Kevin McAlea dove sta veramente la stampa 3d

Non ci sono molte persone con oltre 25 anni di esperienza nella stampa 3D. Una di queste persone è Kevin McAlea. Attualmente è un EVP a 3D System  responsabile delle unità aziendali Healthcare e Metal Printing. In Healthcare 3D Systems sta implementando la stampa 3D e la scansione 3D in vari mercati medici, dai modelli medici agli impianti specifici del paziente e alla pianificazione chirurgica. La società ha software per medici e ospedali, può anche vendere servizi di stampa 3D o vendere macchine. Nella stampa dei metalli 3D Systems vende stampanti metal specializzate per sistemi di produzione dentali e di grandi dimensioni per l’industria, come i sistemi DMP Flex 350 e DMP Factory 500. Precedentemente Kevin ha lavorato come VP per l’Europa, VP Marketing, SVP per Production Printers presso 3D Systems. Prima di questo Kevin è stato Vice Presidente Marketing e Business Development presso la venerabile società di sinterizzazione laser DTM acquisita da 3D Systems. Kevin ha iniziato a DTM nella stampa 3D nel 1993. Non solo ci sono poche persone con questa esperienza, ci sono pochissime persone che hanno soddisfatto così tanti ruoli operativi diversi nelle aziende di stampa 3D e quasi tutte le persone che hanno anche una profonda esperienza con sinterizzazione di polimeri, sinterizzazione di metalli, inchiostri e stereolitografia. È un vero piacere poter intervistare un vero pioniere e veterano come Kevin.

Che cosa hai imparato nei tuoi 25 anni di stampa 3D?

Nel corso della mia carriera nella stampa 3D, ciò che trovo più interessante sono sempre state le potenziali applicazioni. Nei primi anni della stampa 3D, si trattava di prototipazione. Ma la realizzazione era nell’aria e a un certo punto i produttori sono stati in grado di migrare dalla prototipazione alla produzione. Il potenziale di trasformazione della tecnologia consente casi d’uso e applicazioni convincenti. Il settore ha attraversato diversi cicli di hype, ma se sei stato nel settore abbastanza a lungo, hai visto una crescita costante nell’uso per la produzione di produzione come per gli apparecchi acustici e gli allineatori dentali. Oggi la produzione con additivo è reale e guiderà questo settore al di là di ciò che abbiamo visto negli ultimi 25-30 anni: questo è ciò che rende questo così eccitante.

Quali sono stati  i più grandi cambiamenti?

Per più di 15 anni, la stampa 3D è stata in gran parte un’industria nascosta, senza che nessuno ne sapesse nulla. Oggi, tutti ne hanno sentito parlare, ma con questa ampia consapevolezza, ci sono stati anche alcuni malintesi su come può essere usato e sulla sua maturità. Negli ultimi 10 anni, abbiamo visto un bel cambiamento. Quando è iniziata la stampa 3D, inizialmente era un settore con un numero ridotto di giocatori e un investimento limitato. Oggi stiamo assistendo a molti investimenti in entrata nel settore. Insieme ad altri soldi, stiamo vedendo molti nuovi giocatori e nuove tecnologie. Sebbene questi non si dimostrino tutti vincitori a lungo termine, creano valore nel mercato – spingendo tutti i fornitori di tecnologia a crescere e superare i limiti di ciò che è possibile. E questo è ciò che aiuta a guidare la crescita e l’innovazione.

Com’è stato lavorare in questo settore?

In un certo senso, è stato un giro sulle montagne russe. Nella storia della stampa 3D, alcuni hanno visto le sue potenzialità come pronte per un enorme successo, ma poi lo hanno cancellato. È molto ciclico. Se sei abbastanza fortunato da essere all’interno di questo settore, ciò che lo rende così avvincente sono tutte le nuove applicazioni in fase di sviluppo e di decollo. Non molte persone nella loro carriera hanno l’opportunità di lavorare su applicazioni di trasformazione.

Dov’è la nostra industria ora?

Con l’enorme quantità di investimenti destinati al settore in questo momento, vengono sviluppate nuove tecnologie e le tecnologie esistenti si stanno espandendo. Stiamo vedendo i produttori che implementano nuove applicazioni e creano fabbriche. E molte grandi aziende si stanno impegnando nella ricerca e nell’esplorazione per determinare in che modo possono integrare la stampa 3D nel loro business. Nel corso del prossimo decennio, ci sarà un grande ordinamento che avverrà quando molti di questi pezzi andranno a posto.

Quali sono le cose che devono cambiare?

Mentre l’industria ha fatto passi da gigante negli ultimi 30 anni, la tecnologia è ancora relativamente immatura. E vediamo anche molti produttori là fuori che ancora non capiscono bene dove applicare la stampa 3D, dove ha senso, quali parti possono trarre vantaggio dalla stampa 3D e il conseguente vantaggio in termini di costi, oltre ad abbracciare veramente il capitale necessario per impostare la loro fabbrica C’è ancora molto da fare in termini di educazione del mercato e collaborazione e consulenza per aiutare i produttori.

Quali sono le maggiori sfide?

Oltre a quanto ho appena detto, dobbiamo fare un bilancio di ciò che è disponibile nel settore per quanto riguarda la tecnologia, i materiali e il modo in cui possono essere applicati alla selezione e al costo delle parti. Abbiamo anche bisogno di un portafoglio di materiali più ampio per ampliare la gamma di applicazioni che possono essere affrontate migliorando la velocità e la riduzione dei costi delle parti.

Quali sono stati gli sviluppi chiave nella stampa metal?

Il fatto che siamo in grado di produrre parti stampate in 3D con proprietà eccellenti da leghe metalliche tradizionali è stata la parte principale della storia di successo della stampa 3D in metallo. Questo ci consente di creare parti stampate in 3D per l’industria aerospaziale e medicale con rischi limitati che sono migliori o equivalenti alle parti fabbricate in modo convenzionale.

Abbiamo anche notato un aumento della velocità di stampa che sta riducendo i costi delle parti e la possibilità di produrre pezzi di dimensioni maggiori che i clienti richiedono per il settore aerospaziale.

Credo che il terzo sviluppo chiave sia la capacità di certificare e convalidare parti e stampanti nei settori regolamentati. Questo è un importante passo avanti che ci consente di entrare in segmenti di produzione avanzati e avere successo.

Come vedi il futuro della stampa diretta in metallo?

Fino ad oggi, abbiamo assistito a una crescente adozione in settori di produzione avanzati come l’aerospaziale, la generazione di energia e dispositivi medici. Tutto questo è ancora nelle fasi iniziali, ma abbiamo visto un successo sufficientemente dimostrato da guidare i progressi nei prossimi 5-10 anni. Credo che anche la tecnologia continuerà a migliorare, ad esempio il controllo dei processi, il controllo qualità, l’aumento della velocità a più riprese e le lacune nel portafoglio di materiali si chiuderanno, determinando un aumento dell’adozione.

Quali sono stati i progressi chiave nel settore sanitario?

L’assistenza sanitaria come l’aerospaziale è un’industria pesantemente regolamentata. Per avere successo, un partner tecnologico deve dimostrare di poter stampare una parte e soddisfare tutti i requisiti per il suo utilizzo in modo molto rigoroso. È inoltre fondamentale dimostrare che è possibile installare e convalidare questa apparecchiatura (stampa 3D) per un ambiente medico. La FDA è molto trasparente nel modo in cui opera e nei requisiti normativi. Più OEM e fornitori di servizi sono stati in grado di dimostrare di poter convalidare l’uso delle stampanti per rendere queste parti conformi all’approvazione normativa e al lavoro di qualità in ambiente di fabbrica. In quest’area sono state fatte enormi scoperte che sono il risultato di un sacco di lavoro da parte di molte persone. Puoi parlare ad nauseam delle parti che potrebbero essere progettate dalla stampa 3D, ma senza convalida e approvazione, non ci sono movimenti in avanti.

Quanto è difficile produrre dispositivi medici con la stampa 3D?

Dipende. Questa è una domanda difficile a cui rispondere. È importante per il produttore capire come applicare la stampa 3D e quali parti selezionare per stampare. In questo momento, questo è ancora molto nella sua infanzia. Le persone stanno ancora valutando la gamma di potenziali dispositivi medici (ad esempio, impianti e strumentazione) che hanno senso per la stampa 3D. Prima che la produzione possa anche avvenire, un produttore deve assicurarsi di poter funzionare correttamente in un ambiente di fabbrica e convalidare le stampanti per la produzione. Molte aziende produttrici di dispositivi medici possono convalidare le attrezzature tradizionali della fabbrica, ma le stampanti 3D sono un animale completamente diverso. Oggi, questa non è ancora una pratica comune, né ben compresa.

Che consiglio daresti ad un’azienda interessata alla produzione di dispositivi medici?

Se un’azienda vuole produrre dispositivi medici, è necessario trovare il partner giusto con il know-how per impostare e convalidare questi ambienti. E attualmente, il know-how esiste . 3D Systems ha esperienza con le nostre strutture a Denver, CO e Leuven, in Belgio, e l’esperienza dei team applicativi che comprendono come ottimizzare i processi e convalidare tali processi internamente. Quando un produttore lavora con il partner giusto, riduce il tempo necessario per ottenere da “vuoi fare questo” per l’esecuzione effettiva.

· Vedi la stampa di dispositivi medici come qualcosa che sarà fatto internamente, da produttori specializzati, da servizi?

Esistono due percorsi principali per la produzione di dispositivi medici. Naturalmente, c’è una produzione interna e tutte le grandi aziende produttrici di dispositivi medici faranno una certa quantità di produzione interna. Tuttavia, anche per questi grandi produttori, ci saranno ancora alcune classi o tipi di parti che scelgono di esternalizzare. I produttori di medie dimensioni, invece, esternalizzeranno principalmente la produzione in base al segmento a cui si rivolgono e alla percentuale della loro attività.

La catena di fornitura sarà composta da grandi OEM che producono alcuni dei componenti integrati dai tradizionali produttori a contratto che già forniscono questi produttori di dispositivi che stanno considerando la stampa 3D come una nuova opzione per fornire tali parti. Anche in questo caso, il pezzo importante da tenere a mente è la selezione di un partner fornitore affidabile che abbia esperienza, certificazioni e capacità di post-elaborazione richieste. 3D Systems ha l’obiettivo di abilitare questo. Stiamo creando una rete di partner certificati e agendo come il fornitore affidabile.

Nella stampa di metalli per dentisti, quali sono alcuni interessanti sviluppi recenti?

C’è una buona opportunità in odontoiatria per la produzione diretta di corone e ponti e impianti. E, in particolare per gli impianti, ci sono alcune opportunità per la produzione ibrida, ovvero miscelare la produzione additiva con la produzione tradizionale. C’è anche una piccola ma interessante opportunità di produrre corone di metalli preziosi.

Uno scarico stampato in 3D realizzato su 3D Systems Equipment è sulla destra, mentre lo scarico convenzionalmente a sinistra avrebbe un numero di componenti molto più alto.

Cosa è necessario per industrializzare veramente la stampa metal?

Innanzitutto, abbiamo bisogno di strumenti efficaci per il controllo dei processi e il controllo della qualità. Gli strumenti di QA in situ sono piuttosto essenziali per la completa industrializzazione di una tecnologia. Con questi strumenti siamo in grado di prevedere in modo affidabile l’output, o parte finale, in base agli input. Gli strumenti per entrambi sono nelle prime fasi in questo momento, ma al momento abbiamo sempre più strumenti per capire cosa sta succedendo in-process. Questi strumenti ci aiutano a imparare qualcosa sulla qualità delle parti prodotte prima di ispezionarle.

Per industrializzare la stampa dei metalli, abbiamo anche bisogno di una più stretta integrazione della produzione additiva e sottrattiva. In quasi tutti i casi non prendiamo semplicemente parti stampate in 3D dalla macchina e le usiamo così come sono. Tipicamente, c’è una post-elaborazione abbastanza significativa che coinvolge più passaggi per arrivare alla parte finale inclusa la lavorazione e l’elettroerosione a filo. Oggi, quella transizione è abbastanza imbarazzante e non molto liscia.

Sarà inoltre fondamentale per i produttori avere una comprensione più approfondita della selezione delle parti e della previsione dei costi. Quali parti hanno più senso per la stampa 3D? Come possiamo prevedere il costo per produrli? E poi come selezioniamo i progetti giusti da avviare e assicuriamo un risultato proficuo?

Nella stampa medica vedo molti consumatori che pensano che riceveranno un cuore stampato tra qualche anno. Nel frattempo, dal lato della ricerca, la gente mi dice che ci vorranno 20 anni per stampare gli organi complessi. Qual è il tuo punto di vista?

Credo sia importante separare la prova potenziale dei concetti e tutto il lavoro affascinante attualmente in corso da tutti i passaggi necessari per metterlo effettivamente in una persona. Come discusso in precedenza, l’assistenza sanitaria è un settore altamente regolamentato. Quindi, mentre ci sono molte dimostrazioni interessanti su ciò che è possibile, c’è un divario piuttosto significativo nel passare attraverso i passaggi normativi per far sì che diventino una persona.

Hai lavorato a getto d’inchiostro per molto tempo. Il metallo del legante metallico è di gran moda. È qualcosa da considerare per 3D Systems?

Monitoriamo tutte le nuove tecnologie, compresi i processi di letto a polvere non laser. Potrebbero esserci opportunità per processi a due stadi, in cui una parte verde viene creata in una stampante e quindi solidificata in un forno ad alta temperatura. Questo potrebbe essere adatto per parti che normalmente sarebbero realizzate da MIM (Metal Injection Moulding). Senza strumenti necessari e la possibilità di utilizzare polveri a basso costo, potrebbero esserci alcune opportunità molto interessanti per questo approccio. Tuttavia, nutro qualche dubbio sul fatto che le proprietà siano sufficienti per indirizzare le applicazioni a cui ci rivolgiamo oggi.

Che consiglio daresti alle aziende che desiderano industrializzare la stampa 3D per la produzione?

Nei miei anni nel settore, ho visto molte aziende tentare di industrializzare veramente l’additivo. Quelli che hanno il maggior successo sono i produttori che collaborano con un’azienda che ha le competenze e l’esperienza per guidarli verso un’implementazione di successo. Il più grande ostacolo che vediamo sono le aziende che non comprendono abbastanza bene la tecnologia per selezionare le parti giuste per la stampa 3D. Se viene selezionata la parte sbagliata per il processo, si corre il rischio di contaminare la visione di tutti della stampa 3D. Il partner giusto può aiutare non solo a selezionare la parte giusta, ma anche a progettarla in modo appropriato per AM. Inoltre, e forse ancor più fondamentalmente, sta mettendo insieme un piano aziendale e sviluppando il caso di come AM possa avere un impatto positivo sulle operazioni complessive.

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