La fotosintesi ibrida di Axtra3D offre scala, velocità e risoluzione

Non capita tutti i giorni di parlare di una nuova tecnologia di stampa 3D. Le aziende rilasciano aggiornamenti software e nuovi modelli hardware, ma una nuova tecnologia sul mercato è un evento speciale. Ecco perché siamo entusiasti di esplorare una nuova tecnologia additiva sviluppata da Axtra3D chiamata Hybrid PhotoSynthesis (HPS), che si dice possa “superare i limiti di SLA, DLP e LCD”.

Prima di immergerci nei dettagli del processo brevettato dall’azienda e della sua soluzione basata su HPS, Lumia X1, conosciamo un po’ meglio Axtra3D. Fondata nel 2021 dal veterano dell’AM Gianni Zitelli e dal leader tecnico Praveen Tummala, Axtra3D ha sede a Charlotte, nella Carolina del Nord e gestisce una struttura di ricerca e sviluppo qui in Italia, a Vicenza. L’azienda è stata lanciata con l’obiettivo di commercializzare la sua tecnologia di fotosintesi ibrida e di rendere la fotopolimerizzazione più praticabile per la produzione ad alto rendimento. 

Nel giro di appena un anno dal suo lancio, la giovane azienda aveva già fatto notevoli progressi: raccogliendo 6,25 milioni di dollari in un round di finanziamento di serie A alla fine del 2022 e presentando le sue stampanti della serie X1 al settore AM al Formnext 2022. Oggi, l’azienda detiene 12 brevetti e ha iniziato le spedizioni delle sue prime stampanti 3D. Proprio il mese scorso, la società ha anche firmato un accordo di partnership con il rivenditore di stampanti 3D Nota3D per distribuire il Lumia X1. In breve, Axtra3D ha fatto molta strada in breve tempo.

Il rapido progresso di Axtra3D è stato guidato dalla missione dell’azienda di introdurre una tecnologia che risolva, una volta per tutte, i compromessi tra stereolitografia (SLA) e Digital Light Processing (DLP). In altre parole, ha sviluppato un processo di fotopolimerizzazione che offre su scala, qualità della superficie, velocità di produzione e affidabilità.

Superare i limiti di SLA e DLP

Sebbene sia le tecnologie SLA che DLP siano progredite nel corso degli anni, ciascuna tecnologia presenta ancora i suoi limiti. In generale, la SLA offre una risoluzione e una qualità di stampa eccellenti, ma soffre in termini di velocità di stampa e produttività. DLP, d’altro canto, presenta il problema opposto, poiché fornisce un mezzo per la produzione ad alto rendimento ma ha una risoluzione limitata.

In che modo Axtra3D è riuscito a risolvere le sfide sia dello SLA che del DLP? Si tratta della sua suite di tecnologie brevettate: Hybrid PhotoSynthesis (HPS), TruLayer Technology e Intelli-Cartridge. 

Hybrid PhotoSynthesis è una tecnologia del motore leggero che combina il processo laser SLA con un generatore di immagini DLP. In questo sistema coassiale, entrambe le sorgenti luminose funzionano simultaneamente, polimerizzando la resina utilizzando la stessa lunghezza d’onda e lo stesso piano dell’immagine. Nel processo HPS, il proiettore di luce polimerizza la maggior parte dello strato, mentre il laser polimerizza contemporaneamente i contorni dello strato con un elevato grado di precisione. Con questo duplice approccio, gli utenti possono ottenere risoluzioni di grado SLA (nell’ordine di 45 micron) sfruttando al tempo stesso la velocità della proiezione della luce.

Oltre al processo HPS, Axtra3D ha anche sviluppato una funzionalità brevettata che accelera la produttività di stampa riducendo i ritardi tra gli strati. Questa funzionalità, chiamata tecnologia TruLayer, è costituita da tre sensori incorporati in una lastra di vetro sotto la membrana della stampante. TruLayer consente il rapido distacco dello strato di stampa dalla membrana della vasca, accelerando i tempi tra uno strato e l’altro. Secondo Axtra3D, questa innovazione raddoppia la velocità di stampa senza compromettere la qualità e la precisione di stampa.

La piattaforma unica dell’azienda tiene conto anche delle diverse scale di oggetti stampati nonché dell’ampia varietà di materiali diversi che verranno utilizzati dai suoi clienti. Grazie alla tecnologia TruLayer, anche le sezioni trasversali di grandi dimensioni possono essere rimosse rapidamente dalla membrana, mentre una “membrana vasca di qualità duratura” offre una durata superiore e può gestire anche materiali in resina altamente viscosi.

Paul Spoliansky, CRO di Axtra3D, dice della tecnologia TruLayer: “Siamo in grado di eliminare i tempi di attesa standard e aspettare solo il tempo necessario, perché in realtà riceviamo feedback in tempo reale da quei sensori. Quando attiviamo questa tecnologia, [iniziamo] a vedere che siamo in grado di raddoppiare la velocità dei principali concorrenti nel settore”.

Ultimo ma certamente non meno importante è Intelli-Cartridge di Axtra3D, un sistema di gestione della resina con molte funzioni automatizzate, come dosaggio, agitazione, riscaldamento e filtraggio. La cartuccia Intelli ottimizza essenzialmente la gestione della resina da parte dell’utente aumentando la quantità di resina che la stampante può contenere (fino a otto litri), erogando automaticamente la resina nella vasca, mescolando e riscaldando costantemente il materiale e infine rimuovendo e filtrando la resina extra per usi futuri. Questa funzionalità automatizzata rende le stampe su larga scala e i cicli di produzione di volumi più elevati più fattibili per gli utenti.

Presentazione del Lumia X1

Tutte e tre le tecnologie si uniscono nel prodotto di punta di Axtra3D: la stampante 3D Lumia X1. Progettato per la produzione non presidiata, Lumia X1 offre scalabilità, risoluzione e velocità per una vasta gamma di applicazioni, tra cui prototipazione, attrezzature e parti di produzione. 

In termini di dimensioni, la macchina ha un volume di costruzione di 249 x 140 x 495 mm, rivaleggiando (e addirittura superando) le dimensioni di molti sistemi DLP 4K. Allo stesso tempo, offre capacità di stampa con una risoluzione più elevata nell’ordine di 45 micron. Axtra3D afferma che il suo sistema è quindi in media 2,5 volte più grande rispetto ai sistemi in resina concorrenti con la risoluzione equivalente.

Il sistema si distingue anche per la sua velocità di stampa, resa possibile sia dall’approccio ibrido della fotopolimerizzazione che dalla tecnologia TruLayer dell’azienda, che riduce al minimo i tempi di inattività tra ogni strato. Altre caratteristiche integrate nel Lumia X1 includono una fotocamera da camera 4K per visualizzazioni dettagliate delle stampe, un’interfaccia ampia e intuitiva e sistemi di sicurezza come ventilazione, sistema di interblocco magnetico, finestra con protezione UV e pulsante di arresto di emergenza.

Il sistema industriale è disponibile con una configurazione a materiali chiusi o aperti, consentendo agli utenti di sfruttare l’alta risoluzione e la scala della macchina con un’ampia gamma di resine, comprese resine riempite e non caricate di varia viscosità (comprese resine riempite con ceramica). L’azienda afferma: “Con la disponibilità di sempre più materiali per la stampa 3D, il Lumia X1 è ben posizionato per offrire l’accesso alla più ampia varietà di questi materiali ‘futuri'”.

Portare qualcosa di nuovo in tavola

Come abbiamo detto, gran parte dell’obiettivo di Axtra3D è quello di portare qualcosa di nuovo sul tavolo, che offra agli utilizzatori dell’AM una gamma più ampia di vantaggi rispetto alle tecnologie esistenti. “Gli esperti del settore sanno che la tecnologia nuova e innovativa non si presenta così spesso, contrariamente a quanto afferma la maggior parte degli OEM di stampa 3D”, afferma l’azienda. “Riteniamo che molti laboratori di prototipazione rapida e agenzie di servizi stessero aspettando qualcosa di veramente nuovo e dirompente. Questo è. È qui.”

Axtra3D sta cercando di differenziarsi anche in altri modi, non solo offrendo una tecnologia totalmente aperta sia nei parametri che nei materiali, ma anche attraverso i servizi che offre. Nelle parole dell’azienda, si vuole “sconvolgere lo status quo” del servizio sul campo fornendo supporto 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con tempi di risposta alle richieste entro 60 minuti. L’azienda prevede inoltre di integrare la realtà aumentata (AR) nei suoi servizi di manutenzione, in modo che i problemi tecnici possano essere risolti da remoto. 

In definitiva, per un’azienda che è sulla scena da soli due anni, Axtra3D sta avendo un impatto piuttosto grande. L’approccio ibrido dell’azienda alla fotopolimerizzazione potrebbe aprire la tecnologia a più utenti e a più applicazioni su scala industriale, poiché i produttori possono beneficiare di velocità di stampa elevate e finiture di qualità superiore (riducendo i requisiti di post-elaborazione). Se sei interessato a saperne di più sulla sua tecnologia Hybrid PhotoSynthesis o a vedere i risultati delle sue capacità ad alta risoluzione, puoi contattare l’azienda per una demo dal vivo o richiedere una parte campione.