Domácí 3D tisk láká kutily a modeláře, běžná rodina ho moc nevyužije, říká odborník

Co dnes dokáží 3D tiskárny, které si můžete sestavit ze stavebnice i sami doma? Jak 3D tisk vlastně funguje? Co musíte umět, když chcete takovou „hračku“ ovládat? Představují palné zbraně vyrobené z 3D tiskáren nějaké riziko, nebo jde o mediální bublinu? Na to jsme se ptali Marka Žehry, vedoucího laboratoře 3D tisku pod Fakultou informačních technologií ČVUT.

Domácí 3D tisk láká kutily a modeláře, běžná rodina ho moc nevyužije, říká odborník
Domácí 3D tisk láká kutily a modeláře, běžná rodina ho moc nevyužije, říká odborník

Můžete popsat princip 3D tisku?

Jde o technologii, která nám umožňuje převod našich představ v digitální podobě do reálného světa. Pomocí 3D tiskárny si můžu vyrobit téměř cokoli, pokud mi nevadí, že to bude z plastu. To platí zejména pro domácí 3D tiskárny, kde výroba probíhá nanášením taveného plastu. Průmyslové 3D tiskárny kromě plastu jako materiál využívají třeba i kovový prášek. U levnějších tiskáren narazíme i na omezení ve tvaru předmětu.

3D tisk

3D tisk je proces, při kterém se vytvářejí trojrozměrné objekty z vhodného materiálu (nejčastěji plast) pomocí specializovaného zařízení (3D tiskárna). Tisk po vrstvách se řídí programovou předlohou v digitální podobě. Jde o aditivní výrobu. Jinými slovy materiál se postupně přidává nanášením vrstev. Narozdíl od obráběcích strojů, kde se z celistvého bloku materiál odebírá, až zbyde jen požadovaný tvar.

Základním principem 3D tisku je rozřezání objektu na více vrstev. 3D tiskárna postupně skládá tyto vrstvy na sebe, abychom nakonec dostali navržený předmět.

Pro jaké oblasti se 3D tisk v současnosti využívá v České republice?

Hodí se pro tvorbu protypů, proto jej hodně používají třeba ve Škodovce na výrobu plastových i kovových součástek do aut, např. ozubených kol do převodovky. Mimo průmysl můžeme najít třeba firmy, které poskytují 3D tisk na zakázku, tedy vyrábějí personalizované předměty.

Třeba kdybyste chtěli vyrobit píšťalku s monogramem, tak při běžné sériové výrobě musíte udělat a prodat aspoň tisíc kusů, aby se vám to vyplatilo. U 3D tisku můžeme počítat s výrazně nižšími náklady, proto není problém vyrobit pouze jeden kus.

Co si myslíte o názoru některých nadšenců, kteří očekávají, že domácí 3D tiskárny budou do 10 či 15 let běžnou součástí domácnosti?

Na jednu 3D tiskárnu do každé rodiny bych to ani v budoucnu moc neviděl. Spíše si najdou cestu do domácností kutilů a modelářů.

Co musím člověk umět, aby mohl používat 3D tiskárnu u sebe doma?

Když si zvládnete 3D tiskárnu sami dát dohromady, stačí vám koupit si stavebnici na její sestavení. Stavebnici pořídíte asi za 15 tisíc. Aby stavění tiskárny neskončilo katastrofou, hodí se umět pájet nebo být manuálně zručný. Člověk by měl taky trošku něco vědět o programování elektroniky do počítače, aby dokázal pak tiskárnu provozovat. Kompletně složené 3D tiskárny můžete koupit v obchodě za zhruba dvacet až třicet tisíc.

Kolik elektrické energie taková 3D tiskárna spotřebuje?

Provoz normální 3D tiskárny se ve spotřebě elektřiny vyrovná klasickému stolnímu počítači.

Co způsobilo nedávný boom 3D tisku, přestože jeho technologie byla známa už od roku 1982?

Technologii nejdříve chránila patentová práva, která vlastnil výrobce 3D Systems. Boom 3D tisku nastal právě až poté, co tato práva vypršela.

Jak vnímáte obavy některých, že díky 3D tiskárnám si snadno doma vytisknete funkční palnou zbraň, když někde na internetu seženete potřebný návrh?

Na domácí tiskárně si můžete vyrobit možná tak plastovou maketu zbraně, protože tiskárny využívající kovový prášek pro výrobu předmětů stojí miliony. Prostě je jednoduší vyřídit si zbrojní pas a zbraň si normálně koupit, než si ji vytisknout v drahé 3D tiskárně. Plastovou zbraň z 3D tiskárny sice pronesete v klidu přes letištní kontrolu, ale pořád vám bude chybět kovový náboj. Navíc kdo se bude pokoušet střílet z plastové hlavně normální kulkou, spíše zraní sám sebe, než aby trefil svůj cíl.

Na výrobu zbraně vám s trochou nadání stačí obyčejný soustruh. Ale zneužití soustruhu pro výrobu zbraní se nikdo neděsí, takže není racionální mít obavy ani z 3D tiskáren. 

K čemu využíváte 3D tiskárny na ČVUT?

U nás na Fakultě informačních technologií pracujeme na tom, aby se zjednodušil software tiskáren. Ideálně aby člověk bez větších znalostí mohl přijít s modelem a jednoduše ho vytisknout.

Jací lidé si k vám chodí tisknout své návrhy?

Nejvíc nás asi navštěvují studenti z vedlejší Fakulty architektury, kteří potřebují vytisknout nějaké své nápady pro prezentaci před komisí. Ale přijímáme i zakázky zvnějšku. Měli jsme tady i člověka, který vyrábí umělé protézy rukou. Sám totiž o obě ruce přišel. Jemu jsme například tiskli prototyp zápěstí. Dále třeba pro studenty medicíny tiskneme třeba modely kostí, protože ty je jinak těžké sehnat.

Pamatujete si ještě, co jste vy sám vytisknul jako první?

První náš výtvor byla ne moc povedená kostka. Hned na to jsme se pustili do tisknutí píšťalky. Bohužel nepískala.

Může se člověk při práci s 3D tiskárnou i zranit?

Já mám ruce popálené skoro pořád. Tisková podložka je zahřátá na 90 až 100 stupňů. Tryska, která nanáší vrstvu materiálu, je zahřátá asi na 220 až 230 °C. Ale když si člověk dává pozor, dá se tomu předejít.

Jak dlouho trvá vytisknutí určitého předmětu. Můžete uvést nějaký příklad?

Třeba píšťalku s délkou 2,5 cm vytiskneme za čtvrt hodiny. Naopak plastová lidská lebka se tiskla 36 hodin v kuse. Není to tedy žádná extrémně rychlá záležitost. 3D tiskárna musí třeba počkat na zchladnutí materiálu, než nanese další vrstvu a tak podobně.

Rozvíjí se výzkum technologií pro 3D tisk ve všech zemích stejně rychle, anebo existují nějaké země, které udávají tempo?

Ve světě patří mezi průkopníky hlavně Holandsko. Výrobci velké většiny komponent do 3D tiskáren pocházejí z Holandska či Německa. Ale ani Česká republika nestojí pozadu. Ve výrobě 3D tiskáren i materiálů pro 3D tisk je na tom český trh poměrně dobře.