Technologie budoucnosti již zvládne vyrobit zbraň i dámské prádlo: Jak 3D tisk vlastně funguje?
Zkuste si představit, že potřebujete spojit dvě trubky s různými průměry a zrovna ten typ redukce, který byste potřebovali, není nikde k dostání. Potom si ho můžete jednoduše vytisknout 3D tiskem.
Stejně tak máte třeba nějaký nástroj, kde se vám něco porouchá. Dodává se náhradní díl jenom ve formě celé sestavy, což je pro vás finančně značně nevýhodně, a navíc to ani není nutné. Na 3D tiskárně vytisknete jenom tu součástku, kterou potřebujete. Vynikající je také 3D tisk na tisk prototypů různých zařízení. Můžete vytisknout jeden kus a testovat, pak navrhnout změny a vytisknout nový model. Jde o velice operativní technologii, která vhodně doplňuje průmyslová zařízení.
Jak vlastně 3D tisk funguje?
Jeho princip je jednoduchý. Na základě digitální předlohy se vyrábí hotový fyzický model. Tiskne se po vrstvách, které se postupně nanášejí na sebe a buď se spékají nebo taví. Někdy se vytvrzují UV zářením, případně reagují s lepidlem. Obvykle 3D tiskárny fungují jako technologie FDM čili fused deposition modeling.
Do hlavy s tryskou se natlačuje plastová šňůra, která se nataví v trysce a nanáší po vrstvách na desku. Nechybí zde ani tisk tzv. podpor, bez nichž by nešlo zhotovit tvarově náročnější věci. Tyto podpory se následně odstraní nebo odmyjí.
Jaké materiály se užívají nejčastěji?
Většinou termoplastický materiál ABS čili akrylonitrilbutadienstyren. Výhodou je tuhost tohoto materiálu a zároveň jeho odolnost vůči jak nízkým, tak i vysokým teplotám a rovněž vlivu chemikálií. Dalším často užívaným je také PLA čili polyactid acid, kde jde především o to, se dá snadno a rychle zpracovat, ale nebývá tak odolný. Zároveň jde o biologicky odbouratelný materiál.
Vytiskněte si nádobí i poličku
Tisknout se dá například i z keramiky, a to i funkční nádobí. Trysky chrlí směs oxidu hlinitého a křemičitého. Hotové vytištěné nádobí se glazuje a pak vypaluje. Výhodou je, že takto můžete vytisknout různé typy nádobí na přání třeba i s atypickými tvary.
Podobně je možný i dřevěný tisk, respektive z materiálu, který obsahuje třetinu dřevěných vláken či dřevěného prachu a zbylé dvě třetiny již zmiňovaného PLA materiálu. Proměnami tavící teploty se dají na výsledku nasimulovat i letokruhy. Můžete si tak vytisknout třeba dřevěnou poličku do domácnosti.
Model kosti nebo kloubu na míru
Velice široké užití 3D tisku nabízí také medicína. Je tak třeba možné vytisknout kloub přímo na míru pacientovi, nebo model implantátu. Na modelu je možné přesně stanovit techniku operace, což se lékařům výborně hodí. Užitečný je 3D tisk i u zlomenin.
Průmysl je dalším polem pro využití 3D tisku. Dokonce už zhruba polovina průmyslových firem u nás ho využívá nebo plánuje využít. Co od něj očekávají? Hlavně snížení nákladů třeba na prototypy a jejich testování a možnost výroby přímo na míru zákazníkům. Například v leteckém průmyslu se tisknou i komplexní díly.
Nejenom malé baterie
Budoucnost je zcela jistě v tisku elektrotechnických součástek a baterií. Vědci z Harvardu otestovali materiál, který je možné tisknout. Značně se prý podobá lithiovým bateriím. Je naředěný tak, aby prošel tryskou tiskárny a následně uschl a ztuhl.
Různé mikrobaterie mohou nalézt velice široké uplatnění v průmyslu. Další oblastí, kde se tato technologie může velice široce uplatnit, je tisk látek. Příkladem je dámské prádlo z gumovo-latexových polymerů s příměsí bavlny, které vytiskla britská firma Tamicare z Manchesteru.
Testuje se také možnost tisku kovových objektů z prášků obsahujících kov, a i tady je potenciál do budoucna, a to třeba v oblasti kovových mikrosoučástek. Třeba univerzita v britském Sheffieldu zkoušela tisknout z titanového prášku. Existují úspěšné pokusy vytisknout takto třeba i zbraň z kovu. V zásadě je možné 3D tiskem vyrobit prakticky cokoliv, až třeba po auto.
