Josh Martin, CEO von Fortify, erklärt, wie Fluxprint™ den Composite-3D-Druck verändert

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Joshua Martin, CEO von Fortify

Fortify mit Hauptsitz in Boston ist Pionier eines bahnbrechenden 3D-Druckansatzes für Verbundwerkstoffe, der die Ausrichtung magnetischer Fasern mit Digital Light Processing (DLP) kombiniert. Durch diese Synergie entstehen hochauflösende Hochleistungsverbundteile, die bisher nicht herstellbar waren.

Der Kern dieser Innovation ist Fluxprint™ , das die Digital Composite Manufacturing (DCM)-Plattform von Fortify antreibt. DCM wurde entwickelt, um Unternehmen dabei zu helfen, langlebige Werkzeuge – wie Spritzgusseinsätze – und Endproduktionsteile mit beispielloser Geschwindigkeit und Präzision herzustellen.

Könnten Sie mir etwas über Fortify erzählen?

Fortify ist ein in Boston ansässiges Unternehmen für additive Fertigung, das die Plattform der nächsten Generation für den Verbunddruck liefert. Wir vereinen die Festigkeit faserverstärkter Materialien mit der Oberflächenbeschaffenheit und Genauigkeit der SLA/DLP-Technologien.

Unser Gründungsprinzip war klar:Den Kompromiss zwischen Form und Funktion beseitigen. Traditionelles Prototyping bietet entweder realistisches Aussehen oder funktionale Leistung, aber selten beides. Im Gegensatz dazu ermöglicht uns die Technologie von Fortify, verstärkende Fasern zu hochauflösenden Photopolymeren hinzuzufügen und gleichzeitig deren Ausrichtung mit Magnetfeldern zu steuern.

Die Photopolymerchemie stagnierte in den letzten 25 bis 30 Jahren weitgehend und verzeichnete in den letzten Jahren nur geringfügige Verbesserungen. Durch die Integration verstärkender Additive in diese Chemikalien erschließen wir einen größeren Eigenschaftsraum – Festigkeit, Steifigkeit, Wärmeleitfähigkeit – über alle drei Dimensionen jedes Voxels.

Ist das Ihre Digital Composite Manufacturing (DCM)-Plattform?

Ja. Die DCM-Plattform umfasst Hardware, Software und Materialien, die die Faserarchitektur auf optimale Leistung abstimmen. Fluxprint™ wendet Magnetfelder innerhalb der Baukammer an, um magnetisch reagierende Verbundwerkstoffe präzise auszurichten.

Welche Branchen und Anwendungen eignen sich am besten für Ihre Technologie?

Wir konzentrieren uns zunächst auf die Werkzeugausstattung und nutzen dabei unsere Fähigkeit, Teile mit der Auflösung von Photopolymeren herzustellen, dabei Temperaturen von bis zu 300 °C standzuhalten und branchenführende Festigkeit und Steifigkeit beizubehalten.

Dadurch ist Fortify in der Lage, den Spritzgussmarkt zu revolutionieren, wo die Werkzeuginvestitionen erheblich sind und die Lieferzeiten mehrere Wochen betragen können. Unsere Drucke sind in etwa einer Stunde fertig – im Vergleich zum Zehn-Wochen-Zyklus herkömmlicher Werkzeuge – und bieten gleichzeitig eine längere Zykluslebensdauer und geringere Produktionskapazitäten für hochwertige Anwendungen.

Wir verfolgen auch die Produktion von Endverbrauchsteilen und ermöglichen so Teile, die strenge Zertifizierungen wie FST (Entflammbarkeit, Rauch, Toxizität) erfüllen. Die Erweiterung der Materialpalette ist für eine breitere Akzeptanz der additiven Fertigung unerlässlich, und unsere Plattform zeichnet sich in diesem Bereich aus.

Wie beurteilen Sie den aktuellen Stand des Verbund-3D-Drucks und wie entwickelt sich die Technologie?

Der Verbundstoff-3D-Druck ist im Vergleich zum Polymer- und Metall-3D-Druck, der Milliardeninvestitionen angezogen hat, nach wie vor ein junges Segment. Unternehmen wie Carbon, Markforged und Arevo sind führend, doch Verbunddrucker hinken in Bezug auf Oberflächenbeschaffenheit, Isotropie und Materialvielfalt immer noch hinterher.

Die meisten bestehenden Verbundsysteme basieren auf extrusionsbasiertem FDM, das unter schlechter Oberflächenqualität und Richtungsanisotropie leidet. Der Ansatz von Fortify schließt diese Lücken, indem er isotrope, hochauflösende Verbundwerkstoffe mit präziser Kontrolle über Faserorientierung und mechanische Eigenschaften liefert.

Unsere Mission ist es, die Produktion von Materialien mit hohem Durchsatz zu ermöglichen, die traditionell maschinell bearbeitet oder von Hand aufgelegt werden müssen. Durch die direkte Einbettung dieser Materialien in den Bauprozess erschließen wir neue Designfreiheiten und reduzieren die Komplexität der Herstellung.

Warum hat es so lange gedauert, bis die Branche Verbundwerkstoffe als große Chance für den 3D-Druck erkannt hat?

Die Reife des Einkaufsmarktes war ein Schlüsselfaktor. Frühe 3D-Druckbemühungen konzentrierten sich auf Verbraucher- und Prototyping-Märkte, während Verbundwerkstoffe Hochleistungsartikeln für die Luft- und Raumfahrt sowie für Sportartikel vorbehalten waren. Mit zunehmender Reife der Technologie gewinnen industrielle Anwendungen zunehmend an Bedeutung und die Branche verlagert sich von generischen hin zu spezialisierten Lösungen.

Wir befinden uns jetzt in einem Stadium, in dem Verbundwerkstoffe nicht nur strukturelle Leistung, sondern auch Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmebeständigkeit bieten können – Eigenschaften, die für viele technische Anwendungen von entscheidender Bedeutung sind.

Wenn Sie allgemeiner an die AM-Branche denken, wie sehen Sie, dass sie sich in den nächsten fünf Jahren entwickeln wird?

In den nächsten fünf Jahren wird es einen entscheidenden Wandel hin zur industrietauglichen „Lights-Out“-Fertigung geben. Unternehmen wie Carbon haben den Grundstein gelegt, aber der Fokus wird sich noch stärker auf Hardware-, Software- und Materialinnovationen konzentrieren.

Zu den wichtigsten Entwicklungen gehört die digitale Fadenverfolgung – von der Rohmaterial-Chargennummer bis zur Validierung nach dem Druck – ermöglicht durch maschinelles Lernen. Dies wird die Variabilität verringern, die Wiederholbarkeit verbessern und das für eine großflächige Einführung erforderliche Vertrauen aufbauen.

Welche Herausforderungen muss die Branche bewältigen?

Zu den aktuellen Hindernissen gehört das Erreichen des für Industrie 4.0 erforderlichen hohen Durchsatzes, der Wiederholgenauigkeit und der Kosteneffizienz. Um diese Ziele zu erreichen, müssen sich additive Fertigungsanlagen von Hobbydruckern zu vollständig integrierten Fertigungseinheiten weiterentwickeln, komplett mit den Qualitätskontrollen und Prozessstandards der CNC-Bearbeitung.

Veranstaltungen wie IMTS zeigen, dass die Mehrheit der Teilnehmer immer noch aus der traditionellen Fertigung kommt, was die Notwendigkeit unterstreicht, AM zu einer Mainstream-Produktionstechnologie zu reifen.

Wie lange wird es dauern, bis die Branche einen größeren Anteil am gesamten verarbeitenden Gewerbe ausmacht?

Auch wenn die additive Fertigung die konventionelle Fertigung nie vollständig ersetzen wird, liegt ihr Wert in einzigartigen Geometrien, Materialeigenschaften und schnellem Prototyping. Fortify konzentriert sich darauf, diese Vorteile zu nutzen, um neue Märkte zu schaffen, anstatt lediglich bestehende Prozesse zu ersetzen.

Fortify kündigte dieses Jahr eine Finanzierungsrunde in Höhe von 2,5 Millionen US-Dollar an. Was bedeutet diese Investition für das Unternehmen?

Die im Januar angekündigte Runde war eine Zusammenfassung früherer Finanzierungen und zielte darauf ab, den Betatest unserer Plattform zu beschleunigen. Wir haben außerdem eine von Accel Partners geleitete SerieA im Wert von 10 Millionen US-Dollar abgeschlossen, die die Hardwareproduktion und die Erweiterung unserer Materialbibliothek finanzieren wird.

Da die nächsten beiden Materialsysteme bereits validiert sind, priorisieren wir nun Werkzeuglösungen und skalieren in Richtung Endanwendungsteileproduktion in verschiedenen technischen Bereichen.

Könnten Sie uns mehr über Ihre Zusammenarbeit mit DSM erzählen?

DSM ist unser erster Partner auf der Open-Material-Plattform. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es uns, uns auf Additive, Hardware und Software zu konzentrieren und unseren Kunden gleichzeitig mehrere Materiallieferanten zur Verfügung zu stellen.

Die Hochtemperatur-Photopolymere von DSM, die ihre Festigkeit auch bei ~100 °C aufrechterhalten können, ergeben in Kombination mit der magnetischen Ausrichtung von Fortify Teile, die bei noch höheren Temperaturen funktionieren, was die Anwendbarkeit der Lösungen beider Partner erweitert.

Ist ein offenes Materialmodell die Zukunft des 3D-Drucks?

Historisch gesehen war die Druckindustrie vertikal integriert. Heutzutage ist Spezialisierung zur Norm geworden – Software, Prozessoren, Speicher und Materialien werden von verschiedenen Akteuren entwickelt. Ein offenes Material-Ökosystem bietet Kunden Flexibilität und fördert Innovationen, auch wenn die branchenweite Standardisierung einige Zeit in Anspruch nehmen wird.

Was halten die nächsten 12 Monate für Fortify bereit?

Wir skalieren unser Team, um Produktmeilensteine zu erreichen, und streben Anfang bis Mitte 2020 für Beta-Bereitstellungen und die allgemeine Verfügbarkeit im Jahr 2021 an. Ende 2021 wird zusätzliches Kapital gesucht, um produktionstaugliche Systeme für Anfang 2022 herzustellen.

Wir binden aktiv High-Touch-Kunden ein und laden Early Adopters ein, sich unserer Reise anzuschließen. Weitere Informationen finden Sie unter https://3dfortify.com .