Technologieën en toepassingen voor de visuele communicatie

"Sinds 20 jaar kent de wereldwijde markt voor het 3D-printen een gemiddelde groei van 25% per jaar, ook in België," verklaart Kris Binon, algemeen directeur van Flam3D, een platform dat in 2015 in Gent opgericht is. Flam3D groepeert uiteenlopende bedrijven en organisaties die samen het 3D-ecosysteem in Vlaanderen en Nederland vormen. De leden zijn leveranciers, producenten, dienstverleners, universiteiten en onderzoekscentra. Bekende namen zijn Materialise, Digital Dot, FormID en 3Motion. Flam3D stelt zich tot doel om informatie te verspreiden en om elk bedrijf dat zich op 3D-printen wil toeleggen, te helpen door het via zijn netwerk naar de juiste mensen en middelen te leiden. Volgens Kris Binon lijdt het geen twijfel dat de additieve productie een interessant gegeven is voor de sector van de visuele communicatie, maar laat de kennis daarover nog veel te wensen over: "Hoewel de bedrijven veel belangstelling tonen, ontbeert het hen nog aan kennis. Ze weten dat de technologie bestaat, maar weten niet altijd hoe ze die moeten exploiteren. Je moet weten dat er ongeveer 25 3D-druktechnieken bestaan die onderling erg verschillen. De bedrijven hebben het dus moeilijk om voor één bepaalde printtechniek te kiezen. Er is nog heel wat werk te verzetten op het vlak van de informatie." De additieve productie heeft de voorbije jaren echter wel de wind in de zeilen gekregen, hoofdzakelijk bij de productie van prototypes of van afgewerkte producten. En hoewel de techniek al meer dan 30 jaar bestaat, lijkt het wel alsof de bedrijven en het grote publiek die pas vandaag leren kennen. De komst van de deskprinters en de gadgets die ermee gemaakt worden, hebben ertoe bijgedragen dat het bestaan van de 3D-druk nu een ruimere bekendheid gekregen heeft. De additieve productie vindt afzetgebieden in tal van industriële sectoren - luchtvaart, gezondheid en geneeskunde, architectuur, mode, luxeproducten en accessoires. De innovatie op materiaalvlak (kunststof, zand, metaal, ceramiek, enz.) en de talrijk driedimensionale druktechnieken (FDM, SLS, MJM, enz.) dragen bij tot de expansie van die technologie. Een onderzoek dat in juni 2020 door OnePoll uitgevoerd werd bij Franse bedrijven, bevestigt de trend dat het 3D-printen in de lift zit. De deelnemende bedrijven kwamen uit verschillende sectoren: industrie, logistiek, farmacie, energie, technologie en ontwikkeling. Volgens het onderzoek maakt 76% van de bedrijven gebruik van 3D-printen. De meerderheid beschikt zelfs over eigen 3D-printers om hun stukken of producten direct te vervaardigen. De belangrijkste toepassingen zijn de productie van prototypes met het oog op de industrialisatie van een product (87%), de productie van visuele modellen (81%), de productie van onderdelen in kleine series (76%) en van speciale producten op maat (71%). De integratie van de 3D-druk in de productieketen stelt die bedrijven in staat om hun productaanbod uit te breiden, om de productiviteit te verhogen en om nieuwe activiteiten te ontwikkelen. Binnen dit onderzoek wordt de additieve productie ook gezien als een doeltreffend middel om vertragingen in de bevoorradingsketen en tekorten in de voorraad te overwinnen. Op het hoogtepunt van de gezondheidscrisis maakte de 3D-druk het mogelijk om bepaalde producten, zoals gezichtsmaskers, snel te vervaardigen en het tekort aan beschermingsmateriaal weg te werken. In die context lijkt covid-19 de investeringen positief te beïnvloeden. Nog altijd volgens het onderzoek van OnePoll geeft bijna de helft van de respondenten aan dat ze als een direct gevolg van de gezondheidscrisis meer in de 3D-druk investeren. Jordi Drieman, de specialist in 3D-toepassingen van Mimaki Europe, stelt hetzelfde vast: "Sinds de covid-19-crisis neemt de vraag naar de lokale productie toe. Productiebedrijven staan nu klaar om meer intern te produceren en om onafhankelijker te worden, en dat betekent nieuwe productietechnieken verkennen. Het 3D-printen helpt de gebruikers om de beste praktijken voor internationale producten op lokaal niveau te delen. Bijvoorbeeld, wanneer een product blijkt te werken en aan de doelstelling aangepast is, kunnen de digitale bestanden ervan met de hele wereld gedeeld worden waarna het 3D-product lokaal vervaardigd kan worden." Het onderzoek brengt daarnaast ook de punten van het 3D-printen aan het licht die volgens de gebruikers ervan nog verbeterd moeten worden. De bedrijven zijn van mening dat het printen zelf nog te lang duurt en dat de prijs van de technologie (uitrusting, onderhoud en aankoop van materiaal) nog te hoog is. Bijna een kwart van de ondervraagde industriëlen ervaart moeite om het verhoopte resultaat te bereiken, zowel wegens de complexiteit van de 3D-modellen als wegens de beperkte omvang van de printers. Bedrijven die deze technologie in huis willen halen, moeten er dus rekening mee houden dat ze ook meer deskundigheid in huis moeten halen. De mate waarin de additieve productie al in de reclame en de marketing doorgedrongen is, is niet langer meer te verwaarlozen. Voor de periode 2016/2019 raamde de Amerikaanse vereniging POPAI die penetratiegraad op meer dan 45%. Voor 2019 raamde POPAI de waarde van de markt op bijna 1,2 miljard dollar (tegenover 380 miljoen dollar in 2016). De 3D-printers op basis van een met de inkjet verwante technologie, die meer bepaald direct in kleur kunnen drukken, tonen zich bijzonder doeltreffend in die sector. Voor het segment van de 3D-kleurendruk zijn er compacte systemen en modellen beschikbaar. Voor producten op groot formaat is er nog geen additieve productie in kleur mogelijk en is een nabehandeling nodig. De pionier van de 3D-grootformaatdruk voor de visuele communicatie is de Israëlische producent Massivit 3D. In 2016 heeft het luxemerk Louis Vuitton de weg voor die technologie in de retail geopend met een pop-up store die volledig in 3D geprint was. Sindsdien is de 3D-grootformaatdruk een alternatieve technologie om reclamemateriaal en signs te vervaardigen en om 2D-communicatiecampagnes extra toegevoegde waarde te bezorgen. Recenter is de technologie van Massivit 3D gekozen om een conceptauto op ware grootte te creëren die in 2019 op het Festival Automobile International de Paris voorgesteld werd. Het concept was een eerbetoon aan David Bowie en was de blikvanger van het autofestival. Kris Binon wijst er overigens op dat de 3D-druk ook een gedroomd marketinginstrument is voor beurzen en evenementen. Hij ziet ook nog potentieel in de verpakkingssector - meer bepaald met de productie van prototypes. En ten slotte schuift hij ook nog een andere activiteit naar voren: "Gepersonaliseerde brieven en gadgets met een logo bedrukken vormt ook een interessant segment voor de 3D-druk." Voor Massivit en Mimaki lijdt het geen twijfel dat het 3D-printen 2D-printbedrijven kan helpen om bijkomende mogelijkheden te vinden in het domein van de visuele communicatie. Massivit 3D heeft speciaal met het oog op de sector van de visuele communicatie een systeem voor de additieve productie op groot formaat op punt gesteld: de Massivit 1800 en 1500. Die printers van Massivit 3D maken gebruik van de GDP-technologie (Gel Dispensing Printing). Daarbij wordt een lichtgevoelige polymeer in de vorm van een gel volgens het spuitgietproces verwerkt. Die gel hardt onmiddellijk uit onder invloed van een LED UV-lamp. Het in 3D gedrukte voorwerp kan nadien met verschillende afwerkingstechnieken behandeld worden. Mimaki, het Japanse bedrijf dat in inkjetprintsystemen gespecialiseerd is, gaat dezelfde weg op als Massivit 3D. Mimaki beschikt nu over twee 3D-printtechnieken, voor grote én kleine formaten. Op 1 april 2020 bracht Mimaki de 3D-grootformaatprinter 3DGD-1800 uit, een oplossing die op de printer Massivit 1800 gebaseerd is. De machine doet trouwens sterk denken aan die van de Israëlische producent, op de naam na (die zelf ook maar lichtjes gewijzigd is). De samenwerking is hoofdzakelijk ingegeven door commerciële overwegingen. Dankzij het grote netwerk van Mimaki kan de 3D-grootformaatdruk van Massivit 3D gemakkelijker over de hele wereld verspreid worden. En voor Mimaki is het een manier om zich als een leverancier van totaaloplossingen te profileren en om zijn productaanbod uit te breiden. In die optiek kunnen de inkjetprinters van de Japanse fabrikant gebruikt worden om kleur toe te voegen aan de voorwerpen die in 3D gedrukt zijn, of om die te versieren. Jordi Drieman, de specialist in 3D-toepassingen van Mimaki Europe, legt uit: "Met onze nieuwe 3D-printer Mimaki 3DGD-1800 willen we de manier waarop heel wat signs en reclamepanelen ontworpen en vervaardigd worden, revolutioneren. De klanten hebben de mogelijkheid om de 2D- en 3D-druk te combineren en om de 2D-printers van Mimaki te gebruiken om de 3D-modellen die op de 3DGD-1800 vervaardigd zijn, te versieren. Dat kan de deur openzetten voor een gamma nieuwe producten, zoals signs in 3D, gepersonaliseerde POS-displays, elementen voor de binnenhuisdecoratie, enz. Zo kan bijvoorbeeld de neus van een auto in 3D vervaardigd worden, waarna die met een beprint vinyl bekleed wordt en op een reclamepaneel gemonteerd wordt om de indruk op te wekken dat de auto uit de reclame gereden komt. De creatieve mogelijkheden zijn onbeperkt!" Mimaki denkt niet alleen aan toepassingen die 2D en 3D vermengen, maar ook aan de productie van XXL-mallen of andere industriële productiestukken die onmisbaar zijn bij het vacuümvormen. Dat moet bedrijven in staat stellen om hun leveringstermijnen in te korten. Net als de Massivit 1800 die op de GDP-technologie gebaseerd is, kan de Mimaki 3DGD-1800 in zeven uur een voorwerp van 1,8 meter hoog printen. En door verscheidene stukken te assembleren, kan het eindproduct zelfs nog hoger worden. Twee spuitmonden maken het mogelijk om twee voorwerpen tegelijk te vervaardigen. Volgens Mimaki is de 3D-grootformaatoplossing drie keer sneller dan de 3D-printers op basis van de FDM-technologie (Fused Deposition modeling) die ook voor grote formaten ingezet wordt. Bovendien zou de GDP-technologie veel preciezer zijn dan de andere grootformaatprinters die een techniek toepassen waarbij gesmolten materiaal gedeponeerd wordt (de FDM-technologie) en waarbij minder details mogelijk zijn. Bij de full-color 3D-printers vinden we de 'Material Jetting' technologie (waarbij inkt door een ander materiaal vervangen wordt). Die technologie combineert de inkjettechniek met het gebruik van fotopolymeren die onder invloed van UV-licht uitharden. De voordelen: een vlak oppervlak als resultaat (geen trapeffect zoals bij de FDM-technologie), een hoge resolutie en de mogelijkheid om verschillende materialen en kleuren te combineren. Het drukvolume blijft echter beperkt. Stratasys is de pionier van deze technologie. Het bedrijf brengt verscheidene machines onder de naam PolyJet op de markt (die in België door Seido Systems uit Wevelgem gedistribueerd worden). Recenter heeft ook Mimaki zijn eigen 'material jet' technologie voor het 3D-printen ontwikkeld, de 3DUJ-553. Een andere technologie die het 3D-printen in kleur mogelijk maakt, is de 'Binder Jetting' (waarbij een bindstof gebruikt wordt). Meer bepaald 3D Systems maakt via de technologie ColorJet Printing met ceramisch poeder gebruik van dat procedé. De stukken die op die manier vervaardigd worden, zijn echter wel poreus. De Binder Jetting (waarbij poeder gebonden wordt) toont overigens wel verwantschap met het procedé Multi Jet Fusion dat HP ontwikkeld heeft en dat volgens Materialise een eindproduct oplevert dat minder poreus is. Op het ogenblik wordt die laatste technologie hoofdzakelijk gebruikt om prototypes, kleine onderdelen en complexe stukken in kleine series te vervaardigen. De industriële technologie die Mimaki ontwikkeld heeft en in 2017 op de markt bracht, lijkt veelbelovend voor de grafische sector. De 3DUJ-553 maakt het bijvoorbeeld mogelijk om niet alleen artistieke 3D-voorwerpen en maquettes, maar ook fotorealistische figuurtjes en uiteenlopende accessoires direct in kleur te vervaardigen. De machine steunt op de LED UV inkjettechnologie van de Japanse fabrikant om 3D-voorwerpen met 10 miljoen mogelijke kleurcombinaties te vervaardigen. De inkten zijn samengesteld met een acrylhars die de voorwerpen de nodige weerstand bezorgt. De 3DUJ-533 heeft een printvolume van 508 x 508 x 305 mm en werkt met laagdiktes van 0,02 mm. Vandaag heeft Mimaki al vijf zulke machines in de Benelux geïnstalleerd. Een van de gebruikers is Marketiger (Nederland) dat onder andere bijzonder realistische figuurtjes, productprototypes, kunstwerken, enz. direct in kleur vervaardigt. "De snelle productie van prototypes en de fotorealistische 3D-modellen vormen vandaag de belangrijkste doelsegmenten voor onze 3D-kleurenprinter. Die markten groeien volop en er is altijd veel vraag naar zulke toepassingen," zegt Jordi Drieman van Mimaki. Op het ogenblik levert Massivit 3D de 3D-printtechnologie die de sector van de visuele communicatie in de Benelux domineert. De distribiteur van de Israëlische producent is Digital Dot uit Vilvoorde dat ook als het Europese demonstratiecentrum fungeert. Twee Belgische en twee Nederlandse bedrijven hebben tot nu toe in een Massivit 1800 geïnvesteerd: 3Motion, Art Nzo, 3DNextLevel en Xclusive International. Die gebruikers hebben met hun machines ondertussen figuren, meubels en uiteenlopende grote voorwerpen gerealiseerd voor attractieparken, musea en tentoonstellingen, de retailsector, de evenementensector, enz. Het Limburgse bedrijf Art Nzo, dat in de 2D- en 3D-reclamedruk gespecialiseerd is, geeft op zijn website hoog op over de interesse voor 3D-druk in reclametoepassingen: "Naast de meer traditionele manier van reclamevormgeving wordt het steeds belangrijker om op een originele en authentieke methode de aandacht van de klant vast te houden. Het is dan zaak om de mogelijkheden van het 3D-printen te gebruiken om de beleving van de klant te stimuleren en om de zichtbaarheid en aantrekkingskracht van een merk te verhogen." Blijft de technologie nog even aantrekkelijk in de coronaperiode? Sommigen getuigen dat dit nog zo is, maar staan wel op hun vertrouwelijkheid. Twan Kerckhofs, bedrijfsleider van ArtNzo ziet heel wat aanvragen binnenkomen, maar niet noodzakelijk uit de sectoren van de retail of de signs: "Over het algemeen valt wel te zeggen dat het in de communicatiesector toch sterk tegenvalt. Wij staan voor een hoge kwaliteit in onze producten, maar met minder publiek zet men hier minder op in. We merken dat in deze onzekere tijden de budgetten beperkt gehouden worden. Daardoor zijn projecten on hold gezet of geannuleerd. Wat we wel merken, is dat de kunstenaars en de prestigieuze projecten meer navolging krijgen." Sofie Demeyer van Digital Dot zegt dat er, ondanks de coronacrisis, toch veel gel voor het 3D-printen verkocht is. Een duidelijk bewijs dat de al geïnstalleerde 3D-printers er niet werkloos hebben bijgestaan. En ook al liggen er niet meteen veel nieuwe verkopen in het verschiet voor Digital Dot, een hoopgevend element is toch dat de Europese bezoekers weer de weg naar het demonstratiecentrum gevonden hebben. Ondanks het feit dat er in twee jaar vier installaties in de Benelux gerealiseerd werden, erkent Sofie Demeyer dat de prijs van de technologie nog een rem op de expansie ervan betekent. Bij Kris Binon horen we een gelijkaardig verhaal: "De technologie moet nog concurrerender en economisch performanter worden. De kostprijs is echter relatief. Om miljoenen stuks in serie te vervaardigen, moet je geen beroep doen op de 3D-druk. Die is vooral economisch aantrekkelijk om complexe vormen ( nvdr: geen mallen meer nodig) of enkele honderden of duizenden stuks te vervaardigen. Er is niet alleen de kostprijs van de machine die van belang is, maar je moet ook in kennis, in opleiding en in leertijden investeren. Dat neemt echter niet weg dat de rendementsdrempel al lager ligt dan vijf jaar geleden en dat die nog zal dalen." Een alternatief voor bedrijven die 3D-printservices aan hun klanten willen aanbieden, bestaat erin om de productie uit te besteden. De fabrikant Massivit 3D zelf blijft met nieuwe ontwikkelingen komen op het vlak van de 3D-printgels, waarvan sommige speciaal ontwikkeld werden om toegang te krijgen tot andere markten, zoals die van de autosector. Voor de visuele communicatie heeft Massivit 3D een 3D-printgel op basis van onbrandbaar polymeer ontwikkeld, alsook een nieuw programma dat het eenvoudiger maakt om de bestanden voor te bereiden. De onbrandbare gel, die DIM 20 FR gedoopt werd, is een wereldpremière en stelt gebruikers in staat om meer projecten te aanvaarden waarbij het nodig is om de specifieke voorschriften op het vlak van de brandveiligheid na te leven. Daar kunnen printbedrijven, tentoonstellingsmakers en decorbouwers hun voordeel mee doen. Er lopen nog tests, maar Massivit 3D biedt nu al twee types van printmaterialen aan: de transparante acrylgel DIM 100 en de ondoorzichtige gel DIM 90 (een goedkoper alternatief voor de DIM 100). De twee types van gel kunnen in dezelfde toepassingen gebruikt worden en bieden dezelfde afwerkingsopties. Het verschil is dat de voorwerpen op basis van de ondoorzichtige gel niet verlicht kunnen worden. De 3D-grootformaatdruk heeft al bewezen dat hij een meerwaarde voor marketingacties kan betekenen en dat hij de zichtbaarheid van merken in verkooppunten verbetert. Ook musea, tentoonstellingen en attractieparken zijn voor de hand liggende gebruikers van de technologie. En in het kleine formaat kan de 3D-kleurenprint ook de bakens in de grafische vormgeving en de visuele communicatie verzetten. Thingiverse, een platform voor 3D-bestanden, vormt op dat vlak een inspiratiebron. Dat 'open source' platform biedt miljoenen 3D-bestanden in het STL-formaat die u kunt downloaden en waarmee u allerlei voorwerpen kunt maken. De modellen zijn ontworpen door een 'community of makers'. Het esthetische aspect van wat aangeboden wordt, laat nog wel wat te wensen over, maar professionals kunnen er dankzij de modernste technologieën toch wel mooie zaken mee realiseren. Cults, Free3D, MyMiniFactory zijn alternatieven voor Thingiverse. Hieronder sommen we enkele toepassingen voor de grafische sector op: - Boekdruk. Er zijn volledige lettertypes voor de 3D ontwikkeld. De bundeling van letters kan bijvoorbeeld tot de creatie van voorwerpen voor de binnenhuisdecoratie leiden. - Naamkaartjes. Sommigen hebben het geprobeerd. Waarom niet binnen een beperkte serie? - Signs. Er bestaan signs in de vorm van grappige gadgets. Die voorwerpen kunnen bijvoorbeeld opgesteld worden in de buurt van een computer of op een deur opgehangen om een boodschap over te brengen. - Maquettes. Architecten zijn potentiële klanten voor de toepassingen op het vlak van interieurdecoratie. Ze zullen beslist geïnteresseerd zijn om te weten dat hun maquettes, als het ware om de hoek, in 3D geprint kunnen worden. - Verpakkingen. Op het platform Thingiverse zijn ook verpakkingsontwerpen te vinden. Dat maakt duidelijk dat de 3D-druk ingezet kan worden om prototypes of kleine series van verpakkingen te vervaardigen. Daarbij zijn complexere vormen mogelijk dan met bepaalde alternatieve methodes. Is de 3D-druk nu interessant of niet? Volgens Kris Binon is het toepassen van het 3D-printen in de sector 'Print & Sign' in de eerste plaats een kwestie van creativiteit en kennis. "De bedrijven moeten de gebaande wegen verlaten." Of anders gezegd 'out of the box' denken. Het succes komt niet van vandaag op morgen, maar de bedrijven die in de 3D-printtechniek geïnvesteerd hebben, hebben bewezen dat de technologie in de domeinen van de reclame en marketing bruikbaar is.