A jövő építése: betekintés az ipari nyomtatásba 2024-ben

Peter Buttiens, az ESMA vezérigazgatója áttekinti az elmúlt évet az ipari nyomtatásban, és előrejelzéseket fogalmaz meg 2024-re.

Milyen volt az ipari nyomtatás 2023-ban?

2023-ban azt tapasztaltuk, hogy az energiaintenzív termeléshez kötődő iparágak továbbra is a 2022-ben kezdődött energiaválságtól szenvedtek. Az üvegipar és a vegyipar, beleértve a tintabeszállítókat is, nehézségekkel küzdött az ipari piacon történő mennyiség értékesítésével.

Másrészt voltak olyan gyorsan növekvő szegmensek, mint a nyomtatott elektronika a hordható és egészségügyi eszközökben. A fotovoltaikus (PV) piac hatalmas fellendülésen ment keresztül az elmúlt néhány évben, és továbbra is reménykeltőnek tűnik a jövőben, mivel olyan új technológiákat bocsátanak ki, mint a perovszkit és a tandem PV-megoldások [a perovszkit-szilícium tandemcellának elméleti hatékonysága van 43% és 29% szilíciumcellák esetében].

Milyen kihívásokkal néz szembe az ipari szektor 2024-ben?

Az ipari nyomtatók az orvosi felügyeleti eszközök vagy betegségek vizsgálatára szolgáló diagnosztikai készletek piacára kívánnak belépni. Ezek hibabiztos eszközök, és a gyártás minőségi követelményei Six Sigma szintűek: ugyanazok, mint az elektronikus autóalkatrészek piacán.

A speciális követelményeknek és az iparági előírásoknak megfelelő tökéletes termékek iránti kereslet az egyik legnagyobb kihívásunk, és teljesen eltér a plakát-, textil- és csomagolóanyagok szokásos nyomdai piacától, ahol a képminőség és a színek játsszák a legfontosabb szerepet. Itt egy ismeretlen területre lépünk, ahol az elektronikai vagy kémiai potenciális hiba kritikus fontosságú mind rövid, mind hosszú távú használat során.

Melyek voltak a közelmúlt legjelentősebb újításai?

Nagy az igény a finom vonalas nyomtatásra, a fotovoltaikus és általában a nyomtatott elektronikára, ami a szitanyomást 10 mikrométer felé tolja.

Számos új nyomtatási technológia megjelenését látjuk: nagy pontosságú kapilláris nyomtatás mikron és szubmikron számára. Más technológiák, mint például a folyamatos lézerrel segített leválasztás (CLAD) és a lézerrel indukált előremenő transzfer (LIFT) fontosak a nyomdafestékeknél kevésbé jellemző, de inkább anyagalapú (réz, ezüst és egyéb szilárd anyagok) anyagok felhordásához. alapú anyagok). Ez fontos az orvosi vagy mindennapi használatra szánt hordható eszközök következő generációja számára.

Hogyan néz ki a szabályozási környezet?

Számos új irányelvet vezettek be az élettartamuk végét elérő termékek újrahasznosítására és hulladékcsökkentésére vonatkozóan. Az első az EU fenntartható termékek környezetbarát tervezéséről szóló rendelete (ESPR). A fő cél, hogy 2030-ra az új fenntartható termékek keretrendszere 132 millió tonna olajegyenértéknyi primerenergia-megtakarítást eredményezzen, ami nagyjából 150 milliárd köbméter földgáznak felel meg. A javaslat keretet hoz létre a környezetbarát tervezési követelmények meghatározásához meghatározott termékcsoportokra (a nyomtatott termékekre is), hogy jelentősen javítsák körforgásukat, energiateljesítményüket és egyéb környezeti fenntarthatósági szempontjaikat. Lehetővé teszi a teljesítmény- és információs követelmények meghatározását az EU piacán forgalomba hozott fizikai áruk szinte valamennyi kategóriájára vonatkozóan.

A második a kiterjesztett gyártói felelősség (EPR). Itt a hangsúly azon van, hogy bizonyos hulladékáramok kezelésével és ártalmatlanításával kapcsolatos felelősséget a termelőkre hárítsák. Célja továbbá a hulladékok hasznosításának és újrahasznosításának elősegítése, a hulladéklerakók számának csökkentése, valamint a körforgásos gazdaság üzleti modelljei fejlesztésének ösztönzése. Számos hulladékáram esetében alkalmazták, beleértve a csomagolást, az akkumulátorokat, valamint az elektromos és elektronikus berendezéseket, de széles körben kiterjesztik a textilekre, a csomagolásra és más nyomtatott anyagokra is.

Hogyan változnak a vásárlói igények?

Az ipari nyomtatás rendkívül árérzékeny piac, kivéve, ha a termék rendkívül különleges és kiemelkedő. Az ipari szektor vevőinek igényei eltérőek, mivel alrészeket tárgyalnak, és több funkcionalitást integrálnak egyetlen darabba. Példa erre az in-mould dekoráció, amely most az in-mould elektronika (IME), majd a 3D-IME felé halad – az utolsó részbe integrált fedélzeti elektronikus chipekkel. Ezt az autóiparban, egy rendkívül nagy igényű piacon, kevesebb mint egy évtizeden belül sikerült elérni. Ma úgy tűnik, hogy a lehetőségek végtelenek, és minden bizonnyal megfelelnek az elektromos járművek felé való elmozdulásnak.

Kihívást jelent a szakképzett munkaerő vonzása?

A legnagyobb kihívás az ipari nyomtatáshoz szükséges új készségprofilok megtalálása. A jelentkezőknek mérnöki háttérrel kell rendelkezniük (anyag, kémia, elektronika, bio stb.) az adott ipari nyomdai szegmensben. ESMA Akadémia tréningjeinken láthattuk, hogy az anyagok és vegyszerek ismereteinek megszerzése, valamint azok nyomtatás közbeni kezelése jelenti a legnagyobb kihívást az új piacok számára. Észrevesszük az új fenntartható és funkcionális technológiák irányába mutató tendenciát. A nagy mennyiségről a rövidebb és változóbb sorozatokra való átállás egy másik fontos tényező a jövőre nézve.

Ön szerint mi a mesterséges intelligencia (AI) szerepe és lesz az ipari nyomtatásban?

A mesterséges intelligencia fejlesztései leginkább a tervezésben és a RIP szoftverekben figyelhetők meg, ami természetes láncszem. Az AI támogatja az ügyfeleket személyre szabott termékeik optimális tervezésében.

De vannak más lehetőségek is: például az AI felhasználható anyagok és vegyszerek kiválasztásában a nyomtatási lehetőségek és az anyagkoncepciók optimalizálása érdekében. A mesterséges intelligencia segíthet új és összetettebb tinták kifejlesztésében meghatározott funkciókkal. Ez nagyon fontos az orvosbiológiai nyomtatásban, amely laboratóriumi chipet alkalmaz a diagnosztikai készletekhez és más betegségek vizsgálati módszereihez (például COVID-tesztekhez).

Tudjuk, hogy a gyógyszergyárak olyan nyomtatott gyógyszereket keresnek, amelyek jobban igazodnak a páciens szükségleteihez (súly, életkor és nem), hogy optimalizálják az igényeket és eltérjenek a szabványoktól. Az automatizálás, a robotizálás és a mesterséges intelligencia támogatása nélkül az ilyen típusú projektek lehetetlenek lennének.