Wywiad z firmą 3D Print Pioneer Kevin McAlea EVP Healthcare and Metals Systemy 3D w zakresie industrializacji druku 3D

Czego nauczyłeś się przez 25 lat w druku 3D?

W trakcie mojej kariery w druku 3D, najbardziej interesujące były zawsze potencjalne zastosowania. We wczesnych latach druku 3D chodziło o prototypowanie. Ale od pewnego czasu istniało przekonanie, że w pewnym momencie producenci będą mogli przejść od prototypowania do produkcji. Potencjał transformacyjny tej technologii umożliwia przekonujące zastosowania i aplikacje. Branża przeszła kilka cykli hype, ale jeśli byłeś w branży wystarczająco długo, widziałeś stały wzrost wykorzystania do produkcji produkcji, takich jak na aparaty słuchowe i wyrównujące zęby. Produkcja z dodatkiem jest dziś realna i wpłynie na tę branżę w porównaniu z tym, co widzieliśmy w ciągu ostatnich 25-30 lat. To właśnie sprawia, że ​​jest to tak ekscytujące.

Jakie były największe zmiany?

Przez ponad 15 lat drukowanie 3D było w dużej mierze ukrytym przemysłem chałupniczym - nikt nic o nim nie wiedział. Dziś wszyscy o tym słyszeli, ale z tą szeroką świadomością pojawiły się również pewne błędne wyobrażenia na temat tego, jak można je wykorzystać i jaka jest jego dojrzałość. W ciągu ostatnich 10 lat zaobserwowaliśmy dość zmianę. Po rozpoczęciu drukowania 3D początkowo był to przemysł z niewielką liczbą graczy i ograniczonymi inwestycjami. Dzisiaj widzimy wiele pieniędzy inwestycyjnych, które trafiają do branży. Wraz z dodatkowymi pieniędzmi widzimy wielu nowych graczy i technologie. Choć nie wszystkie z nich okażą się długoterminowymi zwycięzcami, powoduje to masę rynkową, co powoduje, że wszyscy dostawcy technologii rosną i przekraczają granice tego, co jest możliwe. A to właśnie pomaga napędzać rozwój i innowacje.

Jak to jest pracować w tej branży?

W sensie makro było to coś w rodzaju przejażdżki kolejką górską. W historii druku 3D niektórzy widzieli, że jego potencjał jest ogromny, ale potem go spisali. To bardzo cykliczne. Jeśli masz tyle szczęścia, aby znaleźć się w środku tej branży, to co jest tak fascynujące, to wszystkie nowe aplikacje opracowywane i rozwijane. Niewiele osób w ich karierze ma okazję pracować nad aplikacjami transformacyjnymi.

Gdzie jest teraz nasza branża?

Przy samych inwestycjach wchodzących obecnie w branży, nowe technologie są rozwijane, a istniejące technologie rozwijają się. Widzimy producentów wdrażających nowe aplikacje i zakładających fabryki.Wiele dużych firm rozpoczyna badania i eksplorację, aby określić, w jaki sposób mogą zintegrować druk 3D z ich działalnością. W ciągu następnej dekady nastąpi wielkie uporządkowanie, które zajmie wiele z tych elementów.

Co trzeba zmienić?

Podczas gdy W ciągu ostatnich 30 lat przemysł poczynił olbrzymie postępy, technologia ta jest wciąż stosunkowo niedojrzała. Widzimy także wielu producentów, którzy wciąż nie rozumieją w pełni, gdzie stosować druk 3D, gdzie ma to sens, jakie części mogą odnieść korzyści z drukowania 3D i wynikających z tego korzyści finansowych, a także prawdziwie wykorzystać kapitał wymagany do skonfigurowania ich fabryka. Pozostaje jeszcze wiele do zrobienia w zakresie edukacji rynku i zapewniania partnerstwa i doradztwa, aby pomóc producentom.

Jakie są największe wyzwania?

Oprócz to, co właśnie wspomniałem, musimy podsumować, co jest dostępne w branży w odniesieniu do technologii, materiałów i sposobu ich zastosowania do wyboru części i kosztów. Potrzebujemy również szerszej gamy materiałów, aby rozszerzyć zakres zastosowań, które można rozwiązać poprzez zwiększenie prędkości i obniżenie kosztów części.

Jakie były kluczowe zmiany w drukowaniu metalu?

Fakt, że możemy wytwarzać części z nadrukiem 3D o doskonałych właściwościach z tradycyjnych stopów metali, był główną częścią sukcesu w drukowaniu 3D metalu. Pozwala nam to na tworzenie trójwymiarowych części drukowanych dla przemysłu lotniczego i medycznego o ograniczonym ryzyku, które są lepsze lub tak dobre, jak części produkowane tradycyjnie.

Widzieliśmy również wzrost prędkości druku, który obniża koszty części, oraz możliwość tworzenia części w większych rozmiarach, które wymagają klienci, jak np. lotnictwo.

Uważam, że trzecim kluczowym osiągnięciem jest możliwość certyfikowania i sprawdzania części i drukarek w branżach regulowanych. Jest to przełom, który pozwala nam wejść w zaawansowane segmenty produkcyjne i odnieść sukces.

Jak widzisz przyszłość Direct Metal Printing?

Do tej pory zaobserwowaliśmy ciągłe, zwiększone wdrożenie w zaawansowanych segmentach produkcji, takich jak lotnictwo, generowanie energii i urządzenia medyczne. Wszystko to wciąż znajduje się we wczesnych etapach, ale widzieliśmy wystarczająco dużo udowodnionych sukcesów, które będą napędzać postępy w ciągu najbliższych 5-10 lat. Wierzę, że technologia będzie się dalej poprawiać - na przykład kontrola procesu, kontrola jakości, kilkakrotny wzrost prędkości i dziury wzamknięcie portfela materiałów - zwiększenie liczby osób adoptowanych.

Jakie były niektóre z najważniejszych osiągnięć w opiece zdrowotnej? CD3D .

Opieka zdrowotna taka jak lotnictwo jest silnie regulowanym przemysłem. Aby odnieść sukces, partner technologiczny musi zademonstrować, że może wydrukować część i spełnić wszystkie wymagania dotyczące jej użytkowania w bardzo rygorystyczny sposób. Konieczne jest również wykazanie, że można zainstalować i zatwierdzić ten sprzęt (druk 3D) w środowisku medycznym. FDA ma bardzo przejrzysty sposób działania i wymogi regulacyjne. Wielu dostawców OEM i usługodawców było w stanie wykazać, że mogą potwierdzić użycie drukarek, aby części te spełniały wymogi prawne w połączeniu z jakością pracy w środowisku fabrycznym. W tej dziedzinie dokonano ogromnych przełomów, które wynikają z wielu prac wielu osób. Możesz mówić o mdłościach dotyczących części, które można zaprojektować przez drukowanie 3D, ale bez zatwierdzania i zatwierdzania, nie ma ruchu do przodu.

Jak trudno jest wytwarzać urządzenia medyczne z drukowaniem 3D? < p> To zależy. To trudne pytanie. Ważne jest, aby producent zrozumiał, jak stosować drukowanie 3D i jakie części wybrać do drukowania. W tej chwili jest jeszcze bardzo w powijakach. Ludzie wciąż wybierają zakres potencjalnych urządzeń medycznych (tj. Implantów i oprzyrządowania), które mają sens w drukowaniu 3D. Zanim produkcja będzie mogła mieć miejsce, producent musi zapewnić, że może działać poprawnie w środowisku fabrycznym i zatwierdzić drukarki do produkcji. Wiele firm produkujących urządzenia medyczne może potwierdzić tradycyjny sprzęt fabryczny, ale drukarki 3D to zupełnie inne zwierzę. Dzisiaj nadal nie jest to powszechna praktyka ani nie jest dobrze zrozumiała.

Jaką radę dałbyś firmie zainteresowanej produkcją urządzeń medycznych?

Jeśli firma chce produkować urządzenia medyczne muszą znaleźć odpowiedniego partnera z wiedzą, aby skonfigurować i zweryfikować te środowiska. A obecnie know-how istnieje w kieszeniach. Firma 3D Systems ma doświadczenie w naszych zakładach w Denver, CO i Leuven w Belgii, a także doświadczenie zespołów aplikacyjnych, które rozumieją, jak optymalizować procesy i zatwierdzać je we własnym zakresie. Kiedy producent współpracuje z odpowiednim partnerem, skraca czas potrzebny na "wykonanie tego", aby faktycznie wykonać.

· Czy widzisz drukowanie urządzeń medycznych jakocoś, co zostanie wykonane wewnętrznie, przez wyspecjalizowanych producentów, przez usługi?

Istnieją dwie podstawowe drogi wytwarzania wyrobów medycznych. Oczywiście, istnieje wewnętrzna produkcja, a wszystkie duże firmy produkujące urządzenia medyczne wykonają pewną część własnej produkcji. Jednak nawet dla tych dużych producentów nadal będą pewne klasy lub typy części, które zdecydują się zlecić na zewnątrz. Z drugiej strony, producenci średniej wielkości będą głównie zlecać produkcję na zasadzie outsourcingu w oparciu o segment, do którego się odnoszą i jaki jest duży procent ich działalności.

Łańcuch dostaw będzie składał się z dużych producentów OEM produkcja niektórych części uzupełniona przez tradycyjnych producentów kontraktowych, którzy już dostarczają tych producentów urządzeń, którzy rozważają drukowanie 3D jako nową opcję dostarczania tych części. Ponownie, ważnym elementem, o którym należy pamiętać, jest wybór zaufanego partnera dostawcy, który ma doświadczenie, certyfikaty i wymagane funkcje przetwarzania końcowego. 3D Systems ma na celu umożliwienie tego. Tworzymy certyfikowaną sieć partnerską i działamy jako zaufany dostawca.

W drukowaniu na metalu dla dentystów, jakie są interesujące ostatnio zmiany?

Trwa ciągłe dobre możliwość w stomatologii do bezpośredniej produkcji koron i mostów oraz implantów. I, w szczególności w przypadku implantów, istnieją pewne możliwości dla produkcji hybrydowej - to jest mieszanie produkcji addytywnej z tradycyjną produkcją. Istnieje również mała, ale interesująca możliwość produkcji koron z metali szlachetnych.

Co jest potrzebne, aby prawdziwie uprzemysłowić drukowanie metalu?

Przede wszystkim potrzebujemy silnych narzędzi do kontroli procesu i Kontrola jakości. Narzędzia QA na miejscu są niezbędne do pełnego uprzemysłowienia technologii. Dzięki tym narzędziom jesteśmy w stanie wiarygodnie przewidzieć wynik - lub końcową część - na podstawie danych wejściowych. Narzędzia dla obu są już na wczesnym etapie, ale obecnie mamy coraz więcej narzędzi do zrozumienia, co dzieje się w procesie. Narzędzia te pomagają nam nauczyć się czegoś o jakości części produkowanych przed ich przeglądaniem.

Aby uprzemysłowić drukowanie metalu, potrzebujemy także ściślejszej integracji produkcji dodatków i subtrakcji. Niemal we wszystkich przypadkach nie wyjmujemy z maszyny trójwymiarowych części i nie używamy ich w stanie, w jakim się znajdują. Zwykle istnieje znaczące przetwarzanie końcowe obejmujące wiele kroków, aby uzyskać końcową część, w tym obróbkę skrawaniem i drut EDM. Dziś to przejściejest dość niezręczny i niezbyt gładki.

Konieczne będzie również, aby producenci mieli głębsze zrozumienie wyboru części i prognozowania kosztów. Które części mają największy sens w druku 3D? Jak możemy przewidzieć koszty ich wytworzenia? A następnie, w jaki sposób wybrać odpowiednie projekty, aby rozpocząć i zapewnić korzystny wynik?

W drukowaniu medycznym widzę wielu konsumentów, którzy myślą, że za kilka lat otrzymają wydruk serca. Tymczasem po stronie badawczej ludzie mówią mi, że wydrukowanie złożonych narządów zajmie nam 20 lat. Jaka jest twoja opinia?

Uważam, że ważne jest, aby oddzielić potencjalny dowód koncepcji i wszystkie fascynujące prace, które obecnie trwają, od wszystkich kroków niezbędnych do tego, by rzeczywiście umieścić to w człowieku. Jak już wcześniej wspomniano, służba zdrowia jest wysoce regulowanym przemysłem. Podczas gdy istnieje wiele interesujących pokazów tego, co jest możliwe, istnieje dość znaczna luka, aby faktycznie przejść przez kroki regulacyjne, aby wprowadzić je w osobę.

Pracowałeś w atramentowym urządzeniu przez długi czas. Metalowy metal spieniony jest wściekłością. Czy jest to coś, co należy rozważyć w systemach 3D?

Śledzimy wszystkie nowe technologie, w tym nielaserowe procesy proszkowe. Mogą istnieć możliwości dwuetapowych procesów, w których zielona część jest tworzona w drukarce, a następnie zestalana w piecu wysokotemperaturowym. Może to być odpowiednie dla części, które normalnie zostałyby wykonane przez MIM (Metal Injection Moulding). Bez konieczności stosowania narzędzi i możliwości stosowania tańszych proszków, może istnieć kilka bardzo interesujących możliwości takiego podejścia. Mam jednak pewne wątpliwości, czy właściwości są wystarczające do kierowania na aplikacje, do których dziś się zwracamy.