Conozca las empresas de impresión 3D de metal que lanzan al mercado tecnologías patentadas a través de ofertas de servicios

"Las cosas pintan emocionantes", es la conclusión a la que se llega después de un monólogo de casi diez minutos que aborda la pregunta: "¿Qué ha estado pasando desde la última vez que hablamos... hace seis meses?"

EnTecnologías Seurat , ha habido mucho que poner al día. Pero el cofundador y director ejecutivo James DeMuth cumple debidamente y detalla el trabajo que se está realizando para definir los parámetros de los materiales, construir plantas de producción y cumplir con los pedidos de sus clientes. Todo esto antes de llegar a la razón por la que TCT le tomó 30 minutos de su tiempo en una ajetreada mañana de jueves.

¿Por qué Seurat está lanzando al mercado su tecnología patentada de impresión 3D en metal vendiendo piezas en lugar de máquinas? ¿Y por qué personas comoFabric8Labs,Formas VulcanasyForma librehaciendo algo similar?

Las cuatro empresas han llamado la atención de la siempre curiosa comunidad de fabricación aditiva gracias a fuertes rondas de inversión y, en diversos grados, detalles limitados sobre cómo funcionan sus tecnologías. Pero todos han identificado las mismas oportunidades. Es decir, producción localizada a escala, con sus clientes logrando un tiempo de comercialización más rápido.

"Este modelo de negocio proporciona a los clientes una mayor velocidad de comercialización porque derivamos los parámetros del proceso por adelantado, eliminando el desarrollo iterativo y garantizando una rápida calificación y ampliación", explica el cofundador, presidente y director ejecutivo de VulcanForms, Martin C. Feldmann.

VulcanForms es la empresa que aprovecha la mayor cantidad de capital, habiendo obtenido 355 millones en financiación de riesgo durante su última ronda de financiación. Valorada en más de mil millones de dólares, la empresa está compitiendo por realizar la fabricación aditiva de metales a escala integrando su proceso en un sistema de fabricación digital que se dice que representa "la próxima generación de infraestructura de fabricación avanzada".

VulcanForms, que surgió de un laboratorio del MIT dirigido por el profesor John Hart, quien también ayudó a establecer Desktop Metal, ha estado trabajando para mejorar el rendimiento y la calidad de la tecnología de fusión de lecho de polvo láser de metal desde 2015. Lo que ahora ofrecen a los clientes es una tecnología que Ofrece hasta 100 kW de potencia láser al lecho de polvo. Sin embargo, lo más importante es que esta tecnología se complementa con mecanizado de precisión, automatización industrial, un hilo digital patentado y su experiencia en ingeniería interna. Por lo tanto, sus instalaciones abarcan conocimientos sobre fabricación aditiva, tratamiento térmico, limpieza, ingeniería de superficies, mecanizado de precisión, recubrimientos e inspección.

"En una perspectiva más amplia, una de las mayores oportunidades que tiene Estados Unidos es construir un ecosistema de fabricación que aproveche la tecnología avanzada y la automatización", dice el cofundador Hart. "Hay un cambio fundamental en la forma en que los fabricantes necesitan adaptarse a la cadena de suministro global". "Los desafíos y las crecientes demandas de flexibilidad en el diseño de productos. La fabricación deslocalizada no volverá a su forma analógica".

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Fabric8Labs también señaló la deslocalización de la fabricación como una tendencia que puede aprovechar. Dicho esto, el equipo californiano ve su alcance mucho más allá de Estados Unidos.

Tras cerrar recientemente una ronda de financiación de 50 millones de dólares, que complementa una ronda Serie A de 19,3 millones en julio de 2021, Fabric8Labs lanza al mercado una tecnología que utiliza galvanoplastia y electroquímica para formar estructuras 3D. Combinando galvanoplastia con tecnología patentada de cabezal de impresión y matriz de microelectrodos, Fabric8Labs es capaz de imprimir componentes metálicos 3D completamente densos, con geometrías complejas y resoluciones de 50 micrones, a partir de una materia prima a base de agua a temperatura ambiente.

La compañía también afirma que su proceso de fabricación aditiva electroquímica (EAM) a menudo no requiere pasos de posprocesamiento térmico, con piezas listas para enviar después del enjuague, y que su tecnología es capaz de lograr reducciones significativas de emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con otros procesos aditivos.

"Es un proceso totalmente diferente a cualquier cosa que exista", dice Ian Winfield, vicepresidente de productos y aplicaciones de Fabric8Labs. “Nuestro objetivo es ampliarlo lo más rápido posible para preservar un amplio conjunto de clientes. Mientras analizamos eso de manera que el proceso pueda ejecutarse de manera eficiente, en un entorno de fábrica, llegamos a la conclusión de que la mejor manera de escalar la tecnología sería que la pusiéramos en marcha y la operáramos nosotros mismos. Eso reduce la opción de que un cliente adquiera una máquina de I+D, juegue con ella durante un par de años y luego intente convencer a sus partes interesadas internas de que quieren ampliarla”.

Fabric8Labs se ha dirigido principalmente a los OEM en su adquisición de clientes y, en sus primeras etapas, se le animó a convertirse en un proveedor de nivel uno o dos, en lugar de vender equipos de fabricación en su cadena de suministro. Actualmente, la compañía está construyendo una instalación piloto en San Diego, que prestará servicios a sus clientes de referencia y demostrará economías de escala, antes de abrir una instalación más grande en EE. UU. en 2024/25.

Seurat también está en proceso de desarrollar su huella de fabricación, con una instalación de I+D y una planta piloto facilitadas por una financiación total de 79 millones de dólares. En el próximo mes o dos, la compañía espera que su máquina Alpha de primera generación basada en su tecnología Area Printing entre en funcionamiento, con el desarrollo de parámetros de acero para herramientas Inconel 718 y M300 en curso. El acero inoxidable 316L ya está "marcado". Area Printing utiliza una fuente de láser infrarrojo pulsado y una proyección de luz azul para fundir el material, con tecnología óptica que ayuda a controlar la velocidad de enfriamiento por píxel. Si bien esto permite a Seurat centrarse en la calidad de las piezas, también tiene una hoja de ruta que hará que sus máquinas crezcan en tamaño, velocidad y resolución. Si bien actualmente es capaz de producir 10 funciones/mm y 3,0 kg/h en un volumen de construcción de 450 x 450 x 450 mm, para 2025 el objetivo es alcanzar 14 funciones/mm y 30 kg/h en un volumen de construcción de 1,2 x 1,2 x 1,2 m. .

Debido a estas aspiraciones (y hay un objetivo de 20 características/mm, 1.700 kg/h y 9,6 x 9,6 x 9,6 m de volumen de construcción para 2030), Seurat también ha decidido proceder con un modelo de negocio similar al de un fabricante por contrato. Si llega el año 2030 con máquinas que cumplan esas especificaciones, DeMuth estima que podrá entregar piezas a 25 dólares el kilo. Y sus cálculos sugieren que una máquina basada en Area Printing costaría a los clientes 500 millones de dólares por comprar una sola plataforma.

"No hay muchos clientes que vayan a comprar una máquina tan grande, pero hay muchos que compran piezas a 25 dólares el kilo", afirma. “Existe una oportunidad para que todas esas piezas en ese rango de precios la conviertan más en una empresa de software: que sea rápida, que sea ágil y que sea accesible. Olvídate de los beneficios de los aditivos [por un segundo]. Por precio, eso es una explosión. Pero ahora que le aplicas aditivos, puedes obtener nuevas capacidades, nuevas funcionalidades que nunca antes habían sido posibles”.

En febrero, otra empresa de impresión 3D de metal, Freeform, anunció una recaudación de fondos de 45 millones de dólares para respaldar su oferta de piezas como servicio. Hasta el momento no se han publicado detalles más allá de eslóganes como "impresión 3D en metal simplificada" y "fábricas autónomas definidas por software". Pero el hecho de que una cuarta empresa que lleva un modelo de negocio de este tipo y atraiga tanta inversión de capital de riesgo haya llegado al mercado sugiere que hay algo más que una sensación de oportunidad para la fabricación por contrato de piezas impresas de metal, especialmente en este clima económico.

"Los aditivos son intrínsecamente una tecnología de fabricación flexible, pero entendimos la necesidad de construir nosotros mismos sistemas de producción integrados para ofrecer la calidad necesaria a escala y ofrecer soluciones de ingeniería a los clientes", concluye Feldmann. "VulcanForms reduce la fricción y acelera la adopción de la fabricación aditiva al eliminar el riesgo para el usuario final: sin inversión de capital, sin gastos operativos y sin necesidad de pagar por componentes que no cumplen con todas las especificaciones".

"La decisión fue impulsada por nuestros clientes", ofrece el fundador y director ejecutivo de Fabric8Labs, Jeff Herman. “Cuando hablamos con ellos y vieron el potencial, les preguntamos cómo les gustaría utilizar esta tecnología. ¿Quieren comprar una impresora e integrarla en sus fábricas? En la mayoría de los casos, dijeron: 'no, lo que queremos son piezas'. El camino más rápido para nosotros era reforzar la capacidad de fabricación”.

“¿Cuál es la regla general? Necesitas tres años para convertirte en un experto en cualquier cosa. Necesitan convertirse en expertos en la máquina para sentirse cómodos al llevarla a producción”, añade DeMuth. “Nuestra [visión] es que, dado que fundamentalmente tenemos control sobre lo que hay en la máquina, tenemos que ser los mejores en operar las máquinas. Estamos preparados para decir: "danos más volumen y te imprimiremos esas partes". Reduce la barrera de entrada porque el cliente no tiene que comprar bienes de capital. Nos encargamos de eso por ellos y simplemente les damos partes”.

por Sam Davies

7 julio 2023

17:00