3D-utskrift i färg
Hur har Ricoh integrerat 3D-utskrift i sitt erbjudande, och vad har framtiden för denna transformativa teknik i färgdelar?
Vad fick Ricoh att svänga till 3D-utskrift?
Som världsledande inom 2D-produktionstryck sedan 1936 var innovation inom 3D-teknik det naturliga nästa steget för Ricoh. Inledningsvis gick vi in på den här marknaden genom att leverera våra bläckstråleskrivare till tillverkare av 3D-skrivare och använda tekniken inom gruppen för våra egna produkter och tillverkningsverksamhet.
År 2019 lanserade vi en rad tjänster för tillsatstillverkning som syftar till att göra 3D-utskrift tillgänglig via en offert- och beställningsplattform online. Vårt uppdragsbeskrivning är ”mer än en skrivare - en partner”, för vi skiljer oss mycket från en traditionell servicebyrå.
Från ett unikt urval av SLS (Selective Laser Sintering) och FDM (Fused Deposition Modelling) -material (se rutan Terminologi nedan) till certifierade ingenjörstjänster skräddarsydda för att möta kundens behov, till full produktionskapacitet med rätt industriell tillverkningsteknik - vi tar en ärlig inställning till 3D-utskriftens roll som tillverkningsverktyg.
Ser du tillverkning av additiv (AM) med färg som integreras?
Det finns tekniker där färg och till och med Pantone-tändstickor skrivs ut som en del av materialkompositionen; dessa brukar dock endast vara för representationsmodeller. Ricoh specialiserar sig på produktion av slutanvändningsdelar och har en rad utskriftstekniker som fokuserar på högpresterande tekniska material för slutanvändning. Dessa erbjuder för närvarande inte möjligheten att applicera färg under utskrift. Om kunderna kräver att delar ska färgas görs detta vanligtvis via en efterprocess som spraymålning.
Hur ser du fullfärgsmodellering utvecklas i AM-lösningar?
Eftersom 3D-utskrift nu blir ett seriöst tillverkningsverktyg som erbjuder en rad material för slutanvändning, måste möjligheten att applicera färg på dessa delar eller för att råmaterialet ska färgas vid källan utvecklas för att möjliggöra utbredd användning.
Vid formsprutning kan vi tillämpa exakta färgreferenser under gjutningsprocessen för att matcha kundernas krav. Idag, när 3D-utskrift i material av tillverkningskvalitet måste vi göra detta efter lösningar för efterbehandling, vilket ökar tillverkningskostnaderna. Detta gör tekniken svår att motivera för applikationer där färg är viktig.
Formsprutning är ett pålitligt och kostnadseffektivt sätt att tillverka med medelstora till stora volymer
Det finns tekniker där färg appliceras, men materialvalet tenderar att vara dåligt. Marknaden är för närvarande splittrad när det gäller 3D-utskrift för slutanvändning med högpresterande material och 3D-utskrift för visuella modeller med liten delprestanda. Vi tror att de två inte bör utesluta varandra och att förmågan att lägga till specifika färger, antingen i råmaterialstadiet - eller ännu bättre under tryckprocessen där flerfärgade delar kan uppnås - är nästa steg i 3D-utskrift.
Vad är storleken och storleken på din 3D-modellering?
Ricohs 3D-utskriftsverksamhet har en global närvaro - med dedikerade webbplatser i Storbritannien, USA och Japan som alla är specialiserade på olika områden inom AM. Vårt huvudkontor i Japan är kärnan i utveckling av hårdvara för 3D och 2D. Med en kultur av kunskapsdelning mellan och mellan varje webbplats forskar och utvecklar Ricoh ständigt framtidens teknologier.
Över 1,35 miljoner £ har investerats under de senaste åren för att skapa ett banbrytande 3D-utskriftscenter på vår 50 hektar stora anläggning i Telford, som har en rad tekniker och specialiteter som tillgodoser den europeiska marknaden. Dedikerade produktionsceller driver processkontrollstandarder för viktiga sektorer, inklusive medicinska och fordonsindustrin.
I år lade vi till den medicinska standarden ISO 13485 i vår serie ISO-certifieringar. Dessa försäkrar våra miljö-, informationssäkerhets- och kvalitetshanteringsfunktioner. Vår portfölj av hårdvara inkluderar SLS, FDM och Multi Jet Fusion, och en rad tekniska tjänster och backoffice-teknik.
Det här utbudet av system ger oss flexibiliteten att testa och utveckla nya material och att skapa icke-standardiserade komponenter och delar. Området designades för att inkludera dedikerade produktions- och pulverbearbetningsområden, som begränsar föroreningar och gör det möjligt för teamet att tillgodose kraven och standarderna för viktiga marknadssektorer.
Vi är stolta över att vara mer än en skrivare - våra tekniska specialiteter täcker lösningar för efterbehandling och metrologi, liksom materialkarakterisering, designstöd och kvalitetssäkringstjänster. Vi tror på ett samarbete med våra kunder, arbetar tillsammans med dem och utvecklar våra möjligheter för att se till att varje AM-projekt är så framgångsrikt som möjligt.
Vad är 3D-utskrifts applikation för visuell marknadsföring?
3D-utskrift har länge associerats med visuell prototyp, eftersom det möjliggör en kostnadseffektiv och snabb tillverkning av delar som kan komma fram till tavlan på några timmar. Den kan användas för en mängd visuella marknadsföringsapplikationer - från konceptval till produktavloggning.
Det finns ingen annan teknik idag som erbjuder en så effektiv produktutvecklingscykel. Detta uppmuntrar en iterativ designprocess där en serie visuella prototyper skapas för produktval, vilket skulle vara helt kostnads- eller tidsbegränsande genom traditionell tillverkning. Det sägs ofta att livet för en visuell modell är sju sekunder när den hamnar i beslutsfattarnas händer. Vi tror att estetik och funktion kan och bör förverkligas i en del, så vi har finslipat våra teknologier och specialiteter för att ta en del från koncept till produktion.
Hur ser du din roll i tillverkningen av bildelar utvecklas?
3D-utskrift är den naturliga passformen för fordonsapplikationer på grund av dess möjligheter inom anpassning och lättvikt, samt materialegenskaper inklusive flamskyddsförmåga och kemisk beständighet. Här på Ricoh 3D ser vi redan teknik inriktad specifikt på fordonsindustrin, med Ricoh Japan som leder utvecklingen av stötfångare och storskaliga komponenter som enstaka delar med FDM.
Vårt unika polypropenmaterial är också mycket efterfrågat inom fordonsindustrin, tack vare dess enastående mekaniska egenskaper och slaghållfasthet. Men på grund av volymkraven för fordonsindustrin är 3D-utskrift idag fortfarande ett prototypverktyg som används för passform, form och funktionstestning. Det finns några scenarier där 3D-utskrift är livskraftigt för tillverkning av slutanvändningskomponenter som är monterade på fordonet, men dessa brukar vara små serier, dolda delar eller avancerade nischfordon.
Bilindustrin har alltid varit tidiga personer - till och med pionjärer - för tillverkningsinnovation. Många tillverkare av originalutrustning (OEM) har egna 3D-utskriftstekniker, men är i de flesta fall begränsade till vad som finns på marknaden idag, så med dyra interna operationer blir det svårt att introducera ny teknik när de utvecklas.
Med vårt utvecklingsprogram för teknik, material och efterbehandling förväntas en teknisk servicebyrå endast växa inom bilsektorn. I takt med att material utvecklas och priserna sjunker genom en omfattande användning, är vi övertygade om att vi kommer att se fler och fler slutanvända 3D-tryckta delar i bilar, med tillväxt inom områden som eftermarknad och anpassning för nyckelmarknader som handikappfordon.
Kunderna själva skapar denna efterfrågan med ökande önskan om anpassade 3D-tryckta delar på fordon, eftersom tekniken blir mer känd genom vanliga medier och yngre generationer har tillgång genom utbildning. Detta har skapat en generation konsumenter som letar efter skräddarsydda nischprodukter.
Hur kommer AM att påverka skrivare i framtiden?
Varje dag har vi förfrågningar från kunder som vill förstå prispunkten för AM för en del som de redan tillverkar med traditionella metoder och på kort sikt ser vi utvecklingen av AM ligga i utbildning och förståelse för denna teknik.
Fördelarna med AM sträcker sig långt utöver jämförelser mellan priser och priser för design av verkligt innovativa produkter som endast kan tillverkas med denna teknik. Försörjningskedjans fördelar med time-to-market och lokal produktion via digital lager, vilket minskar lager- och lagringskraven; och verklig hållbar tillverkning med minimalt materialavfall. Tills kunder börjar förstå och tillämpa alla fördelar med 3D-utskrift från helhet till slut, kommer en omfattande användning och tillväxten av delar för slutanvändning att gå långsamt. Vi ser en stor del av vår roll i att utbilda våra kunder och ge dem verktygen för att fullt ut utnyttja kraften i denna transformativa teknik.
På lång sikt är integrering tillsammans med väletablerade fabriksapplikationssystem som schemalägger, övervakar och underhåller avgörande för att alla tekniker ska passa sömlöst i tillverkningens ekosystem, och det är här vi ser den verkliga utvecklingen av 3D-utskriftsteknik.
Terminologi för 3D-utskrift
- SLS: Selektiv lasersintring eller pulverbäddsfusion betraktas som "arbetshäst" -teknologi för leverantörer av 3D-utskrifter på grund av stora byggvolymer och en rad tekniska termoplaster - vilket gör det till det perfekta valet för serietillverkning och komplexa former i fri form för slutanvändning. Ett tunt lager förvärmt polymerpulver skiktas över en byggplattform, som sedan selektivt smälts av lasrar. Byggplattformen sänks sedan med den definierade skikttjockleken, och ytterligare ett lager pulver avsätts över bädden.
- FDM: Fused Deposition Modeling är den mest tillgängliga 3D-utskriftsprocessen. FDM konstruerar delar genom extrudering av polymer genom ett uppvärmt munstycke och deponering av det smälta materialet lager för lager. Ett stödmaterial tvättas sedan bort med ett tvättmedel via en ytterligare tvättprocess.
- Formsprutning: Formsprutningsprocessen innebär traditionellt att man skapar ett hårt verktyg tillverkat av stål. Införandet av höghastighetsbearbetning innebär att mjukverktyg i aluminium också blev ekonomiskt lönsamt för låga till medelstora volymer. Idag, med förbättringar av maskinens noggrannhet och materialegenskaper, kan en 3D-prototypinsats skapas med 3D-utskrift. Dessa verktyg kan producera låga volymer av komponenter som är representativa för de slutliga delarna.
- Multi Jet Fusion: Ett bläckstrålehuvud applicerar ett värmeabsorberande bläck över pulverbäddytan i de områden som ska sintras för att skapa delar. Detta bläck absorberar sedan värmen från en infraröd lampa och en serie värmare inuti skrivaren för att bilda 3D-tryckta delar.
Bli medlem i FESPA för att fortsätta läsa
För att läsa mer och få tillgång till exklusivt innehåll på Club FESPA-portalen, kontakta din lokala förening. Om du inte är en nuvarande medlem, vänligen fråga här . Om det inte finns någon FESPA-förening i ditt land kan du gå med i FESPA Direct . När du blivit medlem i FESPA kan du få tillgång till Club FESPA-portalen.
ämnen
Senaste nyheter
Från silkscreen till bläckstråle, teknik till konst med Jon Cone
Vi pratar med Jon Cone, en av de stora innovatörerna av konst och fotografitryck, om historien bakom hans revolutionerande Piezography monokromatiska bläckstrålesystem.
Förordningsvägledning: avskogning och EUDR
Vad är den kommande EU-förordningen om avskogning, när träder den i kraft och hur kommer den att påverka tryckeriet? Hållbarhetsspecialisten Rachel England beskriver allt du behöver veta.
FESPA Nederland TREND Event: kunskap och inspiration blir större och bättre
Club FESPA Online pratade med Eduard Hoogendijk, VD för FESPA Nederland, om den växande framgången med förra veckans FESPA TREND-evenemang.
Vad är det praktiska värdet av AI för skrivare idag?
Artificiell intelligens (AI) har varit en av de mest omtalade teknologierna under de senaste åren, och av goda skäl. Men när förväntningarna börjar dämpas börjar skrivarna fråga sig: vad är det verkliga, praktiska värdet av AI idag?