3DM Digital Manufacturing svela la tecnologia laser che consente agli utenti di "puntare a una determinata lunghezza d'onda"

3DM Digital Manufacturing, sviluppatore di stampanti 3D e sorgenti di luce laser, ha presentato una nuova tecnologia che consente agli utilizzatori di ottimizzare il proprio laser di stampa 3D con sinterizzazione laser selettiva (SLS) per lavorare con un materiale o un'applicazione specifica.

Rispetto ai raggi di CO2 o di fibra, si dice che il laser personalizzabile di 3DM produca parti ad alta risoluzione con proprietà meccaniche migliorate in tempi di consegna ridotti. Dopo aver ottimizzato completamente la propria tecnologia in ambito ricerca e sviluppo, l'azienda si sta ora preparando a introdurla sul mercato attraverso il lancio di macchine di proprietà. Una volta rilasciati, si prevede che faciliteranno vari casi d’uso della stampa 3D in cui la personalizzazione è fondamentale.

“Ciò che ci rende unici è che produciamo i nostri laser”, spiega Ido Eylon, CEO di 3DM Digital Manufacturing. “Non utilizziamo laser a CO2 o a fibra o qualcosa del genere, in realtà produciamo i nostri laser che consentono agli utenti di puntare a una determinata lunghezza d'onda che meglio si adatta al loro materiale plastico. Questa è la differenza alla base della nostra tecnologia.”

Innovazione laser SLS a 3DM

Sebbene 3DM sia stata fondata nominalmente in Israele nel 2016, le radici della sua tecnologia risalgono a molto tempo prima, al suo azionista di maggioranza, il Dr. Daniel Majer. Laureato al Weizmann Institute of Science, il fondatore di 3DM ha dedicato 30 anni alla ricerca e sviluppo di componenti elettro-ottici, impegnandosi anche nello sviluppo del laser e trascorrendo quasi un decennio lavorando sulla stampa 3D.

Basandosi sulla ricerca di Majer, 3DM ha ora sviluppato un laser pronto per il mercato che consente la fusione di polveri polimeriche a velocità fino a dieci volte più veloci rispetto alle tecnologie di stampa esistenti. Inoltre, si dice che la tecnologia sia in grado di trasformare i materiali termoplastici in parti con una risoluzione molto migliore rispetto alle attuali stampanti leader, in un modo che potrebbe aprire nuovi mercati alla stampa 3D industriale.

In particolare, 3DM ritiene che la stampa 3D possa assumere una quota maggiore del mercato globale della produzione di polimeri, valutato nel 2019 a 570 miliardi di dollari. Sebbene “l’insufficiente innovazione tecnologica” abbia limitato la stampa 3D industriale a “solo una piccola percentuale di questo mercato”, l’azienda afferma che il basso costo e l’elevata scalabilità della sua tecnologia hanno il potenziale per cambiare la situazione.

Sebbene 3DM sia nata inizialmente come società incubatrice di Terralab Ventures, che possiede ancora circa il 23% delle sue azioni, da allora è stata scorporata ed è stata quotata alla Borsa di Tel Aviv. L'accordo, che ha visto l'IPO dell'azienda concludersi entro giugno 2021, ha fruttato circa 13 milioni di dollari, finanziando il lancio dei suoi primi prodotti commerciali.

Come funziona la tecnologia 3DM?

Quindi, in cosa differisce esattamente il laser proprietario di 3DM dagli altri sul mercato? Ebbene, la sorgente luminosa stessa è essenzialmente formata da una serie di minuscoli laser a cascata quantistica (QCL) più piccoli di un chicco di riso. Ognuno di questi emette alcuni watt di energia, la cui lunghezza d'onda può essere personalizzata per adattarsi a un dato materiale e al modo in cui sono disposti gli strati delle parti.

A differenza dei laser CO2 convenzionali, che sono fissati a una determinata lunghezza d’onda, 3DM afferma che la sua tecnologia consente un assorbimento laser più efficiente (e potenzialmente molto più veloce). L’azienda sottolinea inoltre che il suo laser produce parti con un livello molto elevato di finitura superficiale e come la flessibilità della lunghezza d’onda prevista lo renda compatibile con un pool più ampio di materiali.

In sostanza, 3DM ha trasformato i suoi laser in un prodotto commerciabile fissandoli a un assieme composto da un meccanismo di raffreddamento, un driver e una lente per formare un modulo laser. Alcuni di questi possono poi essere combinati in un’unità a fascio, in grado di creare il primo spot a più lunghezze d’onda su una data polvere durante la stampa 3D e di consentire la scrittura delle geometrie delle parti. A sua volta, combinando quattro unità fascio per creare una testina di stampa 3DM.

Con la sua prima iterazione del prodotto, l’azienda ha combinato quattro teste di trave, utilizzando un algoritmo di cucitura per garantire che non vi siano spazi tra le zone. Detto questo, l’azienda afferma che il suo approccio è scalabile, con l’introduzione di più raggi che potrebbero aumentare la velocità di stampa 3D. Nei test condotti da terzi, la tecnologia ha persino prodotto parti con proprietà meccaniche migliori rispetto a quelle di altre importanti stampanti SLS.