Prečo je 3D tlač dôležitá pre veľkoformátové tlačiarne?

Existuje veľa dôkazov, že najmä veľkoformátové tlačiarne sa presúvajú do priemyselných aplikácií, ako sú domáce dekorácie a dokonca aj odevy. A 3D tlač dáva dokonalý zmysel, keď je vnímaná ako ďalšia priemyselná tlačová aplikácia.

Každý, kto v posledných rokoch navštívil veľtrh tlače, pravdepodobne videl stolnú 3D tlačiareň, ktorá zvyčajne vyrába malé plastové figúrky, a možno ste sa čudovali, ako to môže súvisieť s tlačiarenským priemyslom. V skutočnosti existuje len malý prechod medzi 3D tlačou a grafickou tlačou, ale opäť nie je dôvod, prečo by sa tlačové spoločnosti mali obmedzovať na grafické aplikácie. V skutočnosti existuje veľa dôkazov, že najmä veľkoformátové tlačiarne sa presúvajú do priemyselných aplikácií, ako sú domáce dekorácie a dokonca aj odevy. A 3D tlač dáva dokonalý zmysel, keď je vnímaná ako ďalšia priemyselná tlačová aplikácia.

Základnou myšlienkou všetkej 3D tlače je, že objekty môžu byť navrhnuté a rozdelené do vrstiev v súbore CAD, takže 3D tlačiareň potom môže fyzicky položiť každú nasledujúcu vrstvu na predchádzajúcu vrstvu a vytvoriť tento objekt. Existuje asi tucet rôznych prístupov, z ktorých každý ponúka vlastnú kombináciu nákladov, kvality a produktivity a každý je vhodný pre svoj vlastný rad materiálov, ktoré môžu zahŕňať širokú škálu plastov a kovových zliatin a dokonca aj elektronické obvody.

Technika starých čias

Najstaršia technológia pochádza z viac ako 30 rokov a pôvodne sa označovala ako „rýchle prototypovanie“, čo úhľadne zhŕňa prvý cieľový trh, dizajn produktu, kde je často potrebné rýchlo vytvárať prototypy. Asi pred desiatimi rokmi sa mnohí predajcovia pokúsili presadiť túto technológiu na spotrebiteľský trh a prišli s názvom „3D tlač“ ako jednoduchší spôsob, ako osloviť širokú verejnosť. Nastal obmedzený boom, ale keď bublina praskla, mnohí z týchto predajcov skrachovali. Technológia sa však naďalej vyvíjala až do bodu, kedy je teraz vhodná na priemyselné využitie, čo viedlo k najnovšiemu pojmu „aditívna výroba“, ktorý odráža rastúci počet komponentov, ktoré sa vyrábajú týmto spôsobom. Názov 3D tlače sa uchytil a mnohí výrobcovia aditív stále označujú svoje stroje ako „tlačiarne“, aj keď v zmysle grafiky sa žiadna skutočná tlač nevykonáva.

To znamená, že existuje niekoľko procesov 3D tlače, ktoré využívajú technológiu atramentovej tlače, ktorá by bola rozpoznateľná pre každého z grafického sveta. Najbežnejším z nich je tryskanie spojiva, pri ktorom tlačiareň nanesie práškový materiál a potom sa podľa požadovaného tvaru vystrekuje spojivová tekutina podobná lepidlu, čím sa prášok zlepí a vytvorí sa vrstva predmetu. Potom sa nepoužitý prášok zotrie a lôžko klesne a proces sa opakuje. Po dokončení tlače sa použije teplo, aby sa spálilo zostávajúce spojivo a zabezpečilo sa, že materiál sa spojí a vytvorí pevný predmet.
HP na ňom.


Popis: Nový 3D tlačový systém HP Jet Fusion 5200 (tlačiareň a spracovateľská stanica).

Dobrým príkladom je rad 3D tlačiarní HP JetFusion, z ktorých najdostupnejšia je séria 300, ktorá má stavebnú komoru 190 x 254 x 248 mm a dokáže vyrábať funkčné diely na technickej úrovni. K dispozícii je výber čiernobielych alebo farebných zariadení s integrovaným a vysoko automatizovaným systémom podávania materiálov, takže tlačiarne môžu nejaký čas bežať bez dozoru.

Variáciou je vysokorýchlostné spekanie alebo HSS, ktoré používajú Xaar 3D aj Voxeljet a pracujúce s materiálmi na báze polymérov. Rovnako ako pri tryskaní spojiva, toto zahŕňa najprv rozloženie prášku materiálu na lôžko a potom tryskanie tekutiny, aby sa definoval tvar, ktorý sa vytvára. Ale v tomto prípade kvapalina absorbuje infračervené teplo, takže keď sa teplo aplikuje na práškové lôžko, roztopí iba prášok potrebný na vytvorenie požadovaného tvaru.

Let vpred

Ďalším prístupom je tryskanie materiálov, ktoré zahŕňa tryskanie tekutiny, ktorá je vysoko zaťažená prvkami stavebného materiálu. To je podstatne náročnejšie z dôvodu oveľa väčšieho potenciálu upchania tlačovej hlavy, nehovoriac o zásobovacom systéme, ktorý odoberá tekutinu z nádržky do komory na tekutinu tlačovej hlavy. Dobrým príkladom je 3D tlačiareň Carmel 1400 vyvinutá spoločnosťou XJet, ktorá je k dispozícii v kovovej aj keramickej verzii tlače.


Popis: Ultimaker S3 je cenovo dostupná stolná 3D tlačiareň schopná vyrábať plastové predmety.

Okrem nich existuje aj množstvo modelov pre stolné počítače, ktoré sú relatívne lacné na nákup a sú schopné vyrábať malé predmety. Dobrým príkladom by bol Ultimaker S3, ktorý používa metódu Fused Filament Fabrication, čo v podstate znamená, že vyrába diely vytláčaním plastového vlákna. Má stavebnú plochu 230 x 190 x 200 mm.

Ďalšou alternatívou je MarkForged, americká spoločnosť, ktorá vyrába 3D tlačiarne s použitím pomerne štandardného prístupu modelovania tavenej depozície, ale ktorá tiež vyvinula rad kompozitných materiálov, ako je nylon s uhlíkovými vláknami, pre svoje tlačiarne, ktoré im umožňujú vyrábať diely, ktoré majú vynikajúcu rovnováhu medzi pevnosťou, nízkou hmotnosťou a relatívne nízkou cenou.

Choďte masívne

Za zmienku tiež stojí, že mnoho veľkoformátových tlačiarenských spoločností už používa 3D tlačiareň Massivit 1800 na výrobu veľkých zobrazovacích objektov, najmä pre reklamu a výstavy, ako aj rekvizít pre film a televíziu. Toto zariadenie má stavebnú plochu 145 cm x 111 cm x 180 cm, dostatočne veľkú na výrobu modelov ľudí v životnej veľkosti s použitím patentovaného gélového materiálu, ktorý vytvrdzuje pod UV svetlom.


Popis: Massivit 1800 Pro je 3D tlačiareň pre veľkoformátové displeje, ktorá je vybavená extrudérom s premenlivým rozlíšením.

Na používanie 3D tlačiarne je potrebná určitá zručnosť, ale nič, čo by trápilo niekoho, kto má skúsenosti s grafickou tlačou. Je tu kus práce s prípravou, optimalizáciou a overovaním súborov, treba dohliadať na proces tlače a potom je tu dokončovanie – to všetko platí aj pre svet grafiky. Najväčším problémom pre väčšinu ľudí je potreba myslieť v troch rozmeroch, ale veľa ľudí v oblasti balenia a veľkoformátovej tlače pre položky predaja už pracuje s objektmi v súboroch CAD.

Za posledných približne 20 rokov sme všetci videli, ako digitálna tlač postupne zaberá stále väčší a väčší kus trhu komerčnej tlače. Je nevyhnutné, aby 3D tlač nasledovala podobný vzor z rovnakých dôvodov, aby sa znížili náklady a zlepšila logistika dodávateľského reťazca. Už sa široko používa pri prototypovaní a stáva sa bežnejším na výrobu nástrojov a matríc. Malý, ale rastúci počet výrobcov teraz používa túto technológiu na výrobu dielov na konečné použitie, pričom využíva možnosť používať mriežkové štruktúry na vytváranie ľahkých dielov a optimalizuje geometriu na kombinovanie viacerých dielov do jednotlivých položiek pri nižších nákladoch. Toto sa už robí pre krátkodobé aplikácie s vysokou hodnotou, ako sú časti lietadiel, a postupne sa to rozširuje cez všetky formy výroby od hračiek po náhradné diely pre tlačiarne. A kto by nechcel mať z toho časť?

Zdrojové informácie: Sprievodcovia divokým formátom majú za cieľ rozšíriť povedomie a pochopenie šialenstva, ktoré možno vytvoriť na veľkoformátových digitálnych tlačových zariadeniach, od podláh po tienidlá a všetko medzi tým. Tieto príručky vytvorila skupina výrobcov spolupracujúcich so spoločnosťou Digital Dots. Tento článok je podporovaný spoločnosťami HP a Digital Dots .