L’idée de l’impression 3D parallèle est incroyablement puissante.
Le reproche contre les imprimantes 3D a longtemps été qu'elles sont monumentalement plus lentes que les équipements de fabrication traditionnels à produire des unités finies, même si elles sont capables de créer des objets de n'importe quelle conception lors du prochain travail d'impression.
Cette lenteur a parfois été la raison pour laquelle l’impression 3D n’est pas envisagée comme option de fabrication, ainsi que l’indisponibilité des matériaux souhaités. Cependant, ces dernières années, l'éventail de la sélection de matériaux s'est considérablement élargi et comprend désormais de nombreux matériaux d'ingénierie populaires.
Il est désormais possible de fabriquer de nombreux types de pièces finales sur des imprimantes 3D, mais cela reste lent.
Mais cette contrainte peut être surmontée grâce au parallélisme. Si un seul appareil met deux heures pour produire une pièce, alors 100 appareils peuvent produire 50 pièces par heure. Gabe Bentz de Slant 3D l'explique bien dans sa conférence TEDxBoise 2018 :
J'ai récemment discuté avec Bentz pour en savoir plus sur ce concept et plus précisément sur ce qui se fait chez Slant 3D.
Bentz a expliqué que son entreprise, Slant 3D, tente de produire une opération de fabrication à grande échelle basée uniquement sur la technologie d'impression 3D. Il dit qu'ils exploitent désormais « la plus grande ferme d'impression 3D en Amérique du Nord », avec « quelques centaines de machines », toutes capables de fonctionner en parallèle pour produire des milliers de pièces à la demande.
Bentz affirme qu'ils se concentrent actuellement sur des travaux allant de 10 à 20,000 100,000 pièces, et acceptent même des travaux nécessitant XNUMX XNUMX pièces.
Tout cela fait partie d’un plan plus vaste, selon Bentz, qui aborde ce projet par étapes. « Print Farm Alpha », qui est maintenant terminé, a été l'étape où ils ont développé leur technologie de système agricole.
Imprimante 3D maçon
Cela inclut une imprimante 3D sur mesure, la Mason 3D Printer, qui a la capacité d’éjecter toute seule les pièces terminées.
J'ai demandé à Bentz de révéler les secrets de ce mécanisme d'éjection, mais il n'a pas dit grand-chose, car il s'agit d'un avantage stratégique clé. J'ai pu déterminer qu'il s'agissait d'un système sophistiqué d'adhésion au lit qui permet à la pièce d'être libérée sous une certaine forme de contrôle. Les pièces éjectées peuvent atterrir sur un tapis roulant pour être collectées.
Slant 3D a créé une solution logicielle personnalisée qui gère tous les appareils de la ferme en même temps. Ils ont pu développer un processus automatisé qui permet de gérer un nombre incroyable de 150 imprimantes 3D en direct par un seul opérateur.
Ferme d'impression bêta
Actuellement, Slant 3D est en train de construire « Print Farm Beta », qui est une version considérablement améliorée de l'équipement et du processus qu'ils ont développés au cours de Print Farm Alpha. L’objectif ici est de disposer d’un nombre incroyable de 800 imprimantes 3D simultanément et fonctionnant 24h/7 et XNUMXj/XNUMX. Selon l'arithmétique de Bentz, cela suggère qu'ils n'auraient besoin que d'une demi-douzaine de personnes pour gérer un tel site.
Une fois terminée, Print Farm Beta pourrait bien devenir la plus grande installation d'impression 3D au monde, dépassant peut-être les 500 machines de Prusa Research. Un diagramme conceptuel apparaît en haut. Bentz dit :
« Au cours de la prochaine année, nous terminerons la version bêta de Print Farm. Ce qui nous permettra d’atteindre le seuil de rentabilité avec un moulage par injection de près de 100,000 XNUMX pièces en moyenne. »
Impression 3D vs moulage par injection
Il s'agit d'un résultat intrigant, car Slant 3D serait alors en mesure d'accepter immédiatement une commande massive, puisque les opérations de moulage par injection concurrentes devraient attendre que les moules soient conçus, testés et produits. Pendant ce temps, il suffit d’envoyer des séries d’imprimantes 3D vers la prochaine tâche à exécuter.
J'ai demandé à Bentz s'ils vendaient l'imprimante 3D Mason, et la réponse est fondamentalement non. Cependant, ils vendront des unités individuelles aux clients afin qu'ils puissent tester les impressions pour simuler ce qu'ils recevraient de Print Farm Beta.
Bentz affirme que la configuration du réseau résoudra le problème de vitesse, mais l'industrie est désormais toujours confrontée au problème de conception. Avant de se lancer dans des impressions 3D aussi massives, les pièces devront être correctement conçues pour être produites sur des imprimantes 3D, et c'est une compétence encore assez rare de nos jours. Bentz dit :
« Si vous concevez pour l'impression 3D, vous souhaitez minimiser la surface et ne vous souciez pas du volume des pièces ; c'est tout le contraire de ce que l'on ferait avec le moulage par injection ! »
FFF pour l'impression 3D matricielle
J'ai demandé à Bentz pourquoi se concentrer sur l'impression 3D de style FFF alors qu'il existe d'autres processus d'impression 3D disponibles qui sont censés atteindre un débit élevé. Il estime que « FFF est la seule technologie d’impression 3D capable d’atteindre une échelle de production à un bon coût ».
Imprimer Ferme Gamma
J'ai demandé à Bentz quelle était la prochaine étape pour l'entreprise, et il m'a expliqué un bond assez spectaculaire pour la prochaine étape du développement de l'entreprise :
« Nous allons construire Print Farm Gamma pour servir d’entrepôt et de centre de distribution entièrement numérique. Cela permettra d’imprimer et d’expédier des pièces individuelles au même coût que si elles avaient été fabriquées par millions selon une fabrication traditionnelle. Cela signifiera que n’importe qui dans le monde pourra concevoir un produit, le faire fabriquer et le livrer à potentiellement des millions de personnes pour essentiellement le coût de l’hébergement d’un site Web.
Il y a de nombreuses années, j'ai écrit sur un concept futuriste que j'ai appelé « l' usine à tout faire », où une usine statique peut fonctionner 24h/24 et 7j/7 en fabriquant littéralement tout ce qui est demandé.
Il se peut que Slant 3D en construise un.
