Η Nessan Cleary μοιράζεται τις τρέχουσες ευκαιρίες που είναι διαθέσιμες για την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Κοιτάζοντας πίσω, μπορούμε να δούμε ότι η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει ωριμάσει αρκετά γρήγορα τα τελευταία δέκα χρόνια, γεγονός που με τη σειρά του διευκολύνει τους παρόχους υπηρεσιών εκτύπωσης να αξιολογήσουν αν η αγορά αυτή προσφέρει μια βιώσιμη ευκαιρία για να διαφοροποιήσουν τις δραστηριότητές τους. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι περισσότερες εταιρείες εκτύπωσης θα πρέπει να έχουν τις απαραίτητες δεξιότητες για να μεταβούν στην τρισδιάστατη εκτύπωση, αλλά το ερώτημα που θα πρέπει να θέσουν οι περισσότεροι εκτυπωτές στον εαυτό τους είναι: τι είδους εκτυπωτής είναι;

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει εξελιχθεί από μια νέα τεχνολογία σε έναν πλήρη τομέα της αγοράς της προσθετικής κατασκευής. Ταυτόχρονα, η τεχνολογία εκτύπωσης, και ιδίως στον τομέα των μεγάλων διαστάσεων, χρησιμοποιείται πλέον ευρέως σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Έτσι, οι εκτυπωτές που βλέπουν τους εαυτούς τους κυρίως ως εκτυπωτές μπορεί να αισθάνονται ότι υπάρχουν περιορισμένες ευκαιρίες στις γραφικές τέχνες για την τρισδιάστατη εκτύπωση.

Όμως οι εταιρείες που ασχολούνται περισσότερο με τη βιομηχανική εκτύπωση θα πρέπει να διαπιστώσουν ότι η ενασχόληση με την τεχνολογία της προσθετικής κατασκευής είναι μια λογική προσθήκη στην τεχνολογία εκτύπωσης που ήδη χρησιμοποιούν. Εξάλλου, πολλοί από τους προμηθευτές που κατασκευάζουν τις πρέσες, τα μελάνια, το λογισμικό και άλλα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε όλη τη βιομηχανία εκτύπωσης γραφικών τεχνών έχουν ήδη μεταπηδήσει στο άρμα της προσθετικής κατασκευής.

Η HP, για παράδειγμα, έχει αναπτύξει μια σειρά τρισδιάστατων εκτυπωτών που βασίζονται στην ίδια τεχνολογία θερμικής κεφαλής εκτύπωσης που χρησιμοποιείται στους εκτυπωτές γραφικών της. Επιπλέον, η HP χρησιμοποιεί τους δικούς της τρισδιάστατους εκτυπωτές για την κατασκευή εξαρτημάτων για τους εκτυπωτές λατέξ της. Η Ricoh πωλεί έναν αριθμό τρισδιάστατων εκτυπωτών και προσφέρει μια υπηρεσία εκτύπωσης γραφείων. Η Mimaki προσφέρει ήδη έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή που χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή μοντέλων και πρωτοτύπων, ενώ η εταιρεία διερευνά επίσης τη χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης για την ανάπτυξη αυτόματων πωλητών τροφίμων.

Πιθανές εφαρμογές

Μόλις πριν από λίγα χρόνια η κύρια ευκαιρία της αγοράς θα ήταν η κατασκευή πρωτοτύπων, παράλληλα με την παραγωγή εξειδικευμένων εξαρτημάτων, εξαρτημάτων και εργαλείων και εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλη ζήτηση για αυτά τα πράγματα. Υπήρχε κάποια ευκαιρία για την παραγωγή μικρών σειρών εξαρτημάτων τελικής χρήσης, αλλά όπως και στις πρώτες ημέρες της ψηφιακής εκτύπωσης, οι μικρές σειρές δεν έχουν τον όγκο για να αμφισβητήσουν τη συμβατική κατασκευή στην τιμολόγηση. Ωστόσο, όπως είδαμε με την ψηφιακή εκτύπωση, οι μηχανές έγιναν ταχύτερες και πιο αποτελεσματικές και έτσι τα μήκη των τμημάτων αυξήθηκαν σε σημείο που η προσθετική κατασκευή θεωρείται όλο και περισσότερο ως μια οικονομικά αποδοτική επιλογή, ιδίως για ανταλλακτικά και εξαρτήματα που πρέπει να αντικατασταθούν μόνο σε μικρούς αριθμούς.

Ταυτόχρονα, το φάσμα των υλικών που μπορούν να εκτυπωθούν τρισδιάστατα έχει αυξηθεί σημαντικά, οδηγώντας σε χαμηλότερες τιμές και μεγαλύτερη λειτουργικότητα. Αυτό περιλαμβάνει πολλούς διαφορετικούς τύπους πλαστικών, τόσο άκαμπτων όσο και εύκαμπτων, και διαθέσιμων σε μηχανολογικές ποιότητες με διάφορες ιδιότητες, όπως υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος ή αντοχή στη θερμότητα ή σε ορισμένες χημικές ουσίες. Άλλα υλικά περιλαμβάνουν καουτσούκ και ακόμη και νήματα με βάση το ξύλο. Τα τελευταία χρόνια έχουμε επίσης δει ένα άνοιγμα της αγοράς εκτύπωσης μετάλλων, το οποίο οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη μεγαλύτερη χρήση της τεχνολογίας inkjet για την εκτόξευση συνδετικού υλικού. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό κατασκευής, το οποίο παρέχεται σε μορφή σκόνης, απλώνεται σε μια κλίνη και στη συνέχεια εκτοξεύεται το υγρό συνδετικού υλικού ακριβώς εκεί που απαιτείται για να προκαλέσει τη συσσωμάτωση μέρους αυτής της σκόνης ώστε να σχηματιστεί ένα στερεό στρώμα. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται ένα στρώμα κάθε φορά για τη δημιουργία του αντικειμένου. Η τεχνική αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολλά διαφορετικά υλικά καθώς και με μέταλλο.

Μια σχετικά απλή εφαρμογή είναι η παραγωγή καλουπιών, με την τρισδιάστατη εκτύπωση να είναι πολύ πιο γρήγορη και οικονομικά αποδοτική από τις περισσότερες συμβατικές μεθόδους. Αυτός είναι ένας ελκυστικός τομέας εργασίας, εν μέρει επειδή προσφέρει πραγματικά μια καλύτερη λύση, αλλά και επειδή τα τελικά μέρη που παράγονται είναι πανομοιότυπα με εκείνα που κατασκευάζονται συμβατικά και έτσι δεν απαιτείται περαιτέρω πιστοποίηση για τα μέρη αυτά. Υπάρχουν διάφοροι τύποι καλουπιών, με τη χύτευση με άμμο να αποδεικνύεται ιδιαίτερα δημοφιλής. Η Fujifilm Dimatix μόλις παρουσίασε μια νέα κεφαλή εκτύπωσης που στοχεύει ειδικά στην εκτύπωση καλουπιών για χύτευση άμμου, καθώς και στην εκτόξευση μεταλλικού συνδετικού υλικού. Η Starfire SG1024 L3F έχει σχεδιαστεί για να αντιμετωπίζει το επιθετικό υγρό συνδετικού υλικού που χρησιμοποιείται συνήθως σε αυτές τις εφαρμογές.

Μια άλλη αναπτυσσόμενη αγορά είναι τα ενδύματα, όπου τρισδιάστατοι εκτυπωτές έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία κουμπιών κατά παραγγελία. Η Stratasys παρουσίασε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή που απευθύνεται ειδικά στην αγορά υφασμάτων, τον J850 Techstyle, ο οποίος μπορεί να εκτυπώνει ανάγλυφα σχέδια απευθείας σε ύφασμα. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για λογότυπα και μπορεί να περιλαμβάνει κείμενο και γραφικά σε πολλά χρώματα. Ο Techstyle είναι ένας εκτυπωτής Polyjet που εκτοξεύει ένα υλικό ρητίνης το οποίο στη συνέχεια πολυμερίζεται με την έκθεση σε υπεριώδες φως. Μπορεί να εκτυπώσει σε ενδύματα, όπως βαμβακερά ή denim ρούχα, και αξεσουάρ όπως τσάντες.

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα τρισδιάστατων εκτυπωτών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ανταλλακτικών. Η Chiltern Railways έχει εκτυπώσει τρισδιάστατα ανταλλακτικά σε καθίσματα για τα επιβατικά της τρένα. Τα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των μπράτσων και των χειρολαβών, παράχθηκαν σε έναν εκτυπωτή Stratasys Fortus 450mc FDM, χρησιμοποιώντας ρητίνη Ultem 9085, η οποία πιστοποιήθηκε σύμφωνα με τα πρότυπα πυρκαγιάς, καπνού και τοξικότητας της σιδηροδρομικής βιομηχανίας.

Σε ένα άλλο παράδειγμα, η γερμανική μάρκα Sienna Garden, η οποία πωλεί μια σειρά από έπιπλα κήπου, εκτυπώνει τρισδιάστατα ανταλλακτικά κατά παραγγελία. Τα εν λόγω ανταλλακτικά είναι ως επί το πλείστον πράγματα όπως πλαστικά καπάκια ποδιών ή αρθρώσεις, τα οποία σπάνε ή απλώς φθείρονται. Αυτά τα εξαρτήματα είναι μικρά και σχετικά φθηνά για να εκτυπωθούν σε μικρές ποσότητες και η εκτύπωσή τους κατά παραγγελία εξοικονομεί το κόστος διαχείρισης αποθεμάτων που συνεπάγεται η αποθήκευσή τους σε μια αποθήκη. Το ίδιο επιχείρημα – η μείωση του κόστους διαχείρισης αποθεμάτων – οδήγησε τη μετάβαση της εκτύπωσης βιβλίων στην ψηφιακή εκτύπωση και βρίσκεται πίσω από την ανάπτυξη της ψηφιακής εκτύπωσης για ετικέτες και συσκευασίες.

Από τη σκοπιά της αγοράς εμπορικών εκτυπώσεων, η προσθετική κατασκευή εξακολουθεί να βρίσκεται περίπου 20 χρόνια πίσω από την αγορά ψηφιακών εκτυπώσεων. Εκείνη την εποχή, οι εμπορικοί εκτυπωτές μόλις είχαν αρχίσει να εγκαθιστούν ψηφιακές μηχανές όπως η Xerox iGen ή η Kodak Nexpress, και οι εκτυπωτές μεγάλου μεγέθους μόλις είχαν συνειδητοποιήσει τα πλεονεκτήματα των επίπεδων μηχανών UV σε μια αγορά που κυριαρχούνταν ακόμη από μηχανές διαλύτη με ρολό. Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι οι σχεδιαστές και οι κατασκευαστές μόλις τώρα αρχίζουν να εξετάζουν την τρισδιάστατη εκτύπωση ως επιλογή για μικρές σειρές παραγωγής. Κατά την επόμενη δεκαετία περίπου αυτό θα μεταμορφώσει την κατασκευή, καθώς δεν υπάρχει ανάγκη για τη δημιουργία ειδικών γραμμών παραγωγής. Αυτό αφήνει την πόρτα ανοιχτή για γραφεία που μπορούν να εξυπηρετήσουν διαφορετικούς τύπους οργανισμών και εφαρμογών, όπως κάνουν σήμερα οι πάροχοι υπηρεσιών εκτύπωσης.