#Startup3D: la tecnologia HPS di Axtra3D unisce SLA e DLP per superarne i limiti

La nostra startup del mese di marzo è Axtra3D, giovane azienda nata dall’iniziativa di Gianni Zitelli, esperto inventore italiano del panorama AM. Con sede negli USA, a Charlotte, l’azienda ha il suo polo di Ricerca e Sviluppo a Vicenza. Perché li abbiamo scelti come startup del mese? Per la loro tecnologia Hybrid PhotoSynthesis (HPS): per la prima volta questa tecnologia unisce SLA e DLP in un unico processo, proponendosi di superare i limiti. Per saperne di più abbiamo fatto due chiacchiere proprio con Gianni Zitelli, Fondatore, Chief Executive & Technology Officer dell’azienda, che ci ha raccontato i retroscena della nascita dell’azienda e di questa innovativa tecnologia presentata per la prima volta al Formnext 2021.
Nella scorsa edizione 2022 l’azienda ha invece ha lanciato le stampanti della serie X1, alimentate dalle tecnologie brevettate HPS, TruLayer Technology e Intelli-Cartridge, e che presto saranno sul mercato.

3DN: Ciao! Puoi presentarti e raccontarci del tuo legame con la stampa 3D?

Ciao! Sono Gianni, un ingegnere, un inventore ed uno startupper. Ho mosso i miei primi passi nella stampa 3D tanti anni fa, nel 2012, a Roma, nel mio studio di ingegneria dove ho cominciato a fare le prime esperienze con il processo di stampa a fotoindurimento Bottom-Up. Alla fine del 2013, ho avuto l’idea di sviluppare un processo di stampa bottom-up in continua, la tecnologia LSPc – Self  Lubricant Photocuring, e sulla base di questa idea ho fondato Nexa3D, in quel momento una startup italiana. Agli inizi del 2015, dopo un incontro che mi ha cambiato la vita con un grandissimo esponente americano della stampa tridimensionale e mentore, ho deciso di spostare ed incubare la società in California, a Ventura LA, dove tuttora abbiamo il Quartier Generale. Per motivi di carattere personale, alla fine del 2016 ho lasciato il progetto Nexa3D e sono tornato in Italia, dove ho  incubato il progetto EVERES: nuovo progetto di fotopolimerizzazione DLP per applicazioni ad altissima risoluzione, che poi è stato acquisito da una società manifatturiera Italiana che aveva già esperienza nel mondo dell’Additive Metallo. Infine, la tecnologia alla base di Axtra3D è nata solo qualche anno fa, durante il periodo della pandemia!

Il team di Axtra3D.

3DN: Quando e come è nata Axtra3D? Qual è il vostro obiettivo principale?

Durante il periodo di quarantena dovuto al Covid, ho deciso di sviluppare un nuovo portafoglio di brevetti, con il tentativo di risolvere uno dei più grandi limiti del mio settore, quello del compromesso tra velocità, produttiva, risoluzione e qualità degli oggetti stampati, dovuto a dei limiti intrinseci dei dispositivi optoelettronici in adozione: laser, DLP e LCD. Ho iniziato quindi lo sviluppo di un primo portafoglio di 4 brevetti, due legati a delle nuove sorgenti luminose e un paio legati ad un nuovo processo di distacco dei layers. Con Praveen Tummala, un caro amico e collega che mi aveva aiutato a compiere i primi passi con la Nexa3D americana, abbiamo deciso di fondare la Axtra3D Inc. Costituita a gennaio 2021 ed operativa da maggio 2021 dopo un primo Seed Round di finanziamento con l’obiettivo di realizzare i primi Proof of Concept del nuovo portafoglio Brevetti.
Il resto della storia è noto, a novembre dello stesso anno, grazie ad un team straordinario di amici e Founding Members della Axtra3D abbiamo presentato al Formnext 2021 la nostra nuova tecnologia HPS. Nel 2022, con la finalizzazione del Round A di finanziamenti abbiamo iniziato la produzione della Beta Series delle nostre Lumia.X1, attualmente sul mercato con 5 installazioni presso i nostri Beta Customers. La nostra vision è chiarissima: abbiamo l’obiettivo di creare una Premium Company in grado di rilasciare sul mercato macchine e tecnologie di eccezionale qualità, al fine di partecipare ad accrescere la Reputation del mondo Additive, in generale ancora relegata ad un mondo troppo di nicchia.

3DN: Ci puoi parlare della vostra tecnologia Hybrid PhotoSynthesis (HPS)? In che modo questa tecnologia “supera i limiti di tecnologie come SLA, DLP, e LCD”?

Per comprendere la tecnologia vorrei partire dai limiti delle tecnologie attuali e dallo stato dell’arte. In generale il mondo della stampa 3D con fotopolimeri, di cui facciamo parte, si basa sull’indurimento, layer dopo layer di materiali fotoindurenti (le resine) utilizzando delle sorgenti luminose in generale che lavorano nella banda degli ultravioletti. In generale, possiamo identificare due classi di sorgenti luminose: laser e di sorgenti luminose come proiettori o monitor a cristalli liquidi. La tecnologia SLA è basata su laser che come una matita vanno a riempire i contorni e le cross-section dell’oggetto da stampare, layer dopo layer. Questa tecnologia è estremamente apprezzata dal mercato perché molto precisa, ma drammaticamente lenta, perchè lo stesso laser ha il compito di indurire anche tutta la parte interna dell’immagine. Dall’altra parte le tecnologie DLP/LCD si basano sull’uso di proiettori o di monitor a cristalli liquidi che, agendo come un timbro, hanno la capacità di indurire tutto lo strato in un sol colpo, con lo svantaggio però di avere dei grossi limiti risolutivi che compromettono la qualità degli oggetti prodotti.
Quindi da un lato SLA, accurata e precisa, ma lenta e non adatta ad un’alta produttività. Dall’altro lato DLP/LCD, veloci ma con grandi problemi di risoluzione e qualità superficiale. Questo trade off, che il mercato doveva accettare come limite intrinseco dello sviluppo tecnologico, non permetteva l’ingresso dell’Additive Manufacturing in una reale filiera produttiva, relegandolo esclusivamente al mondo della prototipazione.

La serie di stampanti 3D X1.

Per anni in tanti hanno tentato di combinare insieme laser e DLP: il vantaggio era evidente, utilizzare il laser come una matita solo per indurire i contorni dell’oggetto e il DLP per indurire la cross section interna e velocizzare il processo. Lo sviluppo ha visto sistemi in grado di muovere avanti ed indietro le due sorgenti, tentare la combinazione con differenti lunghezze d’onda o l’utilizzo di entrambe le sorgenti in fasi diverse della polimerizzazione. Nessuna di queste tecnologie però ha avuto un reale successo, questo perché la polimerizzazione del contorno e della cross section, nella nostra esperienza, devono avvenire contemporaneamente e soprattutto con la stessa lunghezza d’onda, ed è proprio questo quello che la nostra nuova tecnologia HPS è in grado di fare: generare un’immagine dal proiettore e la scansione del fascio laser simultaneamente, con la stessa lunghezza d’onda in un vero sistema coassiale. La tecnologia è estremamente complessa, ma il risultato estremamente semplice: grazie alla nostra nuova sorgente luminosa, possiamo assicurarci una Risoluzione pari o superiore a quella di un sistema SLA, ma con la velocità di un sistema DLP/LCD. Per questo pensiamo che HPS abiliterà un intero nuovo mondo di applicazioni e sposterà l’Additive davvero dalla prototipazione alla produzione.

3DN: Quali sono le caratteristiche della vostra stampante 3D LumiaX1?

LumiaX1, e in generale tutte le nostre piattaforme, non solo hanno on-board il nostro nuovo Light Engine HPS con risoluzione dello spot laser a 50 micron, ma sono Ibride da molti punti di vista: possono lavorare in doppia modalità Offline (per garantire privacy ai nostri clienti) e Online per implementare il nostro servizio di assistenza predittiva. Sono un sistema chiuso ma anche aperto, il nostro cliente può lavorare con le nostre resine, ma anche utilizzare resine di terze parti. 

Si tratta di una macchina freestanding, con scocca completamente in alluminio per una maggiore durabilità nel tempo, studiata per la massima esperienza di stampa ma anche la massima ripetibilità, flessibilità e semplicità d’uso. La nostra tecnologia di distacco TruLayer, con vasca non degenerativa, doppio asse meccanico con encoder per la massima stabilità di allineamento e processo, la capacità di ospitare la nostra IntelliCartridge per l’impiego di resine esotiche ad alta viscosità, webcam 4k per il monitoraggio online del processo di stampa e tante tante altre features che la rendono un prodotto di alta qualità. 

La soluzione LumiaX1 di Axtra3D.

3DN: Per quali applicazioni è pensata la tecnologia HPS?

Dove qualità di stampa, risoluzione e velocità sono fondamentali insieme. Service Bureaus, Automotive, Aerospace, Prototyping, Healthcare e Dentale, sono solo alcuni dei mercati verticali che le nostre tecnologie e macchine possono approcciare. Per citare alcuni esempio, HPS è adatta per stampa di piccole e medie serie di housings, stampi ad alta qualità per iniezione plastica di bassa tiratura, applicazioni dentali dove la qualità superficiale significa minore post-processing e quindi una maggiore produttività. Oppure, ad esempio, per la creazione di modelli per thermoforming, dove le imperfezioni dovute ai sistemi DLP/LCD si ripercuotono sulla qualità del manufatto. 

3DN: Quali sono i progetti futuri di Axtra3D?

Alcuni mesi fa Axtra3D ha chiuso il Round A di finanziamento con il Venture Capital HZG. I nostri investitori sono fondatori di aziende AM come Concept Laser e Midwest Prototyping. Siamo molto grati per la fiducia che hanno riposto in questo progetto, non sono semplici investitori, la loro esperienza specifica in questo mondo ci permetterà di creare un’azienda sana e forte, e di acquisire il giusto know-how in breve tempo. Adesso siamo impegnati in una forte campagna di assunzioni sia in Italia che negli Stati Uniti per rinforzare la nostra struttura.
Insieme a questo, vogliamo chiudere nel migliore dei modi la nostra campagna di Beta, che ci permetterà di imparare moltissimo dalla nostra macchina e dai nostri clienti ed essere pronti a partire dal Q2 del 2023 per il Go-to-Market con la prima serie di Macchine Lumia.X1 e Revox.X1! E poi sviluppo, sviluppo e ancora sviluppo di tecnologie e applicazioni premium, questo è il nostro mandato.

3DN: Un’ultima battuta per i nostri lettori?

Grazie. Grazie a tutta la redazione di 3Dnatives per questa opportunità e grazie a tutti i lettori che ci supportano. Grazie al mio incredibile Team con il quale lavoro da anni e con il quale abbiamo creato tante tecnologie e affrontato insieme tanta complessità. Grazie a tutti i partner di questa azienda, che con il loro supporto ci permettono di portare avanti il nostro sogno.
Go Additive, Go Axtra! Per maggiori informazioni su Axtra3D: QUI.

Crediti per tutte le foto: Axtra3D

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