Bouwen aan de toekomst: inzicht in industrieel printen in 2024

Peter Buttiens, CEO van ESMA, blikt terug op het afgelopen jaar in industrieel printen en doet zijn voorspellingen voor 2024.

Hoe was het industrieel printen in 2023?

In 2023 merkten we dat industrieën die verband houden met energie-intensieve productie nog steeds last hadden van de energiecrisis die in 2022 begon. De glasindustrie en de chemische industrie, inclusief inktleveranciers, hadden moeite met het verkopen van volumes op de industriële markt.

Aan de andere kant waren er snelgroeiende segmenten zoals gedrukte elektronica in wearables en gezondheidszorgapparatuur. De markt voor fotovoltaïsche zonne-energie (PV) heeft de afgelopen jaren een enorme impuls gehad en blijft er hoopvol uitzien in de toekomst nu nieuwe technologieën zoals perovskiet- en tandem-PV-oplossingen op de markt komen [een perovskiet-op-silicium-tandemcel heeft een theoretisch rendement limiet van 43% versus 29% voor siliciumcellen].

Voor welke uitdagingen staat de industriële sector in 2024?

Industriële drukkers willen de markt betreden van medische bewakingsapparatuur of diagnostische kits voor het testen van ziekten. Dit zijn fail-safe apparaten en de eisen aan de productiekwaliteit liggen op Six Sigma-niveau: hetzelfde als in de markt voor elektronische auto-onderdelen.

De vraag naar perfecte producten die aan specifieke eisen voldoen en voldoen aan de industriële regelgeving is een van onze grootste uitdagingen, en totaal anders dan de normale drukmarkt van posters, textiel en verpakkingen, waar beeldkwaliteit en kleuren de belangrijkste rol spelen. Hier betreden we een onbekend gebied waar een mogelijke elektronische of chemische storing van cruciaal belang is bij zowel gebruik op korte als op lange termijn.

Wat zijn de meest opvallende recente innovaties geweest?

Er is een grote vraag naar het printen van fijne lijnen, voor PV en gedrukte elektronica in het algemeen, waardoor zeefdrukken richting 10 micrometer gaat.

We zien veel nieuwe printtechnologieën ontstaan: capillair printen met hoge precisie voor micron en submicron. Andere technologieën, zoals continue laserondersteunde depositie (CLAD) en laser-geïnduceerde voorwaartse overdracht (LIFT), zijn belangrijk voor de depositie van nieuwe materialen die minder typisch zijn dan drukinkten, maar meer op materiaal gebaseerd zijn (koper, zilver en andere vaste stoffen). gebaseerde materialen). Dit is belangrijk voor de volgende generatie wearables voor medisch of dagelijks gebruik in ons leven.

Hoe ziet het regelgevingslandschap eruit?

Er zijn veel nieuwe richtlijnen ingevoerd voor recycling en afvalvermindering voor producten die het einde van hun levensduur bereiken. De eerste is de EU-verordening Eco-Design for Sustainable Products (ESPR). Het belangrijkste doel is dat het nieuwe raamwerk voor duurzame producten tegen 2030 kan leiden tot een besparing van 132 miljoen ton olie-equivalent aan primaire energie, wat overeenkomt met ongeveer 150 miljard kubieke meter aardgas. Het voorstel stelt een raamwerk vast om eisen op het gebied van ecologisch ontwerp te stellen voor specifieke productgroepen (ook gedrukte producten) om hun circulariteit, energieprestaties en andere ecologische duurzaamheidsaspecten aanzienlijk te verbeteren. Het zal het mogelijk maken prestatie- en informatie-eisen vast te stellen voor bijna alle categorieën fysieke goederen die op de EU-markt worden gebracht.

De tweede is de uitgebreide producentenverantwoordelijkheid (EPR). Hierbij ligt de focus op het verschuiven van de verantwoordelijkheid voor de verwerking en afvoer van bepaalde afvalstromen naar producenten. Het is ook gericht op het bevorderen van de terugwinning en recycling van afval, het verminderen van het storten van afval en het aanmoedigen van de ontwikkeling van bedrijfsmodellen voor de circulaire economie. Het is geïmplementeerd voor een reeks afvalstromen, waaronder verpakkingen, batterijen en elektrische en elektronische apparatuur, maar zal op grote schaal worden uitgebreid tot textiel, verpakkingen en ander drukwerk.

Hoe veranderen de eisen van klanten?

Industrieel printen is een zeer prijsgevoelige markt, tenzij het product heel bijzonder en uitmuntend is. De eisen van klanten in de industriële sector zijn anders omdat ze over subonderdelen praten en er meer functionaliteit in één stuk is geïntegreerd. Een voorbeeld is in-mould-decoratie, die nu evolueert naar in-mould-elektronica (IME) en vervolgens naar 3D-IME – met ingebouwde elektronische chips geïntegreerd in het laatste onderdeel. Dit is binnen minder dan tien jaar bereikt in de automobielsector, een extreem veeleisende markt. Tegenwoordig lijken de mogelijkheden eindeloos en zullen ze zich zeker kunnen meten met de verschuiving naar elektrische voertuigen.

Is het een uitdaging om geschoold personeel aan te trekken?

De grootste uitdaging is het vinden van nieuwe vaardigheidsprofielen voor industrieel printen. Kandidaten moeten een technische achtergrond hebben (materialen, chemie, elektronica, bio enzovoort) voor hun specifieke industriële printsegment. In onze ESMA Academy-trainingen hebben we gezien dat het opdoen van kennis van materialen of chemicaliën en hoe hiermee om te gaan tijdens het printen de grootste uitdagingen zijn voor nieuwe markten. We merken de trend naar nieuwe duurzame en functionele technologieën. De overstap van grote volumes naar kortere en meer variabele runs is een andere belangrijke factor voor de toekomst.

Wat denkt u dat de rol van kunstmatige intelligentie (AI) is en zal zijn in industrieel printen?

AI-ontwikkelingen zijn vooral waar te nemen in ontwerp- en RIP-software, wat een natuurlijke link is. AI ondersteunt klanten bij het optimaal ontwerpen van hun geïndividualiseerde producten.

Maar er zijn ook andere mogelijkheden: AI kan bijvoorbeeld worden ingezet bij de selectie van materialen en chemicaliën voor het optimaliseren van printmogelijkheden en materiaalconcepten. AI kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe en complexere inkten met specifieke functionaliteiten. Dit is erg belangrijk bij biomedisch printen, waarbij lab-on-a-chip wordt toegepast voor diagnostische kits en andere ziektetestmethoden (zoals COVID-tests).

We weten dat de farmaceutische bedrijven op zoek zijn naar gedrukte medicijnen die beter zijn aangepast aan de behoeften van de patiënt (gewicht, leeftijd en geslacht), om de behoeften te optimaliseren en afstand te nemen van de standaarden. Zonder steun van automatisering, robotisering en AI zouden dit soort projecten onmogelijk zijn.