Intervista a Philipp Schlautmann di 3DFigo

Il quale sottolinea che : “Il nostro cliente più importante è sicuramente la NASA”
Esiste una gamma in espansione di stampanti 3D che riempiono molte nicchie da $ 199 desktop a giganti industriali da 1 milione di dollari. Allo stesso tempo, la gamma limitata di materiali delle stampanti 3D si sta espandendo da poche a poche decine. Cosa succede se il tipo di stampante desiderato non era disponibile? Cosa succede se il tuo laboratorio o la tua applicazione necessitano di un tipo completamente nuovo di stampante 3D? E se fosse necessario stampare un nuovo materiale che nessun altro può stampare? Ecco dove 3DFigoPhilipp Schlautmann entra. La sua azienda può sviluppare e farti la stampante giusta per la giusta applicazione. Inoltre, Philipp ha sviluppato una tecnologia di deposizione di materie prime fuse e ha un grande vantaggio su molti giocatori nel jet binder. Le sue macchine e tecnologie personalizzate sono molto più avanti sul mercato in molte applicazioni e sono costruite per alcuni dei clienti più esigenti.

Che cos’è 3D Figo ?

3d- figo è una società dedicata allo sviluppo di stampanti 3D personalizzate. Principalmente ci occupiamo dei nostri processi autosviluppati “Fused feedstock depositioning” (FFD) e del processo di legante. Sviluppiamo stampanti 3D e, se necessario, nuove tecnologie per essere in grado di elaborare materiali speciali. Il nostro processo FFD è adatto per la lavorazione di materiali come TPE con durezza da 5 Shore e materie plastiche più dure, nonché metalli e materiali ceramici. Quindi dalla plastica più morbida alla ceramica può essere lavorata su una sola macchina.

Le nostre macchine legatrici sono sempre personalizzate, ad esempio un sistema è in grado di elaborare spessori di strato fino a 10 mm e granulometrie da 0 a 5 mm. Un altro sistema può integrare percorsi di conduttori tridimensionali in un solido corpo in ceramica, in modo da poter stampare bobine di induzione o componenti elettronici simili.

Come hai iniziato?

Dopo aver completato i miei studi di dottorato, nel 2006 ho fondato MTplus come ufficio tecnico per lo sviluppo di prodotti meccatronici. Nel 2009 ho incontrato Adrian Bowyer, il fondatore della scena RepRap, e da lui sono stato ispirato a sviluppare le mie stampanti 3D. La mia prima stampante FDM è stata costruita rapidamente, ma la delusione per il fatto che i componenti non si sono attaccato alla piattaforma di costruzione mi ha spinto a sviluppare la prima lastra di stampa permanente MTplus. Si è rivelato rapidamente estremamente affidabile e durevole, cosa che la NASA ci ha anche avvisato. La serie di test di omologazione ISS ha dimostrato che la piastra è estremamente sicura e affidabile. Successivamente ho lavorato allo sviluppo del mio estrusore e sviluppato la tecnologia FFD. Nel 2014, insieme al mio partner, ho fondato 3d- figoGmbH, che si occupa dello sviluppo di stampanti 3D. Allo stesso tempo, furono costruite le prime macchine per getti vincolanti. Attualmente sto pianificando di aprire la mia tipografia per poter produrre parti per i clienti.

Che tipo di clienti hai?

Le nostre stampanti 3D sono progettate per clienti industriali e istituti di ricerca. Le lastre di stampa permanenti sono tanto apprezzate dagli utenti privati ​​quanto dagli utenti industriali. Il nostro cliente più importante è sicuramente la NASA.

Ossido di alluminio Al2O3

Quindi verrei da te per un nuovo tipo di stampante, un nuovo materiale, una nuova tecnologia?

Come piccola azienda innovativa, siamo specializzati in soluzioni specifiche per il cliente. Sviluppiamo soluzioni che elaborano anche i materiali più esotici. La mia preoccupazione è di consigliare il cliente il più apertamente possibile e, se necessario, anche di raccomandare i processi della concorrenza se ha più senso per il cliente. Quindi è sempre una buona idea venire da me per sviluppare qualcosa di nuovo.

La stampa 3D in polvere MIM è attualmente molto calda, quali problemi ti aspetteresti con questi processi?

Lavoro con materie prime MIM e CIM e produzione di additivi ogni giorno da 9 anni, ho riscontrato praticamente ogni problema con questi materiali. Molti materiali metallici e ceramici causano emissioni nocive. I materiali in metallo duro e piezzo in particolare possono essere esposti a livelli estremamente elevati di sostanze cancerogene. Consiglio a tutti coloro che sono coinvolti nella stampa 3D di studiare a fondo le schede di sicurezza dei materiali. I processi di estrusione termoplastica in particolare possono causare gravi problemi, sia nei processi FDM che FFD. Per quanto riguarda le macchine, abbiamo risolto tutti i principali problemi tecnici. Le nostre testine di stampa funzionano in modo affidabile, il nostro piano di stampa funziona molto bene con la maggior parte dei materiali e il nostro sistema di filtri rimuove la maggior parte delle emissioni in modo affidabile. Alcuni fornitori tendono a semplificare la tecnologia, specialmente il debinding e la sinterizzazione sono spesso semplificati. A seconda del sistema legante, la debinding in particolare può richiedere attrezzature tecniche molto complesse. La tecnologia del forno di sinterizzazione può anche essere molto diversa e costosa a seconda del materiale. Penso che si dice che ci sia una fornace per tutto.

Se guardiamo FDM per il metal, che tipo di problemi vedi?

Metal FDM ha lo svantaggio di dover sviluppare speciali sistemi leganti che devono consentire una miscela sufficientemente alta di polvere e quindi avere ancora una resistenza sufficiente per la produzione e la gestione del filamento. Molti sistemi di leganti noti e affermati non sono in grado di soddisfare questi requisiti, il che limita la varietà di materiali disponibili. Naturalmente, il processo FFD comporta anche il rischio di emissioni nocive.

Perché è così difficile controllare la fase di sinterizzazione?

Nessuna fornace si riscalda in modo uniforme, quasi nessuna geometria si restringe uniformemente e la debinding con spessori di parete diversi è difficile da controllare. Quindi ci sono molte ragioni per errori di sinterizzazione, motivo per cui la sinterizzazione richiede molta esperienza.

Non possiamo semplicemente calcolare il restringimento per ogni geometria, spessore o dimensione della parete?

Teoricamente, questo è possibile, ma è una differenza nel modo in cui inserisco la parte nella fornace, inoltre è una differenza nel modo in cui curva la temperatura. Non ho ancora visto un sistema che consenta una simulazione affidabile del processo di sinterizzazione.

Oggi la ceramica è una piccola area della stampa 3D, ti aspetteresti che cresca?

I materiali ceramici hanno proprietà affascinanti come resistenza alla temperatura, resistenza all’abrasione, biocompatibilità, proprietà piezoelettriche … Tuttavia, a causa della loro bassa deformabilità elastica, i materiali ceramici non sono adatti per la costruzione di strutture o parti di macchine più grandi. Tutti i processi attualmente noti per la lavorazione additiva della ceramica hanno limiti tecnologici, il processo Lithozproduce componenti brillanti con qualità superficiali fantastiche e strutture estremamente fini e microstrutture dense. Il processo FFD produce superfici e strutture relativamente grossolane con una microstruttura densa. Il getto del legante produce strutture più fini rispetto alla FFD, ma è più grossolano del processo Lithoz. Tuttavia, le strutture che possono essere prodotte non sono generalmente dense. Contrariamente alla possibilità di formare strutture fini, i tassi di costruzione dei processi che consentono i processi di estrusione sia a freddo che a caldo sono ordini di grandezza superiori al getto del legante, che è di nuovo ordini di grandezza più veloci del processo Lithoz.

Per ogni applicazione, è sempre importante scegliere la procedura giusta o la giusta combinazione di procedure. Quindi è possibile combinare un componente Lithoz con un componente FFD e sinterizzare insieme per formare un componente. Quindi può combinare i vantaggi di entrambi i metodi.

Il costoso e complicato processo di sinterizzazione limita i componenti ceramici a componenti piccoli e altamente specializzati, il che significa che la loro diffusione sarà meno pronunciata di quella dei metalli e della plastica.

Che cos’è FFD? Come funziona?

“Fused Feedsock Depositionig” elabora i granuli di stampaggio a iniezione in un’estrusione termoplastica per formare componenti. I granuli vengono versati nella parte superiore della macchina, fusi e formati da un ugello in una striscia che forma il componente. Funziona in modo molto simile al metodo FDM solo senza prima generare un filamento. Di conseguenza, i costi delle materie prime sono molto più bassi e la qualità delle catene molecolari è migliore rispetto ai filamenti.

Quali materiali puoi stampare?

Siamo in grado di elaborare termoplastici, elastomeri, metalli e ceramiche con la stessa macchina. La plastica più morbida ha naturalmente una durezza di 5 sponde, tutte le plastiche più dure possono anche essere lavorate, sono anche possibili plastiche più morbide. Per i metalli, tutte le materie prime MIM possono essere lavorate, quindi abbiamo lavorato alluminio, acciaio, rame ma anche carburo di tungsteno. Per i materiali ceramici, la larghezza di banda varia da Al2O3, ZrO2, SiC o SiNi e molti altri. Nei sistemi di rilegatura non è stato trovato alcun elemento che non è stato possibile elaborare.

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