Trecutul domeniului printării 3D include numeroase exemple de companii care au pus bazele unui posibil viitor automatizat, însă acest vis este acum mai aproape ca oricând. Startup-ul californian Carbon a descoperit, dezvoltat și brevetat o nouă metodă de imprimare 3D, o tehnologie unică numită Digital Light Synthesis™ care le permite să imprime geometrii unice într-un mod continuu, obținând piese finale cu proprietăți izotrope și suprafețe netede. Totul este realizat cu ajutorul materialelor poliuretanice, care pot fi rigide sau flexibile și astfel pot satisface toate cerințele aplicațiilor care presupun realizarea de componente cu un mare impact. Echipa de designeri ai Carbon s-a asociat cu o companie din Minnesota ce produce echipamente medicale, precum și cu personal de laborator și asistență medicală de la Stanford și de asemenea cu un asistent de patologie de la Harvard cu scopul de a construi o strategie privind crearea unor tampoane nazale noi, de tipul celor folosite în testarea Covid-19, însă imprimabile prin tehnologie 3D. A fost nevoie de mai puțin de cinci zile pentru a avea un design aprobat de FDA (agenția guvernamentală americană pentru alimente și medicamente), după care producția a început în mai puțin de trei săptămâni. Cum a fost posibil așa ceva când singurele două companii internaționale care au încercat același lucru în timpul pandemiei au eșuat din cauza cererii și cerințelor mari? Răspunsul este chiar procesul de producție unic dezvoltat de Carbon.
Fast Company – cel mai important brand media internațional dedicat afacerilor progresiste, cu un accent editorial unic pe inovația în tehnologie, leadership și design – a acordat în 2020 startup-ului Carbon unul dintre premiile sale Innovation by Design, cu mențiunea că munca desfășurată de acesta este „o minune de design”. În spatele startup-ului este Joseph DeSimone, un cercetător în domeniul materialelor, chimist și inventator cu peste 200 de brevete la activ, cel care a făcut posibilă încă din 2013 tehnologia pe baza căreia sunt construite imprimantele Carbon. A fost o pură întâmplare faptul că în 2010 a intrat în biroul său cineva care i-a prezentat software-ul ce pe atunci se numea MakerBot. Trei ani mai târziu DeSimone a devenit co-fondatorul Carbon, o companie care combină complexitatea științei moleculare cu tehnologiile hardware și software pentru a avansa industria imprimării 3D dincolo de simpla prototipare, spre producția 3D.
Tehnologia din spatele imprimantelor 3D Carbon este fascinantă. DeSimone a prezentat CLIP (Continuous Liquid Interface Production) în cadrul unei conferințe TED Talk din 2015 – tehnologie care va revoluționa imprimarea 3D mulți ani de acum înainte. Pornind de la ideea că în procesul chimic al uscării cu UV, lumina poate provoca transformarea unui lichid în solid, iar oxigenul poate împiedica această transformare, Carbon a dezvoltat un sistem care folosește aceste două proprietăți simultan. Tehnologia CLIP funcționează astfel: un proiector emite raze UV printr-o fereastră într-un bazin cu material, făcând ca porțiunea care este „lovită“ de lumină să se întărească. Dar prin fereastră poate pătrunde și oxigenul, creând o „zonă moartă” chiar deasupra, unde materialul nu se poate întări. Aceasta are doar o treime din grosimea unui fir de păr uman, dar este suficientă pentru ca bazinul să poată fi reumplut cu material lichid pe măsură ce obiectul întărit se ridică deasupra zonei moarte, permițând astfel producția continuă a unui obiect 3D. Capul de imprimare 3D se ridică pe măsură ce modelul este construit cu ajutorul rășinii lichide. Fereastra prin care poate pătrunde oxigenul este transparentă și funcționează similar cu lentilele de contact. Prin controlul fluxului de oxigen se creează straturi subțiri din rășina care nu este întărită. Modelul este construit din rășină cu ajutorul luminii UV care este proiectată de jos în sus de un software special.
Startup-ul Carbon beneficiază de o susținere uimitoare – a obținut finanțare în valoare de 680 de milioane de dolari, proiectul în sine fiind evaluat la 2,4 miliarde de dolari. Procesul de imprimare 3D oferit de Carbon oferă posibilități nelimitate datorită aplicabilității în orice domeniu – fie că este vorba despre un automobil construit de Audi, fie că vorbim despre șei de bicicletă, despre tălpi pentru încălțămintea de la Adidas sau despre inserții personalizate pentru căștile purtate de atleți. DeSimone însuși declară cu mândrie că tehnologia Carbon este responsabilă pentru aproximativ 50% din producția celor mai mari furnizori de proteze dentare. Principalele avantaje ale tehnologiei CLIP sunt următoarele: imprimare de mare viteză care funcționează de 25 până la 100 de ori mai rapid decât tehnologiile anterioare, imprimare de înaltă calitate ca urmare a eliminării procesului mecanic de construcție strat cu strat, precum și o gamă mai variată de culori prin utilizarea materialelor polimerice. În timp ce viteza de imprimare 3D folosind metoda stereolitografică poate dura până la 11 ore și 30 de minute sau 3 ore și 30 de minute în cazul sinterizării selective cu laser (SLA), tehnologia CLIP poate reduce acest timp la numai 6 minute și jumătate pentru același model imprimat.
Era imprimării 3D lente, strat cu strat, s-a sfârșit – tehnologia va atinge de acum înainte noi posibilități. Phil DeSimone, fiul lui Joe DeSimone, numește acest proces care eficientizează la maxim procesele de producție drept „viitorul producției digitale”. Producătorii pot folosi această tehnologie pentru planificare, programare, managementul calității, controlul costurilor, fluxul de materiale și operațiunile de producție. Carbon înseamnă un pas înainte în producția eficientă, cu precizie milimetrică – nu ne rămâne decât să observăm cu entuziasm ceea ce se va realiza în continuare prin intermediul acestei tehnologii de ultimă oră.
