Složitost v jednoduchosti
Možná už jste se setkali s nějakým produktem pocházejícím z 3D tiskárny. A velmi pravděpodobně jste tipovali, že vznikl úplně odlišnými postupy a metodami. Technologie 3D tisku je pro mnoho z nás stále fascinující záležitostí a dodnes jsme plně nepochopili, jak něco takového může v 3D tiskárně vzniknout a jak to může pak tak dobře vypadat i fungovat.
Ale princip je poměrně jednoduchý (i když pro laika je zároveň jeho pochopení hodně složité) – vše se totiž připravuje v digitální formě, neboli počítačově. Pokud se výrobek dobře „naprogramuje“ je pak výsledek perfektní.
Skládání vrstev
Princip 3D tisku je de facto velmi primitivní. V počítači se sice naprogramuje design i funkčnost daného tovaru, ale to, co začne vylézat z 3D tiskárny, zprvu takto vymyšlený výrobek nepřipomíná. Princip 3D tisku totiž tkví ve skládání vrstev. Tiskne neboli tvoří se jedna za druhou, skládají se na sebe a dokonale na sebe nasedají přesně tak, jak mají naprogramováno. Pokud byste výsledný výrobek rozřízli v polovině, tyto vrstvy byste v něm viděli. Ale zvnějšku obvykle viditelné nejsou a výrobek vypadá naprosto dokonale. Jako by vyšel z rukou člověka, nikoliv stroje.
Vznik 3D tisku
Ačkoliv se nám zdá, že 3D tisk je nejnovější technologií dneška, opak je pravdou. Prapředek 3D tiskáren totiž vznikl už v roce 1986. Muž jménem Chuck Hull si v tomto roce nechal patentovat technologii, jíž nazval stereolitografie. Šlo o podobnou technologii, kdy různé předměty byly vytvářeny ze speciálních polymerů, které byly s pomocí UV záření vytvrzovány. Šlo o jakýsi poddruh laserové tiskárny, která ale netiskla papíry, nýbrž trojrozměrné předměty.
Až na konci 90. let byla technologie 3D tisku tak pokročilá, že si tentýž muž založil společnost s názvem 3D System a nabídl veřejnosti nejen své služby, ale i přístroj určený k 3D tisku, jenž pojmenoval jednoduše stereolitografický aparát SLA-1.
Rozmach 3D tisku
Tento prapředek moderních 3D tiskáren je dnes uchováván v muzeu, protože postupnými vylepšeními se došlo k mnohem pokročilejším strojům. Velký pokrok v této oblasti má na účtu Massachusettský technologický institut (MIT), který si v roce 1993 nechal patentovat novou technologii založenou na použití různých práškových materiálů spojovaných s pomocí speciální tekutiny.
Pokrok v novém tisíciletí
Další velký rozvoj zaznamenal 3D tisk po roce 2003, a to zejména proto, že některé z nejstarších patentů vypršely. Nadšenci a vynálezci tak měli doslova volné ruce. A tak se rázem objevila úplně nová technologie nazývaná polyjet. A v roce 2012 vzniklo první 3D pero, které najdete pod názvem 3Doodler.
Vývoj stále ještě není u konce a 3D tisk se brzy nejspíš stane neodmyslitelnou součástí našich životů.
Kde nachází 3D tisk využití v současné době?
- Průmyslová výroba a prototypy - 3D tisk je nezbytným nástrojem v průmyslové výrobě a tvorbě prototypů. Firmám umožňuje vytvářet komplexní prototypy, testovat designy a rychle vyvíjet nové produkty. Tím se zvyšuje efektivita vývoje a snižují se náklady spojené s výrobou prototypů.
- Zdravotnictví a biomedicína - v oblasti zdravotnictví hraje 3D tisk klíčovou roli při vytváření modelů orgánů pro chirurgické plánování, vývoj protéz a ortéz, a dokonce i při tisku umělých tkání. Tato technologie poskytuje inovativní řešení pro diagnostiku a léčbu.
- Aerospace průmysl - v leteckém a kosmickém průmyslu se 3D tisk využívá k vytváření lehkých a pevných komponent. Tato technologie umožňuje složité geometrie, což vede ke snížení hmotnosti a zlepšení výkonu letadel a kosmických lodí.
- Automobilový průmysl - v automobilovém průmyslu nachází 3D tisk uplatnění při výrobě prototypů, personalizovaných dílů a náhradních součástek. Tato technologie umožňuje automobilovým firmám rychle reagovat na změny a inovace v designu a vývoji vozidel.
- Vzdělávání a výzkum - ve vzdělávacím sektoru a ve vědeckém výzkumu se 3D tisk využívá pro vytváření modelů, učebních pomůcek a demonstračních materiálů. Tím se studentům a výzkumníkům poskytuje praktický přístup k učivu a experimentům.
- Stavebnictví a architektura - v oblasti stavebnictví a architektury se 3D tisk používá k vytváření modelů budov, stavby prototypů a dokonce i ke skutečnému tisku stavebních prvků. Tato technologie přináší nové možnosti pro tvorbu inovativních a energeticky efektivních struktur.
- Spotřební zboží a móda - v odvětví spotřebního zboží a módy se 3D tisk využívá k vytváření unikátních designů šperků, oblečení a obuvi. Umělci a designéři mohou vytvářet personalizované kousky, které jsou omezeny pouze jejich vlastní kreativitou.
- Potravinářství a gastronomie - v potravinářském průmyslu se 3D tisk využívá k vytváření originálních a dekorativních prvků pro pokrmy. Některé technologie dokonce umožňují tisk potravin, což otevírá nové možnosti pro kulinářskou kreativitu.
Přečtěte si také Rozmach technologií v 21. století nebo Zpracovatelský průmysl se potýká s problémy