Ανάψτε την επανάσταση της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Η LEAM Technologies βιομηχανοποιεί την προσθετική κατασκευή - μια ιστορία επιτυχίας από το οικοσύστημα έρευνας και καινοτομίας της Siemens στο Μόναχο

Το αόρατο ελάττωμα

Φανταστείτε να κατασκευάζετε ένα κτίριο όπου κάθε όροφος στηρίζεται επισφαλώς σε αυτόν που βρίσκεται κάτω από αυτό. Αυτή η αναλογία περιγράφει τέλεια αυτό που μέχρι τώρα ήταν η θεμελιώδης πρόκληση στην τρισδιάστατη εκτύπωση: Ενώ το υγρό πλαστικό εφαρμόστηκε στρώμα προς στρώμα, ο δεσμός μεταξύ αυτών των στρωμάτων παρέμεινε μια κρίσιμη αδυναμία. Οι αόρατες ατέλειες στις διεπαφές στρώσεων σήμαιναν ότι οι συμβατικές μέθοδοι επιτυγχάνουν μόνο το 40 έως 60 τοις εκατό της δυνητικής αντοχής ενός υλικού. Αυτός ο περιορισμός περιόρισε την τρισδιάστατη εκτύπωση κυρίως στη δημιουργία πρωτοτύπων, εμποδίζοντας την ευρεία υιοθέτησή της στη βιομηχανική σειριακή παραγωγή. Startup με έδρα το Μόναχο LEAM Technologies έχει πλέον ξεπεράσει αυτό το εμπόδιο με μια καινοτόμο τεχνολογία βασισμένη σε LED που καθιστά τελικά την τρισδιάστατη εκτύπωση βιώσιμη για βιομηχανικές εφαρμογές.

Από την Ακαδημία στη Βιομηχανία: Η Γένεση των Τεχνολογιών LEAM

Το LEAM Technologies - ένα αρκτικόλεξο για το Light Enabled Additive Manufacturing - δεν γεννήθηκε σε ένα γκαράζ, αλλά στην έδρα του Carbon Composites στο Πολυτεχνείο του Μονάχου, όπου μια ομάδα τριών ατόμων που οδηγήθηκε από την επιθυμία να ξεπεράσει την καθαρά ακαδημαϊκή έρευνα συγκεντρώθηκε. Ο CEO της LEAM Patrick Consul διατυπώνει τη βασική τους εικόνα: «Εντοπίσαμε το έλλειμμα ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση σε εταιρείες υποβιβάστηκε σε μεγάλο βαθμό στην ανάπτυξη, με ελάχιστη διείσδυση στην πραγματική παραγωγή». Η λύση τους αντιμετωπίζει ακριβώς αυτό το κενό. Με βάση αυτό το σαφές όραμα, η LEAM Technologies ιδρύθηκε στα τέλη του 2023 με σημαντική υποστήριξη από την Πρόσθετη κατασκευή εργαστηρίου TUM Venture, που χρησίμευσε ως κρίσιμο φυτώριο για την εταιρεία τους.

DEMEX: Η καινοτομία που αλλάζει το παιχνίδι στην τρισδιάστατη εκτύπωση

Η καρδιά της ανακάλυψης της LEAM είναι το ιδιόκτητο σύστημα κατευθυνόμενης ενεργειακής εξώθησης υλικού (DEMEX). Απομακρυνόμενος από την απλή προσκόλληση στην επιφάνεια, το DEMEX αξιοποιεί τη δύναμη των LED υψηλής έντασης. Λίγο πριν από την εναπόθεση ενός νέου στρώματος, αυτά τα LED θερμαίνουν με ακρίβεια την υποκείμενη εκτυπωμένη επιφάνεια. Αυτή η διαδικασία επιτυγχάνει ένα μοριακή σύντηξη μεταξύ των στρωμάτων - ένας γνήσιος δεσμός που ενισχύει δραματικά την αντοχή των εξαρτημάτων. «Η τεχνολογία μας παρέχει τρισδιάστατα εκτυπωμένα ανταλλακτικά με 100% αντοχή υλικού για πρώτη φορά», λέει ο Patrick Consul. «Αυτό δεν είναι ένα σταδιακό βήμα, είναι ένα μετασχηματιστικό άλμα που ξεκλειδώνει εντελώς νέες βιομηχανικές εφαρμογές».

Χρησιμοποιούμε το First-Time-Right αντί του Trial & Error για να προωθήσουμε την τρισδιάστατη εκτύπωση από τη δημιουργία πρωτοτύπων έως τη σειρά παραγωγής.

Πάτρικ Πρόξενος, Ιδρυτής και CEO, ΛΈΑΜ

Η ευέλικτη εκκίνηση συναντά τη βιομηχανική δύναμη

Η πορεία προς τη βιομηχανική ανακάλυψη καθορίστηκε από μια τυχαία συνάντηση. Τον Αύγουστο του 2022, ο Markus Obermeier, Διευθυντής Ανάπτυξης Επιχειρήσεων της Siemens Digital Industries, συναντήθηκε με τους μελλοντικούς ιδρυτές της LEAM - τότε ακόμα διδακτορικούς φοιτητές - σε μια εκδήλωση startup στο Urban Colab του Μονάχου. Ο Obermeier, αναζητώντας συνεχώς ανατρεπτικές τεχνολογίες, αναγνώρισε αμέσως τις δυνατότητές τους. «Στη Siemens, ενδυναμώνουμε τους τρισδιάστατους εκτυπωτές με τα συστήματα ελέγχου και το λογισμικό μας. Η λύση LEAM υποσχέθηκε ένα τέλειο συμπλήρωμα στο χαρτοφυλάκιο εκτύπωσης 3D, επιτρέποντας ξαφνικά μια σειρά νέων περιπτώσεων χρήσης», εξηγεί ο Obermeier.
Αυτή η αρχική επαφή εξελίχθηκε σε μια βαθιά συνεργασία. Μετά από πολλά συνεργατικά εργαστήρια που βελτίωσαν την αμοιβαία κατανόησή τους, επιτεύχθηκε ένα σημαντικό ορόσημο τον Οκτώβριο του 2024: Κατόπιν αιτήματος του εμπειρογνώμονα της Siemens Antonello Pastore, η LEAM ενσωματώθηκε στο χρηματοδοτικό έργο «Kicks For Edge». Αυτό το πρόγραμμα επιτρέπει στις νεοσύστατες επιχειρήσεις και τις ΜΜΕ να εξερευνήσουν το Edge Computing χωρίς κίνδυνο. «Το Kicks For Edge παρείχε στην LEAM μια μοναδική ευκαιρία να κατανοήσει τις λύσεις Edge μας, να εξοικειωθεί με το οικοσύστημα Edge μέσω αρχικών επιδείξεων και να εφαρμόσει την καινοτομία τους σε ένα περιβάλλον OT», λέει ο Pastore. Ο Fabian Rhein, Διευθυντής Στρατηγικής Καινοτομίας στο Munich Urban Colab, προσθέτει: «Αυτή η συνεργασία αποτελεί παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η Siemens υποστηρίζει προληπτικά πολλά υποσχόμενες νεοσύστατες επιχειρήσεις, αναπτύσσοντας από κοινού λύσεις για τη βιομηχανία του αύριο».

Image of an collaboration space in Munich

Ευφυής ολοκλήρωση και ποιότητα με τεχνητή νοημοσύνη για βιομηχανική ωριμότητα

Η συνεργασία εξελίχθηκε γρήγορα σε ένα κλασικό σενάριο win-win. Η LEAM αξιοποιεί τώρα την πλατφόρμα Industrial Edge της Siemens και τους ελέγχους SINUMERIK ακριβείας για τη λύση της. Όπως σημειώνει ο Patrick Consul, προβληματιζόμενος σχετικά με το τοπίο των startups: «Ως startup, οι άνθρωποι δεν πιστεύουν πάντα ότι θα είμαστε εδώ σε τρεις εβδομάδες. Αλλά με τη Siemens στο πλοίο, οι πόρτες ανοίγουν ξαφνικά». Με τη σειρά της, η Siemens ενισχύει το χαρτοφυλάκιο λύσεων 3D εκτύπωσης με ένα έξυπνο πρόσθετο.
Τελικά, ο τελικός πελάτης αποκομίζει τα οφέλη: η τεχνολογία LEAM ενσωματώνεται απρόσκοπτα με τα υπάρχοντα συστήματα ελέγχου της Siemens και την υποδομή υλικού πελατών, εξαλείφοντας την ανάγκη για δαπανηρές νέες επενδύσεις, εκτεταμένη εκπαίδευση λογισμικού και διακοπή των καθιερωμένων ροών εργασίας. Επιπλέον, η τεχνολογία LEAM καθιστά δυνατή την επεξεργασία απαιτητικών πλαστικών όπως το PEEK (πολυαιθέρα κετόνη), μια προηγούμενη πρόκληση στην εκτύπωση 3D μεγάλου μεγέθους. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι η ολοκληρωμένη διασφάλιση ποιότητας: Το σύστημα LEAM παρακολουθεί σχολαστικά κάθε εργασία εκτύπωσης χρησιμοποιώντας υπέρυθρες κάμερες, συλλέγοντας πολύτιμα δεδομένα. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια αναλύονται με τεχνητή νοημοσύνη, εξασφαλίζοντας άψογη ποιότητα των τυπωμένων εξαρτημάτων - ένα σημαντικό κέρδος απόδοσης για τη σειρά παραγωγής. «Αυτό διαβεβαιώνει τους πελάτες ότι κάθε ανταλλακτικό πληροί αυστηρές απαιτήσεις, χωρίς την ανάγκη για χρονοβόρες μεταγενέστερες επιθεωρήσεις», λέει ο Consul.

Από το Τοπικό Οικοσύστημα στο Παγκόσμιο Μέλλον της Προσθετικής Κατασκευής

Η ιστορία επιτυχίας της LEAM απεικονίζει δυναμικά πώς ένα περιβάλλον με γνώμονα την καινοτομία, όπως το Siemens Research and Innovation Ecosystem Munich, μπορεί να προωθήσει ιδέες σε διεθνή επιχειρηματική επιτυχία σε λιγότερο από τρία χρόνια. Από τον Νοέμβριο του 2024, η τεχνολογία της LEAM είναι διαθέσιμη στην αγορά Siemens Xcelerator. Μέχρι τον Ιανουάριο του 2025, η LEAM είχε εξασφαλίσει τρεις νέους πιλοτικούς πελάτες από τις βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου, αεροδιαστημικής και αυτοκινητοβιομηχανίας, τομείς με εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για ποιότητα και αξιοπιστία υλικών. Αυτή η εξέλιξη ξεπερνά την απλή τεχνική καινοτομία. Είναι ο αποφασιστικός καταλύτης που τελικά ωθεί την τρισδιάστατη εκτύπωση από τη θέση της δημιουργίας πρωτοτύπων στη βιομηχανική σειριακή παραγωγή. Μαζί με συνεργάτες όπως η LEAM, η Siemens χαράσσει συλλογικά το δρόμο για την καθιέρωση της προσθετικής παραγωγής ως αξιόπιστης, υψηλής ποιότητας και απαραίτητης μεθόδου παραγωγής για τη Βιομηχανία 4.0.