Существует множество доказательств того, что широкоформатные принтеры, в частности, переходят в промышленные области применения, такие как декор для дома и даже одежда. И 3D-печать вполне логична, если рассматривать ее как еще одно промышленное применение.

Любой, кто посещал выставки печатной продукции в последние годы, наверняка видел настольный 3D-принтер, обычно производящий небольшие пластиковые фигурки, и Вы, возможно, задавались вопросом, какое отношение это может иметь к полиграфической промышленности. На самом деле, между 3D-печатью и графической печатью мало общего, но, опять же, нет никаких причин, по которым полиграфические компании должны ограничиваться графическими приложениями. Действительно, существует множество доказательств того, что широкоформатные принтеры, в частности, переходят в промышленные области применения, такие как декор для дома и даже одежда. А 3D-печать вполне логична, если рассматривать ее как еще одно промышленное применение.

Основная идея 3D-печати заключается в том, что объекты могут быть спроектированы и нарезаны на слои в файле CAD, чтобы затем 3D-принтер мог физически наложить каждый последующий слой поверх предыдущего, создавая объект. Существует около дюжины различных подходов, каждый из которых предлагает свое сочетание стоимости, качества и производительности, и каждый подходит для своего диапазона материалов, который может включать широкий спектр пластмасс и металлических сплавов, и даже электронных схем.

Техника старого времени

Самая ранняя технология появилась более 30 лет назад и первоначально называлась «быстрым прототипированием», что вполне соответствует первому целевому рынку — дизайну продукции, где часто требуется быстрое создание прототипов. Около десяти лет назад многие производители попытались продвинуть эту технологию на потребительский рынок и придумали название «3D-печать», чтобы легче было привлечь внимание широкой публики. Это был ограниченный бум, но когда пузырь лопнул, многие из этих поставщиков обанкротились. Однако технология продолжала развиваться, и теперь она пригодна для промышленного использования, что привело к появлению новейшего термина «аддитивное производство», отражающего растущее число компонентов, изготавливаемых таким способом. Название «3D-печать» прижилось, и многие производители аддитивного производства по-прежнему называют свои машины «принтерами», даже если в графическом смысле никакой печати на самом деле не происходит.

Тем не менее, существует несколько процессов 3D-печати, использующих технологию струйной печати, которые могут быть узнаваемы любым человеком из мира графики. Самый распространенный из них — струйная печать на связующем, когда принтер наносит порошкообразный материал, а затем в соответствии с требуемой формой струей подается связующая жидкость, похожая на клей, которая склеивает порошок, формируя слой объекта. Затем неиспользованный порошок счищается, слой опускается вниз, и процесс повторяется. По окончании печати подается тепло, чтобы сжечь остатки связующего вещества и обеспечить сплавление материала в твердый объект.
HP на нем.

Подпись: Новая система 3D-печати HP Jet Fusion 5200 (принтер и станция обработки).

Хорошим примером этого является линейка 3D-принтеров HP JetFusion, самой доступной из которых является серия 300, имеющая камеру 190 x 254 x 248 мм и способная производить функциональные детали инженерного уровня. На выбор предлагаются монохромные или цветные устройства, а также интегрированная и высокоавтоматизированная система подачи материалов, благодаря которой принтеры могут работать без присмотра в течение некоторого времени.

Разновидностью этого метода является высокоскоростное спекание, или HSS, используемое компаниями Xaar 3D и Voxeljet и работающее с материалами на основе полимеров. Как и в случае со струйным нанесением связующего, в этом случае сначала на слой выкладывается порошок материала, а затем струей жидкости придается нужная форма. Но в этом случае жидкость поглощает инфракрасное тепло, поэтому при подаче тепла на слой порошка расплавляется только тот порошок, который необходим для формирования нужной формы.

Реактивный двигатель

Еще один подход — струйная подача материалов, которая предполагает подачу жидкости, содержащей большое количество элементов материала для печати. Это значительно сложнее из-за гораздо большей вероятности засорения печатающей головки, не говоря уже о системе подачи, которая доставляет жидкость из резервуара в камеру печатающей головки. Хорошим примером этого является 3D-принтер Carmel 1400, разработанный компанией XJet, который доступен в версиях для печати по металлу и керамике.

Подпись: Ultimaker S3 — это доступный настольный 3D-принтер, способный создавать пластиковые предметы.

Помимо них, существует также множество настольных моделей, которые можно купить относительно недорого и которые способны изготавливать небольшие предметы. Хорошим примером может служить Ultimaker S3, который использует метод Fused Filament Fabrication, что, по сути, означает, что он изготавливает детали путем экструзии пластиковой нити. Его рабочая область составляет 230 x 190 x 200 мм.

Еще одна альтернатива — MarkForged, американская компания, которая производит 3D-принтеры, используя довольно стандартный метод моделирования методом наплавленного осаждения, но при этом разработала для своих принтеров ряд композитных материалов, например, нейлон с добавлением углеродного волокна, что позволяет им производить детали, обладающие превосходным балансом прочности, малого веса и относительно низкой стоимости.

Станьте массивным

Стоит также отметить, что многие компании, занимающиеся широкоформатной печатью, уже используют 3D-принтер Massivit 1800 для производства больших выставочных объектов, в основном для рекламы и выставок, а также реквизита для кино и телевидения. Площадь печати этого устройства составляет 145 см x 111 см x 180 см, что достаточно для создания моделей людей в натуральную величину с использованием запатентованного гелевого материала, который затвердевает под ультрафиолетовым светом.

Подпись: Massivit 1800 Pro — это 3D-принтер для широкоформатных дисплеев, оснащенный экструдером с переменным разрешением.

Для работы с 3D-принтером требуются определенные навыки, но ничего такого, что могло бы обеспокоить тех, кто имеет опыт печати графики. Необходимо подготовить, оптимизировать и проверить файлы, проконтролировать процесс печати, а затем приступить к финишной обработке — все это также относится к миру графики. Самой большой проблемой для большинства людей является необходимость мыслить в трех измерениях, но многие люди, занимающиеся упаковкой и широкоформатной печатью для мест продаж, уже работают с объектами в файлах CAD.

За последние 20 лет или около того мы все видели, как цифровая печать постепенно захватывала все больший и больший кусок рынка коммерческой печати. Неизбежно, что 3D-печать будет развиваться по той же схеме по тем же причинам — для снижения затрат и улучшения логистики цепочки поставок. Она уже широко используется для создания прототипов и становится все более распространенной для изготовления инструментов и штампов. Небольшое, но растущее число производителей теперь используют эту технологию для изготовления деталей конечного использования, пользуясь возможностью использования решетчатых структур для создания легких деталей и оптимизируя геометрию для объединения нескольких деталей в единое изделие по более низкой цене. Эта технология уже используется в коротких сериях дорогостоящих изделий, таких как детали для самолетов, и постепенно распространяется на все виды производства — от игрушек до запасных частей для принтеров. И кто бы не хотел поучаствовать в этом?

Информация об источнике: Руководства по «Дикому формату» призваны расширить осведомленность и понимание того, какие безумства можно творить на широкоформатных устройствах цифровой печати — от полов до абажуров и всего, что между ними. Эти руководства стали возможны благодаря группе производителей, работающих вместе с Digital Dots.

Эта статья подготовлена при поддержке HP и Digital Dots.