Trojrozměrný tisk od svých počátků spoléhal zejména na plastové materiály, které jeho použití v některých oblastech limitovaly. Díky vývoji však 3D tisk nově umí pracovat například i s různými kovy, keramikou, sklem či biologickými materiály. Podle odborníků způsobí příští revoluci ve výrobě právě tisk z kovů.
3D tiskárny dlouhodobě pracovaly především s termoplasty, tedy plasty, které se po zahřátí stanou tvárnými a po ochlazení tuhnou v požadovaném tvaru. Díky snahám o co nejširší využití této technologie už nyní existují i možnosti tisku z keramiky, vosku či papíru.
V medicíně se dokonce prosazují takzvané biomateriály, které mohou obsahovat živé buňky, s jejichž pomocí lze vytisknout tkáň a orgány vhodné pro výzkum. Populární jsou také různé druhy pryskyřic s vysokou tvrdostí či naopak s vlastnostmi připomínajícími gumu.
Přichází rozmach 3D tisku z kovů
„Co se týká masové výroby, budou v ní hlavní roli stále hrát plasty, které již dnes splňují mnohá kritéria zatížení nebo hořlavosti. Velkým skokem určitě projde tisk kovů, který v blízké budoucnosti začne vytlačovat naše tradiční odvětví obrábění,“ předpovídá Jakub Olbert, ředitel společnosti Bert solutions, která využívá 3D tisk pro výrobu dekorací a výzdoby pro interiéry i exteriéry.
Právě 3D tisk z kovů, ať už z oceli, slitin titanu, hliníku, nebo jiných, v posledních letech zažívá rozmach. Kovové materiály slibují mnohem širší a sofistikovanější využití 3D tisku ve výrobě v těch oblastech, kde vlastnosti plastů nestačily.
Odborníci se shodují, že vývoj materiálů bude pro odvětví 3D tisku v blízké budoucnosti klíčový. „Zatímco hardware zůstává důležitý, stále větší důraz je kladen na software a materiály, což rozšíří možnosti výrobců,“ říká Rich Garrity z americko-izraelské firmy Stratasys, která vyrábí 3D tiskárny.
Cena a rychlost mluví pro 3D tisk
Pro 3D tisk kovových komponentů se využívají technologie jako selektivní laserové tavení (SLM) a elektronové paprskové tavení (EBM), které umožňují tavení kovových prášků do požadovaných tvarů. Vědci už nicméně představili i tisk z tekutého kovu.
„Přidanou hodnotou 3D tisku z kovů oproti obrábění je samozřejmě absence odpadu. Dalším benefitem je variabilita každého jednotlivého výtisku. Na převodovky do škodovky to ještě není, ale mnoho tištěných dílů dnes funguje v kusových sériích různých mechanických výrobků,“ vysvětluje Jakub Olbert.
Právě výrobky vytištěné z kovů v menších sériích se ukazují i jako velmi ekonomicky výhodné. „Hlavními výhodami jsou cena a rychlost. Tento souboj technologií zatím 3D tisk nemůže vyhrát na poli velkosériové produkce, ale v malých počtech a originálních kusech je jednoznačně na koni. Srovnáme-li náklady například pro výrobu lodního šroubu nebo náhradního dílu do již nevyráběných výrobků, dostáváme se na desetinové částky a třetinový čas,“ poukazuje na výhody 3D tisku Olbert.
O trojrozměrný tisk se proto začala zajímat i odvětví, která dlouhodobě spoléhala na tradiční postupy výroby, včetně těžkého průmyslu. „Tomuto vývoji hodně nahrává to, že jsou konečně k dispozici normy a předpisy, které podnikům umožňují se na tuto technologii spolehnout. Dokud normy neexistovaly, neměly velké průmyslové podniky k 3D tisku jako nástroji velkoobjemové výroby důvěru,“ říká Jan Homola, pořadatel konference Fórum aditivní výroby.
Nové materiály vznikají i v Česku
Kovy ale nejsou jediné, 3D tisk si nachází místo i ve sklářském průmyslu. Především se užívá jako vhodná pomůcka pro výrobu modelů z plastu či pryskyřice, podle nichž poté skláři vyrobí konečný výrobek. A přestože je přímý tisk skla technologicky složitější, už existují materiály a postupy, jak ho v praxi provést.
Nejběžnějším způsobem je řízené vytékání skleněné taveniny vrstvu po vrstvě do požadovaného tvaru. Tato technika však má svá omezení, proto vědci neustále pracují na nových technologiích a materiálech.
Jeden takový například vyvinuli výzkumníci z Fakulty strojní Technické univerzity v Liberci. Jejich sklokeramický materiál s označením PGP je za studena podobný plastelíně a lze ho použít na výrobu nosičů nanočástic ve filtračních zařízeních, designových stěnách interiérů, jež propouští jemné světlo a tlumí hluk, nebo třeba na výrobu parfémovaných šperků.
Inteligentní materiály či 3D tisk domů čeká ještě dlouhá cesta
Zároveň již probíhají experimenty s takzvanými inteligentními materiály. Ty by měly reagovat na vnější podněty a mít jednu nebo více specifických vlastností. Objekty z nich vyrobené by po vystavení určité vnější síle či podmínkám, jako je tlak, světlo či teplo, mohly měnit tvar nebo své vlastnosti.
zdroj: tisková zpráva
Rád bych přidal svoji trošku do tohoto hybridního mlýna. Je to prosba, která by mohla být považována za mimo téma, ale co je k věci a co ne, je dost subjektivní. Navrhuji, aby si uživatelé mohli v profilu nastavit, že neuvidí určité komentáře ani reakce na ně. Viděl bych vlákno až k tomu komentáři, ale samotný komentář a reakce už ne. Jak? Podle jména autora. Zlepšilo by mi to kvalitu života a věřím, že i ostatní by to ocenili. Díky za přečtení i případnou realizaci.