3D nyomtatás színesben

Hogyan integrálta a Ricoh a 3D nyomtatást kínálatában, és mit vár ennek a transzformációs technológiának a jövője az alkatrészek színezésében?

Mi késztette a Ricoh-t a 3D nyomtatásra?

1936 óta a 2D-s nyomtatás globális vezetőjeként a 3D-technológia innovációja volt a Ricoh következő természetes lépése. Eleinte úgy léptünk be erre a piacra, hogy tintasugaras fejünket szállítottuk 3D nyomtatógyártóknak, és a csoporton belüli technológiát saját termékeinken és gyártási műveleteinken használtuk.

2019-ben számos adalék gyártási szolgáltatást indítottunk, amelyek célja a 3D nyomtatás elérhetővé tétele online árajánlatok és megrendelések platformján keresztül. Küldetésünk „több mint nyomtató - partner”, mert nagyon különbözünk a hagyományos szolgáltató irodától.

Az SLS (szelektív lézeres szinterelés) és az FDM (fuzionált lerakódás modellezés) anyagok egyedülálló választékától (lásd az alábbi terminológiai rovatot), a tanúsított mérnöki szolgáltatásokig, amelyek az ügyfél igényeinek megfelelően vannak kialakítva, a teljes gyártási képességekig a megfelelő ipari gyártási technológiával őszinte megközelítés a 3D nyomtatás mint gyártási eszköz szerepéről.

Látja az adalékanyagok gyártását (AM), amelynek színe integráltan van lefektetve?

Vannak olyan technológiák, ahol a színes, sőt a Pantone egyezéseket az anyagösszetétel részeként nyomtatják; ezek azonban általában csak reprezentációs modellekre vonatkoznak. A Ricoh a végfelhasználói alkatrészek gyártására szakosodott, és számos nyomtatási technológiával rendelkezik, amelyek a végfelhasználói alkalmazások nagy teljesítményű mérnöki anyagaira összpontosítanak. Ezek jelenleg nem nyújtanak lehetőséget a szín alkalmazására a nyomtatás során. Ha az ügyfelek megkövetelik az alkatrészek színezését, ezt általában utólagos eljárással, például permetezéssel hajtják végre.

Hogyan látja a színes modellek fejlődését az AM megoldásokban?

Mivel a 3D nyomtatás mára komoly gyártási eszközzé válik, amely sokféle anyagot kínál a végfelhasználói alkalmazásokhoz, fejleszteni kell a képességet, hogy ezekre az alkatrészekre színt vigyenek fel, vagy hogy a nyersanyag a forrásnál színezhető legyen, hogy lehetővé tegye a széleskörű felhasználást.

A fröccsöntés során az öntési folyamat során pontos színhivatkozásokat alkalmazhatunk, hogy megfeleljenek az ügyfelek igényeinek. Ma, amikor a 3D-s nyomtatás minőségi anyagokból történik, ezt utólagos feldolgozási megoldásokkal kell elvégeznünk, ami megnöveli a gyártási költségeket. Ez megnehezíti a technológia igazolását olyan alkalmazásoknál, ahol a szín fontos.

A fröccsöntés megbízható és költséghatékony módszer közepes és nagy mennyiségű gyártáshoz

Vannak olyan technológiák, ahol a színt alkalmazzák, de az anyag kiválasztása általában gyenge. A piac jelenleg megosztott a nagyteljesítményű anyagokkal való végső felhasználásra szánt 3D nyomtatás és a kis alkatrész teljesítményű vizuális modellek 3D nyomtatása terén. Úgy gondoljuk, hogy a kettőnek nem szabad egymást kizárniuk, és hogy a speciális színek hozzáadásának képessége akár az alapanyag fázisában - vagy még jobb a nyomtatási folyamat során, ahol többszínű alkatrészek érhetők el - a 3D nyomtatás következő szakasza.

Mekkora és méretű 3D-s modellezési művelete?

A Ricoh 3D nyomtatási művelete globálisan jelen van - az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban és Japánban dedikált webhelyek szakosodtak az AM különböző területeire. Japánban található központunk a 3D és 2D hardverfejlesztés középpontjában áll. A tudásmegosztás kultúrájával az egyes webhelyeken belül és között a Ricoh folyamatosan kutatja és fejleszti a jövő technológiáit.

Az elmúlt néhány évben több mint 1,35 millió fontot fektettek be egy élvonalbeli 3D nyomtatási központ létrehozására az 50 hektáros telelfordi telephelyünkön, amely számos technológiával és specializációval rendelkezik az európai piac számára. A dedikált gyártási sejtek vezérlik a folyamatszabályozási szabványokat a kulcsfontosságú ágazatokban, beleértve az orvosi és az autóipari ágazatokat is.



Idén hozzáadtuk az ISO 13485 orvosi szabványt az ISO tanúsítványcsomagunkhoz. Ezek biztosítják környezeti, információbiztonsági és minőségirányítási képességeinket. Hardverportfóliónk tartalmaz SLS, FDM és Multi Jet Fusion, valamint számos műszaki szolgáltatást és back office technológiát.

Ez a rendszerkínálat rugalmasságot biztosít számunkra új anyagok tesztelésére és fejlesztésére, valamint nem szabványos alkatrészek és alkatrészek létrehozására. A területet úgy alakították ki, hogy külön gyártási és porfeldolgozási területeket tartalmazzon, amelyek korlátozzák a szennyezést és lehetővé teszik a csapat számára, hogy megfeleljen a kulcsfontosságú piaci szektorok követelményeinek és szabványainak.

Büszkék vagyunk arra, hogy több vagyunk nyomtatónál - műszaki szakterületeink kiterjednek az utómunkálatokra és a metrológiai megoldásokra, valamint az anyag jellemzésére, a tervezés támogatására és a minőségbiztosítási szolgáltatásokra. Hiszünk az együttműködő megközelítésben ügyfeleinkkel, akik mellett dolgozunk és fejlesztjük képességeinket annak érdekében, hogy minden AM projekt minél sikeresebb legyen.

Mi a 3D nyomtatás alkalmazása a vizuális marketingben?

A 3D nyomtatás régóta társul a vizuális prototípusok készítéséhez, mivel lehetővé teszi olyan alkatrészek költséghatékony és gyors gyártását, amelyek órák alatt megérkezhetnek a táblára. Vizuális marketing alkalmazások egész sorára használható - a koncepcióválasztástól kezdve a termék bejelentkezéséig.

Nincs ma olyan technológia, amely ilyen hatékony termékfejlesztési ciklust kínálna. Ez egy iteratív tervezési folyamatot ösztönöz, amelyben vizuális prototípusokat hoznak létre a termékválasztáshoz, ami a hagyományos gyártással teljesen költséget vagy időt jelentene. Gyakran mondják, hogy egy vizuális modell élettartama hét másodperc, mire a döntéshozók kezébe kerül. Úgy gondoljuk, hogy az esztétika és a funkció egy részben megvalósítható és megvalósítható, ezért csiszoltuk technológiáinkat és szakterületeinket, hogy részt vegyünk a koncepciótól kezdve a gyártásig.

Hogyan látja előrehaladását az autóalkatrészek gyártásában?

A 3D nyomtatás a testreszabás és a könnyű súlyozás képességeinek, valamint az anyag tulajdonságainak, beleértve az égésgátlást és a vegyszerállóságot, természetes alkalmasság az autóipari alkalmazások számára. Itt, a Ricoh 3D-n már látjuk a kifejezetten az autóipar számára kialakított technológiát, a Ricoh Japan pedig az FDM-et használva lökhárítók és nagyméretű alkatrészek fejlesztését vezeti.

Kiemelkedő mechanikai tulajdonságainak és ütésállóságának köszönhetően egyedülálló polipropilén anyagunk az autóiparban is nagy keresletet mutat. Az autóipar mennyiségi igényei miatt azonban a 3D nyomtatás napjainkban is nagyon prototípus-eszköz az illeszkedés, forma és funkció teszteléséhez. Vannak olyan esetek, amikor a 3D nyomtatás életképes a járműre szerelt végfelhasználói alkatrészek gyártásához, de ezek általában kis sorozatúak, rejtett alkatrészek vagy csúcskategóriás járművek.

Az autóipar mindig is korai alkalmazkodó - sőt úttörő szerepet játszott - a gyártási innovációban. Számos eredeti berendezésgyártó (OEM) rendelkezik házon belüli 3D nyomtatási technológiával, de a legtöbb esetben csak a ma piacon elérhető termékekre korlátozódik, így a házon belüli drága műveletekkel nehézkessé válik új technológiák bevezetése fejlődésük során.



Technológiai, anyag- és utómunka-fejlesztési programjainkkal a műszaki szolgáltató iroda szerepe várhatóan csak az autóiparban növekszik. Ahogy az anyagok fejlődnek és az árak széles körben elterjednek az árcsökkenés révén, bízunk benne, hogy egyre több 3D-s nyomtatott alkatrészt fogunk látni az autóiparban, növekedéssel az olyan területeken, mint az utángyártás és a kulcsfontosságú piacok, például a fogyatékossággal élő járművek testreszabása.

Az ügyfelek maguk is egyre inkább vágyakoznak a járművek testreszabott 3D nyomtatott alkatrészei iránt, mivel a technológia a mainstream médián keresztül ismertebbé válik, és a fiatalabb generációk az oktatás révén hozzáférhetnek hozzájuk. Ez egy olyan fogyasztói generációt hozott létre, akik egyedi, rést kereső termékeket keresnek.

Hogyan befolyásolja az AM a jövőben a nyomtatókat?

Nap mint nap érkeznek kéréseink olyan ügyfelektől, akik meg akarják érteni az AM árát egy olyan részből, amelyet már hagyományos módszerekkel gyártanak, és rövid távon az AM fejlődését az oktatásban rejlik és megértik ezt a technológiát.



Az AM előnyei messze túlmutatnak a részenkénti ár-összehasonlításokon át az igazán innovatív termékek tervezésén, amelyeket csak ezzel a technológiával lehet előállítani; az ellátási lánc előnyei a piacra jutás és a helyszíni termelés digitális raktározás révén, ami csökkenti a készlet- és tárolási igényeket; és valódi fenntartható gyártás minimális anyagpazarlás mellett. Amíg az ügyfelek nem kezdik megérteni és alkalmazzák a 3D nyomtatás összes előnyét, addig a széleskörű elterjedés és a végfelhasználói alkatrészek növekedése lassú lesz. Szerepünk nagy részét abban látjuk, hogy ügyfeleinket oktatjuk, és olyan eszközöket adunk nekik, amelyek teljes mértékben kiaknázzák ennek az átalakító technológiának az erejét.

Hosszú távon az integráció a jól bevált gyári alkalmazási rendszerek mellett, amelyek ütemezik, figyelik és karbantartják, elengedhetetlenek ahhoz, hogy bármely technológia zökkenőmentesen illeszkedjen a gyártási ökoszisztémákba, és itt látjuk a 3D nyomtatási technológia valódi evolúcióját.

3D nyomtatási terminológia

• SLS: A szelektív lézeres szinterelési nyomtatást vagy a porágyfúziót a 3D nyomtatószolgáltatók „workhorse” technológiájának tekintik a nagy építési mennyiség és a mérnöki hőre lágyuló műanyagok miatt - így tökéletes választás sorozatgyártáshoz és bonyolult, szabad formájú formákhoz végfelhasználói alkalmazásokhoz. Az előmelegített polimer porból egy vékony réteget rakunk át egy építési platformon, amelyet ezután szelektíven megolvasztanak a lézerek. Ezután az építési platform a meghatározott rétegvastagsággal süllyed, és egy újabb porréteg rakódik le az ágyon.
• FDM: Az egyesített depozíció modellezése a legkönnyebben elérhető 3D nyomtatási folyamat. Az FDM úgy konstruálja az alkatrészeket, hogy a polimert egy fűtött fúvókán keresztül extrudálja, és az olvadt anyagot rétegenként rakja le. Ezután a hordozóanyagot egy mosószerrel további mosási eljárással mossuk.
• Fröccsöntés: A fröccsöntési eljárás során hagyományosan acélból készült kemény szerszámot kell létrehozni. A nagysebességű megmunkálás bevezetése azt jelenti, hogy az alumíniumból készült lágy szerszámok gazdaságilag is életképessé váltak kis és közepes mennyiségeknél. Ma a gép pontosságának és az anyag tulajdonságainak javításával 3D nyomtatással 3D prototípus betét készíthető. Ezek az eszközök alacsony mennyiségű alkatrészt képesek előállítani, amelyek reprezentálják a végső alkatrészeket.
• Multi Jet Fusion: A tintasugaras fej hőelnyelő tintát visz a porágy felületére azokon a területeken, amelyeket szinterelni kell alkatrészek létrehozásához. Ez a tinta ezután elnyeli az infravörös lámpa és a nyomtató belsejében található fűtőszálak hőjét, 3D-s nyomtatású alkatrészeket alkotva.