Kun 3D-tulostus yleistyy, miten suurkuvatulostimet voivat hyödyntää tätä tekniikkaa?

 

Tulostuspalvelujen tarjoajat on perinteisesti määritelty käytettävissään olevien tulostuslaitteiden perusteella, mikä määrittää sovellukset, joita ne voivat tarjota. Näinä haastavina aikoina on kuitenkin järkevää investoida muihin laitteisiin ja monipuolistaa toimintaansa muihin sovelluksiin. Ensi silmäyksellä 3D-tulostus saattaa tuntua aika kaukaiselta sellaisille painotaloille, jotka ovat tottuneet käyttämään suurkuvatulostimia, mutta on syytä muistaa, että monet suurkuvatulostimia valmistavat toimittajat ovat myös itse monipuolistaneet toimintaansa 3D-tulostuksen alalla.

Tähän joukkoon kuuluu niinkin erilaisia yrityksiä kuin Mimaki ja HP, ja monet 3D-tulostimien myyjät, kuten Massivit, joiden tutkimus- ja kehitystiimit ovat tulleet laajakuva-alalta. Peruskonsepti on melko samanlainen – rakennemateriaalin pudottaminen juuri sinne, minne se halutaan, aivan kuten mustesuihkutekniikassa on kyse mustepisaroiden sijoittamisesta oikeaan kohtaan. Esikäsittelyprosessi ei ole vaikeampi hallita kuin nykyaikainen tulostimen RIP, töiden työntäminen tulostusjonon läpi on sama tulostusprosessista riippumatta, ja useimmat laajakuvatulostimet ymmärtävät, että on tärkeää noudattaa tulostinlaitteistonsa rutiinihuoltomenettelyjä.

Kuvateksti: Tämä näytös, joka on seinän läpi törmäävän norsun takapuoli viimeisimmässä Drupa-messuilla vuonna 2016, tulostettiin Massivit 3D-tulostimella. ©Nessan Cleary

Laajakuvapalvelun tarjoaja voi hyödyntää 3D-tulostusta periaatteessa kahdella tavalla. Ensimmäinen on olemassa olevan tarjonnan parantaminen, ja toinen on sen käyttäminen uuden liiketoiminnan kehittämiseen.

Miten voimme siis käyttää 3D-tulostusta suurkuvagrafiikassa? Yksi ilmeinen lähtökohta voisi olla 3D-elementin lisääminen muutoin litteisiin grafiikkanäyttöihin, jolloin luodaan huomiota herättäviä näyttöjä, jotka todella erottuvat seinästä tai mainostaulusta. Vaihtoehtona tästä voisi olla teksturoitujen elementtien lisääminen interaktiivisiin näyttöihin tai pistekirjoituskirjainten lisääminen navigointikyltteihin. Toinen vaihtoehto voisi olla räätälöityjen kirjainten tai logon luominen vähittäiskaupan julkisivuun. Se voisi tarkoittaa

Jos olet joskus yrittänyt koristella esineitä, jotka eivät ole litteitä, kuten tulostaa grafiikkaa puhelinkoteloihin, tiedät, että usein on hyödyllistä luoda jigi, jolla nämä esineet voidaan pitää paikallaan tulostusta varten. Yleensä tarvitset räätälöidyn jigin kutakin esinetyyppiä varten. Tällaiset jigit voidaan helposti tulostaa 3D-tulostimella. Mimaki on myynyt yhtä 3D-tulostimistaan, 3DFF-222:ta, pienikokoisten tasotulostimiensa ohella nimenomaan tähän tarkoitukseen.

Kaikkien tekstiilien painamisen parissa jo työskentelevien tulisi myös olla tietoisia siitä, että 3D-tulostus kiinnostaa yhä enemmän vaatemarkkinoilla. Tämä voi koskea esimerkiksi tarvikkeiden, kuten nappien, painamista sekä vaatteiden koristelua. Tai sitten kyse voi olla toiminnallisista osista, kuten juoksukengän pohjasta.

Uusi liiketoiminta

Toinen vaihtoehto on monipuolistaa painotaloa kehittämällä uusia additiivisen valmistuksen sovelluksia. Hyvä lähtökohta on keskustella nykyisten asiakkaidesi kanssa ja kysyä, olisiko heillä mahdollisesti muitakin tarpeita, jotka 3D-tulostus voisi täyttää.

Tähän voi kuulua esimerkiksi realististen tai jopa toimivien prototyyppien luominen. Useimmilla 3D-tulostimilla voidaan tulostaa vain yhtä materiaalia kerrallaan, mikä tarkoittaa yleensä sitä, että useimmat esineet ovat tylsän harmaita tai mustia. On kuitenkin olemassa täysväritulostimia, kuten Mimaki 3DUJ-2207 tai Stratasys J55, joita käytetään rutiininomaisesti valmiiden tuotteiden ulkonäön ja tuntuman jäljittelyyn ennen valmistukseen sitoutumista.

Kuvateksti: Mimaki on kehittänyt tämän 3D-tulostimen 3DUJ-2207, jolla voidaan tulostaa realistisia malleja ja prototyyppejä ja joka käyttää suurelta osin UV-LED-kovetusta. ©Nessan Cleary

Toinen yleinen 3D-tulostuksen käyttötarkoitus on työkalujen valmistaminen. Näin voidaan testata tuotteen elinkelpoisuutta ennen kuin investoidaan kokonaan uuteen tuotantolinjaan. On kuitenkin myös esimerkkejä siitä, että valmistajat ovat käyttäneet räätälöityjä työkaluja tiettyjen ongelmien ratkaisemiseen, kuten jälleenmyyjän merkkien kiinnittämiseen uusiin autoihin. Yhdysvaltain avaruushallinto NASA tulosti kansainvälisellä avaruusasemalla olevan jakoavaimen osoittaakseen, että se voi valmistaa työkaluja hätätilanteita varten.

Eräs muunnelma tästä on ruiskuvaluprosessi, jossa muotit tulostetaan 3D-tulostamalla. Näin voidaan säästää sekä aikaa että kustannuksia räätälöityjen muottien valmistuksessa, ja osat säilyttävät kaikki perinteisen valuprosessin luontaiset lujuus- ja muut ominaisuudet.

Tekniset näkökohdat

3D-tulostimia on monenlaisia. Onneksi on paljon erikoistuneita jälleenmyyjiä, jotka voivat tarjota neuvoja ja teknistä tukea. Karkeana ohjeena hyvä lähtökohta olisi Fused Filament Fabrication eli FFF, joka tunnetaan myös nimellä Fused Deposition Modelling eli FDM. Näissä tulostimissa käytetään muovifilamenttia, ja ne vaihtelevat halvoista pöytämalleista erittäin suorituskykyisiin penkkikoneisiin. Seuraava askel ylöspäin on fotopolymeeritulostin tai stereolitografiatulostin, jotka yleensä maksavat enemmän, mutta käyttävät erikoisempia materiaaleja ja voivat tuottaa melko tarkkoja osia.

 

Kuvateksti: Makerbot myy Method-pöytätulostimien valikoimaa, johon kuuluu myös versio, jolla voi tulostaa nailonista hiilikuitumateriaalia.

Riippumatta siitä, minkä tulostustekniikan valitset, tärkein näkökohta on tulostettavat materiaalit, jotka määrittävät sovellusten valikoiman. Koneet, jotka pystyvät käsittelemään eksoottisempia materiaaleja – erityisesti metalleja ja keramiikkaa – maksavat enemmän. On kuitenkin olemassa laaja valikoima erilaisia muoveja, joista osa on vahvistettu nailonilla tai hiilikuidulla, jotka ovat tarpeeksi vahvoja ollakseen varteenotettava vaihtoehto metallityöskentelylle ja joilla voidaan käsitellä monia erilaisia sovelluksia. ABS:n kaltaisen jäykän muovin lisäksi on myös kumimaisia kestomuoveja. Jotkin valmistajat rajoittavat koneensa toimittamiinsa materiaaleihin, mutta yhä useammat tiedostavat, että markkinat vaativat avoimempaa lähestymistapaa. Huomaat kuitenkin, että joissakin sovelluksissa vaaditaan tiettyjä ominaisuuksia, kuten vetolujuutta tai lämmönkestävyyttä, jotka määrittävät käytettävät materiaalit.

Toinen ongelma on rakennuskoko – objektien luomiseen käytettävissä oleva alue. Valitsemastasi 3D-prosessityypistä riippuen voi olla myös joitakin viimeistelyvaiheita. Tämä tarkoittaa tyypillisesti rakentamisessa käytettyjen tukisiteiden puhdistamista, tai se voi tarkoittaa ylimääräisen materiaalin poistamista tai pinnan kiillottamista objektin ulkonäön parantamiseksi. Joissakin tapauksissa, kuten sideaineen suihkutuksen yhteydessä, on käytössä jälkipolttoprosessi sideaineen sulattamiseksi ja objektin jähmettämiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että 3D-tulostuksen pariin voi päästä suhteellisen pienin kustannuksin, kunhan tutkii huolellisesti, mitä sovelluksia ja materiaaleja haluaa tarjota. Lisäksi FESPAssa on useita 3D-tulostusta käsitteleviä juttuja, joten se on hyvä paikka aloittaa. Jos ei muuta, niin pelkkä pohdinta siitä, miten voisit laajentaa liiketoimintaasi, on aina kannattava harjoitus.