3D tisk v Brně: barvy, design i titanové kolo

V rámci Mezinárodního strojírenského veletrhu probíhala také konference týkající se výhradně 3D tisku, na níž své produkty a technologie prezentovaly firmy Stratasys (Makerbot), Materialise, Renishaw nebo česká společnost MCAE Systems, která u nás mimo jiného prodává 3D tiskárny společnosti Stratasys, tedy i značku Makerbot. Tyto firmy také na svých stáncích prezentovaly své modely 3D tiskáren, 3D skenery, technologie a především také zajímavé produkty, jež byly s jejich pomocí vytvořeny. Pozoruhodný byl především z titanu vytištěný rám celoodpruženého kola v podání firmy Renishaw, jenž byl navržen s využitím metody topologické optimalizace, dále jste měli možnost vidět 3D modely vytištěné z více druhů materiálu a s bohatou paletou barev nebo také "3D tisk" ze štosu kancelářského papíru. Pro to by tedy bylo vhodnější označení "lepení a vyřezávání", i když ve skutečnosti má tato technologie k tisku blíže než cokoliv jiného, přeci jen jde o papír.
Už z těchto úvodních slov je zřejmé, že se dnes nebudeme zabývat 3D tiskem z pohledu běžného uživatele, který by si chtěl domů pořídit v ceně několika tisíc korun svou 3D tiskárnu. Zmíněné společnosti se na takové uživatele ani nezaměřují a dobře vědí proč. V jejich hledáčku jsou profesionálové, instituce a firmy, jež potřebují mít možnost velmi rychle a relativně nenáročně tisknout třeba prototypy jako designové studie, přičemž v tomto případě nebude tisk určen k samotné produkci. Další cílovou skupinou jsou umělci, na jejichž výrobky se také blížeji podíváme, přičemž mezi ně patří i zlatníci, kteří se tedy zatím těmto moderním technologiím často vzpouzí.

A pak tu máme i případ, kdy 3D tisk naopak bude určen produkci, i když spíše maloobjemové a v tomto případě se mluví o jeho spojení se zmíněnou metodou topologické optimalizace, jejímž výsledkem jsou často tvary, které by byly bez pomocí 3D tisku obtížně realizovatelné. Jsou to často až organicky působící objekty, od nichž můžeme očekávat velmi dobrý poměr pevnosti a hmotnosti/objemu použitého materiálu. Vedle toho může 3D tisk pomoci i při samotné produkci, jak ukázala firma Opel. Ta si jeho pomocí vyrábí některé nástroje, které jsou využity při montáži vozidla Adam. Výhodou je, že se tyto nástroje mohou velmi rychle přizpůsobit aktuálním potřebám.

To bychom měli krátké shrnutí na úvod a nyní si tato témata postupně rozvedeme. Nejdříve se ale podíváme na otázku, která je nasnadě. Týká se vztahu 3D tisku k běžným uživatelům, čemuž jsme se věnovali už dříve ve článku 3D tisk: cesta z neznáma do domácností, kde jsou popsány i některé technologie, jež budeme zmiňovat i dnes.

Uživatel vs. profesionál

Firmy jako Stratasys, Materialise či Renishaw tedy nemají velký zájem na zlevňování 3D technologií a oslovení mas běžných uživatelů. Jejich cílem je posouvat 3D tisk dále, zlepšovat jej, přicházet s novými postupy, technologiemi a materiály, díky nimž by mohly zasáhnout do více odvětví, tedy nejen designu či umění, ale také přímo do průmyslové výroby. Naopak nemají ambice přinést na trh tiskárny v ceně několika málo tisíc korun, jež by byly určeny pro běžné uživatele. Důvodů je jako obvykle několik, které spolu souvisí.

Běžného uživatele může lákat možnost vytisknout si doma třeba hrníček, celou stoličku dle vlastního návrhu, knoflík od kalhot, který ztratil, apod. Zde však dnes narážíme jednak na možnosti technologie, která je pro takového uživatele dostupná a také potřebné znalosti. Ani ty nejjednodušší 3D tiskárny dnes nepracují jako replikátory ze sci-fi filmů, nehledě na rychlost 3D tisku, omezenou volbu materiálů a další problémy a omezení. 3D tisk jednoduše není připraven pro takovéto nasazení a výsledné produkty málokdy vypadají jako něco, co je již hotové, tedy pokud mluvíme o tiskárnách a technologiích dostupných za ještě jakžtakž rozumnou cenu.

Kdokoliv si však dnes může pořídit svou 3D tiskárnu, což ho ani nemusí finančně zruinovat, však nová Materia 101 založená na Arduinu bude k dispozici již od 600 euro a pak tu jsou také sebereplikující 3D tiskárny RepRap. Otázkou ale je, co si od takové 3D tiskárny slibujeme a na co ji chceme použít. Můžeme si vytisknout vlastní šachové figurky nebo něco podobného, ale to asi těžko ospravedlní koupi něčeho takového. 3D tiskárna jednoduše není a asi ještě dlouho nebude klasickým spotřebitelským produktem, naopak je to nástroj určený k práci, dalšímu vzdělávání či přinejmenším k našemu hobby. Právě tomu odpovídá zaměření největších výrobců 3D tiskáren, kteří musí především inovovat, aby mohli svými dalšími modely zaujmout zákazníky z různých profesí. Pokud jde tedy o tyto výrobce, pak ceny tiskáren se spíše drží na stejné úrovni, ale zlepšují se jejich funkce a kvalita. A že je co zlepšovat, však podívejme se na jeden z vystavovaných produktů.
Na fotografii vidíte část modelu motorového bloku vytvořeného pomocí klasické metody 3D tisku s pomocí plastového materiálu a tavicí hlavy, která jej postupně vrství na sebe. Snadno můžete spatřit chyby, a to především v malých otvorech, takže takový model není s ohledem na přesnost a kvalitu bezchybný, ačkoliv byl vyroben profesionální 3D tiskárnou Stratasys. Stejný blok by se přitom dal vyrobit i z kovu třeba pomocí technologie DMLS - Direct Metal Laser Sintering, aby připomínat reálný obrobek, ovšem tiskárna pracující s kovem je úplně jiná cenová liga.

Kde je HP?

Není tedy ani divu, že po počátečním nadšení se oči veřejnosti od 3D tisku odvrátily, však proč by se měl laik aktivně zajímat o technologii, pro níž nemá reálné využití a která je pro něj i cenově nedostupná. Nicméně tato technologie má potenciál změnit průmysl i lidské životy, což musí vědět i společnost Hewlett-Packard, která je ve světě tradičního tisku něco jako Stratasys ve světě 3D tisku. Spíše bychom to tedy měli uvést v opačném pořadí, ale důležité je, že od firmy HP se očekává reakce na vývoj technologií 3D tisku a ta by měla velmi brzy přijít.

Meg Whitman, CEO firmy HP, na adresu 3D tisku uvedla, že jeho kvalita je nevalná a sledovat průběh tisku je jako dívat se na tající led, v čemž má jistě pravdu. Dodala také, že jeho společnost vyřešila oba tyto problémy. Zatím je ticho po pěšině, ale dle analytiků, a zaznělo to i na tiskové konferenci v Brně, bychom se oficiálního představení nové technologie a potažmo i samotných produktů měli dočkat v horizontu několika málo týdnů. Otázkou také je, kam bude HP cílit. Pokud by přišel s tiskárnou, jejíž cena by oslovila i širokou veřejnost a tato tiskárna by přitom opravdu byla výrazně rychlejší a měla kvalitnější výstup než ty, které jsou dnes oficiálně v prodeji, určitě by to se světem 3D tisku značně zatřáslo.