3D-printen - kansen voor grootformaatprinters

Hoe kunnen grootformaatprinters profiteren van deze technologie nu 3D-printen wijdverspreider wordt?

Aanbieders van printdiensten worden traditioneel gedefinieerd door de printapparatuur die ze tot hun beschikking hebben, die bepalend is voor de toepassingen die ze kunnen aanbieden. Toch is het in deze uitdagende tijden zinvol om in andere apparatuur te investeren en te diversifiëren naar andere toepassingen. Op het eerste gezicht lijkt 3D-printen misschien een hele klus voor drukkerijen die meer gewend zijn aan het draaien van grootformaatprinters, maar het is de moeite waard om te onthouden dat veel leveranciers die deze grootformaatprinters maken, zelf ook zijn overgestapt op 3D-printen.

Dit omvat bedrijven zo divers als Mimaki en HP en er zijn tal van leveranciers van 3D-printers, zoals Massivit, wiens R&D-teams afkomstig zijn uit de grootformaatsector. Het basisconcept is redelijk vergelijkbaar: een bouwmateriaal precies daar laten vallen waar je het wilt hebben, net zoals bij inkjet het gaat om het plaatsen van de inktdruppels op de juiste plek. Het prepress-proces is niet moeilijker onder de knie te krijgen dan een moderne printer-RIP. Het door een printwachtrij duwen van opdrachten is hetzelfde, ongeacht het printproces, en de meeste grootformaatprinters begrijpen hoe belangrijk het is om de routineonderhoudsprocedures voor hun printerhardware te volgen.

Onderschrift: Dit display, de achterste helft van een olifant die door een muur crasht tijdens de laatste Drupa-show in 2016, werd geprint op een Massivit 3D-printer. © Nessan Cleary

Er zijn fundamenteel twee manieren waarop een grootformaat dienstverlener voordeel kan halen uit 3D-printen. De eerste betreft het verbeteren van het bestaande aanbod, en de tweede betreft het gebruiken ervan om een nieuw bedrijf te ontwikkelen.

Hoe kunnen we 3D-printen gebruiken in grootformaat graphics? Een voor de hand liggend uitgangspunt zou kunnen zijn om een 3D-element toe te voegen aan verder platte grafische displays, waardoor opvallende displays ontstaan die zich echt onderscheiden van een muur of een reclamebord. Een variatie hierop zou het toevoegen van een structuurelement aan interactieve displays of brailleletters aan navigatieborden kunnen zijn. Een andere optie is het maken van op maat gemaakte letters of een logo voor de voorkant van een winkel. Het zou kunnen betekenen

Als je ooit hebt geprobeerd voorwerpen te versieren die niet plat zijn, zoals het printen van afbeeldingen op telefoonhoesjes, dan weet je dat het vaak helpt om een mal te maken om die voorwerpen op hun plaats te houden voor het afdrukken. Meestal heeft u voor elk type object een mal op maat nodig. Dergelijke mallen kunnen eenvoudig op een 3D-printer worden afgedrukt. Mimaki heeft speciaal voor dit doel één van haar 3D-printers, de 3DFF-222, naast haar kleinformaat flatbeds verkocht.

Evenzo moet iedereen die al betrokken is bij het printen van textiel zich ervan bewust zijn dat er een groeiende belangstelling is voor 3D-printen in de kledingmarkt. Hierbij kunt u denken aan het bedrukken van accessoires zoals knopen, maar ook aan decoratie voor kleding. Of het kunnen functionele onderdelen zijn, zoals de zool van een hardloopschoen.

Nieuwe zaken

De tweede optie is om uw drukkerij te diversifiëren door nieuwe toepassingen voor additive manufacturing te ontwikkelen. Een goed startpunt is om met uw bestaande klanten te praten en te vragen of zij misschien ook andere behoeften hebben waaraan 3D-printen kan voldoen.

Dit kan bijvoorbeeld het maken van realistische of zelfs functionele prototypes omvatten. De meeste 3D-printers kunnen slechts één materiaal tegelijk printen, wat meestal betekent dat de meeste objecten een dofgrijze of zwarte afwerking hebben. Maar er zijn kleurenprinters, zoals de Mimaki 3DUJ-2207 of Stratasys J55, die routinematig worden gebruikt om de look en feel van eindproducten na te bootsen voordat ze in productie gaan.

Onderschrift: Mimaki heeft deze full colour 3D-printer ontwikkeld, de 3DUJ-2207, die realistische modellen en prototypes kan printen en grotendeels gebruikmaakt van een UV-LED-uithardingsmethode. © Nessan Cleary

Een ander veelgebruikt gebruik van 3D-printen is het produceren van gereedschappen. Dit kan zijn om de levensvatbaarheid van een product te testen voordat er in een compleet nieuwe productielijn wordt geïnvesteerd. Maar er zijn ook voorbeelden waarbij fabrikanten op maat gemaakte hulpmiddelen hebben gebruikt om bepaalde problemen op te lossen, zoals het aanbrengen van dealerbadges op nieuwe auto's. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft een sleutel op het Internationale Ruimtestation afgedrukt om aan te tonen dat het gereedschap kan produceren om met noodsituaties om te gaan.

Een variatie hierop is spuitgieten, waarbij de mallen 3D-geprint worden. Dit kan zowel tijd als kosten besparen bij het produceren van op maat gemaakte mallen en betekent dat de onderdelen alle sterkte en andere eigenschappen behouden die inherent zijn aan een conventioneel gietproces.

Technische overwegingen

Er zijn veel verschillende soorten 3D-printers. Gelukkig zijn er genoeg gespecialiseerde dealers die advies en technische ondersteuning kunnen bieden. Als ruwe handleiding zou Fused Filament Fabrication, of FFF, ook bekend als Fused Deposition Modelling, of FDM, een goed startpunt zijn. Deze printers gebruiken een plastic filament en variëren van goedkope desktopmodellen tot zeer capabele benchtopmachines. De volgende stap omhoog is een fotopolymeer BTW- of stereolithografieprinter, die over het algemeen meer kost, maar meer gespecialiseerde materialen gebruikt en onderdelen met een vrij hoge resolutie kan produceren.

Onderschrift: Makerbot verkoopt het Method-assortiment desktopprinters, inclusief een versie die nylon koolstofvezelmateriaal kan printen.

Ongeacht voor welke printertechnologie u kiest, de belangrijkste overweging zijn de materialen die ermee worden geprint, die bepalend zijn voor het scala aan toepassingen dat u kunt bieden. Machines die overweg kunnen met de meer exotische materialen – vooral metalen en keramiek – zullen duurder zijn. Maar er is een ruime keuze uit verschillende kunststoffen, waarvan sommige versterkt zijn met nylon of koolstofvezel, die sterk genoeg zijn om een haalbaar alternatief te zijn voor het werken in metaal en een groot aantal toepassingen aankunnen. Naast hard plastic zoals ABS zijn er ook rubberachtige thermoplastische materialen. Sommige fabrikanten beperken hun machines tot de materialen die zij leveren, maar het besef groeit dat de markt om een meer open benadering vraagt. U zult echter merken dat voor sommige toepassingen specifieke eigenschappen nodig zijn, zoals treksterkte of hittebestendigheid, die bepalend zijn voor de te gebruiken materialen.

Een ander probleem is de bouwgrootte: het gebied dat beschikbaar is voor het maken van objecten. Afhankelijk van het type 3D-proces dat u kiest, kunnen er ook enkele afwerkingsstappen aan verbonden zijn. Dit betekent doorgaans het verwijderen van de steunligaturen die bij de constructie zijn gebruikt, maar het kan ook betekenen dat overtollig materiaal wordt verwijderd of dat het oppervlak wordt gepolijst om het uiterlijk van het object te verbeteren. In sommige gevallen, zoals bij het spuiten van bindmiddelen, is er een secundair bakproces om het bindmiddel te smelten en het object verder te laten stollen.

Kortom, je kunt voor een relatief bescheiden bedrag je verdiepen in 3D-printen, mits je goed onderzoekt welke toepassingen en materialen je wilt aanbieden. Bovendien zijn er op FESPA verschillende verhalen over 3D-printen te vinden, dus dat is een goed beginpunt. Als er niets anders is, is het altijd een waardevolle oefening om simpelweg na te denken over hoe u uw bedrijf kunt uitbreiden.