Chociaż ceny drukarek 3D od kilku lat sukcesywnie spadają, a technologią druku 3D interesuje się coraz więcej osób, raporty rynkowe jednoznacznie wskazują, że największe zainteresowanie rozwiązaniami 3D wyrażają firmy z sektora przemysłowego i biznes oparty o specjalistyczne rozwiązania. Lotnictwo i kosmonautyka, automotive, przemysł wytwórczy, jubilerstwo, energetyka, elektronika i automatyka czy nowoczesna medycyna – te branże od lat czerpią pełnymi garściami z dobrodziejstw technologii przyrostowych, tworząc dzięki nim lepsze i bardziej innowacyjne produkty.
Działa to zresztą w obydwie strony – najwięcej innowacji w obszarze druku 3D pojawia się w segmencie profesjonalnym. Przyszłość technologii addytywnych to dalsze umacnianie się ich roli w przemyśle i stopniowe wypieranie tradycyjnych metod wytwórczych – oczywiście tam gdzie jest to możliwe i ekonomicznie uzasadnione.
CANON wkracza w branżę druku 3D
Canon – lider rynku rozwiązań do obrazowania, w tym sprzętu foto-video, urządzeń biurowych czy systemów do druku wielkoformatowego, postanowił wkroczyć w branżę druku 3D poprzez rozpoczęcie dystrybucji drukarek 3D jednej z najważniejszych i największych firm w historii branży technologii przyrostowych – 3D Systems. Współpraca ta trwa już ponad trzy lata w naturalny sposób wprowadzając Canon do świata druku 3D jako jednego z jej czołowych przedstawicieli.
3D Systems to firma, od której powstała cała branża druku 3D, a jej założyciel – Charles Hull jest uznawany za twórcę technologii przyrostowych. Założona w 1987 roku, na przestrzeni lat zdobyła pozycję absolutnego lidera, tracąc ją stosunkowo niedawno na rzecz drugiego dinozaura tego rynku – Stratasysa. Wg raportów sprzedażowych za 2016 r. 3D Systems ma ok. 10% udziału w rynku profesjonalnych systemów do druku 3D. Jako jedyna firma posiada w swojej ofercie większość istniejących technologii przyrostowych – druk 3D z fotopolimerów (SLA i MJP), druk 3D z proszku gipsowego (CJP), druk 3D ze sproszkowanych tworzyw sztucznych (SLS) i metali (DMP). Ponadto do 2016 roku firma produkowała i sprzedawała niskobudżetowe drukarki 3D typu FDM.
Pierwsza umowa dystrybucyjna pomiędzy 3D Systems a Canonem (a dokładnie Canon Marketing Japan) została podpisana w 2013 roku i dotyczyła sprzedaży przez Canon wybranych urządzeń 3D Systems na rynku japońskim. Na początku 2015 r. Canon wkroczył z drukarkami 3D amerykańskiego producenta do Europy – najpierw na rynek brytyjski i irlandzki, a pół roku później na rynek niemiecki. W czerwcu 2016 roku dystrybucja maszyn 3D Systems trafiła do naszego kraju, za sprawą Canon Polska.
W ofercie firmy znajdują się systemy oparte o żywice fotopolimerowe (SLA i MJP) oraz proszek gipsowy drukowany w pełnym kolorze (CJP). Flagowymi maszynami jest ProJet 2500 przeznaczony dla przemysłu oraz ProJet 660Pro skierowany do architektów i branży reklamowej. Obydwa urządzenia zostały wyróżnione za innowacyjność podczas RemaDays Warsaw 2017 – ProJet 660Pro zdobył srebrny medal w kategorii „Nowe trendy w poligrafii i reklamie”, a ProJet 2500 Plus otrzymał złoty medal w kategorii „Wszechstronność i ekonomiczność”.
Od maja 2016 r. Canon dystrybuuje także specjalistyczne oprogramowanie Materialise Magics 3D produkcji jednego z liderów druku 3D na świecie – belgijskiego Materialise.
Super precyzyjny druk 3D w branży przemysłowej i automotive
Do czego mogą być wykorzystywane systemy oferowane przez Canon? Za pomocą technologii MJP w specjalnie maszynie drukującej woskiem – ProJet 3600W – wykonywane są rdzenie stosowane w metodzie wosku traconego. Wydrukowany model obsypywany jest kruszywem, które tworzy wokół niego osłonę. Następnie wosk jest wytapiany, a w powstałe wgłębienie wlewany jest płynny metal. Automatyzacja procesu z wykorzystaniem drukarki skróciła czas wykonania rdzenia z 5 tygodni do jednego dnia, a koszty obniżono z 20.000$ do 2000$ za model.
Daimler Trucks North America – fabryka aut ciężarowych należąca do koncernu Daimler, wykorzystuje drukarki 3D działające w technologii MJP do produkcji funkcjonalnych prototypów elementów swoich ciężarówek, jak również specjalistycznych narzędzi wykorzystywanych przy kontroli jakości. Z kolei, w medycynie, drukarki 3D tego typu są wykorzystywane do produkcji prototypów implantów medycznych oraz narzędzi chirurgicznych stosowanych podczas operacji.
Druk 3D w pełnym kolorze
Technologia CJP powstała na początku lat 90-tych ubiegłego wieku na amerykańskim uniwersytecie MIT pod nazwą 3DP (3D printing). Twórcy tej technologii założyli wkrótce firmę Z Corporation, która przez kolejnych kilkanaście lat była jednym z liderów rynku druku 3D na świecie. W 2011 roku firma została przejęta przez 3D Systems.
CJP to proces druku 3D polegający na rozprowadzaniu na stole roboczym drukarki 3D cienkiej warstwy proszku gipsowego i selektywnego natryskiwania na jego powierzchnię barwionego lepiszcza. Proces ten przypomina tradycyjny druk atramentowy. Następnie nakładana jest kolejna warstwa gipsu i proces się powtarza. W ten sposób otrzymujemy gipsowy, pełnokolorowy wydruk 3D. Do czego może być on wykorzystywany?
Spektrum jest dość szerokie – w architekturze wykorzystuje się tą technologię w druku 3D makiet architektonicznych, ze szczególnym uwzględnieniem organicznych geometrii, których stworzenie konwencjonalnymi metodami jest praktycznie niemożliwe. Przemysł może wykorzystywać CJP do drukowania koncepcyjnych prototypów produktów komercyjnych. Gaming i branża reklamowa korzysta z CJP do drukowania postaci z gier i różnego rodzaju spersonalizowanych gadżetów reklamowych.
Druk 3D w medycynie
W medycynie, za pomocą drukarek 3D typu CJP drukuje się modele organów wewnętrznych pacjentów, z zaznaczeniem różnymi kolorami np. zdrowych i chorych obszarów, tak aby chirurg jeszcze przed operacją mógł dokładnie zapoznać się z chorym organem. Tworzy się także poglądowe modele pomagające lekarzowi jasno przedstawić problem oraz jego rozwiązanie pacjentowi.
Podobnie wykorzystuje się technologie typu MultiJet, jednak jej możliwości zastosowania w medycynie są znacznie większe, gdyż wśród stosowanych materiałów znajduje się polimer z certyfikacją USP klasy VI i wykonane z niego modele mogą być sterylizowane i wykorzystywane do tworzenia narzędzi medycznych. Ten sam certyfikat posiadają także żywice wykorzystywane w technologii SLA.
Mówiąc o druku 3D w medycynie nie można pominąć druku z metalu, przede wszystkim tytanu, i drukowanych na zamówienie implantów, gdzie wolność tworzenia porowatych powierzchni ma niebagatelne znaczenie na poprawny zrost kości z wszczepianym elementem. Pochodną dziedziną, w której druk 3D szturmem zdobywa rynek, jest stomatologia, o której napiszemy w kolejnych częściach cyklu Akademii Druku 3D Canon.
