Khơi dậy cuộc cách mạng in 3D

LEAM Technologies công nghiệp hóa sản xuất phụ gia - Câu chuyện thành công từ Hệ sinh thái Nghiên cứu và Đổi mới của Siemens Munich

Lỗ hổng vô hình

Hãy tưởng tượng việc xây dựng một tòa nhà nơi mỗi tầng nằm bấp bênh trên tầng bên dưới nó. Sự tương tự này mô tả hoàn hảo những gì cho đến nay là thách thức cơ bản trong in 3D: Trong khi nhựa lỏng được áp dụng từng lớp, liên kết giữa các lớp này vẫn là một điểm yếu nghiêm trọng. Sự không hoàn hảo vô hình ở các giao diện lớp có nghĩa là các phương pháp thông thường chỉ đạt được 40 đến 60 phần trăm sức mạnh tiềm năng của vật liệu. Hạn chế này giới hạn in 3D chủ yếu trong việc tạo mẫu, ngăn cản việc áp dụng rộng rãi nó trong sản xuất hàng loạt công nghiệp. Khởi nghiệp có trụ sở tại Munich LEAM Technologies hiện đã vượt qua rào cản này với một công nghệ dựa trên đèn LED sáng tạo cuối cùng giúp in 3D khả thi cho các ứng dụng công nghiệp.

Từ Học viện đến Công nghiệp: Nguồn gốc của LEAM Technologies

LEAM Technologies - viết tắt của Light Enabled Additive Manufacturing - không được sinh ra trong một nhà để xe, mà là trong Chair of Carbon Composites tại Đại học Kỹ thuật Munich, nơi một nhóm gồm ba người được thúc đẩy bởi mong muốn vượt qua nghiên cứu thuần túy học thuật đã kết hợp với nhau. Giám đốc điều hành LEAM Patrick Consul nói rõ cái nhìn sâu sắc cốt lõi của họ: “Chúng tôi xác định được sự thiếu hụt rằng in 3D trong các công ty phần lớn bị chuyển sang phát triển, chỉ có sự thâm nhập tối thiểu vào sản xuất thực tế.” Giải pháp của họ giải quyết chính xác khoảng cách này. Dựa trên tầm nhìn rõ ràng này, LEAM Technologies được thành lập vào cuối năm 2023 với sự hỗ trợ đáng kể của Sản xuất phụ gia TUM Venture Lab, đóng vai trò là một vườn ươm quan trọng cho công ty của họ.

DEMEX: Sự đổi mới thay đổi cuộc chơi trong in 3D

Trung tâm của bước đột phá của LEAM là hệ thống Đùn Vật liệu Năng lượng Hướng dẫn (DEMEX) độc quyền. Tránh xa sự bám dính bề mặt đơn thuần, DEMEX khai thác sức mạnh của đèn LED cường độ cao. Ngay trước khi một lớp mới được lắng đọng, các đèn LED này làm nóng chính xác bề mặt in bên dưới. Quá trình này đạt được một phản ứng tổng hợp phân tử giữa các lớp - một liên kết chính hãng giúp tăng cường đáng kể sức mạnh của thành phần. “Công nghệ của chúng tôi lần đầu tiên cung cấp các bộ phận in 3D với độ bền vật liệu 100%”, Patrick Consul nói. “Đây không phải là một bước tiến tăng dần; đó là một bước nhảy vọt mang tính biến đổi mở ra các ứng dụng công nghiệp hoàn toàn mới.”

Chúng tôi sử dụng First-Time-Right thay vì Trial & Error để thúc đẩy in 3D từ tạo mẫu đến sản xuất hàng loạt.

Lãnh sự Patrick, Người sáng lập và CEO, LEAM

Khởi nghiệp Agile đáp ứng sức mạnh công nghiệp

Đường đi đến bước đột phá công nghiệp được thiết lập bởi một cuộc gặp gỡ tình cờ. Vào tháng 8 năm 2022, Markus Obermeier, Giám đốc Phát triển Kinh doanh tại Siemens Digital Industries, đã gặp gỡ những người sáng lập LEAM tương lai - khi đó vẫn là sinh viên tiến sĩ - tại một sự kiện khởi nghiệp ở Munich Urban Colab. Obermeier, liên tục tìm kiếm các công nghệ đột phá, ngay lập tức nhận ra tiềm năng của họ. “Tại Siemens, chúng tôi hỗ trợ máy in 3D với hệ thống điều khiển và phần mềm của chúng tôi. Giải pháp LEAM hứa hẹn một sự bổ sung hoàn hảo cho danh mục in 3D của chúng tôi, đột nhiên cho phép một loạt các trường hợp sử dụng mới”, Obermeier giải thích.
Sự tiếp xúc ban đầu này đã phát triển thành một mối quan hệ đối tác sâu sắc. Sau một số hội thảo hợp tác nhằm nâng cao sự hiểu biết lẫn nhau của họ, một cột mốc quan trọng đã đạt được vào tháng 10 năm 2024: Theo yêu cầu của chuyên gia Siemens Antonello Pastore, LEAM đã được tích hợp vào dự án tài trợ “Kicks For Edge”. Chương trình này cho phép các công ty khởi nghiệp và doanh nghiệp vừa và nhỏ khám phá Edge Computing mà không gặp rủi ro. Pastore nói: “Kicks For Edge đã cung cấp cho LEAM một cơ hội duy nhất để nắm bắt các giải pháp Edge của chúng tôi, làm quen với hệ sinh thái Edge thông qua các bản demo ban đầu và triển khai đổi mới của họ trong môi trường OT. Fabian Rhein, Giám đốc Đổi mới Chiến lược tại Munich Urban Colab, cho biết thêm: “Sự hợp tác này minh họa cách Siemens chủ động hỗ trợ các công ty khởi nghiệp đầy triển vọng, cùng nhau phát triển các giải pháp cho ngành công nghiệp tương lai.”

Image of an collaboration space in Munich

Tích hợp thông minh và chất lượng hỗ trợ AI cho sự trưởng thành trong công nghiệp

Sự hợp tác nhanh chóng phát triển thành một kịch bản đôi bên cùng có lợi cổ điển. LEAM hiện tận dụng nền tảng Industrial Edge của Siemens và các điều khiển SINUMERIK chính xác cho giải pháp của mình. Như Patrick Consul lưu ý, suy ngẫm về bối cảnh khởi nghiệp: “Là một công ty khởi nghiệp, mọi người không phải lúc nào cũng tin rằng chúng ta sẽ có mặt trong ba tuần nữa. Nhưng với Siemens trên tàu, cánh cửa đột nhiên mở ra”. Đổi lại, Siemens đang tăng cường danh mục giải pháp in 3D của mình với một tiện ích bổ sung thông minh.
Cuối cùng, khách hàng cuối gặt hái được những lợi ích: Công nghệ LEAM tích hợp liền mạch với các bộ điều khiển hiện có của Siemens và cơ sở hạ tầng phần cứng của khách hàng, loại bỏ nhu cầu đầu tư mới tốn kém, đào tạo phần mềm sâu rộng và gián đoạn quy trình công việc đã thiết lập. Hơn nữa, công nghệ LEAM giúp xử lý các loại nhựa đòi hỏi khắt khe như PEEK (Polyether ether ketone), một thách thức trước đây trong in 3D khổ lớn. Một lợi thế bổ sung là đảm bảo chất lượng tích hợp: Hệ thống LEAM giám sát tỉ mỉ mọi công việc in bằng máy ảnh hồng ngoại, thu thập dữ liệu có giá trị. Dữ liệu này sau đó được phân tích bằng AI, đảm bảo chất lượng hoàn hảo của các bộ phận in - một hiệu quả đáng kể cho sản xuất hàng loạt. “Điều này đảm bảo cho khách hàng rằng mọi bộ phận đều đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt mà không cần phải mất thời gian kiểm tra sau,” Consul nói.

Từ Hệ sinh thái địa phương đến tương lai toàn cầu của sản xuất phụ gia

Câu chuyện thành công của LEAM minh họa một cách mạnh mẽ cách một môi trường định hướng đổi mới như Hệ sinh thái Nghiên cứu và Đổi mới của Siemens Munich có thể thúc đẩy các ý tưởng thành công kinh doanh quốc tế trong vòng chưa đầy ba năm. Kể từ tháng 11 năm 2024, công nghệ của LEAM đã có mặt trên thị trường Siemens Xcelerator. Đến tháng 1 năm 2025, LEAM đã có được ba khách hàng thí điểm mới từ các ngành công nghiệp dầu khí, hàng không vũ trụ và ô tô, các lĩnh vực có nhu cầu đặc biệt cao về chất lượng và độ tin cậy của vật liệu. Sự phát triển này vượt xa sự mới lạ về kỹ thuật đơn thuần; nó là chất xúc tác quyết định cuối cùng thúc đẩy in 3D từ thị trường tạo mẫu của nó sang sản xuất nối tiếp công nghiệp. Cùng với các đối tác như LEAM, Siemens đang cùng nhau tạo ra con đường xây dựng sản xuất phụ gia như một phương pháp sản xuất đáng tin cậy, chất lượng cao và không thể thiếu cho Công nghiệp 4.0.