclipse ortağı Greg Reichow’un hatırladığı gibi VulcanForms teknolojisi, 3D baskının üç dezavantajını ortadan kaldırmaya çalıştı: çok yavaş, çok pahalı ve kusurlarla dolu.

Başlangıç, konseptinin işe yaradığını kanıtlayan ilk makineyi yapmak için mücadele etti. Ama sonunda başarılı oldu. Ve sonraki sürümler daha büyük, daha güçlü ve daha doğru hale geldi.

VulcanForms, yazıcılarının artık çoğu 3D yazıcıdan 100 kat daha fazla lazer gücü ürettiğini ve parçaları çok daha hızlı üretebildiğini söylüyor. Bu baskı teknolojisi, düzinelerce patentle korunan şirketin ana fikri varlığıdır.

Ancak VulcanForms, makinelerini satmamaya karar verdi. Stratejisi, özel yapım parçalara ihtiyaç duyan müşterilere tedarikçi olmaktır.

Bu yaklaşım, VulcanForms’un tüm üretim sürecini kontrol etmesini sağlar. Ama aynı zamanda, bir katkılı üretim ekosisteminin olmaması gerçeğine verilen bir tavizdir. Şirket, üretim sürecinin her adımını, kendi yazıcılarını kurarak, parçaları tasarlayarak, sonlandırma ve test ederek kendi bünyesinde oluşturur.

CEO Feldmann, “Başarılı olmak istiyorsak, bunu kesinlikle kendimiz yapmalıyız – eksiksiz bir dijital üretim tesisi inşa etmeliyiz” dedi. “Fabrika, üründür.”

Devens fabrikasında altı dev yazıcı var. Şirket gelecek yıl 20 tane olması gerektiğini söylüyor VulcanForms ikinci bir fabrika için dört yer buldu. Beş yıl içinde şirket, birkaç 3D baskı fabrikası açmayı ve işletmeyi umuyor.

Kendin yap stratejisi, bir girişimin riskini ve maliyetini de artırır. Ancak şirket, bir dizi yüksek profilli çalışanı, riskin buna değer olduğuna ikna etti.

Brent Brunell, VulcanForms’a geçen yıl, eklemeli üretim uzmanı olduğu General Electric’ten katıldı. Bay Brunell’e göre, 3D baskıda büyük lazer dizileri kullanma konsepti yeni değil, ancak daha önce hiç kimse bunu gerçekten uygulamadı. VulcanForms’a katıldıktan ve teknolojiyi öğrendikten sonra, “Bu adamların yeni bir mimari üzerinde çalıştıkları ve bir çalışma süreci olduğu açıktı” dedi.

VulcanForms tesisindeki her makinede operatör, bir bilgisayar ekranındaki bir kameradan gelen sensör verileri ve lazer ışını görüntüleri akışıyla makine performansını izler. Fabrikanın sesi, bir veri merkezi gibi düşük bir elektronik uğultu şeklindedir.

Fabrikanın kendisi güçlü bir işe alım aracı olabilir. Pratt & Whitney’in eski kıdemli üretim müdürü ve şu anda VulcanForms’da operasyonları yöneten Kip Wyman, “Onları buraya getiriyorum ve ekipmanı gösteriyorum” dedi. “Her zamanki tepki, ‘Tanrım, bunun bir parçası olmak istiyorum.’

Bazı endüstriyel parçalar için 3D baskı tek başına yeterli değildir. Metalin son ısıl işlemi ve işlenmesi gereklidir. Bunu kabul eden VulcanForms, Arwood Makinası bu yıl.

Arwood, esas olarak Pentagon için çalışan, savaş uçakları, su altı insansız hava araçları ve füzeler için parçalar üreten modern bir makine atölyesidir. VulcanForms’a göre Arwood, şu anda 90 kişilik olan yatırımını ve işgücünü önümüzdeki birkaç yıl içinde üç katına çıkarmayı planlıyor.

Özel bir şirket olan VulcanForms, kazançlarını açıklamaz. Ancak satışların hızla arttığını ve rezervasyonların her çeyrekte on kat arttığını söylüyor.

VulcanForms’un sürdürülebilir büyümesi, aşağıdakiler gibi müşterilere yapılan satışların artmasına bağlı olacaktır. beyinyapay zeka uygulamaları için özel yarı iletken sistemler üreten . Geçen yıl Cerebras, güçlü bilgisayar işlemcileri için karmaşık bir su soğutma parçası oluşturmaya yardım etmesi için VulcanForms’a başvurdu.

Yarı iletken şirket, VulcanForms’a küçük titanyum tüplerden oluşan karmaşık bir ağ olan konseptin bilgisayar çizimini gönderdi. Cerebras’ın CEO’su Andrew Feldman, 48 saat içinde VulcanForms’un parçayı iade ettiğini hatırlıyor. Her iki şirketin mühendisleri daha fazla iyileştirme üzerinde çalışıyor ve soğutma sistemi şu anda kullanımda.

Deney ve inovasyonun hızını artırmak, katmanlı üretimin vaatlerinden biridir. Ancak Bay Feldman, modern 3D baskının, mühendislerin üretkenliği artıran yeni, karmaşık tasarımlar oluşturmasına da izin verdiğini söylüyor. Bay Feldman, “Bu parçayı başka bir şekilde su soğutmalı yapamazdık” dedi.

“Katmanlı üretim, bir şeyleri nasıl inşa ettiğimizi yeniden düşünmemizi sağlıyor” dedi. “Şu anda bulunduğumuz yer burası ve bu büyük bir değişiklik.”

Leave a Comment

Share via
Copy link
Powered by Social Snap