Paxis: uno sguardo al potenziale rivoluzionario della tecnologia WAV
Mike Littrell ed Elizabeth Goode ci parlano del potenziale trasformativo della tecnologia di stampa 3D
Non capita spesso che l’industria manifatturiera additiva abbia sentito parlare di una tecnologia di stampa 3D completamente nuova, ma è esattamente quello che dice il fondatore di Paxis Mike Littrell. La tecnologia, chiamata WAV (pronuncia dell’onda ), è stata discussa da qualche tempo ormai – i suoi inventori, dopo tutto, hanno messo in mostra una tavola da surf stampata in 3D realizzata in un unico pezzo usando il sistema – ma in gran parte è rimasta nascosta.
Anche se non abbiamo un quadro letterale del processo di produzione additiva WAV ancora enigmatica, abbiamo recentemente parlato a Li t trell, fondatore e CEO, ed Elizabeth Goode, Sr. Consulente e Investor Relations di Paxis, che ha dipinto un’immagine convincente del nuova tecnologia, che combina la produzione di multi-resina, un volume di costruzione praticamente illimitato, velocità di stampa elevate (molto più veloci rispetto ai sistemi di fotopolimerizzazione esistenti) ed economicità.
Dall’ufficio servizi al pioniere AM
Littrell è stato un membro attivo del settore manifatturiero additivo per oltre due decenni ed è ben noto nel settore come il fondatore dell’ufficio di servizi di stampa 3D CIDEAS Inc.
“Ho aperto l’ufficio di assistenza CIDEAS 21 anni fa”, ci dice. “All’epoca, pensavo di iniziare tardi nel gioco, perché la stampa 3D esisteva da oltre un decennio. Quando ho iniziato a costruire CIDEAS, mi sono concentrato principalmente su FDM, che all’epoca era una tecnologia rara con cui avviare un ufficio di assistenza perché le apparecchiature erano notevolmente più lente, c’erano materiali limitati e la qualità delle parti era sempre una preoccupazione.
“All’epoca, la maggior parte degli uffici di stampa 3D erano case di ingegneria o case di stampaggio a iniezione o officine di macchine a controllo numerico che offrivano una tecnologia aggiuntiva. Quindi CIDEAS è stato unico per il fatto che è stato costruito per la stampa 3D a noleggio. “
Nel corso della storia di CIDEAS, l’azienda è stata una delle prime ad adottare la stampa Poly J et 3D, un beta tester per il sistema FDM di produzione di Stratasys (che alla fine diventerà la piattaforma 450 e 380 mc ), un rivenditore per stampanti 3D Systems e una delle prime accedi al cliente beta per la prima stampante 3D Carbon. Più di recente, ha aggiunto due EOS P770 alla sua flotta. CIDEAS offre inoltre servizi di finitura, ingegneria e sviluppo software ai propri clienti. Tutto ciò per dire, fin dall’inizio, gli sforzi di Littrell nel settore sono stati lungimiranti.
Presentazione di Fred Knecht
Qualche anno fa, tuttavia, accadde qualcosa che avrebbe alterato il viaggio di Littrell nel settore AM.
“All’epoca ero alla ricerca di un programmatore di software in grado di sviluppare il nostro motore di preventivi online completo e sono stato presentato a Fred Knecht”, spiega Littrell. “È salito a bordo e il suo lavoro a tempo pieno è diventato lo sviluppo di True-Quote ™ per noi, che è un motore di quotazione molto completo che ti consente di regolare l’orientamento della tua parte, vederla dal vivo e selezionare il processo e il materiale di tua scelta.
“Poiché Fred non proveniva dalla stampa 3D, non è uscito a guardare i motori di quotazione di altre persone per farsi un’idea di come realizzarla. Invece, ha chiesto cosa volevamo [necessario] nel nostro motore di preventivo e ha creato True-Quote. Durante la sua fase di ricerca e sviluppo, ha iniziato a rendersi conto che ingegneri e operatori si lamentavano delle parti di volume intrappolate quando lavoravano con resine fotopolimerizzabili.
“Si è chiesto se sarebbe possibile produrre una parte senza volume intrappolato. E ha avuto questo tipo di momento di Doc Brown in cui è venuto a trovarmi e ha detto “Penso di aver inventato una nuova tecnologia di stampa 3D”.
“Mentre me lo spiegava, mi sono reso conto che aveva risolto il problema del volume intrappolato. Il mio primo pensiero è stato: “Perché non è ancora uscito qualcun altro?” e il mio secondo pensiero è stato “dobbiamo iniziare adesso!” Questo è stato circa 3,5 anni fa. A quel punto, ho deciso che questo era troppo importante per noi da ignorare. Si formò la Paxis e iniziammo immediatamente a depositare brevetti e a lavorare sulla tecnologia. È diventato il suo lavoro a tempo pieno. “
Paxis Mike Littrell Intervista
Deposito dei brevetti per WAV
“Entro pochi mesi da quando Fred mi ha portato per la prima volta il concetto, abbiamo depositato i nostri primi brevetti provvisori negli Stati Uniti e abbiamo presentato le nostre domande di PTC”, continua Littrell. “Sorprendentemente, questo luglio ci è stato concesso il brevetto per il nostro primo deposito!
“Fred era molto coscienzioso riguardo al costo di immissione sul mercato di un nuovo prodotto, quindi voleva dimostrare che la tecnologia poteva funzionare nella fase provvisoria. Ha costruito una macchina per prove e ha stampato con successo il primo strato prima ancora di archiviare il non provvisorio.
“La cosa grandiosa dell’invenzione di Fred è che, mentre il suo obiettivo era quello di risolvere il volume intrappolato all’interno delle tecnologie dei fotopolimeri liquidi, in realtà ha risolto molteplici problemi nel settore.”
Convalida WAV
Comprensibilmente, Littrell e Knecht erano desiderosi di tenere sotto controllo il nuovo processo additivo, specialmente fino a quando non fosse stato dimostrato. Quando ciò è accaduto, la coppia ha portato Elizabeth Goode, una veterana di 20 anni dell’industria AM che aveva svolto attività di consulenza con Littrell per cinque anni.
“Quando abbiamo iniziato lo sviluppo della tecnologia, abbiamo separato Paxis da CIDEAS. Devo ammettere che non abbiamo detto a nessuno dei dipendenti CIDEAS qui “, afferma Littrell. “Pensavano che stessimo lavorando a un sistema di erogazione di materiale avanzato per uno dei nostri clienti. Elizabeth è stata la prima persona al di fuori delle quattro mura del CIDEAS con cui ho discusso della tecnologia. Dopo aver eseguito il primo strato sulla stampante, l’ho chiamata e le ho detto ‘So cosa sto guardando, ma ho bisogno che tu esca qui e lo veda sotto NDA e lo convalidi per me’ ”.
Goode aggiunge: “Il mio primo pensiero è stato, questo è impressionante. Fu la prima tecnologia che vidi che era qualcosa di nuovo e di fresco nel settore: vidi immediatamente che la tecnologia aveva il potenziale per far avanzare il settore.
“C’è stato un enorme sviluppo nel settore AM, ma ci sono alcuni problemi intrinseci che possono essere risolti solo avviando nuovi, da zero. Limitazioni e barriere in termini di dimensioni, vasche e volume intrappolato: questa tecnologia elimina tutto ciò. È davvero la prossima iterazione di dove andrà l’additivo. Quando Mike mi ha mostrato WAV, non si è limitato a risolvere un problema, ma la tecnologia è stata progettata per soddisfare le esigenze delle applicazioni odierne, fornire flessibilità dei materiali e rimuovere le restrizioni di dimensione senza compromettere la velocità. Un nuovo strumento per gli uffici di assistenza, i dipartimenti interni AM e il reparto di produzione.
“Tutto ciò di cui abbiamo parlato per anni dipende da materiali e applicazioni. Come si ottiene quel materiale per la parte finale e come si producono materiali per applicazioni di uso finale? Questa macchina consente la diversità dei materiali come nessun’altra tecnologia in circolazione. “
La questione dei materiali
Probabilmente uno dei più grandi progetti della tecnologia WAV di Paxis è la sua compatibilità multi-materiale. Secondo i suoi creatori, la tecnologia può utilizzare una vasta gamma di resine di terze parti, pronte all’uso, nonché materiali esotici e ibridi personalizzati.
Come ci dice Littrell: “Oggi la maggior parte degli OEM dispone di bracci di sviluppo dei materiali interni che sviluppano costantemente materiali per se stessi. La nostra tecnologia non sarà completamente agnostica: la macchina richiederà determinati progetti di materiali per funzionare correttamente, quindi collaboreremo con più società di materiali dal lato dello sviluppo.
“Ad esempio, se una grande azienda aerospaziale ha un braccio di sviluppo dei materiali che lavora su componenti interni, potrebbe aver sviluppato un materiale che può essere tradotto in una resina fotopolimerizzabile. Poiché la tecnologia è modulare, ci stiamo avvicinando alle soluzioni dei clienti in modo leggermente diverso. Come la maggior parte delle tecnologie disponibili oggi, WAV sarà reso disponibile con un materiale che può essere utilizzato immediatamente da un catalogo di materiali. Inoltre, stiamo portando l’utente finale e lo sviluppatore dei materiali di loro scelta nella conversazione con noi per configurare la macchina in base alle proprie esigenze, utilizzare materiali incentrati sulle loro applicazioni e requisiti di utilizzo finale.
“Non sarà facile come aggiungere materiali in una macchina attuale, ma uno dei vantaggi del nostro prodotto è che possiamo eseguire più materiali nella stessa macchina. Per far avanzare il settore e abbattere alcune delle barriere che l’industria AM ha affrontato, i materiali che offriremo ai nostri partner saranno fuori dagli schemi. “
Un’impronta praticabile
La tecnologia è inoltre caratterizzata da un ingombro ridotto, che consente la sua integrazione negli impianti di produzione e negli uffici esistenti. In termini di velocità, si prevede che la tecnologia WAV raggiungerà velocità fino a 24 volte più veloci rispetto ai concorrenti sistemi di fotopolimerizzazione laser, DLP o basati su getti.
“Ci sono alcune limitazioni significative alle macchine che esistono oggi”, aggiunge il fondatore di Paxis. “Parte di ciò è legato all’area edificabile e l’altro grande fattore sono i costi dei materiali. Insieme, queste due cose hanno reso proibitivo il costo di prendere una stampante 3D e usarla nella produzione che non è la personalizzazione di massa.
“Quando si guarda all’industria degli apparecchi acustici o all’industria aerospaziale, hanno modelli di giustificazione dei costi molto solidi che spiegano perché la stampa 3D è di gran lunga superiore ai metodi di produzione tradizionali. Ma quando osserviamo l’attuale spazio di produzione additiva, quello che abbiamo realizzato – Elizabeth e I – è che il problema più grande che abbiamo è l’impronta della macchina, l’area costruibile della macchina, la scalabilità della macchina e il materiale che entra nella macchina. “
Surf è su
In una dimostrazione iniziale e incredibilmente impressionante della sua tecnologia, Paxis ha rivelato una tavola da surf di dimensioni standard che è stata stampata in 3D in un unico pezzo utilizzando la tecnologia WAV. Con una lunghezza di 85 pollici, la tavola da surf ha generato molta attenzione per l’azienda e la sua tecnologia ancora enigmatica.
Paxis Mike Littrell Intervista
“Abbiamo realizzato una parte lunga 85 pollici che tecnicamente non avrebbe potuto essere costruita utilizzando una nota tecnologia basata su fotopolimeri liquidi oggi in un unico pezzo”, afferma il fondatore di Paxis. “L’unica altra macchina che avrebbe potuto costruire quella parte in un polimero liquido è la Mammoth in Belgio, ma ciò avrebbe richiesto un valore stimato di $ 500k di resina caricata in ogni momento . Quando abbiamo costruito la tavola da surf, in ogni momento abbiamo caricato meno di un litro di materiale nella macchina, quindi stai parlando di poche centinaia di dollari di materiale.
“Ciò che rende così unica la tavola da surf è il suo interno a nido d’ape. Ha all’interno questa struttura di supporto composta probabilmente da 10.000 vuoti. Usando un processo SL, dovresti praticare un foro in ogni vuoto per svuotare la resina non vulcanizzata, ma abbiamo superato questo. “
A parte la tavola da surf, la capacità di evitare il volume intrappolato in pezzo unico stampe potrebbe portare ad applicazioni interessanti lungo la linea, tra cui l’elettronica incorporati o 3 rd parti componenti inseriti nella parte in quanto è in fase di costruzione in un unico pezzo.
Industrie target
Continuando a parlare di potenziali applicazioni per la tecnologia WAV, è diventato chiaro che il team di Paxis non sta lavorando su un mercato unico.
Littrell afferma: “Abbiamo parlato di quali sono i nostri mercati target su più livelli. E non consideriamo la nostra macchina esclusivamente per la stampa 3D o la produzione avanzata. Pensiamo che copra tutte quelle aree, ma apre anche le porte a nuove strade nei mercati verticali che non sono ancora stati sfruttati.
“È stata la cosa più eccitante negli ultimi due decenni: sono stato in grado di vedere i mercati verticali evolversi mentre le macchine si evolvono e diventano più accessibili, poiché il software CAD 3D diventa più disponibile ed economico. Quando ho visto l’idea di Fred per la prima volta, ero entusiasta del fatto che la tecnologia avrebbe aperto mercati verticali completamente nuovi che non sono stati ancora affrontati a causa dei limiti di altre tecnologie. “
“Immagina di costruire un intero muro e di costruire direttamente l’impianto idraulico e l’elettricità”, continua. “O immagina di costruire una pala per mulino a vento sul posto dove viene installato il mulino a vento e di poterlo fare con un interno a nido d’ape e con l’elettronica incorporata direttamente all’interno. Quando osserviamo la scalabilità della nostra tecnologia, è lì che inizia a diventare davvero interessante. “
In arrivo sul mercato
Forse uno degli aspetti più interessanti del processo WAV – oltre alla sua capacità di stampare con più materiali e scalabilità – è la strategia che Paxis ha per introdurre la tecnologia nella produzione additiva e nelle industrie manifatturiere più grandi.
“Il nostro obiettivo è progettare la macchina in base alle esigenze dei nostri clienti”, commenta Littrell. “Avendo lavorato nel settore AM per tutto il tempo che ho, capisco i punti deboli degli utenti finali, quindi stiamo guardando i potenziali clienti e chiedendo ‘cosa vuoi su questa macchina che ti semplifichi la vita?’
“La lotta che dovremo affrontare e ciò a cui ci siamo rivolti negli ultimi 3,5 anni è che stiamo progettando e costruendo tutto da zero. Questo richiede un po ‘più di tempo rispetto a quando stessimo creando un sistema simile a quello attualmente disponibile. Fortunatamente, siamo sulla buona strada e devo ammettere che ricevere il nostro brevetto statunitense iniziale per una tecnologia completamente nuova era oltremodo eccitante.
“Il brevetto non solo conferma che abbiamo trovato qualcosa di nuovo, ma ci dà anche un segnaposto, per così dire. Senza un brevetto concesso, la valutazione della nostra azienda sarebbe significativamente inferiore. Negli ultimi mesi, Elizabeth ed io abbiamo parlato con potenziali partner di investimento. Stiamo valutando le nostre opzioni su quale direzione abbia più senso per Paxis e la tecnologia WAV. Questa è la nostra domanda principale: come vogliamo finanziare la tecnologia?
“10 anni fa, questo annuncio avrebbe suscitato maggiore attenzione. Oggi, le persone tendono a superarlo a causa del gran numero di annunci fatti nel settore della stampa 3D. Abbiamo contattato i leader del settore e li abbiamo portati sotto NDA per convalidare ulteriormente la tecnologia, oltre a dimostrarla di persona. Il primo annuncio riguardante i risultati di queste visite è stata la nostra collaborazione con BASF per lo sviluppo di materiali.
“Lo sviluppo di WAV è lento e costante, lo consideriamo un progetto a lungo termine. Il nostro obiettivo è quello di sviluppare partner strategici in linea con le esigenze dei clienti, modificando il modo in cui AM è pensato e utilizzato nella produzione ”, continua Littrell. “La nostra strategia è quella di spingere AM nei modelli di produzione tradizionali. Non è qualcosa che succederà dall’oggi al domani. “
Il viaggio verso la commercializzazione
Littrell conclude: “Per essere semi-altruista, non ho mai pensato in 21 anni in questo settore che avrei potuto contribuire, insieme a Elizabeth e Fred, a un cambiamento che si sarebbe potuto sentire negli anni a venire. Per me, avere l’opportunità di farlo significa che ho già successo. Sono felice che siamo in grado di contribuire. Quando escono nuove tecnologie, ispira l’innovazione e costringe le altre aziende a ripensare il modo in cui fanno le cose e alla fine a sviluppare prodotti migliori.
“In generale, è positivo. È rinfrescante quando le aziende escono con nuovi materiali e tecnologie che costringono tutti a tornare al tavolo da disegno. Quando ho iniziato, pensavo di essere all’infanzia del settore. La realtà è che attualmente siamo nell’infanzia di questo settore e stiamo appena iniziando a vederlo scoppiare e aprirsi.
“Penso che sarebbe piuttosto arrogante pensare che la nostra tecnologia sostituirà qualsiasi tecnologia specifica attualmente esistente. Non lo farà. Questi sono tutti i singoli strumenti nella casella degli strumenti. Sono tutti molto validi e c’è un motivo per cui esistono tutti. Ma speriamo di aggiungere un nuovo strumento versatile alla tua cassetta degli attrezzi: è proprio questo l’obiettivo finale ”.