Opportunità di stampa 3D

Nessan Cleary condivide le attuali opportunità disponibili per la tecnologia di stampa 3D.

Guardando indietro, possiamo vedere che la tecnologia di stampa 3D è maturata abbastanza rapidamente negli ultimi dieci anni, il che a sua volta rende più semplice per i fornitori di servizi di stampa valutare se questo mercato offre una valida opportunità per diversificare la propria attività. Non c'è dubbio che la maggior parte delle aziende di stampa debba avere le competenze necessarie per passare alla stampa 3D, ma la domanda che la maggior parte degli stampatori dovrà porsi è: che tipo di stampante sono?

Questo perché la stampa 3D si è evoluta da una nuova tecnologia a un settore di mercato completo della produzione additiva. Allo stesso tempo, la tecnologia di stampa, soprattutto nel settore del grande formato, è ormai ampiamente utilizzata in molti settori industriali. Pertanto gli stampatori che si considerano principalmente tali potrebbero ritenere che ci siano opportunità limitate nelle arti grafiche per la stampa 3D.


Ma le aziende maggiormente coinvolte nella stampa industriale dovrebbero scoprire che familiarizzare con la tecnologia di produzione additiva è un’aggiunta logica alla tecnologia di stampa che stanno già utilizzando. Dopotutto, molti dei fornitori che producono macchine da stampa, inchiostri, software e altri componenti utilizzati nel settore della stampa delle arti grafiche sono già passati al carrozzone della produzione additiva.

HP, ad esempio, ha sviluppato una gamma di stampanti 3D basate sulla stessa tecnologia della testina di stampa termica utilizzata nelle sue stampanti grafiche. Inoltre, HP utilizza le proprie stampanti 3D per produrre parti per le sue stampanti in lattice. Ricoh vende numerose stampanti 3D e offre un servizio di stampa tramite uffici. Mimaki offre già una stampante 3D utilizzata principalmente per la produzione di modelli e prototipi, ma l’azienda sta anche studiando l’utilizzo della stampa 3D per sviluppare distributori automatici di cibo.

Potenziali applicazioni

Solo pochi anni fa la principale opportunità di mercato sarebbe stata quella di realizzare prototipi, oltre a produrre attrezzature, raccordi e maschere specializzate e c'è ancora molta domanda per questi articoli. C’erano alcune opportunità di produrre piccole tirature di parti per uso finale, ma, come agli albori della stampa digitale, le piccole tirature non avevano il volume necessario per sfidare la produzione convenzionale sui prezzi. Tuttavia, come abbiamo visto con la stampa digitale, le macchine sono diventate più veloci ed efficienti e quindi le tirature sono aumentate fino al punto in cui la produzione additiva è sempre più vista come un’opzione economicamente vantaggiosa, in particolare per pezzi di ricambio e componenti che solo devono essere sostituiti in piccole quantità.

Allo stesso tempo, la gamma di materiali che possono essere stampati in 3D è aumentata notevolmente, portando a prezzi più bassi e a maggiori funzionalità. Ciò include molti tipi diversi di plastica, sia rigidi che flessibili, e disponibili in gradi tecnici con varie proprietà come elevato rapporto resistenza/peso o resistenza al calore o ad alcuni prodotti chimici. Altri materiali includono gomma e persino filamenti a base di legno. Negli ultimi anni abbiamo assistito anche a un’apertura del mercato della stampa su metallo, in gran parte guidata da un maggiore utilizzo della tecnologia a getto d’inchiostro per il binder jetting. È qui che il materiale di costruzione, che viene fornito sotto forma di polvere, viene steso su un letto e il fluido legante viene quindi spruzzato esattamente dove necessario per far sì che parte di questa polvere si aggreghi per formare uno strato solido. Questo processo viene quindi ripetuto uno strato alla volta per costruire l'oggetto. Questa tecnica può essere utilizzata con numerosi materiali diversi, oltre al metallo.


Un’applicazione relativamente semplice è la produzione di stampi, poiché la stampa 3D è molto più rapida ed economica rispetto alla maggior parte dei metodi convenzionali. Si tratta di un'area interessante in cui lavorare, in parte perché offre effettivamente una soluzione migliore, ma anche perché le parti finali prodotte sono identiche a quelle realizzate convenzionalmente e quindi non è richiesta alcuna ulteriore certificazione per tali parti. Esistono diversi tipi di stampi, soprattutto la fusione in sabbia. Fujifilm Dimatix ha appena introdotto una nuova testina di stampa specificatamente pensata per la stampa di stampi per la fusione in sabbia e per il getto di leganti metallici. Starfire SG1024 L3F è stato progettato per resistere al fluido legante aggressivo tipicamente utilizzato in queste applicazioni.

Un altro mercato in crescita è quello dell’abbigliamento, dove le stampanti 3D sono state utilizzate per creare bottoni su misura. Stratasys ha dimostrato una stampante 3D specificatamente destinata al mercato tessile, la J850 Techstyle, in grado di stampare disegni in rilievo direttamente sul tessuto. Può essere utilizzato per i loghi e può includere testo e grafica in più colori. La Techstyle è una stampante Polyjet che emette un materiale in resina che viene poi polimerizzato mediante esposizione alla luce ultravioletta. Può stampare su indumenti, come indumenti in cotone o denim, e accessori come borse.

Esistono numerosi esempi di stampanti 3D utilizzate per produrre pezzi di ricambio. Chiltern Railways dispone di parti di ricambio stampate in 3D sui sedili dei suoi treni passeggeri. Le parti, inclusi braccioli e maniglie, sono state prodotte su una stampante FDM Stratasys Fortus 450mc, utilizzando la resina Ultem 9085, certificata secondo gli standard di fuoco, fumo e tossicità del settore ferroviario.

In un altro esempio, il marchio tedesco Sienna Garden, che vende una gamma di mobili da giardino, stampa in 3D pezzi di ricambio su richiesta. I pezzi di ricambio in questione sono per lo più cose come cappucci o giunti in plastica, che si rompono o semplicemente si usurano. Queste parti sono piccole e relativamente economiche da stampare in piccole quantità e stamparle su richiesta consente di risparmiare sui costi di gestione dell'inventario legati allo stoccaggio in un magazzino. Questo stesso argomento – la riduzione dei costi di gestione delle scorte – ha guidato la transizione della stampa di libri al digitale ed è alla base della crescita della stampa digitale per etichette e imballaggi.

Dal punto di vista del mercato della stampa commerciale, la produzione additiva è ancora circa 20 anni indietro rispetto al mercato della stampa digitale. A quel tempo, gli stampatori commerciali stavano appena iniziando a installare macchine digitali come la Xerox iGen o la Kodak Nexpress, e gli stampatori di grande formato si stavano appena rendendo conto dei vantaggi delle superfici piane UV in un mercato che era ancora dominato dalle macchine a solvente alimentate a bobina. In termini pratici ciò significa che progettisti e produttori stanno appena iniziando a considerare la stampa 3D come un’opzione per brevi cicli di produzione. Nel corso dei prossimi dieci anni ciò trasformerà la produzione, poiché non sarà più necessario creare linee di produzione dedicate. Ciò lascia la porta aperta a uffici in grado di soddisfare diversi tipi di organizzazioni e applicazioni, proprio come fanno attualmente i fornitori di servizi di stampa.