3D nyomtatási lehetőségek

Nessan Cleary megosztja a 3D nyomtatási technológia jelenlegi lehetőségeit.

Visszatekintve azt láthatjuk, hogy a 3D nyomtatási technológia meglehetősen gyorsan fejlődött az elmúlt tíz évben, ami viszont megkönnyíti a nyomtatási szolgáltatók számára annak értékelését, hogy ez a piac életképes lehetőséget kínál-e vállalkozásuk diverzifikálására. Nem kérdéses, hogy a legtöbb nyomdaipari cégnek rendelkeznie kell a 3D nyomtatásra való átálláshoz szükséges készségekkel, de a legtöbb nyomtatónak fel kell tennie magának a kérdést, hogy milyen nyomtatóról van szó?

Ennek az az oka, hogy a 3D nyomtatás egy újszerű technológiából egy komplett additív gyártási piactá fejlődött. Ugyanakkor a nyomtatási technológiát, különösen a nagy formátumú területeken, ma már számos ipari területen széles körben alkalmazzák. Így azok a nyomtatók, akik elsősorban nyomtatóknak tekintik magukat, úgy érezhetik, hogy a grafikai művészetben korlátozottak a lehetőségek a 3D nyomtatásra.


Az ipari nyomtatással jobban foglalkozó cégeknek azonban rá kell jönniük, hogy az additív gyártástechnológiával való megbirkózás logikusan kiegészíti az általuk már használt nyomtatási technológiát. Végtére is, a grafikai nyomdaiparban használt nyomdagépeket, tintákat, szoftvereket és egyéb alkatrészeket gyártó gyártók közül sok már beugrott az additív gyártási szalagkocsiba.

A HP például egy sor 3D nyomtatót fejlesztett ki, amelyek ugyanazon a hőnyomtatófej-technológián alapulnak, amelyet a grafikus nyomtatóiban is használnak. Ezenkívül a HP saját 3D nyomtatóit használ latex nyomtatói alkatrészeinek gyártásához. A Ricoh számos 3D nyomtatót értékesít, és irodai nyomtatási szolgáltatást kínál. A Mimaki már kínál egy 3D-s nyomtatót, amelyet főként modellek és prototípusok gyártására használnak, és a cég azt is vizsgálja, hogy 3D-s nyomtatást alkalmazna élelmiszer-automaták fejlesztésére.

Lehetséges alkalmazások

Alig néhány évvel ezelőtt a fő piaci lehetőség a prototípusok gyártása lett volna, a speciális lámpatestek, szerelvények és szúrók gyártása mellett, és még mindig bőven van kereslet ezekre a dolgokra. Volt némi lehetőség a végfelhasználású alkatrészek rövid szériáinak előállítására, de a digitális nyomtatás korai napjaihoz hasonlóan a rövid szériákból sem áll rendelkezésre elegendő mennyiség ahhoz, hogy megkérdőjelezze a hagyományos gyártást az árazás terén. Amint azonban a digitális nyomtatásnál láttuk, a gépek gyorsabbak és hatékonyabbak lettek, így a futási idõk odáig kúsztak, hogy az additív gyártás egyre inkább költséghatékony megoldásnak minõsül, különösen az olyan pótalkatrészek és alkatrészek esetében, amelyek csak kis számban kell cserélni.

Ugyanakkor a 3D nyomtatható anyagok köre jelentősen megnőtt, ami alacsonyabb árakhoz és több funkcionalitáshoz vezetett. Ez számos különféle típusú, merev és rugalmas műanyagot foglal magában, és különféle tulajdonságokkal, például nagy szilárdság/tömeg arány vagy hővel vagy bizonyos vegyi anyagokkal szembeni ellenállással rendelkező műszaki minőségben kapható. Egyéb anyagok közé tartozik a gumi, sőt a fa alapú szálak is. Az elmúlt években a fémnyomtatási piac megnyílását is láthattuk, amelyet nagyrészt a tintasugaras technológia kötőanyag-fúvósításhoz való fokozottabb alkalmazása eredményezett. Ez az a hely, ahol a por alakú építőanyagot egy ágyra terítik, majd a kötőfolyadékot pontosan ott fújják ki, ahol szükséges, hogy ennek a pornak egy része összetapadjon és szilárd réteget képezzen. Ezt a folyamatot azután rétegenként megismételjük az objektum felépítéséhez. Ez a technika számos különböző anyaggal és fémmel is használható.


Az egyik viszonylag egyszerű alkalmazás az öntőformák gyártása, a 3D nyomtatás sokkal gyorsabb és költséghatékonyabb, mint a legtöbb hagyományos módszer. Ez egy vonzó terület a munkavégzéshez, részben azért, mert valóban jobb megoldást kínál, de azért is, mert a véglegesen legyártott alkatrészek megegyeznek a hagyományosan gyártott alkatrészekkel, így ezekhez az alkatrészekhez nincs szükség további tanúsítványra. Különféle formák léteznek, a homoköntés különösen népszerű. A Fujifilm Dimatix nemrégiben mutatott be új nyomtatófejet, amely kifejezetten homoköntéshez, valamint fém kötőanyag-fúvósításhoz használt nyomdaformákhoz készült. A Starfire SG1024 L3F-et úgy tervezték, hogy megbirkózzon az ezekben az alkalmazásokban jellemzően használt agresszív kötőfolyadékkal.

Egy másik növekvő piac a ruházati cikkek piaca, ahol 3D nyomtatókat használtak egyedi gombok létrehozására. A Stratasys bemutatott egy kifejezetten a textilpiacot megcélzó 3D nyomtatót, a J850 Techstyle-t, amely képes dombornyomott mintákat közvetlenül textilre nyomtatni. Ez logókhoz használható, és több színben is tartalmazhat szöveget és grafikát. A Techstyle egy Polyjet nyomtató, amely egy gyantát fúj ki, amelyet azután ultraibolya fény hatására polimerizálnak. Nyomtatható ruhákra, például pamut- vagy farmerruházatra és kiegészítőkre, például kézitáskákra.

Rengeteg példa van arra, hogy 3D nyomtatót használnak alkatrészek gyártására. A Chiltern Railways 3D-nyomtatott pótalkatrészekkel rendelkezik a személyvonatok ülésein. Az alkatrészeket, beleértve a kartámaszokat és a fogantyúkat, Stratasys Fortus 450mc FDM nyomtatón gyártották Ultem 9085 gyantával, amely megfelelt a vasúti ipar tűz-, füst- és toxicitási szabványainak.

Egy másik példa, a német Sienna Garden márka, amely kerti bútorokat árul, igény szerint 3D-nyomtatja a pótalkatrészeket. A szóban forgó alkatrészek többnyire műanyag lábsapkák, illesztések, amelyek eltörnek vagy éppen elhasználódnak. Ezek az alkatrészek kicsik és viszonylag olcsón kis mennyiségben nyomtathatók, és igény szerinti nyomtatásuk megtakarítja a raktárban való tárolás készletgazdálkodási költségeit. Ugyanez az érv – a készletgazdálkodás költségeinek csökkentése – ösztönözte a könyvnyomtatás digitálisra való átállását, és ez áll a digitális címke- és csomagolásnyomtatás növekedése mögött.

A kereskedelmi nyomdapiac szemszögéből nézve az additív gyártás még mindig nagyjából 20 évvel van lemaradva a digitális nyomtatási piac mögött. Abban az időben a kereskedelmi nyomtatók még csak elkezdték telepíteni az olyan digitális gépeket, mint a Xerox iGen vagy a Kodak Nexpress, a nagyformátumú nyomtatók pedig éppen az UV-síkágyak előnyeire ébredtek egy olyan piacon, amelyet még mindig a tekercses adagolású oldószeres gépek uraltak. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy a tervezők és a gyártók csak most kezdik fontolóra venni a 3D nyomtatást, mint lehetőséget a rövid gyártási sorozatokhoz. Az elkövetkező évtizedben ez átalakítja a gyártást, mivel nincs szükség dedikált gyártósorok felállítására. Ez nyitva hagyja az ajtót azon irodák előtt, amelyek különböző típusú szervezeteket és alkalmazásokat tudnak kielégíteni, akárcsak a nyomtatási szolgáltatók.