Nessan Cleary fortæller om de aktuelle muligheder for 3D-printteknologi.
Når vi ser tilbage, kan vi se, at 3D-printteknologien er modnet ret hurtigt i løbet af de sidste ti år, hvilket igen gør det lettere for udbydere af printtjenester at vurdere, om dette marked giver en levedygtig mulighed for at diversificere deres forretning. Der er ingen tvivl om, at de fleste trykkerier bør have de nødvendige færdigheder til at gå over til 3D-print, men det spørgsmål, som de fleste trykkerier bliver nødt til at stille sig selv, er, hvilken slags trykkeri de er?
Det skyldes, at 3D-print har udviklet sig fra en ny teknologi til en komplet markedssektor for additiv fremstilling. Samtidig er printteknologi, og især i storformat, nu meget udbredt inden for mange industrielle områder. Så printere, der primært ser sig selv som printere, føler måske, at der er begrænsede muligheder for 3D-printning inden for den grafiske branche.
Men de virksomheder, der er mere involveret i industriel trykning, bør finde ud af, at det er en logisk tilføjelse til den trykteknologi, de allerede bruger, at få styr på den additive fremstillingsteknologi. Når alt kommer til alt, er mange af de leverandører, der fremstiller presser, blæk, software og andre komponenter, som bruges i hele den grafiske branche, allerede hoppet med på vognen med additiv fremstilling.
HP har f.eks. udviklet en række 3D-printere baseret på den samme termiske printhovedteknologi, som bruges i deres grafikprintere. Desuden bruger HP sine egne 3D-printere til at fremstille dele til sine latexprintere. Ricoh sælger en række 3D-printere og tilbyder en bureauprinterservice. Mimaki tilbyder allerede en 3D-printer, som hovedsageligt bruges til at fremstille modeller og prototyper, og virksomheden undersøger også muligheden for at bruge 3D-print til at udvikle fødevareautomater.
Potentielle anvendelser
For bare nogle få år siden ville den vigtigste markedsmulighed have været at fremstille prototyper og producere specialiserede armaturer, fittings og jigs, og der er stadig masser af efterspørgsel efter disse ting. Der var en vis mulighed for at producere små serier af dele til slutbrug, men som i de tidlige dage med digitaltryk mangler små serier volumen til at udfordre konventionel produktion på prisen. Men som vi har set med digitaltryk, er maskinerne blevet hurtigere og mere effektive, og derfor er oplagslængderne steget til et punkt, hvor additiv fremstilling i stigende grad ses som en omkostningseffektiv mulighed, især for reservedele og komponenter, der kun skal udskiftes i mindre antal.
Samtidig er udvalget af materialer, der kan 3D-printes, steget betydeligt, hvilket har ført til lavere priser og mere funktionalitet. Det omfatter mange forskellige plasttyper, både stive og fleksible, og de fås i tekniske kvaliteter med forskellige egenskaber som f.eks. høj styrke i forhold til vægt eller modstandsdygtighed over for varme eller visse kemikalier. Andre materialer omfatter gummi og endda træbaserede filamenter. I de senere år har vi også set en åbning af markedet for metalprint, i høj grad drevet af større brug af inkjet-teknologi til udsprøjtning af bindemiddel. Her spredes byggematerialet, som leveres i pulverform, på en seng, og bindemiddelvæsken sprøjtes derefter præcist derhen, hvor det er nødvendigt for at få noget af dette pulver til at klumpe sig sammen og danne et fast lag. Denne proces gentages derefter et lag ad gangen for at opbygge genstanden. Denne teknik kan bruges med en række forskellige materialer samt metal.
En relativt enkel anvendelse er fremstilling af støbeforme, hvor 3D-print er langt hurtigere og mere omkostningseffektivt end de fleste konventionelle metoder. Det er et attraktivt område at arbejde inden for, dels fordi det virkelig giver en bedre løsning, men også fordi de endelige dele, der produceres, er identiske med dem, der fremstilles på traditionel vis, og derfor er der ikke behov for yderligere certificering af disse dele. Der findes forskellige typer støbeforme, og især sandstøbning har vist sig at være populært. Fujifilm Dimatix har netop introduceret et nyt printhoved, der specifikt er beregnet til at printe forme til sandstøbning samt metalbindere. Starfire SG1024 L3F er designet til at klare den aggressive bindemiddelvæske, der typisk bruges i disse applikationer.
Et andet voksende marked er tøj, hvor 3D-printere er blevet brugt til at lave skræddersyede knapper. Stratasys har demonstreret en 3D-printer specielt rettet mod tekstilmarkedet, J850 Techstyle, som kan printe prægede designs direkte på tekstil. Det kan bruges til logoer og kan omfatte tekst og grafik i flere farver. Techstyle er en Polyjet-printer, der sprøjter et harpiksmateriale ud, som derefter polymeriseres ved at blive udsat for ultraviolet lys. Den kan printe på tøj som f.eks. bomulds- eller denimtøj og tilbehør som f.eks. håndtasker.
Der er masser af eksempler på, at 3D-printere bruges til at producere reservedele. Chiltern Railways har 3D-printet reservedele til sæder i deres passagertog. Delene, herunder armlæn og håndtag, blev produceret på en Stratasys Fortus 450mc FDM-printer ved hjælp af Ultem 9085-resin, som var certificeret i henhold til jernbaneindustriens standarder for brand, røg og toksicitet.
Et andet eksempel er det tyske mærke Sienna Garden, som sælger en række havemøbler, der 3D-printer reservedele on-demand. De pågældende reservedele er for det meste ting som plastfodhætter eller samlinger, som går i stykker eller bare bliver slidt. Disse dele er små og relativt billige at printe i små mængder, og ved at printe dem on-demand sparer man lageromkostningerne ved at opbevare dem på et lager. Det samme argument – at reducere omkostningerne til lagerstyring – var drivkraften bag overgangen fra bogtryk til digitaltryk og ligger bag væksten i digitaltryk til etiketter og emballage.
Set fra det kommercielle printmarkeds perspektiv er additiv fremstilling stadig omkring 20 år bagud i forhold til det digitale printmarked. På det tidspunkt var kommercielle trykkerier lige begyndt at installere digitale maskiner som Xerox iGen eller Kodak Nexpress, og storformatprintere var lige ved at få øjnene op for fordelene ved UV-flatbeds på et marked, der stadig var domineret af solventmaskiner med rullefremføring. I praksis betyder det, at designere og producenter først lige er begyndt at overveje 3D-print som en mulighed for korte produktionskørsler. I løbet af det næste årti vil dette ændre produktionen, da der ikke er behov for at opstille dedikerede produktionslinjer. Det efterlader døren åben for bureauer, der kan imødekomme forskellige typer organisationer og applikationer, ligesom udbydere af print-tjenester gør det i dag.