3D-Druck - Chancen für Großformatdrucker

Wie können Großformatdrucker angesichts der zunehmenden Verbreitung des 3D-Drucks die Vorteile dieser Technologie nutzen?

Druckdienstleister werden traditionell durch die Druckausrüstung definiert, die ihnen zur Verfügung steht und die die Anwendungen bestimmt, die sie anbieten können. In diesen schwierigen Zeiten ist es jedoch sinnvoll, in andere Geräte zu investieren und in andere Anwendungen zu diversifizieren. Auf den ersten Blick mag der 3D-Druck für Druckereien, die eher an den Betrieb von Großformatdruckern gewöhnt sind, eine ziemliche Herausforderung darstellen, aber es lohnt sich, daran zu denken, dass viele Hersteller dieser Großformatdrucker selbst auch in den 3D-Druck eingestiegen sind.

Dazu gehören so unterschiedliche Unternehmen wie Mimaki und HP, und es gibt viele Anbieter von 3D-Druckern wie Massivit, deren F&E-Teams aus dem Großformatbereich kommen. Das Grundkonzept ist ziemlich ähnlich – ein Baumaterial genau an die gewünschte Stelle zu bringen, so wie es beim Tintenstrahldruck darum geht, die Tintentropfen an der richtigen Stelle zu platzieren. Der Druckvorstufenprozess ist nicht schwieriger zu beherrschen als ein modernes Drucker-RIP, das Schieben von Aufträgen durch eine Druckwarteschlange ist unabhängig vom Druckverfahren dasselbe und die meisten Großformatdrucker wissen, wie wichtig es ist, die Routinewartungsverfahren für ihre Druckerhardware zu befolgen.

Bildunterschrift:Dieses Display, die hintere Hälfte eines Elefanten, der auf der letzten Drupa 2016 durch eine Wand krachte, wurde mit einem Massivit 3D-Drucker gedruckt. ©Nessan Cleary

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, wie ein Großformatdienstleister vom 3D-Druck profitieren kann. Die erste besteht darin, das bestehende Angebot zu erweitern, und die zweite darin, damit ein neues Geschäft zu entwickeln.

Wie können wir also den 3D-Druck für großformatige Grafiken nutzen? Ein naheliegender Ansatzpunkt wäre es, eine ansonsten flache Grafik mit einem 3D-Element zu versehen und so auffällige Displays zu schaffen, die sich von einer Wand oder einer Plakatwand abheben. Eine weitere Möglichkeit wäre, interaktive Displays mit einem strukturierten Element zu versehen oder Navigationsschilder mit Braille-Schrift zu versehen. Eine andere Möglichkeit wäre die Erstellung eines maßgeschneiderten Schriftzugs oder eines Logos für die Fassade eines Einzelhandelsgeschäfts. Das könnte bedeuten

Wenn Sie schon einmal versucht haben, Objekte zu dekorieren, die nicht flach sind, wie z.B. das Bedrucken von Handyhüllen, dann wissen Sie, dass es oft hilfreich ist, eine Schablone zu erstellen, um diese Objekte für den Druck in Position zu halten. In der Regel benötigen Sie für jede Art von Objekt eine maßgeschneiderte Schablone. Solche Schablonen können leicht mit einem 3D-Drucker gedruckt werden. In der Tat hat Mimaki einen seiner 3D-Drucker, den 3DFF-222, zusammen mit seinen kleinformatigen Flachbetten speziell für diesen Zweck verkauft.

Jeder, der bereits mit dem Druck von Textilien zu tun hat, sollte auch wissen, dass das Interesse am 3D-Druck auf dem Bekleidungsmarkt wächst. Dazu könnte das Drucken von Accessoires wie Knöpfen oder Dekorationen für Kleidungsstücke gehören. Oder es könnte sich um funktionale Komponenten wie die Sohle eines Laufschuhs handeln.

Neues Geschäft

Die zweite Möglichkeit ist, Ihre Druckerei zu diversifizieren, indem Sie neue Anwendungen für die additive Fertigung entwickeln. Ein guter Ausgangspunkt ist, mit Ihren bestehenden Kunden zu sprechen und sie zu fragen, ob sie vielleicht auch andere Bedürfnisse haben, die der 3D-Druck erfüllen könnte.

So können Sie zum Beispiel realistische oder sogar funktionale Prototypen erstellen. Die meisten 3D-Drucker können nur ein Material auf einmal drucken, was in der Regel bedeutet, dass die meisten Objekte ein mattes graues oder schwarzes Finish haben. Es gibt aber auch Vollfarbdrucker wie den Mimaki 3DUJ-2207 oder den Stratasys J55, die routinemäßig eingesetzt werden, um das Aussehen und die Haptik von fertigen Produkten zu imitieren, bevor man sich für einen Produktionslauf entscheidet.

Bildunterschrift: Mimaki hat diesen 3D-Farbdrucker, den 3DUJ-2207, entwickelt, der realistische Modelle und Prototypen drucken kann und größtenteils mit UV-LEDs aushärtet. ©Nessan Cleary

Eine weitere häufige Anwendung des 3D-Drucks ist die Herstellung von Werkzeugen. Dies könnte dazu dienen, die Machbarkeit eines Produkts zu testen, bevor Sie in eine komplett neue Fertigungslinie investieren. Es gibt aber auch Beispiele, in denen Hersteller maßgeschneiderte Werkzeuge verwendet haben, um bestimmte Probleme zu lösen, wie z.B. das Anbringen von Händlerplaketten auf neuen Autos. Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA hat auf der Internationalen Raumstation einen Schraubenschlüssel ausgedruckt, um zu demonstrieren, dass sie Werkzeuge für Notsituationen herstellen kann.

Eine Variante davon ist das Spritzgießen, bei dem die Formen in 3D gedruckt werden. Dies kann sowohl Zeit als auch Kosten bei der Herstellung von maßgeschneiderten Formen sparen und bedeutet, dass die Teile die Festigkeit und andere Eigenschaften eines herkömmlichen Gussverfahrens beibehalten.

Technische Überlegungen

Es gibt eine Menge verschiedener Arten von 3D-Druckern. Zum Glück gibt es viele Fachhändler, die Sie beraten und technisch unterstützen können. Als grober Anhaltspunkt wäre Fused Filament Fabrication (FFF), auch bekannt als Fused Deposition Modelling (FDM), ein guter Ausgangspunkt. Diese Drucker verwenden ein Kunststoff-Filament und reichen von günstigen Desktop-Modellen bis hin zu hochleistungsfähigen Tischgeräten. Die nächste Stufe ist ein Photopolymer-Mehrwertsteuer- oder Stereolithographie-Drucker, der in der Regel mehr kostet, aber speziellere Materialien verwendet und ziemlich hochauflösende Teile herstellen kann.

Bildunterschrift: Makerbot vertreibt eine Reihe von Desktop-Druckern, darunter eine Version, die ein Nylon-Kohlefasermaterial drucken kann.

Unabhängig davon, für welche Druckertechnologie Sie sich entscheiden, kommt es in erster Linie auf die Materialien an, die gedruckt werden können, was die Bandbreite der Anwendungen bestimmt, die Sie anbieten können. Geräte, die exotischere Materialien verarbeiten können – insbesondere Metalle und Keramik – sind teurer. Es gibt jedoch eine große Auswahl an verschiedenen Kunststoffen, von denen einige mit Nylon oder Karbonfasern verstärkt sind, die stark genug sind, um eine brauchbare Alternative zur Verarbeitung von Metall zu sein, und die sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen. Neben starren Kunststoffen wie ABS gibt es auch gummiartige Thermoplastikmaterialien. Einige Hersteller beschränken ihre Maschinen auf die Materialien, die sie liefern, aber es gibt ein wachsendes Bewusstsein dafür, dass der Markt einen offeneren Ansatz verlangt. Sie werden jedoch feststellen, dass einige Anwendungen bestimmte Eigenschaften erfordern, wie z.B. Zugfestigkeit oder Hitzebeständigkeit, die die zu verwendenden Materialien bestimmen.

Ein weiteres Problem ist die Baugröße – der für die Erstellung von Objekten verfügbare Bereich. Je nach der Art des 3D-Verfahrens, das Sie wählen, können auch einige Nachbearbeitungsschritte erforderlich sein. Das bedeutet in der Regel, dass die beim Bau verwendeten Ligaturen gereinigt werden müssen. Es kann auch bedeuten, dass überschüssiges Material entfernt oder die Oberfläche poliert wird, um das Aussehen des Objekts zu verbessern. In einigen Fällen, wie z.B. beim Binder-Jetting, gibt es einen zweiten Brennvorgang, um den Binder zu schmelzen und das Objekt weiter zu verfestigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie mit relativ bescheidenem Aufwand in den 3D-Druck einsteigen können, vorausgesetzt, Sie recherchieren sorgfältig, welche Anwendungen und Materialien Sie anbieten möchten. Darüber hinaus gibt es auf der FESPA mehrere Berichte über den 3D-Druck, so dass dies ein guter Ausgangspunkt ist. Zumindest ist es immer eine lohnende Übung, darüber nachzudenken, wie Sie Ihr Geschäft erweitern können.