Der 3D-Druck ist seit einigen Jahren einer der meistdiskutierten Bereiche der Branche. Rob Fletcher wirft einen genaueren Blick auf den 3D-Druck und findet heraus, welche Möglichkeiten sich für das traditionelle Druckgeschäft in diesem Segment bieten.

 

In den letzten Jahren ist das Phänomen des 3D-Drucks einfach nicht mehr wegzudenken. Zwar gibt es die Technologie schon seit einiger Zeit, aber erst in den letzten Jahren hat sich der 3D-Druck auf breiter Front durchgesetzt und wird für alle möglichen Anwendungen eingesetzt.

Für viele Druckunternehmen stellt sich jedoch die Frage: Kann ich aus dieser Arbeit Kapital schlagen und den 3D-Druck als Teil meines Dienstleistungsangebots integrieren? Denn obwohl die grundlegenden Elemente des 3D-Drucks denen des traditionellen Drucks ähneln, ist die Funktionsweise völlig anders.

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

Neue Möglichkeiten

Als erstes ist Mimaki selbst in den 3D-Druck eingestiegen und hat diese Technologie in sein breites Angebot an Drucklösungen aufgenommen. Jordi Drieman, 3D-Anwendungsspezialist bei Mimaki, sagte, dass der 3D-Druck „sicherlich“ ein lebensfähiger Markt für traditionelle Druckunternehmen sei, der viele Möglichkeiten biete.

„Die Öffnung für neue Technologien bietet Druckereien immer neue Möglichkeiten und eine ganze Reihe neuer Anwendungen“, so Drieman. „Als wir zum Beispiel unsere kleinformatigen Direct-to-Shape-Drucker (UJF-Serie) auf den Markt brachten, konnten Druckdienstleister damit individuelle Designs in Vollfarbe direkt auf Telefonhüllen, Namensschilder und so weiter drucken.“

Bildunterschrift: Der Mimaki 3DUJ-2207 Tintenstrahl-3D-Drucker bietet eine Farbpalette von 10 Millionen Farben

„Jetzt, wo erschwinglichere 3D-Drucker wie der 3DUJ-2207 auf dem Markt sind, sehe ich, dass viel mehr traditionelle Druckunternehmen beginnen, die Aufnahme von 3D-Druckanwendungen in ihr Portfolio zu erwägen. Diejenigen, die für Marken arbeiten, die Prototyping-Dienstleistungen, Modelle oder Grafiken mit 3D-Funktionen benötigen, haben jetzt die Möglichkeit, ihr Angebot für diese Kunden 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 sich informieren und ihre geschäftlichen Bedürfnisse und Anforderungen ermitteln. Dies könne von der Art der Anwendungen, die sie produzieren möchten, bis hin zu den benötigten Materialien reichen.

„Das nächste, worauf sie achten müssen, ist die Betriebszeit der Maschine und die Unterstützung durch den Druckerhersteller“, so Drieman. „Beim Eintritt in einen neuen Markt ist es wichtig, dass die 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 wies Drieman auf den 3DUJ-2207 hin, einen 3D-Tintenstrahldrucker, der eine Farbpalette 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“, so Drieman.

„Eines unserer Hauptziele war es, eine fortschrittliche, durchgängige 3D-Drucklösung zu einem erschwinglichen Preis anzubieten, damit Neueinsteiger nicht das Gefühl haben, zugunsten niedrigerer Kosten auf Qualität verzichten 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 3D-Farbdruckprozess zu optimieren.

„Mimaki 3D Print prep Pro ist ein Cloud-basierter Software-Service, der den 3D-Druckprozess vereinfachen soll. Diese hochmoderne, abonnementbasierte Software korrigiert automatisch Dateifehler und optimiert 3D-Daten, die bei der Modellierung mit dem 3D-Drucker verwendet werden. So wird sichergestellt, dass die endgültigen 3D-Druckobjekte genauso aussehen wie die, die auf dem Bildschirm visualisiert werden.“

Für fortschrittlichere 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 mehr als 10 Millionen Farben und einer einfachen UV-härtenden Oberfläche. Obwohl er viele Ähnlichkeiten mit dem 3DUJ-2207 aufweist, bietet er laut Drieman ein größeres Bauvolumen von 500 x 500 x 300 mm und ist dennoch eine kostengünstige Lösung für den breiteren industriellen 3D-Druckmarkt.

„Dank der langjährigen Erfahrung von Mimaki in der 2D-Druckindustrie sind alle Mimaki 3D-Drucker mit den firmeneigenen Kerntechnologien ausgestattet, wie z.B. einer Düsenüberprüfungseinheit, die für Stabilität sorgt und so zu einem wesentlich effizienteren Arbeitsablauf beiträgt“, so Drieman.

Benutzer befähigen

Ein weiterer führender Name in der 3D-Drucktechnologie ist Massivit 3D, der dem Markt eine breite Palette von 3D-Druckmaschinen anbietet. Der Hersteller hat sein Portfolio im Jahr 2021 mit der Einführung einer Reihe neuer Lösungen erweitert, darunter sein Großmodell in Form der Massivit 5000 Industriemaschine.

Bildunterschrift: Massivit 3D hat letztes Jahr seine neue Massivit 5000 Industriemaschine vorgestellt

Die neue Massivit 5000 basiert auf der Gel Dispensing Printing (GDP)-Technologie des Unternehmens und bringt neue Auflösungen, Materialien und Automatisierungsmöglichkeiten auf den Markt, die den Anforderungen der Industrie 4.0 gerecht werden und die Produktion von großen Teilen innerhalb von Stunden statt Wochen ermöglichen.

Die Markteinführung wurde von der Einführung des neuen Druckmaterials DIMENGEL 110 begleitet, das nach Angaben von Massivit 3D einen hochauflösenden Druck und eine größere Originaltreue der CAD-Entwürfe ermöglicht.

Zwei neue Auflösungen ermöglichen die Optimierung des Drucks je nach Schichtdicke und Geschwindigkeitsanforderungen, während die Massivit 5000 auch ein Duales Materialsystem bietet, mit dem Bediener gleichzeitig mit einem anderen Material auf jedem Kopf drucken können.

„Wir sind begeistert, dieses neue additive Fertigungssystem auf den Markt zu bringen, das es den Herstellern ermöglichen wird, bestehende Beschränkungen in Bezug auf Produktionsgeschwindigkeit, Größe und Komplexität zu überwinden“, sagte Erez Zimerman, Geschäftsführer von Massivit 3D. „Es ist ein wichtiger Meilenstein auf unserem Weg, die Herstellung großer Teile in verschiedenen Branchen zu transformieren.

„Wir haben uns verpflichtet, den Herstellern die Möglichkeit zu geben, bestehende Beschränkungen bei Produktionsgeschwindigkeit und -größe zu überwinden und die Produktionskosten drastisch zu senken.“

Im vergangenen Jahr hat Massivit auch sein neues Massivit 10000 Verbundwerkstoff-Werkzeugsystem auf den Markt gebracht, das den Anwendern helfen soll, Engpässe bei der Formenherstellung zu beseitigen. Die Lösung nutzt duroplastische Polymergussmaterialien, die eine hohe HDT (Heat Deflection Temperature) und einen niedrigen CTE (Coefficient of Thermal Expansion) aufweisen.

Mit dieser Technologie, so Massivit 3D, entfällt die Notwendigkeit, eine erste Vorlage zu erstellen, und die bestehenden 19-stufigen Arbeitsabläufe für das Gießen werden auf nur vier Schritte reduziert. Darüber hinaus bietet die Cast-In-Motion-Technologie eine größere Geometriefreiheit für komplexere Designs.

„Dieser Markt ist hungrig nach Innovationen, die einen Paradigmenwechsel beim Spritzgießen bewirken, so dass die Hersteller endlich ihre Lieferzeiten von mehreren Wochen auf wenige Tage verkürzen können“, sagte Zimerman.

„Durch die Automatisierung der Formenherstellung können wir den Herstellern eine Möglichkeit bieten, ihre Kosten drastisch zu senken und den damit verbundenen Materialabfall zu reduzieren. Die rasant steigende Nachfrage nach dieser neuen digitalen Gusslösung zeigt, wie dringend notwendig dieser technologische Meilenstein ist.“

Zukünftige Trends

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

„Unternehmen und Verbraucher verlangen zunehmend nach nachhaltigeren Produkten und Verpackungen, was sich auf die Lieferkettenstrategien auswirkt“, sagte Juárez. „Als HP Ende 2020 Entscheidungsträger aus 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: HP sagt, dass der 3D-Druck nachhaltigere Fertigungsmethoden ermöglicht

„Der 3D-Druck bietet nachhaltigere Herstellungsmethoden, vom nachhaltigen Design, das Übergewicht und Abfall vermeidet, bis hin zur lokalen Produktion, die zu einer geringeren CO2-Bilanz führt.“

Juárez ging auch darauf ein, wie die Pandemie die Einstellung und die Herangehensweise an die Arbeit verändert hat. Er erklärte, dass die Unternehmen jetzt damit beginnen, neue Strategien für die Lieferkette zu entwickeln, um sich gegen künftige Störungen zu schützen. Juárez sagte, dass fortschrittliche 3D-Drucklösungen ihnen helfen können, diesen Wandel zu beschleunigen.

„Wir erwarten, dass die Industrie den 3D-Druck nutzen wird, um ihre traditionellen Lieferketten zu unterbrechen und sie effizienter und flexibler zu gestalten. Wir glauben, dass nicht nur neue Anwendungen, sondern auch völlig neue Ökosysteme und Allianzen entstehen werden, da die Unternehmen versuchen werden, den Endkunden einen größeren Mehrwert zu bieten“, sagte Juárez. „Wir sehen bereits, dass sich dieser Trend in Branchen wie der Automobilindustrie, der Konsumgüterindustrie, dem Gesundheitswesen und der Industrie durchsetzt.“

 

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

„Zum Beispiel ist die Orthopädietechnik eine schnell wachsende Chance für die additive Fertigung, insbesondere in Bezug auf die Massenpersonalisierung“, sagte Juárez.

„Zweitens sind wir besonders begeistert von dem Versprechen der additiven Fertigung auch für die Massenproduktion von Metall, da dies das am schnellsten wachsende Segment des traditionellen 3D-Druckmarktes ist. Die Metal Jet Technologie von HP ermöglicht die Herstellung wirklich einzigartiger, hochwertiger Teile und ersetzt die Produktion von Großserien.

„Automobilhersteller wie Volkswagen und Sportartikelhersteller wie Cobra Golf nutzen zunehmend 3DP-Technologien wie das Metallbinder-Jetting für Strukturkomponenten und personalisierte Teile.“

Es besteht kein Zweifel, dass der 3D-Druck einer der innovativsten Bereiche der Druckindustrie ist, in dem alle Arten von futuristischen Anwendungen hergestellt werden. Hinzu kommt, dass die Nachfrage nach 3D-gedruckten Produkten nach der Pandemie ansteigt, und man kann mit Sicherheit sagen, dass ein Einstieg in diesen Sektor Ihrem Unternehmen ein enormes Wachstum bescheren könnte.