#Startup3D: Phase3D e la sua soluzione di ispezione in tempo reale per la stampa 3D

Un aspetto fondamentale nel settore della produzione additiva è la qualità dei pezzi finali. A seconda della tecnologia di stampa 3D utilizzata e dell’applicazione prevista, questo aspetto sarà ottenibile più o meno facilmente. Nei sistemi basati su letto di polvere, è essenziale avere un’ampia comprensione della tecnologia. Questo va dalla progettazione dei modelli alla produzione dei pezzi finali, per ridurre al minimo il rischio di errori. In questo contesto, la startup di Chicago Phase3D ha sviluppato una soluzione per l’ispezione in tempo reale del processo di produzione. Il sistema è compatibile con le tecnologie Powder Bed Fusion e con la stampa 3D Binder Jetting. Abbiamo parlato con il CEO per saperne di più su questa soluzione e su come può rilevare le anomalie durante la produzione additiva per ottenere la migliore qualità possibile.

3DN: Può presentarsi e raccontarci come è entrato in contatto con la stampa 3D?

Mi chiamo Niall O’Dowd e sono il CEO e fondatore di Phase3D. Sono affascinato dalla stampa 3D dal 2010, quando ho avuto accesso per la prima volta a questa tecnologia. Da allora il mio rapporto con la stampa 3D è stato sia come hobby che come strumento di produzione industriale. Da piccolo ero ossessionato dal CAD e vedere il mio primo progetto di scultura prendere vita utilizzando una stampante 3D desktop (MakerBot Cupcake) per la mostra d’arte del mio liceo è stato incredibile. Ho progettato una serie di diversi pezzi e ci sono volute diverse iterazioni di progettazione e fabbricazione per ottenere il giusto adattamento. All’epoca non me ne rendevo conto, ma la possibilità di passare dall’immaginazione alla realtà in modo così rapido e fluido è stata l’inizio del mio percorso con le tecnologie additive.

La mia passione per la progettazione di sculture si è trasformata in amore per l’ingegneria, che mi ha portato a conseguire una laurea in ingegneria meccanica. Durante il mio corso di laurea, le tecnologie additive sono rapidamente progredite in termini di natura e portata grazie a una serie di applicazioni industriali. I processi di produzione additiva si sono rivelati una risorsa preziosa per i miei corsi di robotica al Rochester Institute of Technology.

Ho deciso di continuare la mia formazione con un dottorato di ricerca in monitoraggio della salute strutturale (SHM), il campo della valutazione non distruttiva per rilevare e prevedere i guasti nei componenti fabbricati. Finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, ho inventato una tecnologia di monitoraggio in situ che ha creato un sistema SHM ripetibile, calibrabile e basato su unità per rilevare difetti di dimensioni micrometriche formatisi durante il processo di stampa 3D. Dopo aver completato con successo il mio dottorato, ho fatto il passo successivo: commercializzare questa tecnologia fondando Phase3D.

3DN: Cos’è Phase3D e come è nata l’idea?

Phase3D è una startup fondata nel 2021 e finanziata dall’Office of Advanced Manufacturing del Dipartimento dell’Energia, dalla National Science Foundation e dal Dipartimento della Difesa. La nostra missione è quella di potenziare gli utenti dei processi Powder Bed Fusion (PBF), fornendo una tecnologia affidabile per assicurare la qualità dei pezzi. Ci concentriamo in particolare su mercati critici come quello aerospaziale, medicale, nucleare, energetico e automobilistico.

L’azienda si impegna a fornire all’industria manifatturiera avanzata metodi basati sui dati per garantire la qualità dei pezzi. Il nostro prodotto di punta, Fringe, è un sistema di visione computerizzata che ispeziona ogni strato di stampa per qualsiasi processo PBF per classificare i difetti e certificare la qualità del pezzo.

Il nostro team è stato testimone in prima persona della potenza dell’Additive Manufacturing (AM) e dell’impatto che la nostra tecnologia Fringe può avere sul mondo. I problemi di affidabilità, ripetibilità e qualità dei pezzi continuano a ostacolare una più ampia adozione della stampa 3D per molte applicazioni potenziali. Ho fondato aPhase3D per contribuire ad accelerare l’adozione e ad entrare nella prossima fase della tecnologia additiva: parti di livello produttivo. Crediamo che con un’ispezione in situ accurata e affidabile, supportata da dati, le parti possano essere certificate in tempo reale e quindi integrate più rapidamente nella catena di fornitura.

Inoltre, poiché l’AM continua a espandersi nella produzione di pezzi mission-critical, la standardizzazione e la certificazione diventano un prerequisito. Mentre la produzione tradizionale dispone di misure di controllo della qualità collaudate e affidabili, la velocità dell’innovazione nella stampa 3D ha fatto sì che la certificazione e gli standard di qualità siano rimasti un po’ indietro. È qui che entra in gioco Phase3D.

3DN: Può dirci di più sulla soluzione “Fringe”, come funziona?

Fringe è una soluzione di ispezione in situ in tempo reale per i processi AM a base di polveri che fornisce alle aziende misurazioni oggettive del processo produttivo. La tecnologia utilizza la luce strutturata per misurare la polvere e la superficie fusa o incollata in misure reali, in micron. Gli utenti di Fringe hanno la possibilità di raccogliere e analizzare i dati di ogni strato di ogni pezzo in ogni processo di produzione. Phase3D lavora per eliminare le barriere riguardo ai processi di stampa 3D che ne ostacolano l’adozione.

Tecnici, ingegneri, progettisti, manager e team QA utilizzano Fringe in una serie di applicazioni avanzate per raccogliere dati affidabili e di alta qualità. In officina, i tecnici usano Fringe per ridurre i tempi di consegna e identificare l’origine dei guasti di produzione quando si verificano. Inoltre, fornisce dati utili ai progettisti di pezzi per accelerare le iterazioni di progettazione, grazie a dati oggettivi su cosa è successo e dove durante la produzione. I manager utilizzano i dati di Fringe per aumentare l’utilizzo delle macchine e garantire la qualità complessiva dei pezzi destinati all’uso finale, che possono poi essere trasmessi al team di controllo qualità.

3DN: Quali vantaggi offre al processo di stampa 3D?

Fringe offre misure quantificabili, ripetibili e calibrabili per i processi PBF. Aggiungendo misure oggettive ai processi di produzione, le tecnologie additive possono finalmente raggiungere il loro vero potenziale per la produzione di parti critiche. Un’azienda che installa Fringe può prendere decisioni critiche più rapidamente. Un esempio è l’identificazione del momento in cui un pezzo sta per guastarsi a causa di un’anomalia individuata dallo strumento durante la produzione. Il tecnico può interrompere il processo, risolvere il problema e riavviarlo in pochi minuti o ore, invece di identificare il pezzo difettoso durante il controllo qualità e perdere settimane, se non mesi.

Il sistema di monitoraggio in situ di Phase3D elimina l’ipotesi che lo strato di polvere sia piatto durante il processo di produzione, fornendo misurazioni accurate del processo di diffusione e fusione della polvere. Ciò consente agli utenti di comprendere il processo di produzione e di migliorare la produttività. L’obiettivo, in un futuro non troppo lontano, è quello di ottenere pezzi qualificati alla nascita per applicazioni di uso critico.

3DN: A quali mercati e applicazioni si rivolge Phase3D?

Phase3D si concentra sull’aggiunta di valore all’avanguardia della stampa 3D, per le strutture di ricerca e sviluppo e di produzione. Istituti di ricerca come il Marshall Space Flight Center della NASA, l’Air Force Research Lab e l’Oak Ridge National Lab utilizzano Fringe. Ciò consente di comprendere a fondo l’interazione tra la polvere e il pezzo, registrando le anomalie del processo e correlando le condizioni di stampa alle prestazioni del pezzo. I settori produttivi in cui la qualità e l’efficienza dei pezzi sono fondamentali, come l’aerospaziale, i dispositivi medici, il nucleare e l’energia, traggono grandi vantaggi dai sistemi di qualità documentati e basati sui dati offerti da Fringe.

3DN: Qualche ultima parola per i lettori?

La nostra missione è quella di potenziare il settore della produzione additiva fornendo una tecnologia affidabile per l’assicurazione della qualità dei pezzi. Il nostro team parteciperà agli eventi del settore per tutto il 2024. Per essere sempre aggiornati sulle nostre attività, visitate il nostro sito web. Infine, il nostro team di ingegneri, sviluppatori e leader di pensiero è in continua crescita: se volete lavorare con un team appassionato e dinamico, date un’occhiata alle offerte di lavoro che abbiamo pubblicato su LinkedIn.

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*Crediti per tutte le foto: Phase3D