Възможности за 3D принтиране

Несан Клиъри споделя какви са възможностите за използване на технологията за 3D печат.

Поглеждайки назад, можем да видим, че технологията за 3D принтиране е узряла доста бързо през последните десет години, което от своя страна улеснява доставчиците на печатни услуги да преценят дали този пазар предлага реална възможност за диверсифициране на техния бизнес. Няма съмнение, че повечето печатници би трябвало да притежават необходимите умения за преминаване към 3D принтиране, но въпросът, който повечето печатари ще трябва да си зададат, е: какъв вид принтер са те?

Това е така, защото 3D принтирането се превърна от нова технология в цялостен пазарен сектор за адитивно производство. В същото време технологията за печат, и особено в областта на големия формат, вече се използва широко в много индустриални области. Така че печатарите, които се възприемат предимно като печатари, може да смятат, че в областта на графичните изкуства има ограничени възможности за 3D печат.

Но онези компании, които се занимават повече с промишлен печат, трябва да открият, че усвояването на технологията за адитивно производство е логично допълнение към технологията за печат, която вече използват. В края на краищата, много от доставчиците, които произвеждат печатни машини, мастила, софтуер и други компоненти, които се използват в графичната печатна индустрия, вече са се качили на борда на адитивното производство.

HP, например, разработи гама 3D принтери, базирани на същата технология за термична печатаща глава, която се използва в графичните принтери. Освен това HP използва собствени 3D принтери за производство на части за своите латексови принтери. Ricoh продава редица 3D принтери и предлага услуга за печат в бюра. Mimaki вече предлага 3D принтер, който се използва главно за производство на модели и прототипи, като компанията проучва и използването на 3D принтирането за разработване на автомати за храна.

Потенциални приложения

Само допреди няколко години основната пазарна възможност би била изработването на прототипи, както и производството на специализирани приспособления, фитинги и джигове, и все още има голямо търсене за тези неща. Съществуваше известна възможност за производство на къси серии от части за крайна употреба, но както и в ранните дни на цифровия печат, късите серии нямат достатъчен обем, за да се противопоставят на традиционното производство по отношение на цените. Въпреки това, както видяхме при дигиталния печат, машините станаха по-бързи и по-ефективни и така дължината на сериите се увеличи до степен, в която адитивното производство все повече се разглежда като икономически ефективен вариант, особено за резервни части и компоненти, които трябва да се заменят само в малки количества.

Същевременно значително се увеличи обхватът на материалите, които могат да се отпечатват 3D, което доведе до по-ниски цени и по-голяма функционалност. Това включва много различни видове пластмаси, както твърди, така и гъвкави, и налични в инженерни класове с различни свойства, като например високо съотношение между якост и тегло или устойчивост на топлина или определени химикали. Други материали включват каучук и дори нишки на дървесна основа. През последните години наблюдаваме и отваряне на пазара за печат на метали, което до голяма степен се дължи на по-широкото използване на мастиленоструйната технология за струйно нанасяне на свързващи вещества. В този случай материалът за изграждане, който се доставя в прахообразна форма, се разстила върху легло, а след това свързващата течност се впръсква точно там, където е необходимо, за да накара част от този прах да се слепи и да образува твърд слой. След това този процес се повтаря един по един, за да се изгради обектът. Тази техника може да се използва за редица различни материали, както и за метал.

Едно сравнително просто приложение е производството на матрици, като 3D печатът е много по-бърз и по-рентабилен от повечето конвенционални методи. Това е привлекателна област за работа, отчасти защото наистина предлага по-добро решение, но също така и защото крайните произведени части са идентични с тези, направени по конвенционален начин, и затова не се изисква допълнително сертифициране на тези части. Съществуват различни видове форми, като особено популярно е пясъчното леене. Fujifilm Dimatix току-що представи нова печатаща глава, специално насочена към отпечатване на форми за леене на пясък, както и за струйно отпечатване на метални свързващи вещества. Starfire SG1024 L3F е проектирана да се справя с агресивната свързваща течност, която обикновено се използва в тези приложения.

Друг разрастващ се пазар е този на облеклата, където 3D принтерите се използват за създаване на копчета по поръчка. Stratasys демонстрира 3D принтер, специално насочен към текстилния пазар – J850 Techstyle, който може да отпечатва релефни дизайни директно върху текстил. Това може да се използва за лога и да включва текст и графики в няколко цвята. Techstyle е Polyjet принтер, който изстрелва смолист материал, който след това се полимеризира чрез излагане на ултравиолетова светлина. Той може да печата върху дрехи, като памучни или дънкови дрехи, и аксесоари, като чанти.

Има много примери за 3D принтери, които се използват за производство на резервни части. Компанията Chiltern Railways е отпечатала с 3D принтер резервни части за седалките на своите пътнически влакове. Частите, включително подлакътници и дръжки за хващане, са произведени на FDM принтер Stratasys Fortus 450mc, като е използвана смола Ultem 9085, която е сертифицирана по стандартите на железопътната индустрия за пожар, дим и токсичност.

Друг пример е германската марка Sienna Garden, която продава широка гама градински мебели, която принтира 3D резервни части по заявка. Въпросните резервни части са предимно пластмасови капачки за крака или шарнири, които се чупят или просто се износват. Тези части са малки и сравнително евтини за отпечатване в малки количества, а отпечатването им при поискване спестява разходите за управление на складовите наличности, свързани със съхранението им в склад. Същият аргумент – намаляването на разходите за управление на складовите наличности – доведе до преминаването на книгопечатането към цифров печат и стои зад ръста на цифровия печат на етикети и опаковки.

Погледнато от гледна точка на пазара на търговския печат, адитивното производство все още изостава с около 20 години от пазара на цифровия печат. По онова време търговските печатници тепърва започваха да инсталират цифрови машини като Xerox iGen или Kodak Nexpress, а широкоформатните печатници тепърва се събуждаха за предимствата на UV плоскостите на пазар, който все още се доминираше от ролни солвентни машини. На практика това означава, че дизайнерите и производителите тепърва започват да разглеждат 3D печата като опция за къси производствени серии. През следващото десетилетие това ще промени производството, тъй като няма нужда да се създават специални производствени линии. Това оставя отворена вратата за бюра, които могат да обслужват различни видове организации и приложения, подобно на доставчиците на печатни услуги в момента.