Možnosti 3D tlače

Nessan Cleary zdieľa aktuálne príležitosti dostupné pre technológiu 3D tlače.

Keď sa pozrieme späť, môžeme vidieť, že technológia 3D tlače za posledných desať rokov pomerne rýchlo dozrela, čo zase uľahčuje poskytovateľom tlačových služieb vyhodnotenie, či tento trh ponúka životaschopnú príležitosť na diverzifikáciu ich podnikania. Niet pochýb o tom, že väčšina tlačiarenských spoločností by mala mať zručnosti potrebné na prechod na 3D tlač, ale otázka, ktorú si väčšina tlačiarov bude musieť položiť, je, o aký druh tlačiarne ide?

Je to preto, že 3D tlač sa vyvinula z novej technológie na kompletný trhový sektor aditívnej výroby. Zároveň sa technológia tlače, a to najmä v oblasti veľkých formátov, dnes široko používa v mnohých priemyselných oblastiach. Takže tlačiari, ktorí sa považujú predovšetkým za tlačiarov, môžu mať pocit, že v grafickom umení je obmedzená príležitosť na 3D tlač.


Ale tie spoločnosti, ktoré sa viac zaoberajú priemyselnou tlačou, by mali zistiť, že oboznámenie sa s technológiou aditívnej výroby je logickým doplnkom k technológii tlače, ktorú už používajú. Koniec koncov, mnohí z predajcov, ktorí vyrábajú lisy, atramenty, softvér a ďalšie komponenty, ktoré sa používajú v celom polygrafickom polygrafickom priemysle, už naskočili do pásového vagóna na výrobu aditív.

Spoločnosť HP napríklad vyvinula rad 3D tlačiarní založených na rovnakej technológii tepelných tlačových hláv, akú používajú jej grafické tlačiarne. Okrem toho spoločnosť HP používa svoje vlastné 3D tlačiarne na výrobu dielov pre svoje latexové tlačiarne. Ricoh predáva množstvo 3D tlačiarní a ponúka tlačové služby. Mimaki už ponúka 3D tlačiareň, ktorá sa používa hlavne na výrobu modelov a prototypov, pričom spoločnosť tiež skúma využitie 3D tlače na vývoj automatov na predaj potravín.

Potenciálne aplikácie

Len pred niekoľkými rokmi by hlavnou trhovou príležitosťou bola výroba prototypov spolu s výrobou špecializovaných prípravkov, armatúr a prípravkov a po týchto veciach je stále veľký dopyt. Existovala určitá príležitosť na výrobu krátkych sérií dielov na konečné použitie, ale rovnako ako v prvých dňoch digitálnej tlače, ani pri malých sériách chýba objem, ktorý by spochybňoval konvenčnú výrobu v oblasti cien. Ako sme však videli pri digitálnej tlači, stroje sa zrýchlili a zefektívnili, a tak sa dĺžky série prikradli až do bodu, kedy sa aditívna výroba čoraz viac považuje za nákladovo efektívnu možnosť, najmä pre náhradné diely a komponenty, ktoré je potrebné vymeniť v malom počte.

Zároveň sa značne zväčšil rozsah materiálov, ktoré je možné tlačiť 3D, čo vedie k nižším cenám a väčšej funkčnosti. To zahŕňa mnoho rôznych typov plastov, pevných aj pružných a dostupných v technických triedach s rôznymi vlastnosťami, ako je vysoký pomer pevnosti k hmotnosti alebo odolnosť voči teplu alebo určitým chemikáliám. Medzi ďalšie materiály patrí guma a dokonca vlákna na báze dreva. V posledných rokoch sme tiež boli svedkami otvorenia trhu s kovotlačou, čo je do značnej miery poháňané väčším využívaním atramentovej technológie na vytlačovanie spojiva. Tu sa stavebný materiál, ktorý je dodávaný v práškovej forme, rozprestrie na lôžko a spojivová kvapalina sa potom presne tam, kde je to potrebné, vystrekne, aby sa časť tohto prášku zhlukla a vytvorila pevnú vrstvu. Tento proces sa potom opakuje jednu vrstvu po druhej, aby sa vytvoril objekt. Táto technika môže byť použitá s množstvom rôznych materiálov, ako aj s kovom.


Jednou z relatívne jednoduchých aplikácií je výroba foriem, pričom 3D tlač je oveľa rýchlejšia a nákladovo efektívnejšia ako väčšina bežných metód. Je to atraktívna oblasť na prácu, čiastočne preto, že skutočne ponúka lepšie riešenie, ale aj preto, že vyrobené finálne diely sú identické s tými, ktoré sa vyrábajú konvenčne, a preto sa pre tieto diely nevyžaduje žiadna ďalšia certifikácia. Existujú rôzne typy foriem, pričom obzvlášť obľúbené je liatie do piesku. Spoločnosť Fujifilm Dimatix práve predstavila novú tlačovú hlavu špeciálne zameranú na tlač foriem na odlievanie do piesku, ako aj tryskanie kovových spojiva. Starfire SG1024 L3F bol navrhnutý tak, aby si poradil s agresívnym spojivom, ktorý sa v týchto aplikáciách bežne používa.

Ďalší rastúci trh je s odevmi, kde sa na vytváranie gombíkov na mieru použili 3D tlačiarne. Stratasys predviedol 3D tlačiareň špecificky zameranú na textilný trh, J850 Techstyle, ktorá dokáže tlačiť reliéfne vzory priamo na textil. Dá sa použiť pre logá a môže obsahovať text a grafiku vo viacerých farbách. Techstyle je tlačiareň Polyjet, ktorá rozprašuje živicový materiál, ktorý sa potom polymerizuje vystavením ultrafialovému svetlu. Môže tlačiť na odevy, ako je bavlnené alebo denimové oblečenie, a doplnky, ako sú kabelky.

Existuje veľa príkladov 3D tlačiarní používaných na výrobu náhradných dielov. Chiltern Railways má 3D vytlačené náhradné diely na sedadlách pre svoje osobné vlaky. Časti vrátane opierok rúk a držadiel boli vyrobené na tlačiarni Stratasys Fortus 450mc FDM s použitím živice Ultem 9085, ktorá bola certifikovaná podľa noriem železničného priemyslu týkajúcich sa požiaru, dymu a toxicity.

V ďalšom príklade nemecká značka Sienna Garden, ktorá predáva rad záhradného nábytku, tlačí náhradné diely na požiadanie pomocou 3D tlače. Spomínané náhradné diely sú väčšinou veci ako plastové krytky nôh alebo spoje, ktoré sa zlomia alebo sa jednoducho opotrebujú. Tieto diely sú malé a relatívne lacné na tlač v malých množstvách a ich tlač na požiadanie šetrí náklady na riadenie zásob na ich skladovanie v sklade. Tento istý argument – znižovanie nákladov na riadenie zásob – viedol k prechodu kníhtlače na digitálnu a stojí za rastom digitálnej tlače etikiet a obalov.

Z pohľadu trhu komerčnej tlače je aditívna výroba stále zhruba 20 rokov pozadu za trhom digitálnej tlače. V tom čase komerčné tlačiarne ešte len začínali inštalovať digitálne stroje ako Xerox iGen alebo Kodak Nexpress a veľkoformátové tlačiarne sa práve prebúdzali k výhodám UV flatbedov na trhu, na ktorom stále dominovali solventné stroje s kotúčovým podávaním. V praxi to znamená, že dizajnéri a výrobcovia práve začínajú zvažovať 3D tlač ako možnosť pre krátke výrobné série. V priebehu nasledujúceho desaťročia to zmení výrobu, pretože nie je potrebné zriaďovať špeciálne výrobné linky. To ponecháva dvere otvorené pre kancelárie, ktoré sa môžu starať o rôzne typy organizácií a aplikácií, podobne ako to v súčasnosti robia poskytovatelia tlačových služieb.