Hvorfor er 3D-printning vigtigt for bredformatprintere?

Der er masser af beviser for, at især bredformatprintere bevæger sig ind i industrielle applikationer såsom boligindretning og endda tøj. Og 3D-print giver perfekt mening, når det ses som en anden industriel printapplikation.

Enhver, der har besøgt en printmesse i de senere år, vil sandsynligvis have set en stationær 3D-printer, der typisk producerer små plastikfigurer, og du har måske undret dig over, hvordan dette kunne relatere til trykkeribranchen. I sandhed er der lidt crossover mellem 3D-print og grafikprint, men der er heller ikke nogen grund til, at trykkerier skal begrænses til grafiske applikationer. Der er faktisk masser af beviser for, at især bredformatprintere bevæger sig ind i industrielle applikationer såsom boligindretning og endda tøj. Og 3D-print giver perfekt mening, når det ses som en anden industriel printapplikation.

Den grundlæggende idé bag al 3D-print er, at objekter kan designes og skæres i lag i en CAD-fil, så en 3D-printer derefter fysisk kan lægge hvert efterfølgende lag oven på det forrige lag for at skabe det objekt. Der er omkring et dusin forskellige tilgange, der hver tilbyder deres egen blanding af omkostninger, kvalitet og produktivitet og hver egnet til sit eget udvalg af materialer, som kan omfatte en bred vifte af plastik og metallegeringer og endda elektroniske kredsløb.

Gammel tid teknologi

Den tidligste teknologi går mere end 30 år tilbage og blev oprindeligt omtalt som 'hurtig prototyping', hvilket pænt opsummerer det første målmarked, produktdesign, hvor det ofte er nødvendigt at generere prototyper hurtigt. For omkring ti år siden forsøgte mange leverandører at skubbe teknologien ind på forbrugermarkedet og kom med betegnelsen '3D-print' som en lettere måde at appellere til den brede offentlighed. Der var et begrænset boom, men da boblen bristede, gik mange af disse leverandører konkurs. Teknologien fortsatte dog med at udvikle sig, til det punkt, hvor den nu er egnet til industriel brug, hvilket førte til det seneste udtryk, "additiv fremstilling", hvilket afspejler det stigende antal komponenter, der fremstilles på denne måde. 3D-printnavnet har holdt sig fast, og mange additivproducenter omtaler stadig deres maskiner som 'printere', selvom der i grafisk forstand ikke er nogen egentlig udskrivning.

Når det er sagt, er der adskillige 3D-printprocesser, der gør brug af inkjet-printteknologi, der ville være genkendelig for alle fra den grafiske verden. Den mest almindelige af disse er bindemiddelsprøjtning, hvor printeren lægger et pulveriseret materiale ned, og derefter sprøjtes en klæbemiddellignende bindemiddelvæske i overensstemmelse med den ønskede form, hvorved pulveret limes sammen til et lag af en genstand. Derefter børstes det ubrugte pulver af og sengen falder ned og processen gentages. Når udskrivningen er færdig, påføres varme for at brænde det resterende bindemiddel af og sikre, at materialet smeltes sammen til en fast genstand.
HP på det.


Billedtekst: Nyt HP Jet Fusion 5200 3D-printsystem (printer og behandlingsstation).

Et godt eksempel på dette er HP's JetFusion-sortiment af 3D-printere, hvor den mest tilgængelige er 300-serien, som har et byggekammer på 190 x 254 x 248 mm og kan producere funktionelle dele i teknisk kvalitet. Der er et udvalg af monokrome eller farveenheder med et integreret og højautomatiseret materialeleveringssystem, så printerne kan køre uden opsyn i nogen tid.

En variation på dette er High Speed Sintering, eller HSS, som bruges af både Xaar 3D og Voxeljet og arbejder med polymerbaserede materialer. Som med bindemiddeludsprøjtning involverer dette først at lægge materialepulveret ud på sengen og derefter sprøjte en væske for at definere den form, der bygges. Men i dette tilfælde absorberer væsken infrarød varme, så når varme påføres pulverlejet, smelter den kun det nødvendige pulver for at danne den ønskede form.

Jet frem

Endnu en anden tilgang er materialeudsprøjtning, som involverer sprøjtning af en væske, der er stærkt belastet med elementer af byggematerialet. Dette er væsentligt vanskeligere på grund af det meget større potentiale for tilstopning af printhovedet, for ikke at nævne forsyningssystemet, der fører væsken fra sin tank igennem til printhovedets væskekammer. Et godt eksempel på dette er Carmel 1400 3D-printeren som udviklet af XJet, som fås i både metal- og keramiske printversioner.


Billedtekst: Ultimaker S3 er en prisbillig desktop 3D-printer, der er i stand til at lave plastikgenstande.

Udover disse er der også masser af desktop-modeller, der er relativt billige at købe og er i stand til at producere små genstande. Et godt eksempel ville være Ultimaker S3, som bruger Fused Filament Fabrication-metoden, hvilket i bund og grund betyder, at den bygger dele ved at ekstrudere en plastikfilament. Den har et byggeareal på 230 x 190 x 200 mm.

Endnu et alternativ er MarkForged, en amerikansk virksomhed, der producerer 3D-printere ved hjælp af den ret standardiserede metode til modellering af smeltet aflejring, men som også har udviklet en række kompositmaterialer, såsom nylon beklædt med kulfiber, til sine printere, der giver dem mulighed for at producere dele, der har en fremragende balance mellem styrke, let vægt og relativt lave omkostninger.

Gå massivt

Det er også værd at bemærke, at mange bredformattrykkerier allerede bruger Massivit 1800 3D-printeren til at producere store udstillingsobjekter, primært til reklamer og udstillinger, samt rekvisitter til film og tv. Denne enhed har et byggeareal på 145 cm x 111 cm x 180 cm, stor nok til at producere modeller af mennesker i naturlig størrelse, ved hjælp af et proprietært gelmateriale, der hærder under UV-lys.


Billedtekst: Massivit 1800 Pro er en 3D-printer til storformatskærme, der har en ekstruder med variabel opløsning.

Der kræves nogle færdigheder i at bruge en 3D-printer, men intet, der ville besvære nogen med erfaring med grafikudskrivning. Der er noget arbejde med at forberede, optimere og verificere filer, trykprocessen skal overvåges, og så er der efterbehandling – alt dette gælder også for den grafiske verden. Det største problem for de fleste mennesker er behovet for at tænke i tre dimensioner, men mange mennesker i emballage og bredformatudskrivning til salgssteder arbejder allerede med objekter i CAD-filer.

I løbet af de sidste 20 år eller deromkring har vi alle set, hvordan digital print gradvist har taget en større og større del af det kommercielle printmarked. Det er uundgåeligt, at 3D-print vil følge et lignende mønster af de samme årsager, for at reducere omkostningerne og forbedre logistikken i forsyningskæden. Det er allerede meget brugt i prototyping og bliver mere almindeligt til fremstilling af værktøjer og matricer. Et lille, men voksende antal producenter bruger nu teknologien til at lave slutbrugsdele, idet de udnytter muligheden for at bruge gitterstrukturer til at skabe letvægtsdele og optimerer geometrien for at kombinere flere dele til enkelte emner til lavere omkostninger. Dette gøres allerede til kortsigtede applikationer med høj værdi, såsom flydele og udvides gradvist gennem enhver form for fremstilling fra legetøj til reservedele til printere. Og hvem vil ikke gerne have en del af det?

Kildeinformation: Wild Format-guiderne er beregnet til at udvide bevidstheden om og forståelsen af det skøre, der kan skabes på digitale bredformatsprintere, fra gulve til lampeskærme og alt derimellem. Disse vejledninger er muliggjort af en gruppe producenter, der arbejder sammen med Digital Dots. Denne artikel er understøttet af HP og Digital Dots .