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Apr 28, 2023

[ENTREVISTA] El fundador fotocéntrico Paul Holt: desenmascarando al millón invisible

La impresión 3D basada en resina es un segmento sólido en el mundo de la fabricación aditiva,

La impresión 3D basada en resina es un segmento sólido en el mundo de la fabricación aditiva, pero no siempre fue así, según Paul Holt, fundador y director gerente de Photocentric. En una entrevista exclusiva con 3D Printing Industry, Holt compartió sus puntos de vista únicos sobre la evolución de la industria, la tecnología de punta de Photocentric y el cambiante panorama competitivo.

La resina es "la forma obvia en que funcionará la fabricación en masa", dice Holt.

Las nociones obsoletas sobre la impresión 3D de resina, como una "técnica de fabricación efímera" destinada a ser descartada después de algunos usos, ya no son válidas. "Los conceptos iniciales, o las mentiras que se propagaron sobre los termoestables, se debieron al hecho de que los mecanismos de fabricación no sobrevivieron al cuidado posterior y las formulaciones no eran lo suficientemente resistentes".

Con los avances tecnológicos, la resina está demostrando su validez como material de fabricación, capaz de resistir mucho más que sus homólogos termoplásticos, afirma Holt.

El "cuidado posterior" o el procesamiento posterior se refiere a los métodos realizados después de la impresión 3D, incluidas las técnicas de curado y acabado para estabilizar el objeto. Los 'termoplásticos' son un tipo de polímero plástico que se vuelve moldeable a una cierta temperatura elevada y se solidifica al enfriarse, generalmente se usa en la impresión 3D FDM.

Curiosamente, Holt señaló una paranoia frecuente con respecto a los efectos a largo plazo de la resina, especialmente si se ingiere. Este concepto erróneo, argumentó, es infundado. Elaboró ​​con el ejemplo de los empastes dentales, una aplicación comúnmente aceptada para compuestos fotocurables a la luz del día similares a los que se usan en la impresión 3D de resina. Y no es raro que una limadura se suelte y sea tragada por el usuario. ¿El punto? El miedo en torno a la resina se debe más a la falta de familiaridad y la falta de precedentes que a cualquier evidencia científica sólida, con UDMA / TEGDMA ampliamente utilizados en la industria dental.

El enfoque evolutivo de Photocentric: ¿cómo se pasa de los sellos a la impresión 3D?

"Photocentric es único tanto en su capacidad para tener éxito como para fracasar, ya que solo vende productos que fabrica e inventa", dice Holt.

Fundada en 2002, Photocentric se centró inicialmente en un producto para facilitar la fabricación de sellos, inventando fotopolímeros únicos, fotopolímeros rápidos y un método para codificar estos polímeros mediante pantallas LCD. Gradualmente, su investigación condujo a la creación de imágenes multicapa, abriendo la puerta a la impresión 3D.

Según Holt, dos importantes inventos relacionados con la artesanía llevaron a la empresa a experimentar con la impresión 3D. Primero, desarrollaron polímeros muy rápidos. Luego, crearon maquinaria autónoma para procesar el gran volumen de polímeros que usaban con fines artesanales. Estos avances les ayudaron a construir su primera impresora 3D y comenzar su viaje en la fabricación aditiva.

En retrospectiva, el camino tomado por Photocentric podría haber parecido "completamente ilógico", tal vez incluso recordando el viejo chiste sobre cómo ir de un lugar a otro, "si fueras tú, no empezaría desde aquí". En retrospectiva, Holt dice que la ruta tiene mucho sentido; de hecho, existen muchos paralelismos entre la artesanía y las industrias de impresión 3D.

"Es mucho más exitoso [copiar] los modelos probados de las personas", dijo, señalando el historial de Apple de mejorar los productos existentes y el riesgo que corren los pioneros cuando comercializan un producto genuinamente nuevo.

Romper el molde de las baterías con la fabricación aditiva: la visión de Photocentric

Sin miedo a forjar su propio camino, la investigación de Photocentric sobre baterías impresas en 3D ejemplifica esta visión. Holt destacó el potencial cambio de juego de crear baterías tridimensionales que se pueden moldear en cualquier forma y lograr un contacto interfacial mucho mayor. Sin embargo, enfatizó que cualquier innovación en este espacio debe cumplir con dos criterios centrales: deben ser baratos y producibles en grandes cantidades. Cualquier tecnología que no cumpla con estas condiciones está, como dice Holt, "muerta al llegar".

"Las baterías se fabrican esencialmente recubriendo dos caras con una suspensión, una con litio y la otra con carbón. Las empujas juntas con un separador y las enrollas, aumentando el área de interfaz de carga", dice Holt.

Piense en ello como pintar dos caras en una hoja de papel, luego enrollarla en un cilindro: el 'área de interfaz de carga' de la que habla es similar al área de superficie del papel. Cuanto más grande sea esta área, más carga podrá contener la batería y más rápido podrá descargarse o recargarse. Es una solución efectiva pero bidimensional para un problema tridimensional.

"Si miras las baterías en tres dimensiones, te das cuenta de que no estás limitado a aumentar el área. Podrías aprovechar todo el volumen, creando nuevas formas, como hueveras interconectadas, columnas o colinas y valles ondulantes. toda el área del contorno se convierte en una paleta para el diseño, que cambia según desee una carga rápida, una descarga rápida o retener mucha corriente", explica Holt.

La impresión 3D permite experimentar con electrodos más gruesos, que ofrecen ventajas significativas pero que siempre han sido difíciles de secar de manera eficiente mediante procesos convencionales. Rompiendo con las restricciones de los procesos de fabricación tradicionales, la fabricación aditiva podría facilitar tipos completamente nuevos de baterías, lo que podría crear una oportunidad revolucionaria en la industria.

La ambición de Holt no se detiene en la innovación de productos. Visualiza un futuro en el que todo el proceso de fabricación esté automatizado, desde la entrada de archivos digitales hasta la salida empaquetada. Apodado "Proyecto Jeni", esta iniciativa es el enfoque principal de Photocentric y, como predice Holt, el "proyecto individual más grande" en el que trabajará en su vida.

El proyecto surgió de la experiencia de la empresa durante el COVID de fabricación de alto volumen y las valiosas lecciones que enseñó. Holt bromea: "A medida que lo escalas, obtienes más personas y luego tienes más problemas". En otras palabras, aumentar la escala de producción podría amplificar los problemas que dependen del ser humano, un desafío inherente en el sector de la impresión 3D.

Holt reconoce que el viaje hacia este futuro no será fácil. Hay numerosos pequeños desafíos e incertidumbres para navegar, y es importante darse cuenta de que no existe una solución única para todos los productos. Sin embargo, los beneficios potenciales de la fabricación totalmente automatizada, de alto volumen y bajo costo son tan profundos que el esfuerzo sin duda vale la pena. La visión de Holt para Photocentric es nada menos que una revolución en la impresión 3D de resina, redefiniendo el futuro de la fabricación.

Desde la invención de la impresión 3D LCD hasta la venta de millones de máquinas

Photocentric es conocido por su innovador invento de la impresión 3D LCD. "Es realmente difícil recordar cómo era el mundo antes de LCD. Estos procesos estaban tan bien establecidos que parecía que no había alternativa", dice Holt. A pesar del escepticismo inicial, la impresión 3D LCD ha demostrado desde entonces ser un gran facilitador, lanzando numerosas máquinas nuevas al mercado y convirtiéndose en una de las influencias disruptivas más significativas en los últimos cinco años.

En un bullicioso mercado global de impresión 3D repleto de nuevos competidores, Photocentric se encuentra en una posición única, forjando su nicho al pensar de manera diferente sobre la escala y la utilidad.

"¿Qué nos distingue?" Holt reflexionó durante nuestra conversación: "Nuestro enfoque se centra en las impresoras de gran formato y la producción de gran volumen de piezas más pequeñas".

A medida que los fabricantes chinos hacen crecer el mercado con impresoras de formato más pequeño y de bajo costo, Photocentric se ha reposicionado en una esfera diferente. Esto no quiere decir que desprecien a estos competidores; por el contrario, Holt los aplaude y afirma que sus contribuciones al mercado han establecido un estándar impresionante para el valor de la impresión 3D. Han optimizado los conceptos iniciales de Photocentric y han dado lugar a un próspero ecosistema de hardware asequible y de fácil acceso.

"[Ellos] brindan el mejor valor en impresión 3D", observó Holt, "Sus productos son máquinas asombrosas que se venden a millones cada año".

La estrategia de Photocentric ha evolucionado en dos direcciones distintas: la impresión en formato muy grande y la producción en masa de piezas pequeñas. Como dijo Holt, "¿Por qué no crear objetos muy grandes o conjuntos de objetos muy pequeños donde necesitas producir mucho?"

Con respecto a la propiedad intelectual (PI), el enfoque de Photocentric es poco convencional. Holt ve las patentes menos como un mecanismo para bloquear a los competidores y más como un medio para salvaguardar la libertad de operación de la empresa. "El beneficio comercial de tener una patente no es completamente obvio para los no iniciados", dijo, lo que indica un cambio en la perspectiva del número de patentes hacia la innovación significativa y la aplicación práctica.

Al señalar las limitaciones y los desafíos de hacer cumplir las patentes, Holt argumentó que el enfoque debe estar en innovar para el mercado. "Todo lo que queremos hacer es poder ir y comercializar nuestros productos si podemos inventarlos y el mercado los quiere. Solo queremos que no nos detengan".

Frente a la creciente competencia, Photocentric se mantiene firme, continúa innovando y superando los límites, ya sea en la impresión 3D de gran formato o en la producción de gran volumen de piezas más pequeñas. Ve el panorama competitivo como un campo de oportunidad y no como un foso de leones. Para ellos, no se trata solo de sobrevivir en la industria; se trata de darle forma.

Hacer crecer el mercado de la fabricación aditiva con transparencia

Photocentric ha sido transparente sobre los costos asociados con la impresión 3D, incorporando el costo de la máquina, los materiales y los costos asociados, como la eliminación de desechos y la energía, en el costo total de propiedad. Consideran que esta transparencia es crucial para las empresas que buscan producir piezas a gran escala.

Cuando se le preguntó sobre el impresionante crecimiento de la empresa de una facturación de £10 millones en 2019 a £16,5 millones en 2021, Holt se muestra humilde. "Estamos sentados en una industria que publica artículos regulares que reclaman una CAGR del 25%. Entonces, cualquiera que esté por debajo del 25% se está reduciendo", dice. Él cree que el crecimiento real provendrá de cambiar la forma en que se fabrican las cosas, no simplemente de agregar una nueva impresora 3D al mercado.

Desenmascarando las corridas invisibles de producción de impresión 3D de un millón de partes

La impresión en 3D de un millón de piezas es una declaración descarada que acapara los titulares. Sin embargo, las menciones públicas de tales éxitos de fabricación aditiva de alto volumen siguen siendo escasas.

Photocentric participa en dos de los más conocidos, y ambos abordan problemas de la cadena de suministro. Photocentric produjo un volumen mensual de un millón de protectores faciales impresos en 3D para el NHS del Reino Unido, un proyecto que le valió a Holt un MBE en la lista de Honores de Año Nuevo. El equipo EPP se produjo utilizando 45 impresoras 3D Magna.

Otra producción sustancial fue la impresión 3D de colgadores para mantener juntos los cartuchos de epoxi y las boquillas mezcladoras por parte de Merit3D y Adhesives Technology. El aspecto convincente de este proyecto no fue el producto en sí, sino el costo, la necesidad y la influencia disruptiva de este enfoque de impresión 3D de "plan B". La impresión 3D se convirtió en el plan alternativo cuando se bloquearon las rutas de fabricación tradicionales.

Le pregunté a Holt dónde están las otras series de producción de un millón de piezas en la industria de la impresión 3D. Su respuesta es astutamente críptica. "Todo en los lugares que no miras", dice. El quid de su argumento es que este tipo de fabricación en masa no está ocurriendo en la vanguardia de la industria; no se exhibe en ferias comerciales; está sucediendo detrás de escena, a menudo involucrando partes que generalmente se considerarían "aburridas".

Esencialmente, los componentes sin pretensiones, a menudo pasados ​​por alto, se imprimen en 3D en grandes volúmenes y, al hacerlo, están provocando una revolución silenciosa en la industria manufacturera. Sin embargo, las empresas son muy protectoras con esta información debido a su naturaleza disruptiva.

Holt también abordó el tema de las propiedades funcionales en los materiales de impresión 3D. Al trabajar con BASF, la compañía química más grande del mundo, Photocentric tiene como objetivo comercializar compuestos fotocurables para reemplazar los materiales tradicionales utilizados en el moldeo por inyección. ¿El reto? Garantizar que estos nuevos materiales funcionen con la misma eficacia que los plásticos que utilizamos.

El proceso no está exento de obstáculos. Las demandas de fabricación, la necesidad de rentabilidad y el requisito de piezas funcionales se unen para formar un desafío formidable que debe superar la impresión 3D.

El futuro de Photocentric y la industria de la impresión 3D

El director general de Photocentric ya se está preparando para el futuro de la empresa dentro de cinco años. Su plan a corto plazo implica el lanzamiento de impresoras únicas que desafían el statu quo, siendo su primera oferta la Titan. Es más que una impresora de gran formato; Holt se refiere a él como un cambio de juego en términos de costo y productividad.

"Estamos interesados ​​en impresoras de formato muy grande para empresas particulares que quieren obtener un mejor valor de ir y fabricar piezas muy grandes y hacerlas para hacer piezas grandes funcionales de manera rentable. Esa es una declaración diferente a la de la mayoría de los formatos grandes". las imprentas están ofreciendo".

Sin embargo, la visión de cinco años de Holt es aún más ambiciosa. Él espera que la fabricación en masa digital se convierta en la norma entre las industrias de todo el mundo. Produciendo millones de piezas mensualmente, personalizables en la medida que se necesite, sin límite. Este paradigma de producción, argumenta Holt, es transformador no solo para la fabricación sino también para el medio ambiente, ya que cada parte se contabiliza en términos de su huella de carbono.

Holt comparó este cambio esperado en la fabricación con la forma en que la IA se percibió por primera vez como "extraña" antes de ser universalmente aceptada. Del mismo modo, predice que la fabricación digital en masa será ampliamente adoptada por las empresas que buscan reducir su huella de carbono en cinco años.

En respuesta a las preguntas sobre las recientes actividades de fusiones y adquisiciones en la industria de la impresión 3D, en particular la fusión de Stratasys y Desktop Metal, Holt lo ve más como una estrategia para despejar el panorama competitivo que para mejorar la experiencia del usuario.

Cuando se le preguntó acerca de las posibles consideraciones de fusiones y adquisiciones de Photocentric, Holt mantiene una visión clara de la independencia de la empresa. "Estamos como excavando por nuestra cuenta, dirigiéndonos cómodamente a la veta de oro que está en las colinas", dijo. Cree en la superioridad de su método de fabricación de piezas LCD interconectado y confía en que Photocentric puede abordar cualquier desafío internamente sin necesidad de un socio externo para completar su rompecabezas.

Para terminar, Holt revela que la verdadera motivación detrás de sus ambiciosos planes para Photocentric no es simplemente producir productos. Él ve la impresión 3D simplemente como un medio para un fin, una tecnología que les permite ofrecer una alternativa creíble a la fabricación mundial. Para él, el verdadero cambio de juego es el profundo impacto de este cambio a escala global.

Photocentric parece estar recorriendo un camino que pocos han recorrido antes. Su visión de la impresión 3D tiene menos que ver con la tecnología y más con el potencial transformador de la fabricación en masa. Una cosa es segura: son una empresa a observar de cerca en los próximos años.

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Ali Forsyth, CEO de Alloy Enterprises, fabricación aditiva de metal y disrupción

Katie Snediker, directora ejecutiva de Jett3D, encuentra un nicho rentable en la impresión 3D

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¿Qué depara el futuro de la impresión 3D?

¿Qué desafíos de ingeniería deben abordarse en el sector de la fabricación aditiva en la próxima década?

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La imagen destacada muestra a Paul Holt, fundador y director general de Photocentric. Foto vía Photocentric.

Michael Petch es el editor en jefe de 3DPI y autor de varios libros sobre impresión 3D. Es un orador principal habitual en conferencias de tecnología donde ha realizado presentaciones como la impresión 3D con grafeno y cerámica y el uso de la tecnología para mejorar la seguridad alimentaria. Michael está más interesado en la ciencia detrás de la tecnología emergente y las implicaciones económicas y sociales que la acompañan.