I ponti in acciaio di MX3D sono uno spettacolo stimolante da vedere, ma, anche se i ponti sono ciò per cui l’azienda olandese è nota, non sono l’unica cosa che l’azienda è in grado di fare. La società ha ora rilasciato un nuovo componente di braccio robotizzato stampato in 3D realizzato con il suo sistema AM metallico, che si basa su un braccio robotico industriale.
Realizzato insieme alla società di automazione industriale ABB e alla società di simulazione software Altair, il nuovo braccio è stato ottimizzato dal team Altair che lavora in collaborazione con MX3D. Gli algoritmi generativi di Altair non sono stati utilizzati solo per dimezzare il peso del pezzo, ma anche per migliorare la pianificazione del percorso utensile sulla stampante per aumentare la velocità di stampa. Il tempo di stampa totale è stato di quattro giorni e le superfici di collegamento sono state rifinite su una fresatrice a tre assi. La parte è stata ora installata ed è in uso su un robot industriale.
È una buona settimana per i ponti di stampa 3D da quando abbiamo recentemente scritto sui ponti polimerici di DSM . MX3D produce stampanti WAAM facendo affidamento su bracci robotici industriali da circa 2014 e ti abbiamo tenuto aggiornato sui suoi progressi , sull’uso dell’apprendimento automatico e su progetti che coinvolgono Digital Twins per ponti e altre grandi strutture in acciaio. L’accoppiamento dell’analisi degli elementi finiti (FEA) e del Digital Twin alla produzione di parti stampate in 3D su larga scala è un componente chiave dei ponti polimerici DSM, dei ponti metallici MX3D e dei ponti in calcestruzzo BAM . Infatti la fabbrica di ponti in cemento di BAM è dietro l’angolo del laboratorio di stampa 3D di ceramiche Eindhoven di Olivier van Herptcon le sue ceramiche e porcellane . Si ha la sensazione che sarebbe bello se queste quattro aziende parlassero tra loro a un certo punto, dato che così tante iniziative simili di stampa 3D sono in corso nei Paesi Bassi.
Stiamo vedendo la stampa 3D su larga scala entrare in proprio? Le aziende stanno colmando il divario tra il mondo virtuale e quello reale attraverso la connessione di dati a percorsi, progetti e parti ottimizzati. Spinto da limiti di risoluzione, difficoltà a lavorare con robot industriali (mancanza di memoria, sintassi proprietaria) e un rigoroso ambiente normativo, le grandi aziende si rivolgono al software per risolvere i loro problemi.
Stiamo assistendo a una notevole differenza tra le società di “stampa per la casa”, che nel complesso sembrano essere piuttosto ottimiste e sprezzanti riguardo ai loro sforzi per la stampa di edifici, e la coorte di imprese che stampano pezzi su larga scala. Quest’ultimo, che include MX3D, sembra molto più in sintonia con i requisiti normativi, la certificazione e il software rispetto al primo. Forse, perché non puoi davvero vendere un ponte franco fabbrica, mentre una demo house non ha requisiti normativi, quindi i costruttori di componenti sono stati messi su un percorso digitale più difficile.
Tuttavia, attraverso il controllo di percorsi utensile, FEA, riduzione del peso e utilizzo di questo come strumento per cercare di costruire correttamente le parti, le aziende sono state costrette ad affrontare queste cose nelle fasi iniziali della progettazione della macchina e del processo. Questo, a sua volta, li ha portati nella posizione migliore per costruire parti reali per il mondo reale. Nel frattempo, i “costruttori di case” stanno costruendo strutture molto più esperte per i media che devono ancora essere soggette a molte riflessioni su come saranno costruite in modo sicuro.
Nella stampa 3D per l’edilizia, sembrerebbe che quanto prima il tuo modello di business incontra l’opposizione normativa, tanto prima progetterai sicurezza, affidabilità e ripetibilità nel tuo processo. Logico forse, ma non qualcosa considerato finora dall’industria in generale. Ci si aspetterebbe tuttavia che la folla “andare in grande o tornare a casa” sembrerà anticipare all’inizio, ma poi impiegherà molto più tempo a sviluppare il controllo del processo una volta che iniziano a costruire parti che andranno sul mercato aperto e toccheranno le realtà di tali arcani e cose spaventose, come la legge.
Mentre le case possono essere il miglior clickbait, ci sono una miriade di altre parti che possono essere costruite con sistemi di costruzione di bracci robotici attraverso la stampa 3D. In generale, possiamo vedere che il nostro mercato fa la nanoprinting su scala submicronica e micron (femtoprint, nScrypt), microprinting su scala da mm a micron ( 3D Micro Print) , stampa 3D regolare che parte da parti di diversi mm a parti di circa 50 cm (RepRap, Ultimaker), stampa di medio formato per parti fino a un metro cubo (BigRep, Builder), stampa 3D di grande formato per parti da un metro cubo a circa dieci metri cubi (CEAD, BAAM) e stampa 3D macro che sono parti di dimensioni superiori a 10 metri cubi (3D Printhuset).
Ad ogni scala possiamo vedere accadere una cosa strana. La scala guida l’accuratezza che guida il valore che, a sua volta, determina il mercato di riferimento e che determina il livello di qualità livellato sul pezzo. Ciò è super logico nel senso che spesso le piccole cose devono essere precise per adattarsi esattamente ai piccoli assiemi, che a loro volta sono probabilmente parte di qualcosa di complesso che richiede un’alta tolleranza, ad esempio un orologio.
Allo stesso tempo, se riesci a fare cose che sono 1 mm x 1 mm o meno, uno stent è qualcosa che puoi fare e non penserai ai paraurti dell’auto. Del totale delle cose vendute nella gamma 1mm x 1mm x 1mm, spesso un numero sproporzionato di queste cose ha un valore elevato a causa delle loro esigenze di fabbricazione di precisione.
Questo è, ancora una volta, logico ma potrebbe andare contro la saggezza convenzionale secondo cui più materiale equivale a costi di produzione più costosi o alla “regola della maggior parte delle cose” che stabilisce che le cose più grandi sono in genere più grandi. A medio raggio, sembra che ci sia anche un effetto continuo in base al quale, se le cose che stampate hanno le stesse dimensioni dei manufatti economici ma sono più difficili da realizzare, le cose sempre più grandi possono variare più ampiamente nel prezzo . La difficoltà di produzione, in strutture grandi o piccole, determina anche il prezzo e le applicazioni. Non sto dicendo che la dimensione sia solo deterministica, ma stiamo vedendo effetti qui.
A livello di micro e nanoscala, i sistemi di qualità sono adottati rapidamente dai partecipanti a causa della loro vicinanza al settore medico. Se la medicina è la cosa più redditizia che puoi fare e praticamente l’unica cosa che puoi fare, finirai per avere una camera bianca. Nel frattempo, ci sono voluti molto tempo perché molti uffici di servizio si trasformassero in ISO, e le macchine desktop sono attualmente ancora vendute con una garanzia che difficilmente dura oltre le mani del corriere UPS. Ora sempre più sistemi e certificazioni di qualità vengono adottati da aziende desktop e uffici di assistenza. Nelle cose su larga scala, stiamo vedendo ora il formato medio iniziare a guardare alla qualità.
Molti di noi hanno familiarità con il dilemma dell’innovatore , in base al quale un grande volume di prodotti sufficientemente buoni sostituisce uno precedente più costoso e più costoso. Potremmo nella stampa 3D vedere un effetto simile in cui i sistemi di qualità superiore progettati per dimensioni più piccole potrebbero sostituire i concorrenti affermati con parti di dimensioni maggiori? Se Prusa e Ultimaker fossero bravi con precisione nella gamma di 10 cm, non sarebbe abbastanza facile per loro ridimensionare i loro sistemi sul retro della base installata esistente?
Fondamentalmente, non dovrebbero adattare completamente tutti i sistemi, ma solo rendere alcuni componenti più forti per raggiungere le dimensioni successive delle macchine di medio formato. Se fossero passati alla categoria BAAM di Cincinnati, ovviamente avrebbero dovuto riprogettare completamente tutto, ma la categoria adiacente sarebbe semplice da fare per loro. Ma per loro lavorare alla microscala significherebbe un sacco di modifiche alla loro attuale progettazione e produzione di componenti hardware, oltre a lavorare in un modo di standard qualitativi più elevati.
Questo salto sarebbe scoraggiante, soprattutto perché il volume dei prodotti realizzati con la categoria più piccola sarebbe inferiore a quello della propria. Inoltre, potrebbero aspettarsi di vendere meno materiale e meno macchine nella categoria di dimensioni inferiori, ma più materiale e meno macchine nella categoria di dimensioni maggiori. Soprattutto le aziende guidate dai materiali di consumo o le aziende come i polimeri trarranno vantaggio da più parti, velocità di stampa più elevate e parti di dimensioni maggiori. La somma totale di questi effetti potrebbe indicare la pressione sulle aziende di passare continuamente alla produzione su larga scala, ma ignorare scale più piccole.
Se guardiamo ad esempio MX3D, potremmo pensare ai suoi ponti che potrebbe vendere a centinaia se li avesse fatti bene e potessero certificarli. Ma MX3D può anche vendere molti più componenti più piccoli anche a volumi più grandi. Il suo connettore Takenaka ad esempio ha bisogno di precisione, ma questo componente potrebbe essere venduto tra le sue migliaia. I telai delle biciclette devono adattarsi a componenti di precisione, come i deragliatori, e la precisione e il volume richiesti per questi componenti possono guidare le altre attività. I vantaggi operativi ottenuti qui potrebbero essere utilizzati per guadagnare margine su componenti più grandi, come i ponti, che pochi possono fare. Sembra assolutamente ovvio se lo confrontiamo con le società di biciclette che si spostano su autovetture e poi a volte su furgoni e a volte su camion. Questo sviluppo sembra essere molto simile.
Se questo è vero, allora per MX3D, il futuro potrebbe essere nella realizzazione di molti pezzi di medie dimensioni per un futuro su larga scala. In olandese abbiamo un’espressione “wie het kleine niet eert, è het grote niet weed”, che significa “chi non onora le piccole cose non merita le grandi”. Per la stampa 3D, questa espressione può essere davvero vera.
