12 stampanti 3D di fascia alta per plasmare il futuro della produzione degli additivi
È possibile fare cose incredibili con una stampante desktop 3D. Ogni giorno, vediamo nuovi modi in cui i responsabili utilizzano la tecnologia di produzione di additivi per trovare soluzioni ingegnose a tutti i tipi di problemi. Ma mentre queste macchine desktop avranno sempre un posto speciale nei nostri cuori, il tipo di tecnologia che viene usata nelle stampanti 3D professionali e industriali di fascia alta sta semplicemente su un diverso livello: ci sono stampanti 3D in grado di stampare i circuiti funzionali, di stampare incatena di montaggio, stampanti 3D che possono prendere e spostare le loro stampe completate e stampanti 3D che possono (teoricamente) stampare sempre. Qui, in nessun ordine particolare, Vi proponiamo le 12 stampanti 3D di fascia alta più promettenti che potrebbero plasmare il futuro della produzione degliadditivi.
3D Systems Figure 4
processo di stampa 3D: Stereolitografia (SLA)
Disponibile: ancora non precisato
Come uno dei più grandi nomi della stampa 3D, la società del Sud Carolina 3D Systems ha molta influenza sul settore. E quando una società influente inizia la costruzione di stampanti di linea di assemblaggio in 3D che utilizzano bracci robotici per manipolare stampe finite, il momento inizia a sembrare promettente. 3D Systems ‘la tecnologia di fabbricazione addittiva Figure 4 , dal nome di una sezione del 1983del brevetto originale del fondatore Chuck Hull per la stereolitografia, è già stata incorporata in un paio di prototipi: nella SLAbot-1, la prima volta al CES 2016 e nella SLAbot-2, che ha debuttato in occasione della Conferenza della fabbricazione additiva dell’Users Group (AMUG) a St. Louis. I clienti interessati alla tecnologia di stampa 3D sono stati incoraggiati a mettersi in contatto con 3D Systems.
Ecco cosa sappiamo di Figure 4 in questo momento: la stampante 3D è un sistema di produzione stereolitografia modulare che può essere incorporata nelle linee di produzione del produttore. Non solo è possibile stampare gli oggetti a parità di la tecnologia fino a 50 volte più velocemente rispetto ai sistemi tradizionali, si può anche fare molto di più. Come dimostrato al CES e all’AMUG, la Figure 4 nella sua incarnazione SLAbot-utilizza pinze robotiche per manipolare gli oggetti stampati. Così, quando una stampa è completata, la macchina può semplicemente prendere il pezzo finito, spostarlo da parte o collocarlo in una zona di post-elaborazione. Questo consente alla stampante 3D di iniziare a stampare un’altra componente senza bisogno di un uomo per riavviare il piano di stampa.
Il Presidente e CEO Vyomesh Joshi di 3D Systems ha recentemente rilasciato alcuni aggiornamenti importanti sulla figure 4. Al fine di rendere l’apparecchiatura completamente pronta per la fabbricazione continua , figure 4 può ora effettuare ispezioni in linea delle parti che genera, praticamente la stampante 3D diventa un sistema di produzione a ciclo chiuso. Il sistema può anche generare in tempo reale, report dettagliati con go / no-go feedback mentre effettua il controllo e la misurazione delle componenti in stampa. 3D Systems ritiene che la produzione additiva ha bisogno di fare la transizione dalla prototipazione alla produzione. Con la sua tecnologia figure 4, l’azienda potrebbe portare a questa transizione.
2: Soluzione HP Jet Fusion stampa 3D
processo di stampa 3D: fusione Jet
Disponibile: In ritardo nel 2016
Anche se la sua Fusion 3D Solution stampa a getto era stato nelle intenzioni per diversi anni, HP ha comunque fatto scalpore quando finalmente ha svelato la sua prima stampante 3D sempre in maggio. Promettente per stampare dieci volte più velocemente e alla metà del costo di sistemi comparabili, la stampante Jet Fusion 3D sembra destinata a portare lo stile HP nella terza dimensione del mondo della stampa. La prossima stampante 3D stamperà le parti a livello voxel (50 micron), e sarà disponibile in due modalità: HP Jet Fusion 3D 3200 e HP Jet Fusion 3D 4200. La 3200 è adatta alla prototipazione e sarà rilasciato nel 2017, mentre La 4200 può anche gestire la produzione di usi finali parti, e sarà disponibile alla fine del 2016.
Come parte della sua inaugurazione di Jet Fusion, HP ha annunciato una serie di collaborazioni di alto profilo e di partnership. Specialisti del materiale come Arkema, BASF, Evonik saranno tutti impegnsti a creare materiali di stampa 3D per la piattaforma aperta dei materiali della stampante, mentre Materialise, Siemens, e Autodesk hanno tutte le competenze software per dare un importante contribuito al progetto. Altre grandi aziende come BMW, Nike, Johnson & Johnson, e Siemens hanno anche collaborato con HP al fine di utilizzare la nuova stampante 3D per i vari compiti di produzione. Questa massiccia estensione dell’ecosistema di partnership di HP significa che la stampante HP Jet Fusion 3D vuole diventare un punto di snodo nel mondo della stampa 3d.
Entrambe le stampanti 4200 e 3200 3D avranno un volume di costruzione di 16 “x 12” x 16 “e una risoluzione di stampa di 1.200 dpi . La 4200 supererà la 3200 in termini di velocità di stampa e spessore dello strato, operando a 4.500 cm / h rispetto a 3500 cm / hr, e con lo spessore di strato offerto di 0,07 – 0,12 millimetri rispetto ai 0,08 – 0,10 millimetri. HP fa parte del Consorzio 3MF, e le sue stampanti 3D prossime utilizzeranno il formato di file sostenuto dal consorzio.
3: Stratasys Infinite-Build
processo di stampa 3D: Fused Deposition Modeling (FDM)
Disponibile su richiesta
Uno delle due stampanti dimostrate da Stratasys in occasione del Manufacturing Technology Show (IMTS) a Chicago questa settimana, la stampante Infinito-build 3D sta sorprendendo per due motivi: in primo luogo, la macchina stampa lateralmente su un letto di stampa verticale; secondo (e conseguentemente), può stampare sempre, almeno in teoria. Liberata dai confini di una busta di stampa chiusa, la stampante 3d stampa su un piano verticale portando la dimensione della componente quasi illimitata, ed è quindi adatta per l’uso nei settori aerospaziale e automobilistico, dove le parti extra-large sono spesso richieste.
Nonostante sia stata sviluppata e costruita da Stratasys, la stampante Infinite-Build è stato fatta su misura per le esigenze del gigante aerospaziale Boeing, uno dei più grandi sostenitori del settore aerospaziale della tecnologia di fabbricazione additiva. “Siamo sempre alla ricerca di modi per ridurre il costo e il peso di strutture di aeromobili, o di ridurre il tempo necessario per prototipare e testare nuovi strumenti e prodotti in modo da fornire ai clienti in modo più conveniente e rapido”, ha commentato Darryl Davis , presidente di Boeing Phantom Works. “La Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator permette ai prodotti una lunghezza molto più grande e potenzialmente illimitata.”
La Ford sta anche valutando la stampante 3D Infinite-Build e potrebbe presto adottare il sistema di stampa 3D . La stampante Infinito-generazione potrebbe spostarsi lateralmente, l’innovazione tecnologica radicale in mostra dimostra che Stratasys è molto muove in avanti.
Stratasys Robotic Composite
processo di stampa 3D: FDM
Disponibile su richiesta
Come la seconda fra le stampanti 3D entusiasmanti in vetrina all’IMTS perStratasys ‘, la Robotic Composite combina le avanzate tecnologie di estrusione con un hardware di controllo del movimento e un software PLM di Siemens. Comela Infinite-Build, la Robotic Composite è costruita per la produzione, ma è stato ottimizzata per la stampa 3D di parti in composito che sono popolari nei settori automobilistico, aerospaziale, e petrolifero, ma la loro produzione è difficoltosa per le limitazioni geometriche e i processi ad alta intensità di manodopera. Con un sistema di movimento a 8 assi, la stampante Robotic Composite consente un preciso, posizionamento del materiale direzionale per le parti ad alta resistenza che non richiedono un sostegno supplementare.
Il rapporto di lavoro tra Stratasys e Siemens continuerà nel futuro, le due aziende cercano di trarre profitto dalle loro rispettive aree di esperienza. “Lavorando a stretto contatto con Stratasys sul controllo del movimento e l’automazione CNC, Siemens sta contribuendo a creare un flusso di lavoro di produzione multifunzione flessibile che mette saldamente la stampa 3D in fabbrica”, ha dichiarato Arun Jain, VP, Motion Control, Digital Factory USA, Siemens . “Siamo ansiosi di continuare a lavorare con Stratasys per costruire soluzioni di produzione che trasformino le industrie.”
“Consideriamo il livello di integrazione di fabbrica, automazione e monitoraggio delle prestazioni potenzialmente offerto da questi nuovi prodotti come catalizzatori per la trasformazione nella Industry 4,0”, ha aggiunto Ilan Levin, CEO di Stratasys .
5: Nano Dimension Dragonfly 2020
processo di stampa 3D: a getto d’inchiostro
Disponibile: Le consegne sono iniziate quest’anno
Nano Dimension, una delle tante aziende della stampa 3D con sede in in Israele, si sta facendo un nome come leader mondiale nella tecnologia della stampa 3d di circuiti stampati. La sua stampante 3D Dragonfly 2020 potrebbe aver trovato la sua strada per una società così lontana, ma supportata dal ministero della difesa israeliano. La stampante 3D utilizza una deposizione a getto d’inchiostro e un sistema di polimerizzazione per stampare i circuiti multistrato professionali da inchiostri d’argento altamente conduttivi.
L’inchiostro d’argento altamente conduttivo fatto da Nano Dimension è adatto per la creazione di circuiti stampati 3D perché il personale di Nano Dimension è riuscito ad estrarre 10-100 e + particelle nanometriche di argento puro, che possono poi essere disperse con precisione. La sinterizzazione di inchiostri a basse temperature sono adatti ad un substrato di gamma tra cui carta, polimeri e vetro.
“Le funzionalità di prototipazione rapida della Dragonfly 2020 per l’elettronica professionale trasforma completamente lo sviluppo del prodotto “, afferma Nano Dimension. “Non più giorni o settimane in attesa di un prototipo PCB personalizzato che deve essere fabbricato fuori sede. La stampante 3D Dragonfly 2020 offre la possibilità di stampare un intero circuito o solo una parte di esso. È possibile sviluppare le RF e le sezioni digitali della scheda in parallelo, di test e iterare al volo “.
6: XJet
processo di stampa 3D: Nanoparticelle a getto
Disponibile: non comunicato
XJet, un altro promettente professionista della stampa 3D che arriva da Israele, ha raccolto 25 milioni di dollari in finanziamenti da Autodesk e Catalyst CEL all’inizio di quest’anno, al fine di sviluppare la sua nuova stampante a getto di nanoparticelle 3D. La nuova forma di stampa 3D utilizzata dai depositi di metallo liquido da una testina di stampa standard, a getto d’inchiostro , rende il tutto con una differenza netta rispetto alla popolare sinterizzazione laser selettiva (SLS), alla laser selettiva Melting (SLM), e alla sinterizzazione laser diretta sul metallo (LMD)le tecniche ora usate per la stampa metal.
Il nuovo processo di stampa 3D sviluppato da XJet sembra entusiasmante, ma esattamente come funziona? Secondo la società, la tecnologia utilizza particelle metalliche di dimensioni nanometriche in sospensione all’interno di una formula brevettata di liquido. Questa formula può essere scaturito dalle testine di stampa standard, eliminando la necessità del laser. Quando trattate con temperature estremamente elevate, il liquido evapora, lasciando dietro componenti metallici forti con spessori inferiori a 2 micron con un livello di dettaglio quasi inaudito nel settore della stampa 3D.
XJet sostiene che la sua tecnologia Jetting a nanoparticelle è fino a cinque volte più veloce rispetto ad altri metodi di stampa 3D metal , oltre ad essere estremamente sicura e facile da usare. Può presumibilmente essere utilizzata per creare oggetti metallici di qualsiasi geometria, ed è adatta per la produzione di breve periodo di uso finale delle parti. “Il nostro supporto XJet attraverso la Spark Investment Fund nasce dalla nostra convinzione che questa tecnologia ha il potenziale per cambiare il futuro dell’industria manifatturiera additiva”, ha detto Eitan Tsarfati, capo del Digital Manufacturing e direttore generale di Autodesk Israele. Con tale supporto di alto profilo, il futuro sembra luminoso per XJet.
# 7: Carbon3D Carbon M1
processo di stampa 3D: (CLIP) Continuous Liquid Interface Production
Disponibile: Ora (abbonamento)
C’è un motivo per cui la stampante rivoluzionaria carbn M1 di Carbon3D vi costerà 40.000 dollari all’anno. Continuous Liquid Interface Production dell’azienda (CLIP) è in grado di stampare oggetti di alta qualità fino a 100 volte più velocemente di altre stampanti 3D. Come? CLIP, un processo fotochimico, funziona proiettando la luce attraverso una finestra permeabile all’ossigeno in un serbatoio di resina UV-induribile. Come una sequenza di layer-by-layer di immagini UV viene proiettato, la stampa 3d solidifica la parte.
Anche se il processo CLIP suona un po ‘come una SLA o una stampa DLP 3D, si utilizza anche una caratteristica unica chiamata “zona morta”, una sottile interfaccia liquida di resina non polimerizzata che si trova tra la finestra e la parte in fase di stampa. La luce passa attraverso la zona morta, l’indurimento della resina avviene lì sopra per formare una parte solida. La Resina scorre sotto la parte indurita come la stampa progredisce, mantenendo la “continuità d’interfaccia liquida”. Dopo la stampa, una parte viene cotta in un forno a circolazione forzata, scatenando una reazione chimica secondaria che porta i materiali ad adattarsi e rafforzarsi da250-280 MPa a 3800-4000 MPa. La stampante dispone di una busta di costruzione di 144 x 81 x 330 mm.
La stampante 3D M1, la prima stampante 3D in commercio di Carbon3D che utilizza la tecnologia CLIP, è disponibile su un piano tariffario in abbonamento, dando ai clienti l’accesso a tutto il necessario hardware, software, supporto e formazione. La quota annuale per la tecnologia è di 40.000 dollari , con un costo di installazione e di formazione di 10.000 dollari. “Per la prima volta, è possibile stampare in 3d componenti isotrope con proprietà meccaniche e di finitura superficiale come la plastica stampata ad iniezione,” Carbon3D afferma. “Nessun’altra tecnologia additiva offre la sintesi della forma, la forma e la funzione necessaria per colmare il divario tra la prototipazione e la produzione.”
# 8: Rize One
processo di stampa 3D: Augmented Polymer Deposizione (APD)
Disponibile: non comunicato
Anche se la start up esiste solo dal 2014, la società ha un patrimonio di esperienza di stampa 3D alle spalle . L’azienda ha messo in comune la propria esperienza collettiva nello sviluppo della Rise One, una stampante desktop 3D industriale con un volume di accumulo di 300 mm x 200 mm x 150 mm e un’altezza minima strato di 0,25 millimetri, e che non necessita di post-elaborazione. La stampante 3D utilizza anche un processo di stampa brevettato 3D chiamato “Augmented Polymer Deposition”, che deposita o termoplastici con getto di additivi selettivi per ogni voxel (pixel 3D) per modificare la caratteristica del materiale.
Secondo i suoi creatori, la stampante Rize Uno 3D potrebbe rivoluzionare il settore grazie al suo approccio innovativo per sostenere le strutture della post-elaborazione. Mentre le parti stampate in 3D devono essere trattate dopo la stampa, al fine di rimuovere completamente i materiali di supporto, Rize ha messo a punto una nuova soluzione. Le stampe Rize One supportano le parti di un oggetto utilizzando Rizium One, un filamento termoplastico,che tra la parte reale e le sue strutture di supporto pone uno strato di inchiostro, depositato da una testina di stampa industriale. L’ inchiostro indebolisce il legame tra l’oggetto e la struttura di supporto, permettendo di rimuoverli facilmente a mani nude.
“La Post-elaborazione è stato piccolo sporco segreto della stampa 3D, pochi spiegano come gli ingegneri responsabili della Fabbricazione Additiva lottano con la realtà che le parti di post-elaborazione dopo la stampa 3D spesso raddoppiano il tempo totale di processo, con l’ aggiunta di notevoli costi . Rize One elimina quei sacrifici, aprendo un mondo di possibilità per i progettisti e gli ingegneri per fornire prototipi on-demand di pezzi finiti molto più velocemente e con il materiale più forte di prima.”
# 9: Impossible Objects CBAM
processo di stampa 3D: composito a base di produzione di additivi (CBAM)
Disponibile: non comunicato
Impossible Objects, una startup con sede a Northbrook, Illinois, sostiene di aver creato il primo metodo di fabbricazione additiva composito che utilizza tessuti di fibra di carbonio, Kevlar, fibra di vetro, e altro ancora. E mentre la società ha offerto un servizio di stampa 3D made-to-order per le parti composite da qualche tempo, si sta attualmente sviluppando una gamma di stampanti CBAM 3D disponibili in commercio che presto consentiranno alle aziende di creare le proprie componenti composite
Secondo Impossible Objects, il suo processo di stampa CBAM 3D è in grado di stampare più velocemente di altre tecnologie di produzione, mentre le parti sono fino a dieci volte più forti rispetto a quelle realizzate con SLM, FDM, e le stampanti 3D SLA. Il Fondatore Robert Schwartz pensa anche che CBAM potrebbe essere usata come alternativa allo stampaggio ad iniezione.
Potrebbe la prossima stampante CBAM 3D di Impossible Objects avere un grande impatto sul settore di produzione di additivi? Alcuni esperti la pensano così: “Lo sviluppo di un sistema di produzione di compositi additivi a basso costo automatizzato potrebbe rivoluzionare lo strumento composito negli Stati Uniti e i compositi degli utenti finali”, ha detto Lonnie Amore, Group Leader di Automazione, Robotica e produzione presso la Oak Ridge National Laboratory. “La tecnologia CBAM di Impossible Objects ha il potenziale per rivoluzionare questo mercato.”
# 10: Technology Research Association for Future Additive Manufacturing
processo di stampa 3D: Sconosciuto
Disponibile: 2017
Il Technology Research Association for Future Additive Manufacturing, con sede a Tokyo, ha costruito un prototipo di stampante 3D in grado di produrre stampi industriali di livello per l’impiego nel settore automobilistico, aerospaziale, e in altri settori. CMET, una filiale di Yokohama e base del produttore Nabtesco e produttore di stampanti 3D, è stato uno dei principali contributori alla stampante prototipo 3D, che diventeranno disponibili in commercio per il 2017.
Secondo i suoi sviluppatori, la stampante 3D che non dispone ancora di un nome può costruire oggetti stampati in 3D a una velocità di fino a 100.000 cm3 / ora, più di 100 volte più veloce rispetto alle stampanti tipicche metal 3D. La macchina può realizzare stampi fino a 1,8 metri di lunghezza, 1 metro di larghezza e 0,75 metri di profondità. Anche se poche informazioni sono state fornite, sappiamo che la macchina deposita alternativamente sabbia e un qualche tipo di adesivo per costruire l’oggetto stampato.
Gli sviluppatori stimano che la macchina, quando viene utilizzato per la produzione di massa, è in grado di produrre 20.000 turbocompressori per autoveicoli o 3.000 testate di motori al mese. Altri membri dell’associazione, tra cui Nissan Motor, IHI, e Komatsu valuteranno la stampante.
# 11: EOS M 400-4
processo di stampa 3D: diretto con sinterizzazione laser di metallo (LMD)
Disponibile: Non comunicato
L’IMTS di Chicago mette attualmente in mostra il meglio in termini di innovazione nella stampa 3D di tutti i principali attori del settore. EOS e-manufacturing non fa eccezione, dopo aver portato la sua stampante la nuova EOS M 400-4 DMLS 3D per la mostra. Il sistema di stampa 3D ultraveloce ha un volume di accumulo 400 x 400 x 400 mm, e utilizza quattro laser 400 watt per la produttività quadrupla. Secondo EOS la stampante DMLS 3D in grado di gestire anche le richieste più esigenti di produzione, e può essere facilmente integrata in ambienti di produzione, grazie al suo design modulare.
I quattro laser precisi del M 400-4 operano ciascunoin un quadrato di 250 x 250 mm, e condividono una zona di sovrapposizione di 50 mm. Più laser della stampante 3D danno alla macchina un tasso di accumulo di 100 cm³ / h, mentre la luce abbagliante e la stabilità di potenza garantiscono una qualità elevata . Inoltre, il nuovo e brevettato sistema tecnologico Clearflow EOS dell’azienda assicura una gestione dei gas di processo coerenti per costruire le condizioni ideali.
“La EOS M 400-4 è una perfetta aggiunta al nostro portafoglio di sistemi industriali”, ha detto EOS CMO Dr. Adrian Keppler. “E rompe i confini della produzione in quanto soddisfa le richieste più esigenti dei nostri partner del settore in termini di efficienza, scalabilità, usabilità e il monitoraggio dei processi.”
# 12: Indmatec PEEK stampante 155
processo di stampa 3D: FDM
Disponibile: gennaio 2017
Indmatec, una società di stampa 3D con sede a Karlsruhe, in Germania, è nota sia per i suoi materiali di stampa specializzati in 3D e le sue stampanti 3D FDM. La specialità dell’azienda è il PEEK o chetone polietere etere, un polimero termoplastico che da tempo è considerato un materiale ideale per la produzione di additivi. Secondo Indmatec, il materiale può essere utilizzato per applicazioni sotto vuoto e parti di automobili.
Eccitante per gli ammiratori di Indmatec e del suo polimero , la società ha permesso una sbirciatina ad una delle prossime macchina degli innovatori tedeschi. La stampante Indmatec PEEK 155 è una macchina in grado di stampare FDM con PEEK grazie ad un hotend interamente in metallo, letto di stampa riscaldato e camera chiusa. La 155 ha anche avuto un massiccio aggiornamento estetico, e sembra molto più professionale rispetto al modello precedente, la Indmatec HPP 155. “Abbiamo cercato di renderlo più attraente, esteticamente gradevole,” ha ammesso Robbie Hurst, Sales Manager di Indmatec.
Oltre ai suoi miglioramenti estetici, la prossima stampante PEEK 3D sarà composta da componenti di qualità superiore, e utilizzerà un sistema di ugelli intercambiabili, consentendo agli utenti di passare rapidamente dal PEEK ad altri materiali. La prossima stampante Indmatec avrà lo stesso volume di costruzione (155 x 155 x155 mm), ma un altro modello, provvisoriamente in programma per l’estate 2017, potrebbe avere un volume ancora più grande.
Con così tante stampanti 3D di nuova generazione e di alta gamma , è quasi impossibile prevedere come il mercato reagirà. Sarà 3D Systems o Stratasys a riuscire a portare la produzione di additivi in fabbrica, o sarà la tecnologia innovativa di CLIP Carbon3D a battere tutta la concorrenza? Il tempo ci darà la risposta.
