Ridefinire la produzione additiva:
Approfondimenti di Alex Kingsbury e la rivoluzione “ Beam Shaping ” di nLight

26 novembre 2024 | Tempo di lettura: 5 min.

 

In questo episodio dell'Additive Snack Podcast, Alex Kingsbury si unisce al conduttore Fabian Alefeld per condividere il suo viaggio unico e la sua profonda esperienza nella produzione additiva (AM).

 

Background ed esperienza nel settore di Alex Kingsbury

Alex, che attualmente dirige l'attività AM di nLight, non è estranea al panorama della stampa 3D. La sua carriera è iniziata con una formazione in ingegneria chimica, che l'ha portata nell'industria mineraria e petrolifera come ingegnere di processo. In quel periodo, Alex si è specializzata nell'ingegneria dei costi, una competenza che in seguito si sarebbe rivelata preziosa per valutare la fattibilità finanziaria di metodi di produzione innovativi come l'AM.

Il vero ingresso di Alex nel mondo dell'AM è avvenuto grazie al suo lavoro presso la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), l'agenzia scientifica nazionale australiana. Il CSIRO è noto per aver spinto i confini della ricerca industriale e Alex aveva il compito di tradurre i nuovi sviluppi scientifici in soluzioni commercialmente valide.

Gran parte del suo lavoro si è concentrato sull'utilizzo delle abbondanti risorse naturali australiane per creare polveri metalliche, che l'avrebbero poi condotta nel campo in crescita dell'AM dei metalli. Lavorare con varie polveri metalliche e testarne il potenziale nella metallurgia delle polveri ha permesso ad Alex di conoscere da vicino l'aspetto dei materiali dell'AM. Nel 2011 ha partecipato a un progetto che utilizzava tecnologie additive per i metalli, tra cui una macchina Arcam EBM, che ha segnato la sua prima esperienza pratica con una stampante per metalli.

Dopo diversi progetti di successo presso il CSIRO, Alex è diventata industry fellow presso la RMIT University, bilanciando il suo ruolo di ponte tra il mondo accademico e l'industria. La sua spinta all'innovazione e la sua esperienza sia nella ricerca che nell'applicazione pratica l'hanno resa il candidato ideale per un ruolo di leadership presso nLight, un produttore di laser con sede negli Stati Uniti. La sua decisione di entrare in nLight è stata dettata da due fattori: l'opportunità di lavorare con un team di talento e la possibilità di portare tecnologie laser all'avanguardia nel settore AM.

Con oltre un decennio di esperienza alle spalle, Alex continua a promuovere i progressi nel campo della produzione additiva (AM), sottolineando che l’apprendimento continuo e la collaborazione sono essenziali per sfruttare appieno il potenziale di questa tecnologia. Oggi, in qualità di figura chiave presso nLight, sta contribuendo a plasmare il futuro della produzione additiva attraverso innovazioni nella tecnologia laser, quali beam shaping, che promettono di ridefinire le capacità produttive nei settori industriali di tutto il mondo.

 

Il ruolo di nLight e il potenziale dell’ Beam Shaping e nella produzione additiva

Nel suo ruolo presso nLight, Alex si occupa di far progredire la tecnologia laser specificamente adattata alle esigenze dell'AM. nLight offre un approccio unico al settore grazie alla sua struttura integrata verticalmente, che produce tutto, dai chip per semiconduttori ai sottosistemi laser completi. Questa struttura consente al team di innovare rapidamente e di progettare soluzioni laser ottimizzate per applicazioni specifiche. Con la sua duplice attenzione ai settori commerciale e della difesa, nLight sfrutta i progressi delle applicazioni della difesa, creando un effetto "trickle-down" che aiuta a portare le tecnologie ad alte prestazioni nei mercati commerciali.

Uno dei contributi più significativi di nLight alla produzione additiva (AM) è lo sviluppo della tecnologia “ beam shaping ”, che ha rivoluzionato il settore della produzione di precisione.

I laser tradizionali utilizzati nella produzione additiva (AM) utilizzano profili di fascio gaussiani, ovvero forme standard che concentrano il calore in un unico punto. Al contrario, la tecnologia “ beam shaping ” di nLight, in particolare il suo laser AFX con profilo “anulare” o a “ciambella”, consente di distribuire l’energia in modo più uniforme sulla superficie. Questa innovazione crea un bagno di fusione più ampio e stabile che riduce al minimo gli spruzzi di materiale e aumenta l’uniformità della costruzione, elemento essenziale per migliorare la qualità dei pezzi nella produzione additiva.

I vantaggi dell’ beam shaping e sono particolarmente interessanti per le applicazioni ad alta richiesta. Alex spiega come questa tecnologia consenta ai sistemi di produzione additiva (AM) di raggiungere una maggiore produttività ampliando l’area di copertura effettiva del laser, riducendo i tempi di produzione senza compromettere la qualità. Offrendo il controllo sulla forma del fascio, il laser AFX di nLight consente ai produttori di passare da modalità più precise e incentrate sui dettagli a impostazioni ad alta velocità e potenza elevata, adatte a pezzi di grandi dimensioni. Questa flessibilità ha reso l’ beam shaping e particolarmente preziosa in settori in cui sia la produttività che la precisione sono fondamentali, come quello aerospaziale e della difesa.

Beam shaping apre nuove possibilità per la produzione additiva (AM) nella realizzazione di oggetti di grandi dimensioni e dalla forma complessa. Come sottolinea Alex, le innovazioni di nLight offrono un equilibrio tra velocità e qualità che amplia il potenziale applicativo della produzione additiva, consentendo alle industrie di avvalersi sia dei metodi tradizionali che di quelli additivi per soluzioni di produzione più complete.

Sfide e prospettive future dell’ Beam Shaping e e della produzione additiva in generale

Sebbene la tecnologia “ beam shaping ” sia rivoluzionaria, la sua implementazione nei sistemi esistenti presenta sfide particolari. Alex sottolinea che il successo nell’adozione di questa tecnologia dipende non solo dall’hardware, ma anche da un software sofisticato in grado di controllare e ottimizzare questi profili laser avanzati. Affinché “ beam shaping ” possa raggiungere il suo pieno potenziale, le piattaforme di produzione additiva devono integrarsi perfettamente con i laser AFX di nLight, il che richiede una collaborazione con gli OEM per garantire che macchine, ottiche e software siano in grado di supportare livelli di potenza più elevati e la personalizzazione del fascio.

Un altro aspetto fondamentale per promuovere l’ beam shaping e nella produzione additiva (AM) è la formazione del settore. Poiché la tecnologia “ beam shaping ” è relativamente nuova nel campo della produzione additiva, molti utenti non ne conoscono i vantaggi e il potenziale applicativo. nLight ha intrapreso iniziative proattive per colmare questa lacuna di conoscenza, organizzando seminari e forum per gli utenti al fine di presentare agli ingegneri e agli utenti finali del settore AM le potenzialità dell’ beam shaping. Attraverso la sensibilizzazione e la fornitura di risorse formative, nLight mira ad aiutare i professionisti del settore AM a comprendere in che modo l’ beam shaping possa aumentare la produttività, migliorare le proprietà dei materiali e aprire nuove possibilità applicative.

Guardando al futuro, Alex è entusiasta della prossima ondata di innovazioni in casa nLight, tra cui il lancio del laser AFX da 2 kilowatt. Questo progresso raddoppia di fatto la potenza dei modelli precedenti, consentendo velocità di produzione ancora più elevate e una più ampia applicabilità in settori ad alta domanda come quello aerospaziale e della produzione industriale. Con beam shaping, la maggiore potenza si traduce in bacini di fusione più ampi, maggiore stabilità e velocità di costruzione ulteriormente migliorate, il tutto senza compromettere la qualità del pezzo finale. Alex ritiene che, man mano che nLight continua a superare i limiti della tecnologia laser, l’ beam shaping diventerà una caratteristica standard nella produzione additiva (AM), dando il via a una nuova era di produzione ad alta velocità e di alta qualità.

Per Alex, il futuro della produzione additiva risiede in tecnologie come beam shaping , che offrono miglioramenti tangibili in termini di produttività e qualità dei pezzi. Consentendo la realizzazione di oggetti più grandi, una produzione più fluida e risultati più affidabili, i progressi compiuti da nLight nel campo dei laser stanno aprendo la strada a una nuova generazione di applicazioni di produzione additiva in diversi settori industriali.

 

Conclusione

L'intervento di Alex Kingsbury nel podcast "Additive Snack" offre una visione affascinante di come innovazioni come l'beam shaping stiano ridefinendo il potenziale della produzione additiva. Grazie al suo ruolo in nLight, Alex sta aprendo la strada a una tecnologia che affronta le sfide fondamentali della produzione additiva in termini di produttività, qualità e uniformità. Con l'beam shaping, i produttori acquisiscono la flessibilità necessaria per realizzare componenti di alta qualità più rapidamente e su scala più ampia, un vantaggio particolarmente prezioso in settori quali l'aerospaziale, la difesa e la produzione industriale.

 

Collegatevi con Alex Kingsbury e il team di Additive Snack