שאלות ותשובות: Markforged מפרטת את היכולות של מערכת ההדפסה התלת מימדית שלה FX20

מלפני Formnext, Markforged הכריז על השקת ה-FX20, מערכת ההדפסה התלת מימדית המהירה והמתוחכמת ביותר שלה עד כה. וכצפוי, כשהתערוכת פרנקפורט הגיעה, המכונה משכה חלקי מבקרים לדוכן.

הוא מתהדר בנפח בנייה של 525 x 400 x 400 מ"מ, תא בנייה מחומם שיכול להגיע ולשמור על טמפרטורות של עד 200 מעלות צלזיוס, יכולת לעבד חומר ULTEM 9085 מחוזק בסיבי פחמן, ותמיכה של Markforged's. איגר ו נַפָּח פתרונות תוכנה. כשהחברה איפשרה את ההיכרות הראשונות ל-FX20 ב-Formnext, TCT תפס את מנהל ניהול המוצר של Markforged שריר טום [TM] ללמוד 'יותר.

TCT: מה היה המניע להשקת ה-FX20?

TM: יש לנו 13,000+ לקוחות בשלב זה והם בהחלט אוהבים את המוצר שלנו, אבל המשוב העיקש היחיד שאנו מקבלים הוא, 'אנחנו רוצים להיות מסוגלים לעשות איתו יותר'. הם אוהבים את החוזק שאנו מציעים, הם אוהבים את איכות ההדפסה, הם אוהבים את האמינות, הם אוהבים את זרימות העבודה האמיתיות ללא תפרים, אבל הם רצו להרחיב את זה ליישומים נוספים. ולכן עבורנו, זה אומר שהם באמת רצו לגדול יותר, הם באמת רצו את החלקים שלהם מהר יותר והם באמת רצו יקום חדש של חומרים שנוכל להדפיס. וכך הפך חם יותר לדרישה עבור המדפסת. עם גדול יותר, אנו מקבלים חלקים גדולים יותר ורציפים מחוזקים בסיבים. בגלל נפח הבנייה המצומצם יותר שהיה לנו עד כה, אנשים מצאו דרך מצוינת לחבר חלקים יחד, אבל אתה עדיין לא מקבל את החוזק הזה של חלק מחוזק סיבים רציפים כי יש לך את האזורים המקומיים שבהם אין חיזוק סיבים.

ואז עבור חום גבוה, עמידות כימית, יישומי FST תובעניים מאוד, הרבה מהלקוחות שלנו ביקשו תרמופלסטיים בטמפרטורה גבוהה. ולכן הצענו את זה. לבסוף, כאשר אתה מגדיל את גודל החלקים כפי שיש לנו, אתה צריך ללכת מהר יותר, אחרת ההדפסים שלך יימתחו לימים ושבועות. ולכן התייחסנו לזה. מנקודת מבט של המפרט, אנחנו כמעט פי חמישה יותר בנפח הבנייה מאשר ה-X7 בהשוואה להגדרות ברירת המחדל, וזה מה שיותר ממחצית מהמשתמשים שלנו משתמשים בהם כדי להדפיס את החלקים שלהם, ואנחנו מהירים פי שמונה. ואנחנו מתחילים עם ULTEM 9085 בתור התרמופלסטי הראשון שלנו בטמפרטורה גבוהה, בנוסף יש לנו חומר תמיכה משני ייעודי, חומר תמיכה מתפרק בשביל זה. הרחבנו את טכנולוגיית חיזוק הסיבים הרציפים שלנו ל-ULTEM, כך שהמצאנו סיבי פחמן שהוכן מראש ל-ULTEM עבור ההדבקה הנכונה.

TCT: המכונה מתוארת כמדפסת המהירה והמתוחכמת ביותר ש-Markforged הוציאה – האם תוכל להסביר מה הופך אותה לכל כך מתוחכמת?

TM: מבחינה היסטורית, המכונות שלנו היו פשוטות להפליא בעיצובן. ואפילו עם הפשטות הזו, בגלל שאנחנו שולטים בערימה המלאה של החומרה, התוכנה, החומרים, אנחנו באמת מקבלים מהם את הביצועים שאנחנו מחפשים, אבל כדי להגיע לכמה מהדברים שציינתי קודם: גדולים יותר, מהיר יותר, חם יותר, זה רק דרש יותר מורכבות. אנחנו לא מוסיפים יותר מורכבות ממה שהיינו רוצים למכונות שלנו, אבל המציאות היא שכאשר אתה הולך כל כך מהר, כשאתה מדפיס חם יותר, דברים צריכים להשתנות. וכך, למשל, אם אתה רוצה להדפיס היטב תרמופלסטיות בטמפרטורה גבוהה, היינו צריכים להכניס יותר חום לראש, היינו צריכים להעלות את סביבת טמפרטורת החדר ל-160°+ פלוס עד 200° זה מה שתכננו אותו , ואתה באמת צריך אחידות תרמית גבוהה כדי לקבל תכונות חלק טובות, אחידות ועקביות. תעופה וחלל היא בהחלט מוקד עבורנו ואחידות תרמית ועקביות בחלקים היא הדבר החשוב ביותר בתעשייה זו. וכך, אתה צריך תנורי חימום, ואז כדי לא לצלות את כל האלקטרוניקה ולשלוט במצב החומרה בקצה העליון, אתה צריך בידוד תרמי ואתה צריך תנורים גדולים יותר. כל הדברים האלה באמת מוסיפים מסה נעה, אז אתה צריך להגדיל את גודל המנוע. כשאתה עושה את זה, אתה צריך לחזק את המבנה. ואז כדי לשלוט בו, הוספנו מקודדים ליניאריים דיוק מיקרון בכל ציר. עם זה, אנחנו פשוט מקבלים את רמת הנראות הזו שמעולם לא הייתה לנו קודם. זה די חסר תקדים. ואז מערכת בקרת משוב בלולאה סגורה, שבאמת מאפשרת לנו להבין בדיוק היכן נמצא מיקום ראש ההדפסה הזה, שליטה סביבו. תמיד היה לנו את פורמט קובץ ההדפסה הקנייני שלנו – זה לא קוד G, כי אנחנו חושבים שיש מגבלות עם קוד G – ופיתחנו את פורמט הקובץ הזה עם FX 20, אז אנחנו מקבלים שליטה טובה יותר שתגרום לכך. ברמת דיוק טובה יותר וחזרה טובה יותר, גימור משטח טוב יותר עם הפלטפורמה הגדולה יותר, עם המהירויות הגבוהות יותר. אז התקדמות גדולה שם שבהחלט הוסיפה קצת תחכום לפלטפורמה.

TCT: בהתחשב בכל זה, איך הביצועים של ה-FX20 בהשוואה למכונות Markforged קודמות ופתרונות מרוכבים אחרים בשוק?

TM: כן, אז אחד הוא חלקים גדולים יותר ממה שאי פעם הדפסנו בעבר, 525 על 400 על 400 מילימטרים הוא נפח הבנייה. וזה עבור הזרבובית הבודדת. הדפסה עם חרירים מרובים, זה 500 על 400 על 400. אז זה חלקים רציפים מחוזקים בסיבים, במקרים מסוימים, חומר תמיכה משני הכל בנפח די גדול של בנייה, שאחרי שעשינו קצת מחקר עם לקוחות שהיינו מכוונים לזה, לדוגמה, יש לקוח מסוק שעשה פירוט מלא של אחד מהמוצרים שלו, והם אמרו ש-80% ממה שנרצה לייצר בנוסף, נוכל להדפיס בנפח הבנייה הזה. וכך זה הרגיש כמו מצב מתוק של 80/20 על הגודל. מהירות הדפסה, לכן, כפי שציינתי קודם, מהירה פי שמונה מהגדרות ברירת המחדל של הדפסה שהלקוחות המותאמים אישית שלנו רגילים אליהן. יהיה לנו את ה-ULTEM 9085, אז, מאפיינים חדשים שניתן לטפל בהם שם ואז גימור פני השטח ואיכות ההדפסה זה משהו שממש קשה לכמת, אבל אם החזקת את החלקים שלנו, הם נראים טוב והצלחנו לשמור על זה עם הפלטפורמה הזו. אז אני רואה את זה כמבדיל.

בדקנו את החלקים של המתחרים ודיברנו עם לקוחות, ודבר אחד שהם מתלהבים ממנו הוא הצורך לעשות פחות, או אף אחד בכלל, עיבוד לאחר, כדי להיות מסוגל להשתמש בחלקים ובאפליקציות לשימוש הקצה. וכך בעוד שבמדפסות שאין להן את אותו גימור פני השטח, ישנה פעולת עיבוד לאחר, כמו נדרשת פעולת החלקת אדים, או שהן משתמשות כמו בונדו ונייר זכוכית. אני חושב שכדי באמת להגשים את החלום הזה של ייצור עולמי מבוזר, אתה באמת צריך להוציא מהתמונה את עבודת הכפיים ואת עבודות היד המלוכלכות והתובעניות. עם הפלטפורמה הזו, אנחנו מתקרבים לזה יותר ויותר, כי אתה באמת יכול להשתמש בחלקים מיד ליד מיטת ההדפסה.

TCT: כיצד הצליחה Markforged להגביר את מהירות ההדפסה עד כדי כך מבלי להתפשר על איכות ההדפסה?

TM: ישנן כמה מגבלות פיזיקה שאינך יכול לשבור, אבל בסופו של דבר, אם אתה שולט במיקום של ראש ההדפסה הזה במידה גבוהה, ואתה מסוגל להוציא את כמות החומר שאתה מצפה, אתה יכול להוציא החוצה ולהצליח כדי לשלוט בסביבה הזו, אתה יכול לעשות את הדברים האלה. אנחנו לא שוברים את מחסום הקול או משהו, הכל זז הרבה יותר מהר, אבל יש לנו את מערכות הבקרה כדי להיות מסוגלים לתמוך בזה. יש לנו מקודדים ליניאריים על כל ציר שבאמת שולטים במיקום הגאנטרי, אז זה צעד למעלה ממה שעשינו קודם. ניטרנו על מיקום הסרוו, אז במנוע אנחנו שולטים, ויש לנו שם מערכת משוב, אבל עם הזמן, חגורות יכולות להימתח, מיסבים יכולים להיות קצת מבולבלים, דברים יכולים לקרות. וכך על ידי מדידה קרובה עוד יותר לנקודת הזרבובית בפועל, אנו מקבלים שם רזולוציה דיוק טובה יותר. אז אם יש לך את הכוח לעשות את זה ויש לך את השליטה, אז אתה צריך לתת לו את ההוראות הנכונות. זה המקום שבו באמת פיתחנו את פורמט קובץ ההדפסה הזה. אני לא יכול להגיד הרבה על זה, יש לנו איזשהו IP בתהליך, אבל עם פורמט קובץ ההדפסה החדש הזה, ומה שצוות התוכנה שלנו מסוגל לעשות בחיתוך, הצלחנו לשפר את המשטח הזה לסיים, אפילו על אף שהלך מהר יותר, ואנחנו משווים את החלקים האלה ל-X7 – זה באמת היה המדד שלנו בזמן שאנחנו עוברים את זה. והדרישה שלי הייתה שאנחנו צריכים להיות טובים כמו ה-X7 או טוב יותר. החלקים האלה נראים פנטסטיים.

TCT: מה הייתה המוטיבציה להסתכל על פורמט הקובץ? מהם האתגרים שחיפשתם לפתור שם?

TM: עבורנו, הכל עניין של החלק. זו התמקדות אובססיבית בחלק. וזיהינו מגבלות בקוד המכונה שלא מאפשרות לך לקבל את החלק המושלם. זה מסתכם בשליטה, זה מסתכם ברצון באמת לקבל שליטה ברזולוציה גבוהה בדיוק על מה שהמדפסות עושות בכל רגע. ועם הפילוסופיה שלנו שיש לנו באמת את כל הדיסציפלינות – אנחנו חברת מערכות, אז יש לנו מהנדסי חומרה, מהנדסי חומרים, יש לנו מהנדסי תוכנה – זה באמת נותן לנו את הרוחב של רמות טכניות לפתור לתפקוד אובייקטיבי, וזה מדהים חֵלֶק.

TCT: מהן הזדמנויות השוק והיישומים הגדולות עם ה-FX20?

TM: כלי עבודה, ג'יגים ומתקנים – עוזרים ללקוחות לייצר את מוצרי השימוש הסופי שלהם. כבר הדפסנו חלקי מידה עבור כמה מחשבונות הרכב האסטרטגיים ביותר שלנו [doing] קצה גדול באמת של כלי זרוע, זה קורה בסוף רובוט FANUC שסוג של רוכסן מסביב ועוזר להרכיב כלי רכב. על ידי הבהרת החלק הזה, מהירויות הראש יכולות לעלות, והם מקבלים יותר יעילות מהרובוט הזה, כי במקום להשתמש בחתיכת פלדה, הם משתמשים בחומר מרוכב מחוזק בסיבים רציפים.

זו רק דוגמה אחת, אבל אז בחלקי השימוש הסופי אנחנו רואים גם כמה יישומים מרגשים. אז שלחנו כמה חלקים בהשוואה ללקוח נפט וגז שלנו, לקוח תעופה וחלל שלנו, ואנחנו בהחלט רואים עניין רב. אני חושב שבתעשיית התעופה והחלל, יש הרבה מורשת של ULTEM 9085…