Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> 3d printen

Expertinterview:medeoprichter van Carbon, Philip DeSimone, over de overgang naar productie met hoog volume met 3D-printen

Carbon heeft een snelle stijging doorgemaakt sinds de oprichting in 2013. In de afgelopen zes jaar is de eigen Digital Light Synthesis™ (DLS)-technologie van het bedrijf gebruikt door klanten in een groot aantal sectoren, van lucht- en ruimtevaart en auto's tot consumenten. goederen en medisch. Snel vooruit naar 2019, waar het door durfkapitaal gesteunde bedrijf in Silicon Valley nu een van de slechts drie 3D-printerfabrikanten is die een waardering van meer dan $ 1,7 miljard heeft bereikt.

Met zijn technologie heeft Carbon grote plannen om de manier waarop polymeeronderdelen worden vervaardigd te verstoren. En met spraakmakende klanten op het roster, waaronder Adidas, Ford Motor Company en Lamborghini, lijkt het bedrijf zijn visie door te zetten.

We hebben met Philip DeSimone, medeoprichter en VP of Business Development van Carbon, gesproken om meer te weten te komen over de technologie, groeistrategie en missie van het bedrijf.

De manier waarop polymeeronderdelen worden gemaakt opnieuw uitgevonden

Voor DeSimone is de missie van Carbon duidelijk. "Ons doel is om opnieuw uit te vinden hoe polymeerproducten worden ontworpen, ontwikkeld, geproduceerd en geleverd", zegt hij. "Onze gepatenteerde Digital Light Synthesis-technologie is hier een belangrijk onderdeel van."

Digital Light Synthesis, of kortweg DLS, is een kernelement van de waardepropositie van Carbon. De technologie werd in 2015 voor het eerst publiekelijk onthuld tijdens een TED-lezing van de medeoprichter en CEO van het bedrijf, dr. Joseph DeSimone. Destijds was een belangrijk uitgangspunt van de lezing de snelheidsverbetering die door de nieuwe technologie werd geboden.

Dus hoe werkt het DLS-proces precies?

Kortom, DLS is een 3D-printtechnologie die licht en zuurstof samensmelt om onderdelen te produceren uit een pool van programmeerbare vloeibare harsen.

Het fotochemische drukproces werkt door licht door een zuurstofdoorlatend membraan te projecteren in een vat met UV-uithardbare vloeibare hars. Een geprogrammeerd thermisch uithardingsbad of oven wordt vervolgens gebruikt om de mechanische eigenschappen van het onderdeel in te stellen om het te versterken.

Voor klanten biedt de technologie een reeks voordelen, met name de mogelijkheid om te 3D-printen hoogwaardige, duurzame onderdelen met een uitstekende oppervlakteafwerking en isotrope mechanische eigenschappen — en dat alles tegen lagere kosten dan traditionele productietechnieken.

Natuurlijk is de stijgende vraag naar 3D-printen slechts een van de belangrijkste indicatoren van de toenemende digitalisering van de maakindustrie. Voor DeSimone zijn de voordelen hiervan onmiskenbaar.

"Als een bedrijf eenmaal digitaal gaat, kunnen ze nooit meer terug", zegt hij resoluut.

“3D-printen stelt fabrikanten in staat nieuwe zakelijke kansen te ontsluiten, zoals massaaanpassing, on-demand inventaris en voorheen onmogelijke productontwerpen. Het verandert fundamenteel hoe ontwerpers en ingenieurs denken, hoe mensen samenwerken en werken en elimineert conventionele beperkingen.”

Overstappen van prototyping naar grootschalige productie

Het verschuiven van het gesprek van rapid prototyping naar productie was de afgelopen jaren een belangrijk voorrecht voor de additieve productie-industrie.

Terwijl bedrijven 3D-printtechnologieën willen integreren in hun productieworkflows, staan ​​hardwarefabrikanten voor de taak van het ontwikkelen van machines die verbeterde snelheid en grotere nauwkeurigheid van onderdelen bieden.

Voor sommigen blijkt Carbon hierin al een voorloper te zijn. Vorige maand onthulde het bedrijf zijn nieuwe L1-printer, de eerste machine van het bedrijf sinds de M2-printer, die in 2017 werd gelanceerd.

Gefactureerd als een 'end-to-end productieoplossing', is de L1 ontwikkeld met het oog op grootschalige productie (merk op dat de 'L' staat voor 'groot'). Het biedt een bouwoppervlak dat vijf keer zo groot is als zijn voorganger en is gericht op de productie van meerdere onderdelen in één run.

Apparatuurfabrikant Riddell is aangekondigd als een van de eerste gebruikers van de machine. Het bedrijf is al begonnen de L1 te gebruiken voor zijn Diamond-helmplatform: aangepaste, 3D-geprinte helmvoeringen voor NFL-spelers.

De helmvoeringen zijn bedrukt van een speciaal, zeer dempend elastomeer geproduceerd door Carbon in de vorm van een roosterstructuur en zijn ontworpen om de meeste impact te absorberen en tegelijkertijd comfort en een aangepaste pasvorm te bieden. Door het maatwerkelement kunnen de ontwerpen worden aangepast aan de afmetingen van een speler.

Misschien is het de veelbesproken samenwerking van Carbon met adidas die de ambities van het bedrijf op het gebied van productie van grote volumes echt zal verwezenlijken.

Op zoek naar een tussenzool die zou kunnen voldoen aan de prestatie-eisen van topsporters, adidas had een middel nodig om tussenzolen te produceren die konden voldoen aan de behoeften met betrekking tot comfort, demping en beweging. 3D-printen - en meer specifiek Carbon's DLS-technologie - bleek de ideale oplossing.

Sinds de aankondiging van plannen om tussenzolen voor adidas Futurecraft 4D-sneakers in 3D te printen, hebben de bedrijven toegezegd in 2019 100.000 paar schoenen te produceren. Volgens DeSimone willen beide dit opschalen om miljoenen schoenen te produceren. eenheden in de komende twee jaar. Verwijzend naar de samenwerking zegt hij:"Deze massaproductie wordt mogelijk gemaakt door onze L1-printer, ontworpen voor het produceren van zeer gespecialiseerde producten op grote schaal."

Inderdaad, deze toename van de productie is een indicatie van de bredere focus van de industrie op 3D-printen voor productie van grote volumes.

“Bij Carbon hebben we printers, materialen, software en de ontwerptools die nodig zijn om een ​​volledige oplossing voor de productiefaciliteit te leveren, tot nu toe gebruikt. Al deze dingen zijn nodig om de kloof tussen prototyping en productie te overbruggen.”

Koolstofgroeistrategie

Duik verder in de groei van Carbon en het belang van haar partnerschappen wordt duidelijk.

In de afgelopen jaren heeft het bedrijf een aantal spraakmakende samenwerkingen aangekondigd die met name niet beperkt zijn tot één sector of branche.

Dus wat is Carbon's benadering van partnerschappen en welke rol spelen ze in de groeistrategie van het bedrijf?

“Partnerschappen zijn cruciaal voor ons succes en belangrijk in elk aspect van ons bedrijf ”, zegt DeSimone, wanneer hem wordt gevraagd. “Elke keer dat we een abonnementsovereenkomst met een klant ondertekenen, tekenen we voor een partnerschap met dat bedrijf voor de duur van de overeenkomst. Carbon maakt het voor klanten mogelijk om op schaal te produceren op manieren die nog nooit eerder zijn gedaan en de enige manier om dat met succes te doen is als we dag in dag uit zij aan zij werken om het te realiseren.”

Neem als voorbeeld de recente samenwerking met Ford Motor Company afgelopen januari. Tijdens de Additive Manufacturing for Automotive Workshop op de North American International Auto Show 2019 in Detroit toonden de twee bedrijven een reeks auto-onderdelen, vervaardigd met behulp van 3D-printen. Ze omvatten verwarmings-, ventilatie- en koeling (HVAC) hefboomarmserviceonderdelen voor de Ford Focus, Ford F-150 Raptor-hulpstekkers en Ford Mustang GT500 elektrische parkeerrembeugels.


Voor Carbon betekent deze mijlpaal een nieuwe stap in zijn doel om onderdelen van technische kwaliteit te leveren die kunnen worden gebruikt in industriële eindtoepassingen. Het wijst ook op het blijvende potentieel van 3D-printen voor de automobielsector.

"Wij geloven dat er een enorme kans is voor Carbon om samen te werken met autofabrikanten om lichtere auto's en inventaris op aanvraag te maken", zegt DeSimone. “Met Ford zijn we er al in geslaagd om 60 procent gewichtsbesparing te realiseren voor de Ford Mustang GT500 elektrische parkeerrembeugels, 50 procent kortere doorlooptijd en 90 procent lagere kosten voor de Ford Focus HVAC-hefboomarm. ”

Natuurlijk zijn partnerschappen niet de enige factor die het succes van Carbon stimuleert - productpositionering en het voldoen aan de marktvraag zijn ook van cruciaal belang, zoals DeSimone opmerkt. "Ik denk dat het onderliggende principe achter ons succes is dat we ons hebben gepositioneerd en betrokken zijn bij partners als een 'true solutions company'."

Materiaalontwikkeling

Naast hardwareontwikkelingen heeft Carbon ook oog voor materiaalontwikkeling.

Met wat DeSimone een 'meervoudige benadering' van materialen noemt, nodigt Carbon zowel ontwikkeling en validatie door derden uit als interne materiaalontwikkeling.

“Wij zijn van mening dat als een derde partij een gedifferentieerd materiaal maakt, het aan ons is om het te valideren voor het platform en het aan klanten aan te bieden in onze Resin Store”, legt DeSimone uit. “We hebben ook een team bij Carbon dat materialen ontwikkelt die niemand eerder heeft gezien in 3D-printen. Deze materialen helpen bedrijven nieuwe kansen te creëren om producten te maken die voorheen niet te maken waren, zoals de Futurecraft 4D-tussenzool voor adidas.”

Natuurlijk heeft de focus op materialen strategische implicaties, waardoor Carbon gespecialiseerde materialen ontwikkelen die zijn afgestemd op de behoeften van verschillende industrieën.

Net als auto's. In de samenwerking met Ford is het materiaal Epoxy (EPX) 82 gebruikt. De zeer sterke hars is een sterke kandidaat voor productietoepassingen, met eigenschappen als duurzaamheid, lichtgewicht, hoge temperatuurbestendigheid en weerstand tegen hoge drukken.

De medische industrie is een ander gebied waarop Carbon zich richt voor de ontwikkeling van materialen. In september 2018 kondigde Carbon het eerste materiaal van medische kwaliteit aan voor zijn DLS-technologie:Medical Polyurethane 100 (MPU 100), ontworpen om de kwaliteit van medische producten te verbeteren en productontwikkelingstijden te versnellen.

De witte polymeerhars heeft een reeks mechanische eigenschappen, waaronder hoge sterkte, slijtvastheid, biocompatibiliteit en steriliseerbaarheid. De combinatie van deze eigenschappen maakt de MPU 100 ideaal voor medische hulpmiddelen voor eenmalig gebruik, handgrepen van chirurgische instrumenten en protheses - om maar een paar toepassingen te noemen.

Vooruitkijken

Hoe zullen de komende vijf, tien jaar eruitzien voor de additive manufacturing-industrie? DeSimone gaf zijn gedachten.

Een belangrijke uitdaging zal zijn om 3D-printen verder te brengen dan primair een prototyping-industrie en onderwijs te zijn met betrekking tot het volledig benutten van 3D-printtechnologieën”, zegt hij.

Desalniettemin verdedigt DeSimone de toekomstige kansen van de technologie.

“Ik denk echt dat je de impact van digitale productie zult zien als een oplossing voor grootschalige productie. Er is een enorme kans voor digitale productie om een ​​deuk te maken in de $ 300 miljard polymeerspuitgietmarkt. Carbon zal zijn rol spelen om te laten zien wat er mogelijk is als je innovaties in software, hardware en materialen combineert om het onmaakbare te maken.”

Wat biedt de toekomst voor Carbon? "We zijn gericht op groei en het opbouwen van een succesvol bedrijf", zegt DeSimone. "We zagen een driecijferige groei in 2018 en we zijn op schema voor een driecijferige groei in 2019. We hebben ook meer spannende partnerschappen en toepassingen in de maak, waar we erg enthousiast over zijn."

Ga voor meer informatie over Carbon naar: https://www.carbon3d.com/

——————————-

Expertinterviews

Demonstraties van AMFG's Expert Interviews-serie innovatieve bedrijven en individuen die de toekomst van additive manufacturing helpen vormgeven. Neem voor meer informatie over deelname aan de serie contact op met [email protected].


3d printen

  1. Interview met een expert:professor Neil Hopkinson, directeur 3D Printing bij Xaar
  2. Interview met een expert:Philip Cotton, oprichter van 3Dfilemarket.com
  3. Interview met een expert:Spencer Wright van pencerw.com en nTopology
  4. Interview met een expert:Dr. Alvaro Goyanes van FabRx
  5. Interview met een expert:Dr. Bastian Rapp van NeptunLab
  6. 3D-printen met siliconen — is het zover?
  7. Interview met een expert:Ibraheem Khadar van Markforged
  8. Motorsport, Performance Racing en 3D Printing:een interview met Revannth Murugesan van Carbon Performance
  9. Interview met expert:Simon Fried, medeoprichter van Nano Dimension over de opkomst van 3D-printen voor elektronica
  10. Interview met experts:Sintavia President Doug hedges op het bereiken van serieproductie met 3D-metaalprinten
  11. Carbon DLS 3D-printen:technologieoverzicht