3D tisk nebo, chcete-li, aditivní výroba či rapid prototyping je způsob výroby známý již od 80. let. Na rozdíl od subtraktivních technologií, které jsou založeny na odebírání materiálu, je jeho základem postupná výstavba požadovaného tvaru tzv. vrstva po vrstvě.
Na začátku se pracovalo pouze s plasty, které mají nejlepší vlastnosti pro výrobu prototypových komponent, jež se později vyráběly sériově tradičními postupy – odléváním nebo obráběním. Dnes již tento obor vypadá zcela jinak. Díky obrovským možnostem, které nabízí, 3D tisk zažívá nejen v průmyslové sféře nebývalý boom. A dávno už neplatí, že na 3D tiskárnách se tiskne hlavně z pryskyřic a plastů. Zvláště ve strojírenství se dnes stále více uplatňuje tisk z kovů, využívají se ale i keramické materiály a zcela nové materiálové směsi, které otevírají další možnosti posouvající hranice tradičního materiálového inženýrství. Není překvapením, že nejvíce je do tohoto vývoje zainteresován letecký a automobilový průmysl. Nové aplikace se ale intenzivně rozšiřují i v energetice nebo ve zdravotnictví.
„Trh s 3D tiskem měl v roce 2017 hodnotu téměř 10 miliard eur a podle předpokladů v roce 2021 doroste do hodnoty 26 miliard eur.“
Pro 3D tisk kovových strojových součástí se nejčastěji používá tisk z práškového lože (PBF), řízená energetická depozice (DED) nebo aditivní výroba s drátovým obloukem (WAAM). V případě PBF dochází k výstavbě požadované komponenty z prášku vrstva po vrstvě. Tyto vrstvy jsou následně roztaveny a zfúzovány s pomocí laseru. DED je metoda, která nanáší prášek, jenž se nejdřív roztaví laserem, a požadovaný tvar se pak získává spečením této taveniny do požadovaného tvaru. Metoda WAAM nepracuje s práškem, ale modeluje s využitím principů obloukového svařování s drátem, kde právě drát je tím materiálem, ze kterého se vyrábí požadovaný dílec. Tato metoda je extrémně rychlá a v mnoha případech vysoce efektivní. V nedávné době byla tato skupina metod doplněna o jednu zcela novou, o metodu MJF – Multi Jet Fusion, která převzala principy tepelných tiskáren. Práškový materiál se nanáší na základovou desku vrstva po vrstvě stejně jako v případě metody laserového sintrování. Rozdíl je v tom, že plocha, která má být součástí požadovaného dílce, se bezprostředně pokryje vytvrzovacím činidlem, zatímco okolí naopak činidlem, které brání vytvrzení. K vytvrzování se používá vysokoenergetické infračervené záření.
V současné době je již na trhu mnoho různých typů 3D tiskáren. Odlišují se v několika základních specifikacích, mezi které patří energetický zdroj a mechanismus pojení materiálu, stav materiálu a jeho dostupnost, dodávky materiálu a samotná metoda aditivní výroby. Při výběru 3D tiskárny se tedy můžeme rozhodovat mezi laserovými zdroji, elektronovým svazkem, UV nebo IR zářením či obloukovým výbojem. Z hlediska fyzikálního procesu, kterým dochází k vytvrzení materiálu, můžeme volit mezi fotopolymerizací, adhezí, sintrováním, tavením a svařováním. 3D tiskárnu můžeme plnit práškem, kapalinou nebo drátovým či plátovým materiálem. Tisknout pak můžeme z nejrůznějších pryskyřic, z nerezu, z čistého železa, ze slitin niklu, hliníku, titanu či z inconelu, nově dokonce i z čisté mědi, ale také z papíru, sádry nebo z písku.
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
