Rozpúšťanie revolúcie 3D tlače

LEAM Technologies industrializuje aditívnu výrobu — úspešný príbeh výskumného a inovačného ekosystému Siemens v Mníchove

Neviditeľná chyba

Predstavte si, že postavíte budovu, kde každé poschodie neisté spočíva na tom pod ním. Táto analógia dokonale popisuje to, čo bolo doteraz základnou výzvou v 3D tlači: Aj keď sa tekutý plast nanášal vrstvu po vrstve, väzba medzi týmito vrstvami zostala kritickou slabinou. Neviditeľné nedokonalosti na rozhraniach vrstiev znamenali, že konvenčné metódy dosiahli iba 40 až 60 percent potenciálnej pevnosti materiálu. Toto obmedzenie obmedzilo 3D tlač predovšetkým na prototypovanie, čím bránilo jej rozsiahlemu prijatiu v priemyselnej sériovej výrobe. Mníchovský startup LEAM Technologies teraz prekonala túto prekážku inovatívnou technológiou založenou na LED, ktorá konečne robí 3D tlač životaschopnou pre priemyselné aplikácie.

Od akademickej obce k priemyslu: Genéza LEAM Technologies

LEAM Technologies - skratka pre Light Enabled Additive Manufacturing - sa nenarodil v garáži, ale v rámci katedry uhlíkových kompozitov na Technickej univerzite v Mníchove, kde sa stretol trojčlenný tím poháňaný túžbou prekročiť čisto akademický výskum. Generálny riaditeľ LEAM Patrick Consul vyjadruje svoj základný pohľad: „Identifikovali sme deficit, že 3D tlač v spoločnostiach bola do značnej miery odsunutá do vývoja, pričom do skutočnej výroby sme prenikli len minimálne.“ Ich riešenie rieši práve túto medzeru. Na základe tejto jasnej vízie bola spoločnosť LEAM Technologies založená koncom roku 2023 so značnou podporou Výroba aditív TUM Venture Lab, ktorý slúžil ako rozhodujúci inkubátor pre ich spoločnosť.

DEMEX: Inovácia v 3D tlači, ktorá mení hru

Srdcom prelomu spoločnosti LEAM je jeho proprietárny systém Directed Energy Material Extrusion (DEMEX). Demex sa odvráti od priľnavosti povrchu a využíva výkon vysokointenzívnych LED diód. Tesne pred nanesením novej vrstvy tieto LED diódy presne ohrievajú podkladový tlačený povrch. Týmto procesom sa dosahuje molekulárna fúzia medzi vrstvami — skutočná väzba, ktorá dramaticky zvyšuje pevnosť komponentov. „Naša technológia poskytuje 3D tlačené diely so 100% pevnosťou materiálu po prvýkrát,“ hovorí Patrick Consul. „Toto nie je prírastkový krok; je to transformačný skok, ktorý odomkne úplne nové priemyselné aplikácie.“

Používame First-Time-Right namiesto Trial & Error na posun 3D tlače od prototypovania k sériovej výrobe.

Patrick Konzul, Zakladateľ a generálny riaditeľ, LEAM

Agilný startup sa stretáva s priemyselnou silou

Cesta k priemyselnému prielomu bola stanovená náhodným stretnutím. V auguste 2022 sa Markus Obermeier, manažér rozvoja podnikania v spoločnosti Siemens Digital Industries, stretol s budúcimi zakladateľmi LEAM — vtedy ešte doktorandskými študentmi — na startupovom podujatí v Mníchove Urban Colab. Obermeier, ktorý neustále hľadá rušivé technológie, okamžite rozpoznal ich potenciál. „V spoločnosti Siemens podporujeme 3D tlačiarne pomocou našich riadiacich systémov a softvéru. Riešenie LEAM sľubovalo dokonalý doplnok nášho portfólia 3D tlače, čo zrazu umožnilo množstvo nových prípadov použitia, „vysvetľuje Obermeier.
Tento počiatočný kontakt prerástol do hlbokého partnerstva. Po niekoľkých spolupracujúcich workshopoch, ktoré zlepšili ich vzájomné porozumenie, sa v októbri 2024 dosiahol významný míľnik: na žiadosť experta spoločnosti Siemens Antonella Pastorea bol LEAM integrovaný do financovania projektu „Kicks For Edge“. Tento program umožňuje startupom a MSP skúmať Edge Computing bez rizika. „Kicks For Edge poskytol LEAM jedinečnú príležitosť pochopiť naše riešenia Edge, oboznámiť sa s ekosystémom Edge prostredníctvom počiatočných ukážok a implementovať svoje inovácie v prostredí OT,“ hovorí Pastore. Fabian Rhein, strategický inovačný manažér v Munich Urban Colab, dodáva: „Toto partnerstvo je príkladom toho, ako Siemens proaktívne podporuje sľubné startupy a spoločne vyvíja riešenia pre priemysel zajtrajška.“

Image of an collaboration space in Munich

Inteligentná integrácia a kvalita založená na umelej inteligencii pre priemyselnú zrelosť

Spolupráca sa rýchlo vyvinula do klasického scenára výhodného pre všetkých. LEAM teraz využíva pre svoje riešenie platformu Industrial Edge spoločnosti Siemens a presné ovládacie prvky SINUMERIK. Ako poznamenáva Patrick Consul, premýšľajúc o startupovom prostredí: „Ako startup ľudia nie vždy veria, že budeme tu o tri týždne. Ale so spoločnosťou Siemens na palube sa dvere náhle otvoria.“ Spoločnosť Siemens zase rozširuje svoje portfólio riešení 3D tlače o inteligentný doplnok.
Koncový zákazník v konečnom dôsledku využíva výhody: technológia LEAM sa bezproblémovo integruje s existujúcimi ovládacími prvkami Siemens a hardvérovou infraštruktúrou zákazníkov, čím eliminuje potrebu nákladných nových investícií, rozsiahleho softvérového školenia a prerušenia zavedených pracovných postupov. Technológia LEAM navyše umožňuje spracovanie náročných plastov, ako je PEEK (polyéteréterketón), čo bola predchádzajúca výzva vo veľkoformátovej 3D tlači. Ďalšou výhodou je integrované zabezpečenie kvality: Systém LEAM starostlivo monitoruje každú tlačovú prácu pomocou infračervených kamier a zhromažďuje cenné údaje. Tieto údaje sa potom analyzujú pomocou AI, čím sa zabezpečí dokonalá kvalita tlačených dielov — významný nárast efektívnosti sériovej výroby. „To zaisťuje zákazníkov, že každá časť spĺňa prísne požiadavky bez potreby časovo náročných následných kontrol,“ hovorí Consul.

Od lokálneho ekosystému k globálnej budúcnosti aditívnej výroby

Príbeh úspechu spoločnosti LEAM výrazne ilustruje, ako môže prostredie založené na inováciách, ako je výskumný a inovačný Ecosystem Siemens v Mníchove, posunúť nápady k medzinárodnému obchodnému úspechu za menej ako tri roky. Od novembra 2024 je technológia LEAM k dispozícii na trhu Siemens Xcelerator. Do januára 2025 spoločnosť LEAM zabezpečila troch nových pilotných zákazníkov z ropného a plynárenského, leteckého a automobilového priemyslu, odvetví s mimoriadne vysokými požiadavkami na kvalitu a spoľahlivosť materiálov. Tento vývoj presahuje iba technickú novinku; je to rozhodujúci katalyzátor, ktorý konečne poháňa 3D tlač z oblasti prototypovania do priemyselnej sériovej výroby. Spolu s partnermi, ako je LEAM, spoločnosť Siemens spoločne pripravuje cestu k zavedeniu aditívnej výroby ako spoľahlivej, kvalitnej a nevyhnutnej výrobnej metódy pre Priemysel 4.0.