Nessan Cleary keskustelee 3D-tulostuksen käytön eduista laajakuvatulostimien voiton lisäämisessä. Nessan kertoo, miten laajakuvatulostimet voivat helposti mukauttaa uusia tulostustekniikoita.

Useimpien lukijoiden pitäisi siis olla täysin tietoisia siitä, että 3D-tulostaminen on nyt ajankohtainen asia, varsinkin kun olemme jo käsitelleet käytetyn tekniikan perusteita ja saatavilla olevia materiaaleja useissa jutuissa täällä Fespan verkkosivustolla ja useat myyjät ovat esitelleet 3D-tulostimia FESPAn lukuisissa näyttelyissä.

Mutta suuri kysymys on tietenkin: ”Mitä voin tehdä 3D-tulostimella?” tai ehkä vielä tärkeämpää: ”Tuottaako se enemmän voittoa vai vain enemmän vaivaa?”. Lyhyt vastaus on… luultavasti vähän molempia.

Uuden teknologian opettelu ja uuden liiketoimintamallin rakentaminen sen ympärille on aina hankalaa. Lisäksi 3D-tulostuksessa on hyvin vähän sellaista, mitä voisi kutsua perinteiseksi tulostamiseksi, vaikka joissakin 3D-tulostimissa käytetäänkin mustesuihkutekniikkaa. 3D-tulostuksen ja grafiikan tulostuksen välillä on hyvin vähän yhtymäkohtia.

Kaikista painamisen eri aloista laajakuvapainon käyttäjät ovat kuitenkin osoittautuneet erityisen taitaviksi uusien tekniikoiden, kuten tekstiilipainon, ja uusien liiketoimintojen, kuten teollisen painamisen, omaksumisessa. Ja jos muistamme, että 3D-tulostus tunnetaan nykyään usein nimellä additiivinen valmistus, voimme nähdä sen vain yhtenä teollisen tulostuksen muotona, ja kaikki sen avaamat liiketoimintamahdollisuudet.

Sitä paitsi painotalot tuntevat jo varsin hyvin asiat, jotka saattavat kompastuttaa muita ihmisiä, kuten tiedostojen hallinta, työnkulku, oikoluvut ja jopa värien hallinta, puhumattakaan painatuksen jälkeisestä vaiheesta ja konvertoinnista sekä sähköisestä kaupankäynnistä ja täyttämisestä sekä tietenkin huolto- ja palvelusopimusten merkityksestä. Lisäksi monet laajakuvakäyttäjät työskentelevät jo CAD-tiedostojen parissa ja ovat tottuneet ajattelemaan 3D-objekteina ja ajattelemaan laatikon ulkopuolella vaikeiden, usein yksittäisten ongelmien ratkaisemiseksi.

Sovellustyypit

Additiivisesta valmistuksesta voi hyötyä periaatteessa neljässä eri sovelluksessa. 3D-tulostuksen alkuperäinen käyttökohde oli prototyyppien tuottaminen – teknologia tunnettiin aluksi nimellä ”rapid prototyping” – ja useimmille valmistajille 3D-tulostus on nykyään vakiomenetelmä prototyyppien valmistamiseksi kaikkeen, pakkauksista matkapuhelimiin. Jotkin 3D-tulostimet on suunniteltu erityisesti prototyyppien luomiseen, ja niillä voidaan simuloida erilaisia värejä ja tekstuureja, kun taas jotkin 3D-tulostimet tarjoavat jonkin verran toiminnallisuutta luomalla liikkuvia osia.

Toinen yleinen sovellus on muottien valmistus, joita käytetään yleisesti tavanomaisessa valmistuksessa sekä yksittäiskappaleiden, kuten laivan potkurien, valamiseen että massatuotantoon. Muottien tekeminen on kuitenkin hankala ja aikaa vievä prosessi, ja monet valmistajat käyttävätkin nyt 3D-tulostimia. 3D-tulostimen käyttö takaa yhdenmukaisuuden, sillä jokainen muotti on samanlainen. Lisäksi 3D-tulostimet pystyvät käsittelemään monimutkaisia muotoja, ja käytettävissä on laaja valikoima erilaisia materiaaleja.

Jigit ja työkalut

Yleisesti ottaen perinteinen valmistus on nopeampaa ja kustannustehokkaampaa kuin additiivinen valmistus, mutta useimmat perinteiset prosessit edellyttävät erityisiä työkaluja, ja 3D-tulostus on ihanteellinen tapa valmistaa nämä työkalut.

Samoin 3D-tulostus on hyvä lisä teolliseen tulostukseen, erityisesti kun on kyse erikoisjigien luomisesta, joita tarvitaan esineiden pitämiseen paikoillaan tulostusta varten. Mimaki myy pienikokoisten teollisuustulostimiensa rinnalla 3D-tulostinta 3DFF-222, joka on tarkoitettu juuri tähän tarkoitukseen. Bert Benckhuysen, Mimaki Europen vanhempi tuotepäällikkö, selitti: ”3D-tulostin täydentää saumattomasti myös kyltti- ja näyttötulostimiamme. 3DFF-222:lla voidaan edullisesti valmistaa räätälöityjä tulostusjigejä, joita voidaan käyttää tulostuslaadun vakauttamiseen, kun tulostetaan UJF-sarjamme litteillä suoramuotoisilla UV-LED-tulostimilla.”

Hän lisäsi: ”Opasteiden ja näyttöjen tulostajat voivat myös hyötyä aika- ja kustannussäästöistä, kun he voivat valmistaa tehokkaasti talon sisällä huomiota herättäviä värikkäitä sisäkylttejä ja kanavakirjaimia, jotka tulostetaan ensin 3D-tulostimella ja koristellaan sen jälkeen Mimakin UV-tulostimilla LD-tilassa, mikä mahdollistaa laadukkaan tulostuksen kolmiulotteisiin kohteisiin.”

Lyhytaikaiset osat ja mukautetut esineet

Kun digitaalinen painaminen ilmestyi ensimmäisen kerran, monet kyseenalaistivat, kuinka paljon kysyntää piensarjatöillä olisi. Sama pätee valmistukseen yleensä, mutta aivan kuten graafisessa maailmassa, on paljon tapauksia, joissa tarvitaan vain muutamia osia, ja tekniikka kehittyy jatkuvasti, jotta pidemmät sarjat voidaan valmistaa kustannustehokkaasti. Tällaisia voivat olla esimerkiksi osat, joita tarvitaan vain pieniä määriä, tai kun on yksinkertaisesti nopeampaa tulostaa osat heti kuin odottaa niiden toimittamista muualta. Samoin 3D-tulostus voi olla ainoa vaihtoehto silloin, kun osia ei enää valmisteta, vaikka tällaiset osat voidaan joutua skannaamaan tulostettavan tiedoston luomiseksi, jos CAD-tiedostoja ei ole saatavilla.

Tämä voi tarkoittaa myös mittatilaustyönä valmistettuja kalusteita ja varusteita, joita käytetään esimerkiksi messuosastojen rakentamisessa tai näyttelygrafiikan asentamisessa. Tai se voi olla jopa itse näyttelygrafiikkaa. Massivit on kehittänyt valikoiman erittäin suurikokoisia 3D-tulostimia erityisesti suurten esineiden luomiseen näyttelytarkoituksiin. Näitä tulostimia on käytetty myös rekvisiitan valmistamiseen elokuva- ja teatterituotantoja varten. Viime aikoina Massivit on kehittänyt koneita suurten muottien valmistamiseen samaa tekniikkaa käyttäen, mikä avaa asiakkailleen uuden tien.

3D:n ja laajakuvan yhdistäminen

Nottinghamissa Yhdistyneessä kuningaskunnassa sijaitseva laajakuvatulostamo Prosign Print and Display investoi Stratasys F370 3D-tulostimeen viime vuonna monipuolistuakseen. Toimitusjohtaja Steve Hardy selitti: ”Näemme, että näyttögrafiikan ja 3D-tulostuksen välillä on hyvin läheinen yhteys, mutta muu ala ei ole vielä siirtynyt siihen.”

Hän sanoo, että tärkein syy 3D-tulostimen hankkimiseen oli se, että hän pystyi valmistamaan näytön grafiikan asentamiseen tarvittavia kiinnikkeitä, kuten koukkuja, kiinnikkeitä tai saranoita. Hän selittää: ”Usein huomasimme, ettemme vain löytäneet oikeaa osaa, jotta näytöt toimisivat täydellisesti, tai jouduimme ostamaan niitä tuhansia, eivätkä ne näyttäneet kovin hyvältä, ja minusta se vaaransi tekemämme työn.” Hän jatkaa: ”Se on ollut vaikeaa.” 3D-tulostimen avulla Prosign voi suunnitella jokaisen näistä kiinnikkeistä erityisesti vastaamaan työn esteettistä ilmettä ja jopa lisätä niihin esimerkiksi kohokuvioidun logon tai kuvan.

Hardy on myös pystynyt sisällyttämään 3D-elementtejä suoraan grafiikkamalleihinsa. Yritys esimerkiksi tulosti 3D-tulostamalla pienen hiiren metsäkuvan grafiikan nurkkaan. Hardy sanoo, että kyseessä on pieni asia, jota monet ihmiset eivät ehkä edes huomaa, ja lisää: ”Se on kuin allekirjoitus, yksityiskohtien huomioiminen, joka tekee hyvästä näytöstä entistäkin paremman, ja sen 3D tuo nykyiseen tarjontaamme.”

Hardyn tavoitteena on myös tarjota 3D-toimistopalvelua osien valmistamiseksi muille yrityksille. Hän sanoo: ”Osittain tämän vuoksi investoimme F370:een – sen ansiosta voimme saada uusia tulovirtoja ja monipuolisesti tutkia uusia mahdollisuuksia nykyisten päätoimintojemme lisäksi.”

Niinpä yritys on valmistanut käänteisesti erään linja-autoyhtiön kuljettajilleen vaatiman puhalluskoettimen käytöstä poistetun osan. Hardy selittää: Hardy kertoo: ”Kehitimme tarkan, täysin toimivan prototyypin, jota asiakkaan piti valmistaa suurina sarjoina, ja pystyimme lopulta auttamaan häntä tässä erään ruiskuvalutoimittajamme kautta.”

Päätelmä

Eri 3D-tulostintyyppien välillä on huomattavia eroja, joten tästä teknologiasta kiinnostuneiden on tutkittava huolellisesti, minkälaisten materiaalien kanssa haluaa työskennellä ja minkälaista tuottavuutta tarvitsee, jotta voi valita oikean tulostimen, johon investoida.

Loppujen lopuksi 3D-tulostimien kauneus on siinä, että ne ovat yhtä joustavia kuin suurkuvatulostimet, ja niillä voidaan valmistaa monia erilaisia sovelluksia, kuten muotteja yhtenä päivänä ja lyhyitä sarjoja seuraavana päivänä. Ja jos voimme kaikki ottaa jotain irti tästä viimeisestä hirvittävästä pandemiavuodesta, niin sen pitäisi olla se, että joustavuus ja kyky monipuolistua voivat olla ratkaisevia tekijöitä vaikeista ajoista selviytymisessä.