Rob Fletcher tarkastelee tarkemmin 3D-tulostusta, joka on ollut yksi alan puhutuimmista aloista jo useiden vuosien ajan, ja selvittää, millaisia mahdollisuuksia perinteisemmät tulostusyritykset voivat saada tällä segmentillä.
3D-tulostusilmiöltä ei ole voinut välttyä viime vuosina. Vaikka teknologia on ollut olemassa jo jonkin aikaa, vasta viime vuosina 3D-tulostus on levinnyt paljon laajemmalle, ja sitä on käytetty kaikenlaisten sovellusten valmistamiseen.
Monien tulostusyritysten ydinkysymys on kuitenkin edelleen: pystynkö hyödyntämään tätä työtä ja integroimaan 3D-tulostuksen osaksi palvelutarjontaani? Vaikka 3D-tulostuksen peruselementit muistuttavatkin perinteistä tulostusta, sen toimintatapa on täysin erilainen.
Tässä FESPA.com keskustelee joidenkin johtavien 3D-tulostustekniikan valmistajien kanssa selvittääkseen, onko tulostusyrityksillä mahdollisuuksia näillä markkinoilla, ja jos on, miten ne voivat siirtyä tälle nopeasti muuttuvalle segmentille.
Uudet mahdollisuudet
Ensinnäkin Mimaki on itse siirtynyt 3D-tulostukseen ja lisännyt tämän teknologian laajempaan tulostusratkaisujen valikoimaansa. Mimakin 3D-sovellusasiantuntija Jordi Drieman sanoi, että 3D on ”varmasti” elinkelpoinen markkina-alue perinteisille tulostusyrityksille, joilla on paljon mahdollisuuksia.
”Uusien tekniikoiden käyttöönotto tarjoaa aina uusia mahdollisuuksia tulostimille, ja tulostimilla on käytössään aivan uusia sovelluksia”, Drieman sanoi. ”Kun esimerkiksi lanseerasimme ensimmäisen kerran pienikokoiset, suoraan muotoon painavat tulostimemme (UJF-sarja), tulostuspalveluntarjoajat pystyivät tulostamaan täysvärisiä mukautettuja malleja suoraan puhelinkansille, nimilapuille ja niin edelleen.”
Kuvateksti: Mimaki 3DUJ-2207 -mustesuihku-3D-tulostimessa on 10 miljoonan värin värivalikoima.
”Nyt kun markkinoilla on entistä edullisempia 3D-tulostimia, kuten 3DUJ-2207, näen, että yhä useammat perinteiset painotalot alkavat harkita 3D-tulostussovellusten sisällyttämistä valikoimaansa. Brändeille työskentelevillä, jotka tarvitsevat 3D-ominaisuuksia sisältäviä prototyyppipalveluja, malleja tai grafiikkaa, on valmis tilaisuus laajentaa työtä, jota he tarjoavat näille asiakkaille, ja ottaa ensimmäinen askel 3D-tulostukseen.”
Driemanin mukaan on tärkeää, että yritykset tutkivat ammattimaista, mutta silti aloittelevan tason 3D-tulostinta etsiessään, ja tunnistavat liiketoimintansa tarpeet ja vaatimukset. Nämä voivat hänen mukaansa vaihdella siitä, millaisia sovelluksia ne haluavat tuottaa ja millaisia materiaaleja ne tarvitsevat.
”Seuraavaksi heidän on kiinnitettävä huomiota koneen käyttöaikaan ja tulostimen valmistajan tarjoamaan tukeen”, Drieman sanoo. ”Kun yritykset tulevat uusille markkinoille, on mielenrauhan kannalta tärkeää, että ne ostavat hyvämaineiselta toimittajalta, joka tukee niitä uuden teknologian integroimisessa nykyisiin tuotantolinjoihin.”
Tarkasteltaessa Mimakin uusimpia perustason ratkaisuja Drieman mainitsi 3DUJ-2207-mustesuihku-3D-tulostimen, joka tarjoaa 10 miljoonan värin värivalikoiman.
”Sen ainutlaatuiset täysväriominaisuudet ja vesiliukoiset tukimateriaalit mahdollistavat erittäin hienojen yksityiskohtien luomisen eloisissa väreissä – ihanteellinen sovelluksiin, kuten prototyyppeihin ja lääketieteellisiin malleihin, jotka vaativat tämäntasoista tarkkuutta”, Drieman sanoi.
”Yksi tärkeimmistä tavoitteistamme oli tarjota edistynyt, kokonaisvaltainen 3D-tulostusratkaisu kohtuuhintaan, jotta markkinoille tulijoiden ei tarvitsisi tinkiä laadusta halvemman hinnan vuoksi. Siksi 3DUJ-2207 on saatavana 3D Print prep Pro -ohjelmiston ja 3DCS-322- jälkikäsittelyyksikön kanssa, joka tehostaa koko täysvärillistä 3D-tulostusprosessia”.
”Mimaki 3D Print prep Pro on pilvipohjainen ohjelmistopalvelu, joka on suunniteltu yksinkertaistamaan 3D-tulostusprosessia. Tämä huippuluokan tilauspohjainen ohjelmisto korjaa automaattisesti tiedostovirheet ja optimoi 3D-tulostimen mallinnuksessa käytettävät 3D-tiedot varmistaen, että lopulliset 3D-tulostetut objektit näyttävät täsmälleen samalta kuin näytöllä visualisoidut.”
Edistyneempiä vaihtoehtoja varten Mimaki tarjoaa myös 3DUJ-553:n, joka on 3DUJ-2207:n teollinen vastine.Julkaisuvaiheessa se oli maailman ensimmäinen 3D-tulostin, jossa oli yli 10 miljoonaa väriä ja jossa on helppo UV-kovetteinen viimeistely. Vaikka sillä on paljon yhtäläisyyksiä 3DUJ-2207:n kanssa, Driemanin mukaan se tarjoaa suuremman 500 x 500 x 300 mm:n rakennustilavuuden ja on silti kustannustehokas ratkaisu laajemmilla teollisuuden 3D-tulostusmarkkinoilla.
”Mimaki hyödyntää vuosien kokemusta 2D-tulostusteollisuudesta, ja kaikki Mimaki 3D-tulostimet on varustettu yhtiön omilla ydinteknologioilla, kuten suuttimen tarkistusyksiköllä, joka varmistaa vakauden ja auttaa luomaan paljon virtaviivaisemman työnkulun”, Drieman sanoi.
Käyttäjien vaikutusmahdollisuuksien lisääminen
Toinen johtava nimi 3D-tulostusteknologian alalla on Massivit 3D, jolla on tarjolla markkinoilla laaja valikoima 3D-tulostuskoneita. Valmistaja laajensi tuotevalikoimaansa vuonna 2021 lanseeraamalla useita uusia ratkaisuja, mukaan lukien suuren kokoluokan mallinsa Massivit 5000 -teollisuuskoneen muodossa.
Kuvateksti: Massivit 3D esitteli viime vuonna uuden Massivit 5000 -teollisuuskoneen.
Valmistajan mukaan uusi Massivit 5000 perustuu yrityksen Gel Dispensing Printing (GDP) -tekniikkaan, ja se tuo markkinoille uusia ratkaisuja, materiaaleja ja automaatio-ominaisuuksia, jotka vastaavat teollisuuden 4.0-tarpeisiin ja mahdollistavat suurten osien valmistuksen muutamassa tunnissa viikkojen sijaan.
Lanseerauksen yhteydessä otettiin käyttöön uusi tulostusmateriaali DIMENGEL 110, joka Massivit 3D:n mukaan helpottaa teräväpiirtotulostusta ja CAD-mallien uskollisuutta.
Kaksi uutta resoluutiota mahdollistavat tulostuksen optimoinnin kerrospaksuuden ja nopeusvaatimusten mukaan, ja Massivit 5000:ssa on myös kaksoismateriaalijärjestelmä, jonka avulla käyttäjät voivat tulostaa samanaikaisesti eri materiaalilla kummassakin päässä.
”Olemme innoissamme tuodessamme markkinoille tämän uuden additiivisen valmistusjärjestelmän, joka antaa valmistajille mahdollisuuden ylittää nykyiset rajoitukset tuotantonopeudessa, koossa ja monimutkaisuudessa”, Massivit 3D:n toimitusjohtaja Erez Zimerman sanoi. ”Se on merkittävä virstanpylväs tiekartallamme, jonka tavoitteena on muuttaa suurten osien valmistusta useilla eri teollisuudenaloilla.
”Olemme sitoutuneet antamaan valmistajille mahdollisuuden ylittää nykyiset rajoitukset tuotantonopeudessa ja -koossa sekä helpottaa tuotantokustannusten dramaattista alentamista.”
Viime vuonna Massivit lanseerasi myös uuden Massivit 10000 -komposiittityökalujärjestelmän, jonka tavoitteena on auttaa käyttäjiä poistamaan muottien valmistuksen pullonkaulat. Ratkaisussa hyödynnetään lämpökovettuneita polymeerivalumateriaaleja, jotka tarjoavat korkean HDT:n (Heat Deflection Temperature) ja alhaisen CTE:n (Coefficient of Thermal Expansion).
Massivit 3D:n mukaan tämä tekniikka poistaa tarpeen tuottaa alkuperäinen malli ja yhdistää nykyiset 19-vaiheiset muovausprosessit vain neljään vaiheeseen. Lisäksi Cast-In-Motion-tekniikka tarjoaa suuremman geometrian vapauden monimutkaisempiin muotoiluihin.
”Markkinat kaipaavat innovaatioita, jotka muuttavat muovausparadigmaa niin, että valmistajat voivat vihdoin nopeuttaa toimitusaikojaan useista viikoista muutamaan päivään”, Zimerman sanoi.
”Automatisoimalla muottien valmistusprosessin voimme tarjota valmistajille keinon leikata kustannuksia ja vähentää materiaalihukkaa. Tämän uuden digitaalisen muotinvalmistusratkaisun lumipalloileva kysyntä on osoitus tämän teknologisen virstanpylvään kipeästä tarpeesta.”
Tulevaisuuden suuntaukset
HP on toinen tulostinvalmistaja, joka on laajentanut toimintaansa 3D-tulostussektorille ja tuonut markkinoille useita ratkaisuja. EMEA-alueen 3D-tulostuksen varajohtaja Emilio Juárez sanoi, että on olemassa kolme pääsuuntausta, jotka tulevat vaikuttamaan myönteisesti näihin markkinoihin.
”Yritykset ja kuluttajat vaativat yhä enemmän kestävämpiä tuotteita ja pakkauksia, mikä vaikuttaa toimitusketjun strategioihin”, Juárez sanoi. ”Kun HP teki vuoden 2020 lopulla kyselyn globaalista digitaalisesta valmistuksesta ja 3D-tulostuksesta päättävistä tahoista, ylivoimainen enemmistö (89 %) kertoi muuttavansa liiketoimintamallejaan, ja vähintään yhdeksän kymmenestä tutki uusia ja kestävämpiä toimitusketjumalleja.
Kuvateksti: HP:n mukaan 3D-tulostus tarjoaa kestävämpiä valmistusmenetelmiä.
”3D-tulostus tarjoaa entistä kestävämpiä valmistusmenetelmiä kestävästä suunnittelusta, joka poistaa ylimääräisen painon ja jätteen, paikalliseen tuotantoon, joka pienentää hiilijalanjälkeä.”
Juárez käsitteli myös sitä, miten pandemia on muuttanut asenteita ja lähestymistapoja työhön, ja selitti, että yritykset alkavat nyt kehittää uusia toimitusketjustrategioita suojautuakseen tulevilta häiriöiltä. Juárez sanoi, että kehittyneet 3D-tulostusratkaisut voivat auttaa niitä nopeuttamaan tätä muutosta.
”Odotamme, että teollisuudenalat hyödyntävät 3D-tulostusta perinteisten toimitusketjujen häiritsemiseksi ja niiden tehostamiseksi ja joustavoittamiseksi. Uusien sovellusten lisäksi uskomme, että syntyy täysin uusia ekosysteemejä ja liittoutumia, kun yritykset pyrkivät tuottamaan enemmän arvoa loppuasiakkaille”, Juárez sanoi. ”Näemme jo nyt tämän suuntauksen leviävän muun muassa auto-, kuluttaja-, terveydenhuolto- ja teollisuustoimialoilla.”
Kolmas ja viimeinen 3D-tulostuksen kehitykseen vaikuttava trendi on Juárezin mukaan erittäin yksilöllinen terveys- ja hyvinvointiala. Hänen mukaansa tällä alalla HP näkee eniten mahdollisuuksia valtavaan kasvuun.
”Esimerkiksi ortotiikka ja proteesit ovat nopeasti kasvava mahdollisuus additiiviselle valmistukselle, erityisesti massapersonoinnin osalta”, Juárez sanoi.
”Toiseksi olemme erityisen innoissamme additiivisten menetelmien lupauksista myös metallin massavalmistuksessa, sillä se on perinteisten 3D-tulostusmarkkinoiden nopeimmin kasvava segmentti. HP:n Metal Jet -teknologia mahdollistaa todella ainutlaatuisten, korkealaatuisten osien valmistuksen, joka korvaa tuotannon suurista sarjoista.
”Volkswagenin kaltaiset autonvalmistajat ja Cobra Golfin kaltaiset urheiluvälinevalmistajat käyttävät yhä useammin 3DP-tekniikoita, kuten metallin sidontapainesuihkutusta, rakenneosien ja yksilöllisten osien valmistukseen.”
3D-tulostus on epäilemättä yksi tulostusteollisuuden innovatiivisimmista aloista, ja alan toimijat tuottavat kaikenlaisia futuristisia sovelluksia. Kun otetaan huomioon, että 3D-tulostettujen töiden kysyntä on kasvussa pandemian jälkeen, on turvallista sanoa, että siirtyminen tälle alalle voi antaa yrityksellesi mahdollisuuden valtavaan omaan kasvuun.