3D-Druck: Wo stehen wir?

Rob Fletcher ist seit einigen Jahren einer der meistdiskutierten Bereiche der Branche. Rob Fletcher nimmt den 3D-Druck genauer unter die Lupe und informiert sich über die potenziellen Möglichkeiten für das traditionellere Druckgeschäft in diesem Segment.

Am 3D-Druck-Phänomen führte in den letzten Jahren kein Weg vorbei. Obwohl es die Technologie schon seit einiger Zeit gibt, haben wir erst in den letzten Jahren eine viel breitere Einführung des 3D-Drucks erlebt, wobei diese Technologie zur Herstellung aller möglichen Anwendungen eingesetzt wird.

Die Kernfrage für viele Druckereien bleibt jedoch bestehen; Kann ich diese Arbeit nutzen und den 3D-Druck in mein Serviceangebot integrieren? Denn während die Grundelemente des 3D-Drucks dem traditionellen Druck ähneln, ist er in seiner Funktionsweise völlig anders.

Hier spricht FESPA.com mit einigen der führenden Hersteller von 3D-Drucktechnologie, um herauszufinden, ob es Möglichkeiten für Druckunternehmen in diesem Markt gibt und wenn ja, wie sie in dieses schnelllebige Segment vordringen können.

Neue Möglichkeiten

Zunächst einmal ist Mimaki selbst in den 3D-Druck eingestiegen und hat diese Technologie zu seinem breiteren Angebot an Drucklösungen hinzugefügt. Jordi Drieman, 3D-Anwendungsspezialist bei Mimaki, sagte, 3D sei „mit Sicherheit“ ein lebensfähiger Markt für traditionelle Druckunternehmen mit vielen Möglichkeiten, die es zu verfolgen gilt.

   „Die Öffnung für neue Technologien bietet Druckern immer neue Möglichkeiten mit einer ganzen Reihe neuer Anwendungen“, sagte Drieman. „Als wir zum Beispiel unsere kleinformatigen Direct-to-Shape-Drucker (UJF-Serie) zum ersten Mal auf den Markt brachten, ermöglichten sie Druckdienstleistern, vollfarbige kundenspezifische Designs direkt auf Telefonhüllen, Namensschilder usw. zu drucken.

Bildunterschrift: Der 3D-Tintenstrahldrucker 3DUJ-2207 von Mimaki bietet eine Palette von 10 Millionen Farben

„Jetzt, da erschwinglichere 3D-Drucker auf dem Markt sind, wie der 3DUJ-2207, sehe ich, dass viel mehr traditionelle Druckunternehmen beginnen, 3D-Druckanwendungen in ihr Portfolio aufzunehmen. Diejenigen, die für Marken arbeiten, die Prototyping-Services, Modelle oder Grafiken mit 3D-Funktionen benötigen, haben eine vorgefertigte Gelegenheit, die Arbeit, die sie diesen Kunden anbieten, zu erweitern und den ersten Schritt in den 3D-Druck zu machen.“

Bei der Suche nach einem professionellen 3D-Drucker der Einstiegsklasse ist es laut Drieman wichtig, dass Unternehmen ihre Recherchen durchführen und ihre geschäftlichen Bedürfnisse und Anforderungen ermitteln. Dies, sagte er, könnte von der Art der Anwendungen, die sie produzieren möchten, bis zu der Art der Materialien, die sie benötigen, variieren.

„Das nächste, worauf sie achten müssen, ist die Betriebszeit der Maschine und der Support des Druckerherstellers“, sagte Drieman. „Beim Eintritt in einen neuen Markt ist es aus Sicherheitsgründen wichtig, dass Unternehmen von einem seriösen Anbieter kaufen, der sie bei der Integration dieser neuen Technologie in ihre bestehenden Produktionslinien unterstützt.“

Mit Blick auf die neuesten Einstiegslösungen von Mimaki verwies Drieman auf den 3DUJ-2207, einen 3D-Tintenstrahldrucker, der eine Palette von 10 Millionen Farben bietet.

„Seine einzigartigen Vollfarbfähigkeiten und wasserlöslichen Trägermaterialien ermöglichen superfeine Details in leuchtenden Farben – ideal für Anwendungen wie Prototypen und medizinische Modelle, die dieses Maß an Genauigkeit erfordern“, sagte Drieman.

„Eines unserer Hauptziele war es, eine fortschrittliche End-to-End-3D-Drucklösung zu einem erschwinglichen Preis anzubieten, damit Markteinsteiger nicht das Gefühl haben, Qualität zugunsten niedrigerer Kosten kompromittieren zu müssen. Aus diesem Grund ist der 3DUJ-2207 mit der Software 3D Print prep Pro und der Nachbearbeitungseinheit 3DCS-322 erhältlich, um den gesamten Vollfarb-3D-Druckprozess zu optimieren.

„Mimaki 3D Print prep Pro ist ein Cloud-basierter Softwaredienst, der den 3D-Druckprozess vereinfachen soll. Diese hochmoderne abonnementbasierte Software korrigiert Dateifehler automatisch und optimiert 3D-Daten, die bei der 3D-Druckermodellierung verwendet werden, um sicherzustellen, dass die endgültigen 3D-gedruckten Objekte genau so aussehen wie die auf dem Bildschirm angezeigten.“

Für erweiterte Optionen bietet Mimaki auch den 3DUJ-553 an, das industrielle Gegenstück zum 3DUJ-2207. Bei seiner Markteinführung war er der weltweit erste 3D-Drucker mit über 10 Millionen Farben und einer einfachen UV-härtbaren Veredelung. Obwohl es viele Ähnlichkeiten mit dem 3DUJ-2207 aufweist, bietet es laut Drieman ein größeres Bauvolumen von 500 x 500 x 300 mm und ist gleichzeitig eine kostengünstige Lösung auf dem breiteren Markt für industriellen 3D-Druck.

„Alle 3D-Drucker von Mimaki profitieren von Mimakis jahrelanger Erfahrung in der 2D-Druckindustrie und sind mit den unternehmenseigenen Kerntechnologien wie einer Düsenprüfeinheit ausgestattet, die für Stabilität sorgt und zu einem wesentlich effizienteren Arbeitsablauf beiträgt“, sagte Drieman.

Benutzer stärken

Ein weiterer führender Name in der 3D-Drucktechnologie ist Massivit 3D, das eine breite Palette von 3D-Druckmaschinen auf dem Markt anbietet. 2021 erweiterte der Hersteller sein Portfolio um eine Reihe neuer Lösungen, darunter sein Großmodell in Form der Industriemaschine Massivit 5000.

Bildunterschrift: Massivit 3D stellte letztes Jahr seine neue Maschine Massivit 5000 in Industriequalität vor

Basierend auf der Gel-Dispensing-Printing-Technologie (GDP) des Unternehmens führt der neue Massivit 5000 laut Hersteller neue Auflösungen, Materialien und Automatisierungsfunktionen auf den Markt ein, die den Anforderungen der Industrie 4.0 gerecht werden, wodurch wiederum die Produktion großer Teile innerhalb von Stunden ermöglicht wird Wochen.

Die Markteinführung wurde von der Einführung eines neuen Druckmaterials in DIMENGEL 110 begleitet, das laut Massivit 3D hochauflösendes Drucken und eine größere Treue zu CAD-Designs ermöglicht.

Zwei neue Auflösungen ermöglichen eine Druckoptimierung gemäß Schichtdicken- und Geschwindigkeitsanforderungen, während der Massivit 5000 auch ein Dual-Material-System bietet, das es Bedienern ermöglicht, gleichzeitig mit einem anderen Material auf jedem Kopf zu drucken.

„Wir freuen uns sehr, dieses neue additive Fertigungssystem auf den Markt zu bringen, das Hersteller in die Lage versetzt, bestehende Einschränkungen in Bezug auf Produktionsgeschwindigkeit, -größe und -komplexität zu überwinden“, sagte Erez Zimerman, Chief Executive von Massivit 3D. „Dies ist ein bedeutender Meilenstein auf unserer Roadmap zur Transformation der Fertigung großer Teile in mehreren Branchen.

„Wir setzen uns dafür ein, Hersteller in die Lage zu versetzen, bestehende Einschränkungen in Bezug auf Produktionsgeschwindigkeit und -größe zu überwinden und drastische Senkungen der Produktionskosten zu ermöglichen.“

Im vergangenen Jahr brachte Massivit auch sein neues Werkzeugsystem Massivit 10000 für Verbundwerkstoffe auf den Markt, mit dem Ziel, den Anwendern zu helfen, Engpässe in der Formenproduktion zu beseitigen. Die Lösung nutzt duroplastische Polymergussmaterialien, die eine hohe HDT (Wärmeformbeständigkeit) und einen niedrigen CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient) bieten.

Diese Technologie, so Massivit 3D, beseitigt die Notwendigkeit, einen anfänglichen Master zu erstellen, und konsolidiert bestehende 19-Schritte-Spritzguss-Workflows in nur vier Schritte. Darüber hinaus bietet die Cast-In-Motion-Technologie eine größere Geometriefreiheit für komplexere Designs.

„Dieser Markt ist hungrig nach Innovationen, die das Paradigma des Formens verändern werden, sodass Hersteller endlich ihre Vorlaufzeiten von mehreren Wochen auf nur wenige Tage verkürzen können“, sagte Zimerman.

„Durch die Automatisierung des Formherstellungsprozesses können wir Herstellern eine Möglichkeit bieten, ihre Kosten drastisch zu senken und den damit verbundenen Materialabfall zu reduzieren. Die rasant steigende Nachfrage nach dieser neuen Lösung für das digitale Formen ist ein Beweis für die dringende Notwendigkeit dieses technologischen Meilensteins.“

Zukunftstrends

Inzwischen ist HP ein weiterer Druckhersteller, der in den 3D-Drucksektor expandiert ist und eine Reihe von Lösungen auf den Markt gebracht hat. Emilio Juárez, Vizepräsident von EMEA für 3D-Druck, sagte, dass es drei große Trends gibt, die sich positiv auf diesen Markt auswirken werden.

„Unternehmen und Verbraucher fordern zunehmend nachhaltigere Produkte und Verpackungen, was sich auf die Lieferkettenstrategien auswirkt“, sagte Juárez. „Als HP Ende 2020 weltweit Entscheidungsträger in den Bereichen digitale Fertigung und 3D-Druck befragte, gab eine überwältigende Mehrheit (89 %) an, dass sie ihre Geschäftsmodelle ändern würden, und mindestens neun von zehn untersuchten neue und nachhaltigere Lieferkettenmodelle.

Bildunterschrift: Laut HP bietet der 3D-Druck nachhaltigere Herstellungsmethoden

„Der 3D-Druck bietet nachhaltigere Herstellungsmethoden von nachhaltigem Design, das überschüssiges Gewicht und Abfall beseitigt, bis hin zur lokalen Produktion, was zu einem geringeren CO2-Fußabdruck führt.“

Juárez ging auch darauf ein, wie die Pandemie Einstellungen und Arbeitsansätze verändert hat, und erklärte, dass Unternehmen jetzt damit beginnen, neue Lieferkettenstrategien zu entwickeln, um sich vor zukünftigen Störungen zu schützen. Laut Juárez können fortschrittliche 3D-Drucklösungen ihnen dabei helfen, diese Transformation zu beschleunigen.

„Wir gehen davon aus, dass die Industrie den 3D-Druck in Betracht ziehen wird, um ihre traditionellen Lieferketten zu stören und sie effizienter und flexibler zu machen. Zusätzlich zu neuen Anwendungen glauben wir, dass völlig neue Ökosysteme und Allianzen entstehen werden, wenn Unternehmen versuchen, Endkunden mehr Wert zu bieten“, sagte Juárez. „Wir sehen bereits, dass sich dieser Trend in Branchen wie der Automobil-, Verbraucher-, Gesundheits- und Industriebranche durchsetzt.“

Der dritte und letzte Trend, der die Entwicklung im 3D-Druck beeinflusst, ist laut Juárez der stark personalisierte Gesundheits- und Wellnessbereich. Er sagte, dass HP in diesem Bereich das größte Potenzial für ein enormes Wachstum sieht.

„Zum Beispiel sind Orthesen und Prothesen eine schnell wachsende Chance für die additive Fertigung, insbesondere in Bezug auf die Massenpersonalisierung“, sagte Juárez.

„Zweitens freuen wir uns besonders über das Versprechen von Additiven auch für die Massenmetallfertigung, da es sich um das am schnellsten wachsende Segment des traditionellen 3D-Druckmarktes handelt. Die Metal Jet-Technologie von HP ermöglicht die Produktion wirklich einzigartiger hochwertiger Teile und ersetzt die Produktion von Großserien.

„Autohersteller wie Volkswagen und Sportartikelhersteller wie Cobra Golf nutzen zunehmend 3DP-Technologien wie das Metallbindemittel-Jetting für Strukturbauteile und personalisierte Teile.“

Es besteht kein Zweifel, dass der 3D-Druck einer der innovativsten Bereiche der Druckindustrie ist, wobei die auf diesem Markt alle möglichen futuristischen Anwendungen hervorbringen. Fügen Sie hinzu, dass die Nachfrage nach 3D-gedruckten Arbeiten nach der Pandemie steigt, und man kann mit Sicherheit sagen, dass ein Schritt in diesen Sektor Ihr Unternehmen auf ein enormes eigenes Wachstum vorbereiten könnte.