Na perspektivy trojrozměrného tisku jsme se zeptali Davida Miklase, zakladatele a ředitele firmy be3D. Zajímala nás především možnost konkurence 3D tisku tradičním výrobním postupům.
Technické řešení trojrozměrného tisku se zdá být poměrně jednoduché. Proč k rozvoji této technologie dochází až v posledních letech?
Rozvoj 3D tisku započal v devadesátých letech minulého století. Boom v posledních letech je spojen s expirací patentů, které umožnily dalším firmám věnovat se vývoji a výrobě 3D tiskáren. S vypršením patentů a růstem konkurence se o 3D tisku začalo více mluvit, protože technologie výrazně zlevnila a stala se tak dostupnější pro výrazně více firem.
Má trojrozměrný tisk ambici nahradit tradiční výrobní metody, například při produkci plastů?
Současné technologie 3D tisku s velkou pravděpodobností tradiční výrobní metody nikdy nenahradí, alespoň dokud se výrazně nezrychlí a nezlevní. 3D tisk je vhodný pro účely prototypování, tedy výrazně urychluje proces zavedení nových výrobků do sériové výroby. 3D tisk z termoplastů je sice velmi levný, ale zato časově náročný. Vstřikolisové formy budou pro masovou výrobu vždy vhodnější.
Které materiály se pro trojrozměrný tisk využívají běžně a o kterých se uvažuje do budoucna?
Nejběžnější materiály jsou termoplasty, fotopolymery, sádra a kov. Každý materiál vyžaduje jinou technologii tisku. Nejlevnější a nejdostupnější je právě tisk z termoplastu. V segmentu levnějších tiskáren se vyvíjejí nové tiskárny na tisk polykarbonátů a karbonu.
Praxe ukázala, že 3D tiskárny dokáží věrně ztvárnit požadovaný tvar předmětu. Jak je to ovšem s jeho fyzikálními parametry, jako je například pevnost nebo ohebnost? Může v těchto ohledech produkce 3D tiskáren konkurovat tradičním výrobním postupům?
Záleží na technologii tisku. Nejdostupnější je tisk z termoplastů, kterému se věnujeme také v be3D. Nejpoužívanějšími termoplasty jsou ABS a PLA. ABS je klasický plast, který je vysoce odolný vůči mechanickému poškození a vysokým teplotám. ABS se využívá například k výrobě Lega nebo jej známe z hran nábytku. PLA je zase vyrobeno z kukuřičného škrobu a je recyklovatelný. Tiskárny technologie FDM (tisk z termoplastů) ale umí tisknout také z flexibilních plastů.
Co se týče konkurenceschopnosti 3D tisku k tradičním výrobním postupům, toto využití je již dnes u výrazně dražších technologií jako je SLS – tisk ze železného prášku pomocí laseru. Tyto tiskárny se již dnes využívají v lékařství, například se tak vyrábí protetické náhrady. Stejně tak General Electric využívají 3D tisk ze železa při výrobě leteckých motorů. Dokáží 3D tiskem vytvořit součástky, které by prostřednictvím klasického obrábění nevyrobili. Pomocí 3D tisku ze železa se daří snižovat alespoň v leteckém a kosmickém průmyslu cena součástek a jejich hmotnost.
Lze si představit situaci, kdy by trojrozměrný tisk zdatně konkuroval tradičním výrobním postupům i z hlediska ekonomických parametrů?
Někteří velcí výrobci tradičních 2D tiskáren pracují na přenesení svých vyvinutých technologií do 3D tisku. Jejich cílem je vytvořit 3D tiskárnu pro malosériovou výrobu. Taková tiskárna dokáže vyrábět 3D výtisky v rámci minut na rozdíl od současných tiskáren, kde se jedná spíše o desítky minut až jednotky hodin. Stále to ale nestačí na nahrazení tradičních výrobních technologií jako vstřikolis nebo vakuové lití. U subtraktivních technologií (např. CNC obrábění) může již v blízké době dojít ve specifických případech k nahrazení, jelikož doba procesu obrábění a složitost je často vyšší.
Jaký je vztah 3D tisku k ostatním řemeslným disciplínám? Můžeme očekávat, že dobrý hrnčíř nebo truhlář bude muset primárně zvládnout softwarový návrh? Stane se 3D tisk rychlejší a efektivnější alternativou k ruční výrobě?
Ruční výrobu 3D tisk v žádném případě nenahradí. Ovšem může sloužit jako vhodný doplněk i řemeslníkům, kteří prostřednictvím této technologie mohou zhmotnit své nápady, prohlédnout si je a až následně je realizovat, jako to dnes již často dělají umělci a designéři. Po 3D tisku se poohlížejí například zakázkoví ševci, kteří prostřednictvím 3D tisku a 3D skenování chtějí zrychlit proces výroby kopyt. Stejně tak se o 3D tisk zajímají například zubaři a celkově segment zdravotnictví. Co se týče náročnosti, tak již nyní firmy chápou, že je třeba přístup k 3D tisku zjednodušovat, proto i my pracujeme na vývoji intuitivního ovládání, které umožní i laikům pracovat s 3D modely a 3D tiskárnami.
Kam se trojrozměrný tisk vyvine do deseti let? Půjde o masové nasazení technologie v průmyslu, případně i v domácnostech? Co vše si lidé budou tisknout?
Vývoj v oblasti 3D tisku jde nyní kupředu velmi rychle a predikce na deset let není možná. Ani za pět let si nikdo netroufne říct, kam se trh posune. Můžeme ale potvrdit, že již nyní je 3D tisk velmi aktivně v průmyslu využíván a jeho popularita a užitná hodnota v průmyslu rychle roste. Vidíme to i na naší tiskárně DeeRed, o kterou mají především zájem zahraniční firmy. Co se týče domácností, boom 3D tisku by do nich mohl dorazit možná do dvou let. Usuzuji z toho, že celkově jsme oproti americkému trhu dva roky pozadu. Právě ve Spojených státech amerických nejsou 3D tiskárny v domácnostech ničím nevídaným. V budoucnu si i Češi budou tisknout například módní doplňky, ozdoby do domácnosti, háčky na kabáty nebo například plastové skleničky na zahradu ve vlastním designu. Budoucnost je také v náhradních dílech, jako jsou madla ledničky, pračky nebo držáčky na pití v autě. Výrobce vám pošle model, který si vytisknete doma nebo s modelem přijdete do 3D print shopu. Ty by měly u nás v následujících letech také vznikat.
