Muligheder for 3D-print

Nessan Cleary deler de aktuelle muligheder for 3D-printteknologi.

Når vi ser tilbage, kan vi se, at 3D-printteknologien er modnet ret hurtigt i løbet af de sidste ti år, hvilket igen gør det nemmere for udbydere af printtjenester at vurdere, om dette marked tilbyder en levedygtig mulighed for at diversificere deres forretning. Der er ingen tvivl om, at de fleste trykkerier bør have de nødvendige færdigheder til at gå over til 3D-print, men spørgsmålet, som de fleste printere bliver nødt til at stille sig selv, er, hvilken slags printer er det?

Dette skyldes, at 3D-printning har udviklet sig fra en ny teknologi til en komplet markedssektor for additiv fremstilling. Samtidig er printteknologi, og især på storformatområdet, nu meget udbredt i mange industriområder. Så printere, der primært ser sig selv som printere, kan føle, at der er begrænsede muligheder i den grafiske kunst for 3D-print.


Men de virksomheder, der er mere involveret i industriel udskrivning, burde opdage, at det at få styr på additiv fremstillingsteknologi er en logisk tilføjelse til den printteknologi, de allerede bruger. Når alt kommer til alt, er mange af de leverandører, der fremstiller presser, blæk, software og andre komponenter, der bruges i hele den grafiske grafiske industri, allerede hoppet på den additive produktionsvogn.

HP har for eksempel udviklet en række 3D-printere baseret på den samme termiske printhovedteknologi, som bruges i deres grafikprintere. Desuden bruger HP sine egne 3D-printere til at fremstille dele til sine latexprintere. Ricoh sælger en række 3D-printere og tilbyder en bureaux printservice. Mimaki tilbyder allerede en 3D-printer, der hovedsageligt bruges til at producere modeller og prototyper, hvor virksomheden også undersøger brugen af 3D-print til at udvikle fødevareautomater.

Potentielle anvendelser

For bare et par år siden ville den største markedsmulighed have været at lave prototyper, sideløbende med at producere specialiserede armaturer, fittings og jigs, og der er stadig masser af efterspørgsel efter disse ting. Der var en vis mulighed for at producere korte oplag af slutbrugsdele, men som med de tidlige dage med digital print, mangler korte oplag volumen til at udfordre konventionel fremstilling på prisfastsættelse. Men som vi har set med digital print, er maskinerne blevet hurtigere og mere effektive, og derfor er kørselslængderne sneget sig op til det punkt, hvor additiv fremstilling i stigende grad ses som en omkostningseffektiv mulighed, især for reservedele og komponenter, der kun skal udskiftes i få antal.

Samtidig er udvalget af materialer, der kan 3D-printes, steget betragteligt, hvilket har ført til lavere priser og mere funktionalitet. Dette omfatter mange forskellige plasttyper, både stive og fleksible, og fås i tekniske kvaliteter med forskellige egenskaber såsom høj styrke til vægtforhold eller modstandsdygtighed over for varme eller visse kemikalier. Andre materialer omfatter gummi og endda træbaserede filamenter. I de senere år har vi også set en åbning af metalprintmarkedet, hovedsageligt drevet af øget brug af inkjet-teknologi til binder-jetting. Det er her byggematerialet, som leveres i pulverform, spredes på et leje, og bindemiddelvæsken sprøjtes derefter ud præcist, hvor det er nødvendigt for at få noget af dette pulver til at klumpe sammen til et fast lag. Denne proces gentages derefter et lag ad gangen for at opbygge objektet. Denne teknik kan bruges med en række forskellige materialer såvel som metal.


En forholdsvis simpel applikation er fremstilling af forme, hvor 3D-print er langt hurtigere og mere omkostningseffektivt end de fleste konventionelle metoder. Dette er et attraktivt område at arbejde i, dels fordi det reelt tilbyder en bedre løsning, men også fordi de færdigproducerede dele er identiske med dem, der fremstilles konventionelt, og der kræves derfor ingen yderligere certificering af disse dele. Der findes forskellige former for forme, hvor sandstøbning har vist sig at være særlig populær. Fujifilm Dimatix har netop introduceret et nyt printhoved, der er specifikt rettet mod trykforme til sandstøbning samt metalbindemiddelstråle. Starfire SG1024 L3F er designet til at klare den aggressive bindemiddelvæske, der typisk bruges i disse applikationer.

Et andet voksende marked er med tøj, hvor 3D-printere er blevet brugt til at skabe skræddersyede knapper. Stratasys har demonstreret en 3D-printer specifikt målrettet tekstilmarkedet, J850 Techstyle, som kan printe prægede designs direkte på tekstil. Dette kan bruges til logoer og kan indeholde tekst og grafik i flere farver. Techstyle er en Polyjet-printer, der sprøjter et harpiksmateriale, der derefter polymeriseres ved udsættelse for ultraviolet lys. Den kan printe til beklædningsgenstande, såsom bomulds- eller denimtøj, og tilbehør såsom håndtasker.

Der er masser af eksempler på, at 3D-printere bliver brugt til at producere reservedele. Chiltern Railways har 3D-printede reservedele på sæderne til sine passagertog. Delene, inklusive armlæn og gribehåndtag, blev produceret på en Stratasys Fortus 450mc FDM-printer med Ultem 9085-harpiks, som var certificeret i henhold til jernbaneindustriens brand-, røg- og toksicitetsstandarder.

I et andet eksempel, det tyske mærke Sienna Garden, som sælger en række havemøbler, 3D-printer reservedele on-demand. De reservedele, der er tale om, er for det meste ting som plastik fodkapper eller led, der går i stykker eller bare bliver slidt. Disse dele er små og relativt billige at udskrive i små mængder, og udskrivning af dem on-demand sparer lagerstyringsomkostningerne ved at opbevare dem på et lager. Det samme argument - at reducere omkostningerne til lagerstyring - drev overgangen af bogudskrivning til digital og er bag væksten af digital udskrivning af etiketter og emballage.

Set fra det kommercielle printmarkeds perspektiv er additiv fremstilling stadig cirka 20 år bagud på markedet for digitaltryk. På det tidspunkt var kommercielle printere lige begyndt at installere digitale maskiner som Xerox iGen eller Kodak Nexpress, og storformatprintere var lige ved at vågne op til fordelene ved UV flatbeds på et marked, der stadig var domineret af rulleføde opløsningsmiddelmaskiner. Rent praktisk betyder det, at designere og producenter lige er begyndt at overveje 3D-print som en mulighed for korte produktionsserier. I løbet af det næste årti eller deromkring vil dette transformere produktionen, da der ikke er behov for at oprette dedikerede produktionslinjer. Det lader døren stå åben for bureauer, der kan henvende sig til forskellige typer organisationer og applikationer, ligesom printtjenesteudbydere i øjeblikket gør.