3D tisk: Nevídané šance a perspektivní budoucnost

Zrozen elektrotechnikou, obohacen elektronikou a vyšperkován vymoženostmi IT technologií. Takový je stručný profil fenoménu 3D tisku, jedné z rychle se rozvíjejících oblastí aditivní výroby. Jeho budoucnost? Nedozírná. Nicméně, nasazení 3D tisku je nutné posoudit pro jednotlivé obory individuálně a podnikatelé by měli jeho aplikaci důkladně zvážit z ekonomického hlediska.

„Doba komerčního využití technologie 3D tisku teprve přijde a nebude to trvat dlouho. Nicméně, není dobré zcela podlehnout její popularitě a popularizaci, ale mít na paměti ekonomickou stránku věci. Nasazení 3D tisku a 3D tisku kovů speciálně, do praxe se musí uživateli vždy zaplatit a přinášet ekonomický efekt,“ říká Viktor Fiala, obchodní ředitel české pobočky anglické společnosti Renishaw, která se věnuje oblasti 3D tisku kovů.

Unikátní laboratoř
Jednou ze skutečností bránící rychlejšímu rozšíření 3D tisku kovů je nedostatek konstruktérů a technologů se zkušenostmi s touto technologií. Pokud chce firma technologii využívat, musí tomu přizpůsobit už předvýrobní přípravu. Konstrukce výrobku je totiž zcela odlišná ve srovnání s dílci vyráběnými tradičním třískovým obráběním. Jenže… „Na trhu v současnosti nejsou lidé, kteří umějí konstruovat výrobky určené pro 3D tisk. Takoví konstruktéři prostě nejsou, resp. je jich velmi málo. Proto je dobrou zprávou, že ČVUT otevřelo studijní předmět „Aditivní a alternativní technologie“, který je na problematiku zaměřen,“ podotýká Viktor Fiala. Přitom předvýrobní etapy jsou nesmírně důležitě, neboť přímo ovlivňují ekonomiku výrobku. Naštěstí se v tomto směru začíná blýskat na lepší časy. Firmy, které ve svých provozech zvažují nasazení 3D tisku, mají od poloviny listopadu 2016
zajímavou možnost. A sice navázat spolupráci s nově vybudovanou Laboratoří aditivní výroby, což je společné pracoviště Fakulty strojní VŠB – Technické univerzity Ostrava a společnosti Renishaw. Právě tato mezinárodní firma laboratoři pro účely výzkumu, vývoje a výuky zapůjčila svůj vlastní stroj Renishaw AM 400 v hodnotě 15 milionů Kč. Studenti tak mají přístup k pokročilým inovativním technologiím, které dnes zasahují do různých výrobních oblastí, ať už se jedná o zdravotní, automobilový, letecký nebo kosmický průmysl.

Šance pro firmy
Uvedená spolupráce je zaměřena na více oblastí Mimo samotný 3D tisk kovů plánuje univerzita vývoj a testování kovových prášků. Současný sortiment kovových materiálů, které je možno sintrovat na 3D tiskárnách je poměrně omezený. Tisknout lze například slitiny titanu, hliníku, mědi a korozivzdornou nebo chrom-kobaltovou ocel. Fakulta dále plánuje v následujícím akademickém roce zavést nový předmět určený studentům navazujícího magisterského a doktorského studia. Již nyní však vyzývá zvídavé studenty, kteří mají o technologii zájem, aby laboratoř kontaktovali. Spolupráci, jak již bylo zmíněno, nabízí i firmám, které mají potenciální zájem a přemýšlejí o využití výroby prototypů 3D tiskem kovů. „Spolupráce povede napříč celou univerzitou, jelikož jsou s 3D tiskem kovů spojeny i další navazující technologické procesy. Jmenovitě se jedná o konstrukci, pevnostní analýzy, mechanické testování, obrábění, dokončovací metody, povrchové úpravy, kontrolu a měření,“ uvádí Ivo Hlavatý, děkan Fakulty strojní. „Další cestou, kterou bychom se chtěli vydat, je i výzkum, vývoj a testování vlastních kovových prášků,“ dodává děkan. „Obecně platí, že potenciálním zájemcům doporučujeme aditivní technologii nejprve vyzkoušet a teprve poté uvažovat o investici v řádu milionů,“ zdůrazňuje Viktor Fiala. Kromě možnosti navázání kontaktů se zmíněnou ostravskou univerzitou mají tuzemské podniky šanci otestovat technologii 3D tisku kovů, byť za určitou finanční úhradu, v soluition centru, které Renishaw otevřela ve spolupráci se společností CAVD v Břežanech u Prahy. Je určeno pro zájemce, kteří uvažují o nasazení této technologie, ale nemají s ní žádnou zkušenost, ani žádné odborníky. V solution centru si mohou zaplatit určitý čas na 3D tiskárně, je jim poskytnuta konzultace ve věci technologické přípravy výroby, konstrukce výrobku, mohou provést zkušební stavbu dílce apod.

Nové obzory
Technologie 3D tisku kovů je osvědčeným nástrojem pro výrobu prototypů, dentálních náhrad, nástrojů a forem s konformním chlazením, odlehčených struktur v leteckém průmyslu a dalších, technologicky náročných aplikací z práškového kovu, který je ve vrstvách v řádech mikrometrů tavený laserem. S využitím aditivní technologie se otevírá také nová oblast tzv. bionické konstrukce a topologická optimalizace. „Výsledkem jsou výrobky se zajímavým moderním vzhledem, pro které je charakteristický lehký kovový rám. Váha je samozřejmě minimalizována s ohledem na dodržení pevnostních podmínek. Aditivní výroba tak do jisté míry může nahradit tu klasickou,“ vysvětluje Ivo Hlavatý. Pokud padla zmínka o leteckém průmyslu – v Praze Letňanech připravuje koncern GE Aviation výstavbu továrny na výrobu leteckých turbovrtulových motorů, která bude největší v Evropě a určité procento dílců na uvedené motory bude vyráběno 3D tiskem. Velký prostor pro uplatnění 3D technologie je v oboru automotive, obrovský potenciál je ve zdravotnictví. „Je na potenciálních uživatelích 3D tisku, aby si ji vyzkoušeli, získali potřebná data a po vyhodnocení rozhodli, zda je nasazení aditivní technologie pro ně správná cesta. Nebo naopak, že pro ně a jejich podmínky ve firmě nemá v současnosti smysl. Při skutečně promyšlené aplikaci se firmám otevírají nové technologické možnosti, potenciál vytvoření většího zisku a tím i více investičních prostředků, které lze vložit zpět do výroby a zvýšit tak celkovou efektivitu svého podnikání,“ uzavírá Viktor Fiala