Drukowanie 3D z metalu: Rewolucja dzięki technologii Freeform
Drukowanie 3D z metalu to technika stosowana od lat, jednak często jest zbyt skomplikowana, kosztowna lub mało precyzyjna, aby mogła konkurować z tradycyjnymi metodami produkcji na dużą skalę. Nowa firma o nazwie Freeform, zasilana inwestycją w wysokości 14 milionów dolarów od Nvidii i Boeinga, planuje to zmienić. Freeform obiecuje rewolucję w metalowym druku 3D, otwierając nowe możliwości dla różnych gałęzi przemysłu dzięki zaawansowanej technologii — a przy tym korzystając z osiągnięć sztucznej inteligencji.
Doświadczenie z SpaceX kluczem do innowacji
Założyciele Freeform, Erik Palitsch (CEO) oraz TJ Ronacher (prezes), to nie nowicjusze w branży. Pracowali wcześniej w SpaceX, będąc odpowiedzialnymi za główne projekty technologiczne, takie jak silniki Merlin. Tam też zetknęli się z potencjałem, jaki niesie ze sobą drukowanie metalu w 3D, ale również napotkali na liczne ograniczenia tej technologii.
Palitsch wyjaśnia, że choć druk metalowy mógłby zrewolucjonizować przemysł produkcji, jego adopcja była dotychczas wolna, a sukcesy — marginalne. Główne problemy to niska i nierówna jakość, bardzo wolna prędkość druku i koszty, które były astronomiczne. Maszyny do druku 3D z metalu są bardzo drogie, a ich efektywność często pozostawia wiele do życzenia.
Nowe podejście do druku metalowego
Freeform postawiło na całkowicie nowe podejście — zamiast sprzedawać maszyny, które użytkownicy musieliby opanować od zera, firma proponuje usługę druku 3D. Zamiast modelu biznesowego opartego na sprzedaży maszyn i oprogramowania, Freeform oferuje drukowanie jako usługę, korzystając z własnych, zaawansowanych technologicznie systemów.
Istotnym błędem, który popełniali dotychczas producenci, było próbowanie podejścia znanego z konwencjonalnych maszyn, takich jak urządzenia CNC. Jednak drukowanie metalowe to zupełnie inna technologia, wyjaśnia Palitsch. Proces topienia metalowego proszku laserem jest niezwykle złożony i wymaga bardziej zaawansowanego podejścia.
Zamknięta pętla kontrolna i sztuczna inteligencja
Sednem innowacji Freeform jest system druku 3D działający w tzw. „zamkniętej pętli”. Maszyna monitoruje proces druku w czasie rzeczywistym na skalę mikrosekundową, dostosowując parametry tak, aby osiągnąć pożądane efekty. To podejście pozwala na uzyskanie znacznie lepszej jakości druku, zbliżonej do standardów wymaganych w firmach takich jak SpaceX.
Freeform wyróżnia się dwoma kluczowymi osiągnięciami technologicznymi: systemem sprzężenia zwrotnego oraz sztuczną inteligencją, która tym systemem zarządza. Dzięki zaawansowanej technologii komputerowego widzenia, system Freeform analizuje dane w czasie rzeczywistym, co zapewnia precyzyjny kontrolę nad jakością druku.
– „Nasza technologia opiera się na ultraszybkim przetwarzaniu danych, które odbywa się na poziomie mikrosekund. Wszystkie te informacje są przetwarzane przez nowoczesne układy FPGA i GPU. Musieliśmy zbudować cały ten system od podstaw, korzystając z technologii, które stały się dostępne dopiero w ostatnich latach” — mówi Palitsch.
Takie podejście pozwala na szybkie i precyzyjne drukowanie nawet najbardziej złożonych kształtów, jednocześnie eliminując problemy z jakością, które dotychczas były zmorą branży.
Sztuczna inteligencja w służbie druku 3D
Kluczowym elementem systemu Freeform jest sztuczna inteligencja, która nadzoruje proces druku. Aby osiągnąć tak wysoką jakość monitoringu, firma musiała stworzyć specjalne modele uczenia maszynowego, które są w stanie działać w czasie rzeczywistym. Latencja, czyli opóźnienie, musiała zostać zminimalizowana do ułamków sekundy. Klasyczne rozwiązania dostępne na rynku nie były w stanie sprostać tym wymaganiom, dlatego Freeform zbudowało swój własny system, oparty na zaawansowanym przetwarzaniu danych przez GPU i FPGA.
Tasso Lappas, były CTO Velo3D i obecny współzałożyciel Freeform, podkreśla, że do pełnej kontroli nad procesem druku potrzebne były zupełnie nowe zestawy danych. Freeform stworzył własną platformę telemetryczną, która zbiera i przetwarza dane na niespotykaną dotąd skalę. Dzięki temu firma dysponuje najbardziej rozbudowaną bazą danych na temat metalowego druku 3D na świecie, co przyciąga uwagę takich gigantów jak Boeing i Nvidia.
Inwestycje i perspektywy rozwoju
Boeing i Nvidia zainwestowali w Freeform łącznie 14 milionów dolarów, co pozwoli firmie na dalszy rozwój i skalowanie technologii. Inwestycje te nie ograniczają się jedynie do finansowego wsparcia. Nvidia dostarcza firmie dostęp do zaawansowanego sprzętu obliczeniowego, takiego jak układy H100, natomiast Boeing wspiera Freeform w procesie kwalifikacji dostawców. Obie firmy mają także stać się klientami Freeform, co pokazuje, jak dużą wagę przywiązuje się do tej nowej technologii.
Freeform planuje wykorzystywać swoją technologię w różnych sektorach przemysłu, od lotniczego, przez motoryzacyjny, po energetykę. Firma już teraz drukuje elementy dla przemysłu kosmicznego oraz motoryzacyjnego — w tym części silników rakietowych i układów wydechowych dla samochodów Formuły 1. Dzięki pozyskanemu finansowaniu Freeform zamierza opracować nową generację jeszcze szybszych drukarek oraz zwiększyć zatrudnienie do około 55 osób w ciągu najbliższego roku.
Podsumowanie
Freeform to firma, która ma szansę zrewolucjonizować branżę metalowego druku 3D, oferując bardziej wydajne, precyzyjne i dostępne cenowo rozwiązania. Dzięki zaawansowanej technologii opierającej się na sztucznej inteligencji i sprzężeniu zwrotnym, Freeform może otworzyć nowe możliwości dla wielu gałęzi przemysłu. Inwestycje gigantów takich jak Nvidia i Boeing, a także ambitne plany rozwoju, sugerują, że przyszłość druku 3D z metalu może być znacznie jaśniejsza, niż się dotąd wydawało.
