Praxe i vize 3D tisku: zachrání nás tiskárna?

Na plzeňské výstavě MÁ PLAST v DEPO2015 nás zaujala Zpívající tiskárna, hrající a tisknoucí českou hymnu, a hned jsme o ní museli napsat (odkaz na článek). Zkusíme se ale 3D tiskárnám podívat na zoubek pořádně. Rozesmála vás? Nás totiž taky a rozhodli jsme se vám o ní napsat více.

Okolo 3D tiskáren stále víří hodně nejasností… O co přesně jde? Co všechno z nich jde vlastně tisknout? Fantazie lidí nezná mezí a podle mnohých dokáží vytisknout i zbraně, které nepozná žádný detektor. Vytisknout si prý můžeme třeba i sušenku. Čekají nás v budoucnosti jen dobroty z 3D tiskárny?

Zdroj: Samosebou.cz

Složitá myšlenka v jednoduchém nástroji

3D tiskárna je jednoduchý nástroj, do kterého se nahraje 3D model. Ten se následně rozřeže virtuálně na vrstvy a hlavou přístroje připomínající tavicí pistoli se začnou jednotlivé vrstvy vykreslovat. Výsledkem je reálný objekt. Základem přístroje je třeba ABS plast, ze kterého se vyrábějí LEGO kostky, dále PLA plast z kukuřičného škrobu.
Tiskárna je také schopná tisknout z polykarbonátů, které jsou základním materiálem pro neprůstřelná skla. Poslední zmiňovaný plast má dokonce už srovnatelné vlastnosti jako některé kovy. Josef Průša má v plánu začít experimentovat i s jinými materiály. Momentální celkový výčet nabídky pro 3D tiskárny: PLA, ABS, PET, HIPS, Flex PP, Ninjaflex, Laywood, Laybrick, Nylon, Bamboofill, Bronzefill, ASA, T-Glase, filamenty s uhlíkovým vláknem, polykarbonát…

Vytisknout malou asi 10centimetrovou kostku lega trvá 45 minut. Délka tisku pochopitelně závisí na kvalitě modelu. Hrubá kostka trvá jen několik minut, propracovaný model stejné velikosti zase i několik hodin.
Světoznámý vývojář 3D tiskáren Josef Průša se snaží tuto technologii šířit po světě a motivovat ostatní pro sestavování vlastních tiskáren. Díky velmi otevřenému přístupu je momentálně Průšova tiskárna asi nejpoužívanější na světě. Využívá totiž tzv. software s otevřeným zdrojovým kódem (open source), na jehož základě si může takovou tiskárnu vyrobit kdokoliv sám.
Při rozhovoru s Josefem Průšou často padá název projektu RapRap, který se zdá hrát významnou roli při sdílení technologických inovací. O co jde? Původně britský projekt objevil Josef Průša náhodou na internetu a je založen na podpoře informací bez ohledu na původ a univerzitní zázemí. Josef Průša si zkusil vyrobit vlastní 3D tiskárnu, kterou opakovaným zkoušením vylepšoval, a v rámci projektu tento hrubý model nabízí dále ostatním k dalším inovacím. Sám Průša skrze svoji firmu nabízí základní set pro sestrojení tiskárny a následné inovace poskytuje formou souboru se softwarem, jak už bylo naznačeno výše.

K čemu se 3D tisk prakticky využívá?

Vývoj směřuje k tomu, že si budeme moci přes internet koupit výrobek a doma si ho sami vytisknout. Momentálně vyžaduje ovládání takové tiskárny určitou zručnost. Díky Průša Research se ale možnost vlastnit takovou technologii usnadnila. Většinou však dnes tyto služby nabízejí pouze specializované firmy.
Myšlenka 3D tisku nabízí asociaci s vynálezem teleportu hmoty, pokud bychom se nechali romanticky unést. Něco virtuálně uvidíme a během chvilky si to doma vytiskneme. 3D tisk se také využívá ve zdravotnictví pro rekonstrukce modelů například z rentgenových snímků. Nejvíce se s ním setkáme v oboru plastické chirurgie při vizualizacích operačních zákroků.
Sám Josef Průša ve spolupráci se studenty z Vysoké školy chemicko-technologické zkoušel tisknout modely čelistí ze sádrových odlitků. Právě zdravotnictví je oborem, kterému 3D tisk dává naději na nové technologické objevy. V Americe dokázali vývojáři vytisknout už matrici pro cévní systém, která umožnuje v laboratoři lépe simulovat prostředí lidského těla.

Velkou výhodou tisku je především jeho finanční rozměr. Oproti jiným výrobním procesům je 3D tisk podstatně levnější. Kilogram hmoty stojí například 500 Kč. Z takového kilogramu už můžeme například vyrobit dvě tiskárny. Jednotlivé předměty lze vyrobit v řádech desítek korun. Podle Průši je možné v každém oboru nalézt minimálně jeden výrobní krok, který by se dal pomocí 3D tisku vylepšit a zlevnit.

Zdroj: Samosebou.cz

Mýty a fámy o trojrozměrném tisku

Co se mýtů o 3D tisku týče, nejvíce získal negativní pověst díky fámě, že lze na 3D tiskárně vyrobit zbraň. To je pravda jen částečně, navíc taková zbraň je více nebezpečná pro samotného výrobce než pro případnou oběť. Kovová kulka v plastu reaguje jinak a nedá se odhadnout její možná samovolná detonace.
Přes fámy zůstává realitou, že největší výhoda tisku je jeho schopnost vyhovět klientovi a „ušít“ mu výrobek na míru. Spíše než o masový výrobní prostředek tak jde o splněná přání jednotlivců, například tisk protéz, které se vyrábějí vždy pro konkrétního pacienta.

Kam tedy 3D tisk směřuje? 

Přeci jen si už při pohledu do budoucnosti nevystačíme s tiskem pouhých plastových malých modelů. V zahraničí už existují firmy, které experimentují s tiskem PLA plastu s přidaným dřevem, to dává výslednému výrobku nejen barvu, ale i dřevěnou strukturu. Taková „náplň“ do tiskárny je maximálně ekologická, PLA plast z kukuřičného škrobu lze jednoduše hodit do kompostéru. Existují už i tiskárny tisknoucí z kovu, ale jejich faktický rozměr je obrovský a provozní cena ještě markantnější. Podle Josefa Průši je další vývoj nejasný, tiskárny kovů mohou přijít za dva roky, za dvacet let, nebo třeba nikdy.

Vizí Josefa Průši je přiblížit technologii 3D tisku jednotlivci na každodenní bázi, ale hysterii okolo této inovace nepropadl. Prognózy, že 3D tisk nahradí v budoucnosti vše a lidé už nebudou chodit ven nakupovat, jelikož si doma vše vytisknou, jsou podle něj přehnané. Kouzlu 3D tisku však věří dál.

Zdroj: Samosebou.cz