Ze všech nadcházejících inovací ve vědě je 3D tisk velmi slibnou technologií pro různá odvětví. Teoreticky umožňuje 3D tisk prakticky každému okamžitě vyrábět předměty bez ohledu na jejich množství. Po plném zavedení do společnosti by tato technologie mohla nově definovat potraviny, oblečení, a dokonce i medicínu, jak ji známe. Podívejte se blíže na proces 3D tisku prostřednictvím těchto faktů.

Rychlá fakta
  1. Výrobci očekávají, že v průběhu roku 2020 bude dodáno 6,7 milionu 3D tiskáren.
  2. Boeing ušetřil 3 miliony dolarů díky zavedení 3D tisku titanových dílů.
  3. General Electric očekává, že přechodem na 3D tisk při výrobě ušetří v příštích 10 letech 3-5 miliard dolarů.
  4. Předpovědi tržní hodnoty 3D tisku do roku 2022 činí jen ve zdravotnictví 9,4 miliardy dolarů.
  5. Trh s kovovým 3D tiskem by měl do roku 2026 vzrůst na 6,6 miliardy dolarů.
Zásadní fakta
  1. David Jones poprvé zveřejnil koncept 3D tisku v roce 1974.
  2. Hideo Kodama vyvinul v roce 1981 2 metody výroby 3D plastových modelů.
  3. Bill Masters patentoval první 3D tiskárnu v roce 1984.
  4. Chuck Hull vyvinul stereolitografii rovněž v roce 1984.
  5. Stratasys uvedl na trh první 3D tiskárny FDM v roce 1992.
  6. Fraunhoferova společnost vyvinula selektivní laserové tavení v roce 1995.
  7. Patenty na FDM vypršely v roce 2009.
  8. Výrobci začali vyrábět kovové díly pro konečné použití pomocí 3D tisku v roce 2010.
  9. Filabot vyvinul v roce 2012 nový systém pro výrobu širší škály plastových výrobků.
  10. Benjamin S. Cook a Manos M. Tentzeris vyvinuli v roce 2014 metodu výroby složité elektroniky pomocí 3D tisku.
Zajímavá fakta
  1. 3D tisk se také nazývá aditivní výroba.
  2. Návrhy pro 3D tisk se nejprve vytvářejí pomocí počítačem podporovaného kreslení (CAD).
  3. 3D tisk začínal pouze s plasty, ale vyvinul se i na kovy a keramiku.
  4. Někteří vědci tvrdí, že 3D tisk je předzvěstí další průmyslové revoluce.
  5. Možnost využití 3D tisku k výrobě náhradních dílů studovalo i americké námořnictvo.

Fused Deposition Modeling (FDM) je dnes nejrozšířenější formou 3D tisku.

Fused Deposition Modeling, nazývaný také Fused Filament Fabrication (FFF), tvoří 48 % všech používaných 3D tiskáren. Vytváří tvary vrstvením termoplastu, podobně jako funguje lepicí pistole. Tyto 3D tiskárny obvykle vytvářejí objekty zdola nahoru.

prusa i3, 3d tiskFoto: John Abella z Wikipedie

Stereolitografie využívá pro 3D tisk světlo.

Pro, stereolitografie světlem vyřezává model uvnitř vany se surovinami. Použité suroviny jsou citlivé na světlo a při jeho prosvícení tvrdnou. Světlo suroviny vytvrzuje, zpevňuje je vrstvu po vrstvě a vytváří předmět. Jakmile je každá vrstva dokončena, je zvednuta z vany a po dokončení se objeví celý model.

Selektivní laserové spékání (SLS) je novější metoda 3D tisku.

Jak název napovídá, selektivní laserové spékání vytváří modely pomocí laserů, které spojují práškové suroviny do konečné podoby. Běžnou surovinou používanou při této metodě je nylon. Laser zahřívá nylonový prášek až na hranici tavení, čímž se materiál stává plastickým a tavitelným do požadovaného tvaru. Proces tisku končí, jakmile je model zcela roztavený.

Selektivní laserové tavení (SLM) funguje stejně jako SLS.

Železný prášek, použitelný jako surovina pro 3D tisk SLM.Foto: Anonimski z Wikipedie

Protože obě metody 3D tisku používají lasery, SLM se často označuje jako podtyp SLS. Odborníci však toto zařazení nepřijímají. Při SLM lasery ve skutečnosti taví surový materiál ve vrstvách o tloušťce přibližně 20 mm a teprve poté je svařují dohromady. Při jejich svařování se vytvoří vzor konečného předmětu.

Na rozdíl od SLS se při SLM místo plastů nebo syntetických vláken používá kovový prášek. SLM je vlastně jednou z nejběžnějších metod 3D tisku, která používá kov.

Nejpokročilejší 3D tiskárny mohou používat mnoho druhů surovin.

Většina dnešních 3D tiskáren používá pouze jeden druh surovin, například plast, látku nebo kov. Tisk něčeho z více druhů materiálů nyní vyžaduje, aby se výsledný objekt tiskl po jednotlivých částech. Po tomto zdlouhavém procesu se jednotlivé části spojí dohromady.

Vědci však nyní zkoumají, jak vyrobit tiskárnu, která by mohla používat více druhů surovin najednou. Ačkoli je před nimi ještě dlouhá cesta, lékařská oblast se již těší na konečný návrh. Teoreticky 3D tisk pilulek a dalších léků drasticky sníží výrobní náklady a umožní vyrábět větší množství.

3D tisk se nejprve používal k výrobě nástrojů a prototypů.

Zpočátku byl 3D tisk určen především pro továrny a inženýry, aby mohli efektivněji vyrábět náhradní nástroje a díly. Zpočátku se 3D tisk používal také k výrobě prototypů v měřítku s většími detaily a přesností ve srovnání s jinými metodami.

Teprve v roce 2010 umožnila vysoká poptávka a pokročilejší technologie 3D tiskárnám vyrábět složitá zařízení.

potraviny, 3D tiskFoto: Bernat Cuni z Wikipedie

Vědci se zabývají 3D tiskem potravin.

Zní to jako ze sci-fi filmu, ale je to pravda. Vědci dnes uvažují o 3D tiskárnách jako o zdroji potravin. V současné době jsou možnosti 3D tisku potravin stále omezené a pracují pouze s měkčími surovinami, jako je sýr, čokoláda a sirup. Vědci se však domnívají, že i přes tato omezení je jejich práce slibná.

Vědci vidí v 3D tisku potenciál jako v průlomu pro lidi se speciální dietou a starší lidi, kteří nemohou jíst pevnou stravu. Tuto myšlenku zkoumá i NASA, aby mohla zajistit jídlo pro své astronauty.

Globální značky již vyrábějí oblečení a oděvy vytištěné na 3D tiskárně.

Velká část role 3D tisku v oblasti oděvů spočívá ve výrobě prototypů, jako je dámské spodní prádlo nebo luxusní oblečení, pro módní návrháře. Velké značky, jako je Nike, však již od roku 2020 používají 3D tiskárny k výrobě bot pro hráče amerického fotbalu. Také společnost New Balance používá 3D tiskárny pro výrobu obuvi na míru pro všechny sporty.

Důležitým problémem, pokud jde o 3D tisk, je duševní vlastnictví.

Ačkoli se zdá, že 3D tisk je budoucností, ohrožuje také vynálezce a inovátory. Zainteresované osoby a strany se již vyjádřily k nevýhodám 3D tisku, pokud jde o porušování patentů a autorských práv.

Soudy však mezitím rozhodly, že pokud nejsou 3D tištěné materiály prodávány nebo používány za účelem zisku, pak spadají pod zákonné podmínky spravedlivého užití.

Další možnou nevýhodou 3D tisku jsou zbraně vytištěné na 3D tiskárně.

Pohodlnost 3D tisku umožňuje okamžitou velkovýrobu jakýchkoli předmětů – včetně zbraní. Vláda mezitím vyjádřila obavy z toho, jak to ohrožuje stávající předpisy o zbraních. Zatím je tato problematika stále chráněna stávajícími předpisy.

Například výroba vlastních zbraní je nezákonná, pokud nejste držitelem zbrojní licence. Stejně tak je nezákonné, aby zbraň na prodej vyráběla jedna osoba. Návrhy zbraní, které vlastní Národní střelecká asociace (NRA), podléhají dalším daním a další licenci, než je budete moci reprodukovat.

3d tisk, zbraněFoto: Shanrilivan z Wikipedie

.

Leave a comment

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.