3D tisk proniká do dalších oborů, firmy díky němu mohou řešit i nedostatek dílů

Současná ekonomická krize narušila řadu tradičních dodavatelských vztahů. Kvůli válce na Ukrajině přestaly alespoň dočasně některé ukrajinské firmy dodávat díly západním odběratelům, další nemohou putovat z Ruska kvůli sankcím, již předtím se zpožďovaly dodávky z Číny kvůli přetíženým tamním přístavům a výpadkům výroby v továrnách v důsledku karanténních opatření v souvislosti s koronavirem covid-19.

Řadě českých firem tak chyběly jak díly pro výrobu, tak například náhradní díly pro klíčové stroje ve výrobních linkách. Vzhledem k tomu, že další dopady krize se čekají na podzim, a řada menších či ekonomicky slabších zahraničních dodavatelů může skončit úplně, může 3D tisk znamenat pro české firmy jednu z možností, jak si chybějící díly zajistit. „Poslední dva roky ukázaly, jak důležité je umět se přizpůsobit náhlým změnám podmínek. Naučit se těžit z výhod moderních 3D technologií, které přinášejí výrobě až nečekanou pružnost a možnost reagovat doslova ze dne na den,“ připomíná Tomáš Soóky, jednatel společnosti 3Dwiser, českého dodavatele 3D technologií a služeb pro průmysl a výrobu.

Uspora pro údržbu

3D tisk se tak postupně stává využívaným nástrojem při údržbě strojových parků a výrobních linek ve firmách. Možnost vyrobit operativně potřebnou náhradní součástku zabraňuje drahým prostojům a riziku vážného poškození strojů kvůli opotřebení původního dílu. „3D tisk se rozhodně vyplatí. Jak z hlediska nákladů na samotný vytištěný díl, tak z hlediska úspory strojních hodin. V případě poruchy výrobní linky jsme schopni vyrobit náhradní díly, takže prostoje jsou mnohem kratší a náklady nižší,“ připomněl Martin Stričko z farmaceutické společnosti Zentiva.

Na základě zkušeností českých firem využívá 3D tisk k výrobě funkčních i pomocných dílů slovenská společnost Hyundai Transys, která produkuje převodovky, nápravy a autosedačky. „Díky 3D tisku je možné najít řešení, která by bez něj vůbec nebyla možná,“ připomíná Michal Kopták, technický specialista společnosti Hyundai Transys Slovakia a dodává: „3D tisk jsme začali využívat na doporučení našich českých kolegů. Hned od začátku nám pomohl při navrhování dorazů pro přepravu sedaček na přepravních paletách.“

Podle výsledků výzkumu, který publikovala společnost 3Dwiser, v České republice 3D tisk používá na základě posledních dat Eurostatu z roku 2020 více než čtvrtina velkých podniků nad 250 zaměstnanců a každá desátá střední společnost s 50 až 250 zaměstnanci.

Příležitost pro zdravotnictví

Kromě strojírenství či automobilového průmyslu míří 3D tisk i do dalších oborů, například do zdravotnictví, spolu s dalšími inovativními postupy, jako je o mapování lidského genomu, 3D tisk, umělou inteligenci nebo technologie skenování. „V současné době jsou ve vývoji různá čidla, senzory, systémy dodávající léčivo v přesně takové dávce, jakou pacient potřebuje, a další inovace pro personalizovanou medicínu. Tato zařízení jednou přejdou z laboratoří do prototypů a později do výroby,“ popisuje biochemik Vladimír Velebný, zakladatel a ředitel společnosti Contipro.

Svoje inovativní technologie a zařízení umožňující rozvoj personalizované medicíny nabízí Contipro i dalším firmám. „Díky našim technologiím budeme nejen my, ale i další firmy schopné dodávat potřebné materiály a produkty pro personalizovanou medicínu,“ představuje Vladimír Velebný svoji vizi budoucnosti.

Český projekt 3D tisku pro nemocnice získá evropskou podporu

Užití této metody v praxi ukázal nedávno americký chirurg Arturo Bonilla, který dětem, které se narodily s nevyvinutým ušním boltcem, transplantoval letos poprvé v historii na míru vyrobenou náhradu z buněk chrupavky vytvořený na 3D tiskárně. S 3D tiskem má zkušenosti i česká medicína. Letos v červenci lékaři v Ústí nad Labem voperovali pacientovi část pánve vytvořené 3D tiskárnou.

Již před časem schválil Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) k použití tablety léku Spritam vyrobené pomocí 3D tisku. To umožňuje pacientovi podat konkrétní množství účinné látky, navíc se díky specifické struktuře mnohem rychleji rozpouští a tak dodá léčivou látku do těla pacienta dříve než lisovaná tableta.

Dokonalejší technologie

K širšímu využití 3D tisku přispívá i další zdokonalování této technologie. Díly vytištěné na 3D tiskárnách tak mohou splňovat kvalitativní kritéria jako díly vyrobené klasickými postupy. Například nová technologie VLM (Viscous Lithography Manufacturing) využívá pryskyřice dosahující třikrát větší odolnosti vůči nárazu pro tuhé materiály a o 200 krát vyšší pevnosti v tahu ve srovnání s obvyklými pryskyřicemi se standardním složením.

„Má-li být 3D tisk budoucností výroby, podporou lokální produkce, efektivního řízení dodavatelských řetězců a udržitelnosti, půjdou všichni hráči v oboru tímto směrem,“ říká Xavier M. Faneca, generální ředitel společnosti BCN3D, která technologii VLM vyvinula, a dodává: „Chceme ukázat 3D tisk v novém světle tak, aby se stal centrálním bodem výroby.“

Aby firmy i výzkumné instituce ukázaly výrobním společnostem možnosti 3D tisku, stále častěji je prezentují v různých showroomech a předváděcích centrech. Jedno z nich funguje v rámci ČVUT, kde se 3D tisk propojil s dalším perspektivním odvětvím – robotikou. Tamní delta robot se musí naučit řadu operací, které jsou pro něj složité, například nasadit pneumatiku na kolo modelového auta. Pro robot umístěný v předváděcím centru ČVUT vytiskli vědci na 3D tiskárně speciální chapadlo, kterým robot dokáže pneumatiku správně uchopit a založit.

„Využití 3D tisku přineslo kromě rychlosti výroby prototypu a flexibility také další možnosti. Například zmíněné chapadlo má všechny kanály na tlakový vzduch a další potřebné technologie vedeny vnitřkem, protože 3D tisk dovoluje vytvářet velmi složité vnitřní struktury. To posouvá hranice možného designu o velký kus dál,“ uzavírá Tomáš Froněk, vedoucí oddělení průmyslové automatizace společnosti Siemens, která s ČVUT na předváděcím centru technologií Průmyslu 4.0 spolupracuje.

Od čela po sedlo

Podobná centra provozují také další společnosti. „V poslední době jsme u našich partnerů svědky doslova exploze nových 3D technologií a postupů,“ řekl Jan Šmejcký, ředitel společnosti Elvira, která dodává technologie pro 3D tisk, a pokračuje: „Aby výrobní firmy dokázaly držet krok v segmentu aditivní výroby, a tím i svou konkurenceschopnost, chceme jim představit aktuální poznatky a naživo demonstrovat konkrétní přínosy pro jejich podnikání.“

Šlapeme do toho tak, že nás oslovují firmy samy, říkají tvůrci 3D tištěných violoncell

Firmy zaměřené na 3D tisk se prosazují také v soutěžích startupů. V soutěži Creative Business Cup, letos zvítězil startup Sensio s produktem MyCello, který tiskne na 3D tiskárně violoncella na míru svým zákazníkům. „Nápad vznikl za pandemie, kdy jsem jako hudebník potřeboval doma hrát a často to nešlo, třeba kvůli hluku. Napadlo nás udělat elektrický nástroj, který může být zároveň tichý i hlasitý, či třeba extrémně lehký nebo vlastně takový, jaký si ho zákazník přeje,“ říká Jan Tobolík, ředitel společnosti Sensio. Zakladatelé startupu službu plánují rozšířit i na výrobu dalších nástrojů.

Praktickou možnost využití 3D tisku ukazuje také česká společnost Posedla, která vyrábí 3D tiskem sedla na jízdní kola zákazníkům na míru. Další český projekt vytváří metodou 3D tisku domy z betonu.

Dalibor Dostál