Запалюємо революцію 3D-друку

LEAM Technologies індустріалізує адитивне виробництво - історія успіху дослідницької та інноваційної екосистеми Siemens Мюнхен

Невидимий недолік

Уявіть, що будуєте будівлю, де кожен поверх невпевнено лежить на тому, що знаходиться під ним. Ця аналогія чудово описує те, що до цього часу було основною проблемою 3D-друку: хоча рідкий пластик наноситься шар за шаром, зв'язок між цими шарами залишався критичною слабкістю. Невидимі недосконалості на інтерфейсах шарів означали, що звичайні методи досягли лише 40 - 60 відсотків потенційної міцності матеріалу. Це обмеження обмежувало 3D-друк насамперед прототипуванням, перешкоджаючи його широкому поширенню в промисловому серійному виробництві. Мюнхенський стартап LEAM Technologies тепер подолала цю перешкоду за допомогою інноваційної технології на основі світлодіодів, яка нарешті робить 3D-друк життєздатним для промислових застосувань.

Від академії до промисловості: генезис LEAM Technologies

LEAM Technologies - абревіатура від Light Enabled Additive Manufacturing - народилася не в гаражі, а на кафедрі вуглецевих композитів Мюнхенського технічного університету, де об'єдналася команда з трьох осіб, керована бажанням вийти за межі суто академічних досліджень. Генеральний директор LEAM Патрік Консул висловлює свою основну думку: «Ми виявили дефіцит того, що 3D-друк у компаніях значною мірою був відведений до розробки, з мінімальним проникненням у фактичне виробництво». Їх рішення вирішує саме цей розрив. Виходячи з цього чіткого бачення, LEAM Technologies була заснована наприкінці 2023 року за значної підтримки Венчурне виробництво адитивних лабораторій TUM, який служив важливим інкубатором для їхньої компанії.

DEMEX: Інновації, що змінюють гру в 3D-друку

Серцем прориву LEAM є його власна система спрямованої енергетичної екструзії матеріалів (DEMEX). Відвертаючись від простого поверхневого зчеплення, DEMEX використовує потужність світлодіодів високої інтенсивності. Безпосередньо перед нанесенням нового шару ці світлодіоди точно нагрівають нижню друковану поверхню. Цим процесом досягається молекулярне злиття між шарами — справжній зв'язок, який різко підвищує міцність компонентів. «Наша технологія вперше забезпечує 3D-друковані деталі зі 100-відсотковою міцністю матеріалу», - каже Патрік Консул. «Це не поступовий крок; це трансформаційний стрибок, який відкриває абсолютно нові промислові програми».

Ми використовуємо First-Time-Right замість Trial & Error для просування 3D-друку від прототипування до серійного виробництва.

Патрік Консул, Засновник і CEO, ЛІАМ

Agile Startup зустрічається з промисловою потужністю

Курс до промислового прориву був заданий випадковою зустріччю. У серпні 2022 року Маркус Обермайєр, менеджер з розвитку бізнесу Siemens Digital Industries, зустрівся з майбутніми засновниками LEAM — тоді ще докторантами — на стартап-заході в Мюнхенському Urban Colab. Обермайєр, постійно шукаючи руйнівні технології, відразу визнав їх потенціал. «У Siemens ми розширюємо можливості 3D-принтерів нашими системами управління і програмним забезпеченням. Рішення LEAM обіцяло ідеальне доповнення до нашого портфоліо 3D-друку, раптово відкривши безліч нових випадків використання», - пояснює Обермайєр.
Цей початковий контакт перетворився на глибоке партнерство. Після кількох спільних семінарів, які вдосконалили їхнє взаєморозуміння, у жовтні 2024 року було досягнуто значної віхи: на прохання експерта Siemens Антонелло Пасторе LEAM був інтегрований у проект фінансування «Kicks For Edge». Ця програма дозволяє стартапам та МСП досліджувати Edge Computing без ризику. «Kicks For Edge надав LEAM унікальну можливість зрозуміти наші рішення Edge, ознайомитися з екосистемою Edge за допомогою початкових демонстрацій та впровадити свої інновації в середовищі OT», - каже Пастор. Фабіан Райн, менеджер зі стратегічних інновацій Munich Urban Colab, додає: «Це партнерство є прикладом того, як Siemens активно підтримує перспективні стартапи, спільно розробляючи рішення для індустрії завтрашнього дня».

Image of an collaboration space in Munich

Інтелектуальна інтеграція та якість на основі AI для промислової зрілості

Співпраця швидко перетворилася на класичний безпрограшний сценарій. Тепер LEAM використовує платформу Industrial Edge Siemens та прецизійні елементи керування SINUMERIK для свого рішення. Як хитро зазначає Патрік Консул, розмірковуючи про ландшафт стартапів: «Як стартап, люди не завжди вірять, що ми будемо поруч через три тижні. Але з «Сіменсом» на борту двері раптово відкриваються». У свою чергу, Siemens розширює свій портфель рішень для 3D-друку за допомогою інтелектуального доповнення.
Зрештою, кінцевий клієнт отримує переваги: технологія LEAM безперешкодно інтегрується з існуючими елементами управління Siemens та апаратною інфраструктурою клієнтів, усуваючи необхідність дорогих нових інвестицій, широкого навчання програмного забезпечення та порушення встановлених робочих процесів. Крім того, технологія LEAM дозволяє обробляти вимогливі пластмаси, такі як PEEK (поліефірний ефір кетон), попередній виклик у великоформатному 3D-друку. Додатковою перевагою є інтегроване забезпечення якості: система LEAM ретельно контролює кожну роботу друку за допомогою інфрачервоних камер, збираючи цінні дані. Потім ці дані аналізуються за допомогою штучного інтелекту, забезпечуючи бездоганну якість друкованих деталей - значний приріст ефективності для серійного виробництва. «Це запевняє клієнтів, що кожна деталь відповідає суворим вимогам, без необхідності трудомістких післяперевірок», - говорить консул.

Від локальної екосистеми до глобального майбутнього адитивного виробництва

Історія успіху LEAM потужно ілюструє, як середовище, орієнтоване на інновації, як-от Siemens Research and Innovation Ecosystem München, може підштовхнути ідеї до успіху міжнародного бізнесу менш ніж за три роки. З листопада 2024 року технологія LEAM доступна на ринку Siemens Xcelerator. До січня 2025 року LEAM забезпечила трьох нових пілотних клієнтів з нафтогазової, аерокосмічної та автомобільної промисловості, секторів з надзвичайно високими вимогами до якості та надійності матеріалів. Ця розробка виходить за рамки простої технічної новизни; це вирішальний каталізатор, який нарешті просуває 3D-друк зі своєї ніші прототипування в промислове серійне виробництво. Поряд з такими партнерами, як LEAM, Siemens спільно просуває шлях до створення адитивного виробництва як надійного, якісного та незамінного методу виробництва для Індустрії 4.0.