Aditivní výroba je technologií, která se již v českém průmyslu dobře etablovala. Hojně je využívána zejména při výrobě prototypů. Avšak jde také o technologii, která se zejména v posledních letech výrazně rozvíjí a možností aplikace tak přibývá rychlým tempem. Podle Tomáše Soókyho, výkonného ředitele společnosti 3Dwiser, tak 3D tisk proniká nejen do procesu výroby, ale také do oblasti údržby strojů.
Kde všude lze nyní v průmyslu využít produkty vyrobené na 3D tiskárně?
Prakticky každý podnik, v němž existuje oddělení vývoje, dnes pomocí 3D tisku vyrábí prototypy dílů či celých výrobků. Na nich konstruktéři testují různé vlastnosti od designu přes tvar a ergonomii až po funkčnost. Výroba prototypu pomocí 3D tisku je jednoduchá a dá se realizovat přímo ve firmě, v podstatě na počkání. To výrazně zrychluje proces a snižuje náklady na vývoj.
Čím dál častěji se ale s tištěnými díly setkáváme také přímo na halách, kde jsou součástí různých strojů, robotů a příslušenství. Typicky jde třeba o různé přípravky, jako jsou držáky, úchyty, ale třeba také palety nebo robotická chapadla. Ta se běžně dělají z hliníku, což znamená, že mohou třeba v případě chyby v manipulaci poškrábat či jinak poškodit díl, se kterým operují. Takové chapadlo má navíc samo o sobě vyšší hmotnost a vyžaduje tak nasazení robustnějších robotických ramen. Pokud se však chapadlo nahradí vhodně vyrobeným pomocí 3D tisku, a ze správně zvoleného materiálu, může firma koupit ramena dimenzovaná na menší zátěž a výrazně tak snížit náklady. V progresivních společnostech dnes začíná být samozřejmostí, že se 3D tisk využívá také v oblasti údržby. Firmy si tak například zajišťují plynulý chod výroby.
Předpokládám, že jde o využití nejen v oblasti prevence, ale zejména řešení havarijních situací…
Ano a uvedu vám příklad z praxe. Jedna firma se na nás obrátila s prosbou, zda bychom dokázali v rámci maximálně desítek hodin vyrobit konkrétní díl, který jim praskl na výrobní lince. My jsme díl přes noc namodelovali, pomocí tří technologií vytiskli tři varianty a ráno jim je hotové předali. I když celá tato v podstatě pohotovostní akce vyšla na nižší tisíce korun, dotyčné firmě se to vyplatilo, protože nemuseli zastavit linku. Den výpadku jejich případě představoval milionovou ztrátu. Náhradní díl od výrobce je sice podstatně levnější než námi zhotovený, ale dorazil až za tři týdny. V konečném důsledku tak firma předešla mnohamilionové ztrátě.
Právě v takových situacích spočívá vysoká návratnost. Stačí si porovnat cenu vyrobeného dílu z 3D tisku s dílem vyráběným klasickou metodou od výrobce linky a zohlednit skutečně všechny náklady. Tištěný díl může sice vyjít dráž, ale když víte, že každý den prostoje vás bude stát ohromné peníze, má aditivní výroba jednoznačně smysl. I to je důvod, proč už mají výrobní firmy většinou vlastní 3D tiskárnu a mohou si tak třeba lépe plánovat preventivní údržbu a samozřejmě okamžitě řešit případné problémy, ale i inovace.
Do jaké míry lze dnes 3D tisk využívat třeba s ohledem na bezpečnost; existují již nějaké standardy, které by to jasně definovaly?
Pro aditivní výrobu zatím nejsou definované žádné ISO normy, byť se na nich pracuje. Už jsem viděl i nějaké prvotní návrhy. 3D tisk se tedy zatím používá pouze pro aplikace, které nejsou „business critical“. Když tisknete, materiál se neodebírá, ale přidává, což u plastů trochu mění jeho vlastnosti v různých osách a zatím je zkrátka není možné univerzálně garantovat.
Někteří velcí vývojáři softwaru pro konstruování sice připravují a testují moduly, které by měly umět simulovat mechanické vlastnosti tištěných dílů, zatím však ještě tyto moduly nejsou zdaleka komerčně k dispozici. Znamená to, že tisk z plastů v současnosti nelze používat například pro funkční díly v letadlech, autech či vlacích. Nicméně už existují materiály, které jsou nehořlavé, takže mohou být na palubě letadla třeba jako součást skříněk.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)