Pencetakan 3D Kecil, Suku Cadang Ultra Presisi untuk Dampak Besar

Mesin Fabrikasi Mikro Boston menggunakan teknologi yang dikembangkan bersama oleh profesor MIT Nicholas Fang untuk mencetak produk berukuran milimeter dengan detail skala mikron. Kredit: milik BMF Technologies

Inisiatif Profesor Nicholas Fang, Boston Micro Fabrication, menggunakan metode baru untuk memfokuskan cahaya untuk membuat printer yang sangat presisi.

Baik itu chip komputer, komponen smartphone, atau suku cadang kamera, perangkat keras di banyak produk semakin kecil. Tren ini memaksa perusahaan untuk menemukan cara baru untuk membuat suku cadang yang memberi makan dunia kita.

Masukkan Boston Micro Fabrikasi (BMF). Perusahaan ini didirikan bersama oleh Dengan Profesor Nicholas Fang pada tahun 2016 untuk meningkatkan resolusi dan akurasi pencetakan 3D. Hari ini BMF membantu pelanggan dalam perlombaan menuju suku cadang yang semakin kecil dengan menawarkan jenis printer baru yang digunakan untuk membuat elektronik, perangkat medis, chip mikofluida, dan banyak lagi.

Mesin perusahaan menggunakan teknologi yang dikembangkan bersama oleh Fang untuk mencetak produk berukuran milimeter dengan detail skala mikron – objek yang dapat Anda lihat dengan mata telanjang, tetapi detailnya mungkin ingin Anda bedakan.

Perusahaan mengatakan bahwa printer memungkinkan penciptaan potongan baru dengan geometri kecil dan kompleks dan fungsi yang sama sekali baru.

“Anda dapat mencetak hal-hal yang tidak dapat Anda modelkan,” kata John Kawola, CEO BMF. “Itulah alasan mengapa banyak orang berpikir tentang manufaktur aditif, karena mereka tidak dibatasi oleh batasan pemodelan. Ini memberi perusahaan kebebasan desain baru. ”

Mikroteknologi untuk dampak besar

Fang telah mempelajari sifat-sifat cahaya dan mikrofabrikasi selama lebih dari 20 tahun. Selama 10 tahun terakhir, ia telah menjadi anggota fakultas di MIT.

Sebagian besar karyanya, yang berlangsung di Laboratorium 3D Nanophotonics dan Nanofabrication, melibatkan mempelajari pendekatan pencetakan 3D umum yang memaparkan material ke cahaya untuk mengeraskannya, atau menyembuhkannya. Salah satu pendekatan tersebut, pemrosesan cahaya digital (DLP), menggunakan kilatan cahaya dari proyektor untuk menyembuhkan setiap lapisan bahan cetak.

BMF menggunakan lensa khusus untuk memfokuskan cahaya yang diproyeksikan ke skala yang jauh lebih kecil.

“Prosesnya memiliki banyak kesamaan dengan mikroskop biasa, kecuali bahwa kami menyediakan gambar digital alih-alih menerangi cahaya secara seragam di bawah mikroskop,” jelas Fang dari pendekatan BMF.

BMF juga telah mengembangkan desain baru dan sistem desain perangkat lunak untuk memindahkan platform pencetakan secara akurat selama produksi.

Untuk mulai melatih perusahaan, Fang bekerja dengan MIT’s Venture Mentoring Service dan mencari bimbingan dari alumni MIT dan anggota fakultas. Pada tahun 2017 perusahaan dipilih untuk melalui akselerator startup STEX25, yang dikelola oleh MIT Startup Exchange. Fang mengatakan pengalaman itu membantu BMF memikirkan peluang bisnis apa yang harus dikejar dan memperkenalkan para pendiri kepada mitra seperti Johnson dan Johnson dalam Program Ikatan Industri MIT.

Banyak klien pertama BMF adalah laboratorium penelitian universitas yang tertarik untuk mendorong batas pencetakan DLP. Sejak itu, BMF telah merilis platform pencetakan dengan kecepatan produksi yang lebih tinggi secara konsisten.

“Ini tentang memiliki teknologi yang dapat menyeimbangkan mendapatkan yang terbaik presisi dan finishing permukaan dimungkinkan bahkan dengan kemampuan untuk melakukan sesuatu yang layak di lingkungan produksi, ”kata Kawola.

BMF mengatakan teknologi pencetakannya, yang disebut proyeksi mikro-stereolitografi, menjadikannya satu-satunya perusahaan pencetakan 3D yang dapat menandingi akurasi injeksi. Hal ini memungkinkan pelanggan untuk menghindari memesan prangko kecil untuk produk dan prototipe baru, sebuah proses yang dapat memakan waktu dan sangat mahal – Kawola mengatakan prangko yang dibutuhkan untuk membuat beberapa bagian prangko BMF menghabiskan biaya hingga setengah juta dolar. Ini menjadikan pencetakan 3D sebagai opsi produksi yang paling ekonomis dan sederhana dalam banyak kasus.

Permintaan akan produk akhir yang lebih kecil juga secara langsung mendorong strategi pasar BMF. Beberapa perusahaan produk telah meminta BMF untuk membantu membuatnya termasuk chip mikrofluida, alat diagnostik bedah dan medis, komponen untuk headset realitas virtual, dan alat bantu dengar.

“Saya pikir contoh jejak audit benar-benar menunjukkan bagaimana permintaan untuk aplikasi akhir membuat industri melakukan berbagai hal dengan cara yang lebih terdistribusi dan dipersonalisasi,” kata Fang.

Skala produksi – bukan ukuran

BMF saat ini memiliki sekitar 100 mesin yang ditempatkan di sejumlah industri dan laboratorium penelitian. Perusahaan terutama menggunakan printer untuk memodifikasi produk baru, tetapi musim gugur yang lalu BMF merilis versi terbaru dari platform pencetakannya, microArch S240, yang disebutnya sebagai printer 3D mikropresisi “pertama dan satu-satunya” yang mampu produksi industri dalam jangka pendek.

Volume produksi platform tergantung pada ukuran bagian yang dibuat, tetapi Kawola mengatakan untuk bagian dengan panjang sekitar 3 milimeter, microArch 240 dapat menghasilkan sekitar 100.000 unit per tahun.

S240 adalah perampokan terbesar BMF ke dalam produksi skala industri hingga saat ini. Kawola menyadari bahwa lebih banyak inovasi diperlukan jika BMF ingin mulai memproduksi suku cadang untuk produk dengan volume lebih besar.

“Jika layak untuk volume yang lebih tinggi, seperti di banyak produk konsumen, [printing speed] dia harus lebih cepat, “kata Kawola.” Tapi kami tidak berpikir dia harus 10 kali lebih cepat. Jika tiga hingga lima kali lebih cepat, itu mulai layak secara ekonomi untuk produksi [ranges in the hundreds of thousands to millions per year]. “

Para pendiri tidak berpikir itu bertahun-tahun lagi untuk mencapai tonggak ini, terutama karena mereka percaya BMF akan terus memanfaatkan inovasi di industri yang menggunakan suku cadang yang sama dengan printer mereka.

“Apa yang baik untuk industri seperti kami, pencetakan 3D atau robotika atau lainnya yang terkait dengan perangkat keras, adalah bahwa kami semua memanfaatkan kekuatan transformasi dengan menjadi lebih ekonomis dan penglihatan artifisial dan artifisial menjadi lebih mudah bagi kami,” kata Kawola. “Proyektor DLP yang kami gunakan untuk sumber cahaya adalah hal yang sama yang digunakan di proyektor laptop atau proyektor yang Anda miliki untuk rumah Anda. Karena mereka mendapatkan resolusi yang lebih murah dan lebih tinggi, Anda tahu, bahwa resolusi 4k menjadi penggunaan industri yang nyata. kasus untuk proyektor DLP, jadi kami dapat membeli 4k, dan tiba-tiba area kami menjadi empat kali lebih besar. Itu berarti pada dasarnya Anda dapat pergi empat kali lebih cepat. “

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.