Bagian tersulit adalah menyempurnakan teknologi visi mesin.
Sebagian besar objek cetak 3D adalah prototipe atau kreasi satu kali, sebagian besar karena pencetakan 3D lebih rewel daripada manufaktur tradisional.
Karena proses ini bekerja dengan menambahkan lapisan material di atas satu sama lain, perubahan suhu atau kualitas material yang halus dapat mengakibatkan ketidaksempurnaan dan jam kerja yang hilang. Inkbit, sebuah perusahaan percetakan 3D di wilayah Boston, menggunakan visi mesin dan kecerdasan buatan untuk membantu memperbaiki peralatannya.
Melihat banyaknya pelajaran dan artikel tentang teknologi, silahkan bisa masuk ke officialtollfree.com untuk mendapatkan info menarik lainya!
Javier Ramos, salah satu pendiri dan direktur perangkat keras di Inkbit, mengatakan teknologi visi mesin Inkbit langsung memindai objek yang dicetaknya, mengandalkan AI untuk mengoreksi kesalahan yang dibuat. Dia membayangkan masa depan di mana teknologi Inkbit digunakan di setiap lantai pabrik, mencetak jutaan produk lebih murah – dan lebih cepat – daripada proses manufaktur tradisional yang pernah ada.
“Setelah Anda membuat sesuatu yang dapat diandalkan, Anda dapat menskalanya ke skala industri.”
“Salah satu dari banyak masalah gating untuk mendapatkan pencetakan 3D menjadi teknologi produksi adalah soal keandalan,” kata Ramos. “Jadi kami melihat bagaimana menambahkan visi dan penginderaan memungkinkan kami membuat proses lebih andal. Setelah Anda membuat sesuatu yang dapat diandalkan, Anda dapat menskalanya ke skala industri. ”
Kami berbicara dengan Ramos tentang tantangan membuat printer 3D yang memeriksa pekerjaannya sendiri.
Inkbit keluar dari Laboratorium Ilmu Komputer dan Kecerdasan Buatan di MIT pada tahun 2017, dan hari ini mengatakan itu adalah perusahaan percetakan 3D pertama yang menggunakan visi mesin dan AI untuk mengoreksi sendiri produk-produk cetakannya.
Perusahaan ini memiliki sekitar tiga lusin pelanggan bisnis, kata Ramos, yang terutama beroperasi di bidang medis, ilmu kehidupan dan industri. Inkbit baru-baru ini memasuki kemitraan publik dengan perusahaan barang konsumen Johnson & Johnson.
Pada awal November, Inkbit mengumpulkan $ 12 juta dalam putaran pembiayaan ekuitas yang dipimpin oleh produsen material Stratasys dan DSM Venturing. Ramos mengatakan dana tersebut akan digunakan untuk membuat lebih banyak bahan fungsional bagi perusahaan untuk dicetak.
“Memiliki proses yang hebat dan berulang adalah setengah dari cerita,” kata Ramos. “Setengah lainnya memiliki bahan yang bagus yang akan memungkinkan Anda untuk mengejar aplikasi yang sangat bernilai tinggi.”
Bagaimana itu bekerja
javier ramos inkbit
Perusahaan ini menggunakan proses pencetakan yang mirip dengan apa yang dilakukan printer warna Anda di rumah, tetapi alih-alih menyimpan garis tinta di atas kertas, Inkbit meneteskan beberapa lapisan produk photopolymer cair di atas satu sama lain dalam lapisan. Perusahaan menggunakan sinar ultraviolet untuk mengeraskan – atau “menyembuhkan” – lapisan ini.
Sistem visi mesin kemudian memindai setiap tetesan, dan melaporkan data kembali ke sistem AI yang memantau bagaimana lapisan itu dibuat, menyesuaikan lapisan bahan berikutnya untuk memperhitungkan setiap kekurangan atau penjangkauan berlebihan dalam produk. Inkbit mencetak lapisan materi baru setiap empat detik, kata Ramos.
“Solusi kami saat ini sangat sederhana, tetapi itu tidak terjadi pada awalnya.”
Dia mengatakan membangun sistem visi mesin membutuhkan waktu bertahun-tahun, dan itu adalah tantangan utama yang dihadapi Inkbit ketika membangun proses pencetakan 3D yang dapat memindai dengan cepat, dengan resolusi tinggi, dan memproses banyak elemen optik yang berbeda.
“Solusi kami saat ini sangat sederhana, tetapi itu tidak terjadi pada awalnya,” kata Ramos. “Kami bekerja dengan teknologi yang jauh lebih kompleks dan menyatu dengan sesuatu yang sederhana itu sulit. Menuju ke sana datang sebagai penghapusan sistemik dari berbagai kemungkinan yang berbeda. ”
Bagaimana Inkbit memindai dan mencetak objek
Merancang proses pemindaian 3D serbaguna
Salah satu tantangan terbesar untuk menciptakan pemindai 3D yang baik adalah akuntansi untuk variabilitas dalam warna material, opacity dan bersinar. Hari ini, pemindai Inkbit dapat mengidentifikasi bahan dalam setiap warna di bawah matahari. Ramos mengatakan kemampuannya untuk mengidentifikasi elemen optik yang berbeda adalah hasil dari pengujian konstan.
“Melakukan ini secara real time, dengan ketahanan yang sangat tinggi, dan sifat optik yang sangat berbeda, sangat menantang.”
“Anda mungkin memiliki serangkaian properti optik yang berkisar dari hitam hingga merah hingga biru. Juga, Anda mungkin memiliki bagian yang tembus cahaya atau transparan, yang secara tradisional sangat sulit untuk dipindai, ”kata Ramos. “Dan sekarang melakukan ini secara real time, dengan ketahanan yang sangat tinggi, dan sifat optik yang sangat berbeda, sangat menantang.”
Mengidentifikasi berbagai warna dan elemen optik produk tergantung pada visi alat berat, atau sistem pemindaian 3D, yang dibuat oleh para insinyur.
Insinyur Inkbit awalnya berpikir untuk menginstal bentuk dari sistem specularity di pemindai, pada dasarnya menggunakan proses yang mengeksploitasi sifat reflektif bagian untuk membaca bentuk dan warnanya. Ramos mengatakan sistem ini bekerja dengan baik untuk objek yang mengkilap, tetapi tidak untuk mereka yang warnanya menyerap cahaya.
“Jika kami mencetak bagian hitam, yang, banyak pelanggan kami menginginkan komponen hitam, maka itu tidak akan berhasil,” kata Ramos.
Insinyur kemudian mencoba menanamkan laser profilometri dasar sebagai metode pembacaan optik, yang pada dasarnya berarti menyinari laser pada bagian yang sedang dicetak dan mencoba menafsirkan bentuknya dengan cara laser bengkok. Ini adalah teknik yang populer untuk memindai potongan logam, kata Ramos, tetapi menghasilkan bayangan yang sebagian menghalangi pandangan insinyur tentang bagian tersebut. Itu juga tidak memindai produk transparan dengan baik, katanya.
“Bayangkan sesuatu seperti lilin atau susu – pantulan sebenarnya berasal dari permukaan tetapi juga di bawah permukaan. Jadi Anda mungkin mendapatkan refleksi dari bagian bawah, atau bagian dalam, dari bagian itu, ”kata Ramos. “Ini biasanya digunakan untuk memindai hal-hal yang mencerminkan dan hal-hal yang tidak memiliki banyak pertemuan di bawah permukaan.”
Perusahaan kemudian bekerja untuk memasukkan ke dalam pemindai sistem tomografi koherensi optik, yang merupakan proses yang menggunakan cahaya inframerah untuk memindai permukaan dan lapisan berikutnya dari bagian tersebut. Ramos mengatakan biaya dan kerumitan sistem ini menghalangi Inkbit untuk menggunakannya untuk setiap produk yang dicetaknya, tetapi perusahaan itu memasukkannya sebagai bagian dari teknologi pemindaian intinya hari ini karena itu bekerja dengan baik untuk bahan-bahan tertentu.
Tetapi untuk sebagian besar bahan, insinyur Inkbit telah memilih variasi teknik laser profilometry dasar untuk digunakan sebagai mekanisme pemindaian utama mereka. Alih-alih menggunakan laser, Ramos mengatakan pemindai Inkbit menggunakan cahaya yang panjang gelombangnya sekitar 400 nanometer, mirip dengan cahaya biru. Dia mengatakan Inkbit memilih panjang gelombang ini karena sangat sensitif terhadap warna dan sifat optik yang berbeda, yang memungkinkannya untuk memindai bagian dengan berbagai tekstur dan warna. Pemindai Inkbit memproyeksikan pola cahaya ke bagian itu dan pada dasarnya mengukur bentuk bagian itu dengan cara pola itu tertekuk.
“Kami memproyeksikan ke bagian itu suatu pola iluminasi dan kemudian kami mengamati dengan kamera bagaimana pola iluminasi itu berubah ketika kami memindahkan bagian di bawah pola itu,” kata Ramos. “Itu memungkinkan kita untuk memiliki resolusi yang sangat tinggi dan mendeteksi bentuk 3D dari bagian itu.”
