Számos bizonyíték van arra, hogy a széles formátumú nyomtatók különösen az ipari alkalmazások, például a lakberendezés és még a ruházat területén is teret hódítanak. A 3D nyomtatásnak pedig tökéletes értelme van, ha egy újabb ipari nyomtatási alkalmazásként tekintünk rá.

Bárki, aki az elmúlt években meglátogatott egy nyomtatási szakkiállítást, valószínűleg látott már asztali 3D nyomtatót, amely jellemzően kis műanyag figurákat gyárt, és talán elgondolkodott azon, hogyan kapcsolódhat ez a nyomtatási iparághoz. Az igazság az, hogy a 3D nyomtatás és a grafikai nyomtatás között kevés átjárás van, de ugyanakkor semmi ok nincs arra, hogy a nyomtató cégek a grafikai alkalmazásokra korlátozódjanak. Sőt, számos bizonyíték van arra, hogy a széles formátumú nyomtatók különösen az ipari alkalmazások, például a lakberendezés és még a ruházati cikkek felé is terjeszkednek. A 3D nyomtatásnak pedig tökéletes értelme van, ha egy másik ipari nyomtatási alkalmazásként tekintünk rá.

A 3D nyomtatás alapötlete az, hogy a tárgyakat meg lehet tervezni és rétegekre lehet szeletelni egy CAD-fájlban, így a 3D nyomtató fizikailag minden egyes réteget az előző rétegre tud helyezni, hogy létrehozza az adott tárgyat. Körülbelül egy tucat különböző megközelítés létezik, amelyek mindegyike saját költség-, minőség- és termelékenységi kombinációt kínál, és mindegyik a saját anyagválasztékához alkalmas, amely magában foglalhatja a műanyagok és fémötvözetek széles skáláját, sőt még az elektronikus áramköröket is.

Régi idők technológiája

A legkorábbi technológia több mint 30 éves múltra tekint vissza, és eredetileg „gyors prototípusgyártásnak” nevezték, ami jól összefoglalja az első célpiacot, a terméktervezést, ahol gyakran szükséges a prototípusok gyors előállítása. Körülbelül tíz évvel ezelőtt számos gyártó megpróbálta a technológiát a fogyasztói piacra terjeszteni, és a „3D nyomtatás” elnevezést használva könnyebben megszólíthatták a nagyközönséget. Volt egy korlátozott fellendülés, de amikor a buborék kipukkadt, sok gyártó csődbe ment. A technológia azonban tovább fejlődött, és mára már ipari felhasználásra is alkalmas, így alakult ki a legújabb kifejezés, az „additív gyártás”, amely az így készülő alkatrészek növekvő számát tükrözi. A 3D nyomtatás elnevezés megragadt, és sok additív gyártó még mindig „nyomtatóként” emlegeti gépeit, még akkor is, ha grafikai értelemben nem történik tényleges nyomtatás.

Ennek ellenére számos olyan 3D nyomtatási eljárás létezik, amely a tintasugaras nyomtatási technológiát használja, amely a grafikai világból bárki számára felismerhető. Ezek közül a legelterjedtebb a kötőanyag-sugárzás, amikor a nyomtató por alakú anyagot helyez el, majd a kívánt alaknak megfelelően egy ragasztószerű kötőfolyadékot sugároz, amely a port összeragasztja, és a tárgy egy rétegét alkotja. Ezután a fel nem használt port lesöprik, majd az ágyat leejtik, és a folyamat megismétlődik. A nyomtatás befejezése után hőt alkalmaznak, hogy a maradék kötőanyagot kiégessék, és biztosítsák, hogy az anyag szilárd tárgyat alkotva összeolvadjon.
HP rajta.

Képaláírás: Új HP Jet Fusion 5200 3D nyomtatórendszer (nyomtató és feldolgozóállomás).

Erre jó példa a HP JetFusion 3D nyomtatói, amelyek közül a legkönnyebben hozzáférhető a 300-as sorozat, amely 190 x 254 x 248 mm-es építési kamrával rendelkezik, és mérnöki minőségű funkcionális alkatrészek gyártására alkalmas. Választhatóak monokróm vagy színes készülékek, integrált és nagymértékben automatizált anyagellátó rendszerrel, így a nyomtatók egy ideig felügyelet nélkül is működhetnek.

Ennek egyik változata a nagysebességű szinterezés, vagy HSS, amelyet a Xaar 3D és a Voxeljet is alkalmaz, és amely polimer alapú anyagokkal dolgozik. A kötőanyag-sugarazáshoz hasonlóan itt is először az anyagport kell az ágyra teríteni, majd egy folyadékot kell kisugározni a megépítendő alakzat meghatározásához. Ebben az esetben azonban a folyadék elnyeli az infravörös hőt, így amikor a hő a porágyra kerül, csak a kívánt forma kialakításához szükséges port olvasztja meg.

Jet előre

Egy másik megközelítés az anyagsugárzás, amely során egy olyan folyadékot sugároznak ki, amely nagymértékben tartalmazza az építőanyag elemeit. Ez lényegesen nehezebb, mivel sokkal nagyobb a nyomtatófej eltömődésének lehetősége, nem is beszélve az ellátórendszerről, amely a folyadékot a tartályból a nyomtatófej folyadékkamrájába juttatja. Jó példa erre az XJet által kifejlesztett Carmel 1400 3D nyomtató, amely fém- és kerámia nyomtatási változatban is elérhető.

Képaláírás: Az Ultimaker S3 egy megfizethető árú asztali 3D nyomtató, amely képes műanyag tárgyak készítésére.

Ezek mellett rengeteg asztali modell is létezik, amelyek viszonylag olcsón megvásárolhatók, és kis tárgyak előállítására is alkalmasak. Jó példa erre az Ultimaker S3, amely a Fused Filament Fabrication módszert használja, ami lényegében azt jelenti, hogy műanyagszál extrudálásával építi az alkatrészeket. Az építési területe 230 x 190 x 200 mm.

Egy másik alternatíva a MarkForged, egy amerikai vállalat, amely 3D nyomtatókat gyárt a meglehetősen standard olvasztott leválasztásos modellezés módszerével, de amely egy sor kompozit anyagot is kifejlesztett a nyomtatói számára, például szénszállal fűzött nejlont, amelyek lehetővé teszik, hogy olyan alkatrészeket állítsanak elő, amelyek kiváló egyensúlyt teremtenek a szilárdság, a könnyű súly és a viszonylag alacsony költség között.

Menj masszívan

Érdemes megjegyezni, hogy számos széles formátumú nyomtató cég már használja a Massivit 1800 3D nyomtatót nagyméretű display tárgyak gyártására, főként reklám- és kiállítási célokra, valamint filmes és televíziós kellékek előállítására. Ez a készülék 145 cm x 111 cm x 180 cm-es építési területtel rendelkezik, ami elég nagy ahhoz, hogy életnagyságú embermodelleket készítsen, egy szabadalmaztatott zselés anyagot használva, amely UV-fényben keményedik.

Képaláírás: A Massivit 1800 Pro egy nagy formátumú kijelzőkhöz készült 3D nyomtató, amely változó felbontású extruderrel rendelkezik.

A 3D nyomtató használatához némi szakértelemre van szükség, de semmi olyan, ami bárkit zavarna, akinek van tapasztalata a grafikai nyomtatásban. Van némi munka a fájlok előkészítésében, optimalizálásában és ellenőrzésében, a nyomtatási folyamatot felügyelni kell, és ott van a befejezés – mindez a grafika világában is érvényes. A legtöbb ember számára a legnagyobb problémát az jelenti, hogy három dimenzióban kell gondolkodni, de a csomagolási és a széles formátumú nyomtatásban az eladásra szánt termékek esetében már rengeteg ember dolgozik CAD-fájlokban lévő tárgyakkal.

Az elmúlt körülbelül 20 évben mindannyian láthattuk, hogy a digitális nyomtatás fokozatosan egyre nagyobb szeletet hasít ki a kereskedelmi nyomtatási piacból. Elkerülhetetlen, hogy a 3D nyomtatás hasonló mintát kövessen, ugyanezen okokból, a költségek csökkentése és az ellátási lánc logisztikájának javítása érdekében. Már most is széles körben használják a prototípusgyártásban, és egyre elterjedtebbé válik a szerszámok és szerszámformák készítésénél. Egy kisszámú, de egyre növekvő számú gyártó már végfelhasználói alkatrészek készítésére használja a technológiát, kihasználva a rácsszerkezetek alkalmazásának lehetőségét a könnyű alkatrészek létrehozásához, és optimalizálva a geometriát, hogy több alkatrészt alacsonyabb költséggel egyesítsenek egyetlen darabba. Ezt már most is alkalmazzák rövid sorozatú, nagy értékű alkalmazásoknál, például repülőgép-alkatrészeknél, és fokozatosan terjed a gyártás minden formájára, a játékoktól a nyomtatók pótalkatrészekig. És ki ne szeretne ebben részt venni?

Forrásinformáció: A Wild Format útmutatók célja, hogy bővítsék a széles formátumú digitális nyomtatási eszközökkel létrehozható őrültségek ismeretét és megértését, a padlótól a lámpaernyőkig és a kettő között mindenig. Ezeket az útmutatókat a Digital Dots-szal együttműködő gyártók egy csoportja teszi lehetővé.

Ezt a cikket a HP és a Digital Dots támogatja.