Начало революции в области 3D-печати

LEAM Technologies промышленно развивает аддитивное производство — история успеха исследовательской и инновационной экосистемы Siemens в Мюнхене

Невидимый недостаток

Представьте себе, что вы строите здание, в котором каждый этаж ненадежно лежит на нижнем. Эта аналогия прекрасно описывает то, что до сих пор было основной проблемой 3D-печати: хотя жидкий пластик наносился слой за слоем, связь между этими слоями оставалась серьезной слабостью. Невидимые дефекты на стыках слоев означали, что традиционные методы позволяют достичь потенциальной прочности материала только на 40-60 процентов. Это ограничение ограничивало 3D-печать в первую очередь прототипированием, что препятствовало ее широкому внедрению в промышленное серийное производство. Мюнхенский стартап LEAM Technologies теперь преодолел это препятствие с помощью инновационной технологии на основе светодиодов, которая наконец-то делает 3D-печать пригодной для промышленного применения.

От академических кругов к промышленности: генезис технологий LEAM

LEAM Technologies (аббревиатура от Light Enabled Additive Manufacturing) родилась не в гараже, а на кафедре углеродных композитов Мюнхенского технического университета, где собралась команда из трех человек, движимая желанием выйти за рамки чисто академических исследований. Генеральный директор LEAM Патрик Консул (Patrick Consul) сформулировал свое основное мнение: «Мы выявили недостаток, заключающийся в том, что 3D-печать в компаниях в значительной степени сводилась к разработке, а ее проникновение в реальное производство было минимальным». Их решение устраняет именно этот пробел. Основываясь на этом четком видении, LEAM Technologies была основана в конце 2023 года при значительной поддержке Аддитивное производство TUM Venture Lab, которая послужила важнейшим инкубатором для их компании.

DEMEX: революционная инновация в области 3D-печати

Сердцем прорыва LEAM является запатентованная система направленной экструзии энергетических материалов (DEMEX). Отказавшись от простой адгезии поверхности, компания DEMEX использует возможности светодиодов высокой интенсивности. Непосредственно перед нанесением нового слоя эти светодиоды точно нагревают нижнюю печатную поверхность. Этот процесс позволяет достичь молекулярный синтез между слоями — реальная связь, значительно повышающая прочность деталей. «Наша технология впервые позволяет печатать на 3D-принтере детали со 100-процентной прочностью материала», — говорит Патрик Консул. «Это не постепенный шаг; это трансформационный скачок, открывающий совершенно новые промышленные приложения».

Мы используем технологию First-Time-Right вместо метода проб и ошибок, чтобы вывести 3D-печать от прототипирования к серийному производству.

Патрик Консул, Основатель и генеральный директор, ЛУЧ

Agile-стартап встречается с лидером промышленного производства

Путь к промышленному прорыву был задан случайной встречей. В августе 2022 года Маркус Обермайер, менеджер по развитию бизнеса Siemens Digital Industries, встретился с будущими основателями LEAM, которые в то время еще были докторантами, на мероприятии по стартапам в Мюнхенской лаборатории Urban Colab. Обермайер, постоянно ищущий прорывные технологии, сразу же осознал их потенциал. «В Siemens мы оснащаем 3D-принтеры нашими системами управления и программным обеспечением. Решение LEAM стало идеальным дополнением к нашему портфолио 3D-печати и внезапно открыло множество новых вариантов использования», — объясняет Обермайер.
Этот первый контакт перерос в глубокое партнерство. После нескольких совместных семинаров, в ходе которых удалось достичь взаимопонимания, в октябре 2024 года была достигнута важная веха: по просьбе эксперта Siemens Антонелло Пасторе компания LEAM была интегрирована в проект финансирования «Kicks For Edge». Эта программа позволяет стартапам и малым и средним предприятиям исследовать Edge Computing без риска. «Kicks For Edge предоставила LEAM уникальную возможность ознакомиться с нашими решениями Edge, ознакомиться с экосистемой Edge с помощью первых демонстрационных версий и внедрить инновации в среде OT», — говорит Пасторе. Фабиан Райн, менеджер по стратегическим инновациям компании Munich Urban Colab, добавляет: «Это партнерство является примером того, как Siemens активно поддерживает перспективные стартапы, совместно разрабатывая решения для индустрии будущего».

Image of an collaboration space in Munich

Интеллектуальная интеграция и качество на основе искусственного интеллекта для промышленного развития

Сотрудничество быстро переросло в классический взаимовыгодный сценарий. Теперь LEAM использует платформу Siemens Industrial Edge и прецизионные системы управления SINUMERIK для своего решения. Как грубо отмечает Патрик Консул, размышляя о мире стартапов: «Как стартап, люди не всегда верят, что мы сможем появиться через три недели. Но с приходом Siemens двери внезапно открываются». В свою очередь, Siemens расширяет свой портфель решений для 3D-печати с помощью интеллектуального дополнения.
В конечном итоге конечный заказчик получает выгоду: технология LEAM легко интегрируется с существующими системами управления Siemens и аппаратной инфраструктурой заказчика, устраняя необходимость в дорогостоящих новых инвестициях, обширном обучении программному обеспечению и нарушении установленных рабочих процессов. Более того, технология LEAM позволяет обрабатывать такие сложные пластмассы, как PEEK (полиэфирэфиркетон), что раньше было проблемой широкоформатной 3D-печати. Дополнительным преимуществом является интегрированный контроль качества: система LEAM тщательно отслеживает каждое задание на печать с помощью инфракрасных камер, собирая ценные данные. Затем эти данные анализируются с помощью искусственного интеллекта, что обеспечивает безупречное качество печатных деталей, что значительно повышает эффективность серийного производства. «Это гарантирует клиентам, что каждая деталь соответствует строгим требованиям и не требует длительных последующих проверок», — говорит Консул.

От местной экосистемы к глобальному будущему аддитивного производства

История успеха LEAM наглядно иллюстрирует, как инновационная среда, такая как Siemens Research and Innovation Ecosystem Munich, может способствовать успеху идей на международном рынке менее чем за три года. С ноября 2024 года технология LEAM доступна на торговой площадке Siemens Xcelerator. К январю 2025 года LEAM привлекла трех новых пилотных клиентов из нефтегазовой, аэрокосмической и автомобильной промышленности — секторов с исключительно высокими требованиями к качеству и надежности материалов. Эта разработка выходит за рамки простой технической новизны; она является решающим катализатором, который в конечном итоге выводит 3D-печать из ниши прототипирования в промышленное серийное производство. Вместе с такими партнерами, как LEAM, Siemens совместно прокладывает путь к превращению аддитивного производства в надежный, высококачественный и незаменимый метод производства в Индустрии 4.0.