Pevné výrobky ze 3D tiskáren

8. říjen 2012

Autor nové metody 3D tisku s prototypy strukturně tištěných předmětů|foto:Mark Simons

Propagátoři 3D tisku nám průběžně oznamují, jaké předměty už lze na 3D tiskárnách vyrobit. Ale opomíjejí jeden důležitý aspekt - materiálové vlastnosti takto vyrobených objektů se zatím nemohou kvalitativně rovnat věcem vyrobeným běžnými metodami. Jsou totiž křehčí, méně soudržné a méně pevné.

Metodu pro zlepšení alespoň některých mechanických vlastností výrobků z 3D tiskáren vyvinul Bedřich Beneš, který pracuje jako profesor počítačové grafiky na americké Purdue University. Metoda rozpracovaná jeho týmem spočívá v modifikaci vnitřní struktury vyráběného objektu, je vytvořena tak, aby se posílily strukturních vlastnosti objektu.

Normální 3D tiskárny většinou vyrábějí plné tvary. Prof. Beneš vyvinul počítačový program, který nejdříve odhalí slabá místa objektu a pak automaticky změní tvary uvnitř objektu. Tak se dosáhne co největší pevnosti struktur. Takový předmět pak obsahuje dutiny, výztuhy, podpěry a různá zesílení stěn a spojnic ve zranitelných místech. Objekt zvnějšku vypadá stejně, ale jeho odolnost a pevnost se díky mechanické tvarové optimalizaci podstatně zvýší. Vedlejším důsledkem je navíc velmi podstatná úspora celkem drahého materiálu a také peněz - takto lze ušetřit až 80% materiálu či financí.

Tento nápad ale neřeší další problém, totiž že materiál, který se tvoří stylem “vrstvička po vrstvičce” a vytváří ho hlavice 3D tiskárny, je zpravidla homogenní a neprojevuje často požadované specifické vlastnosti v určitém směru. Proto také třeba běžná sekyra vyrobená v kovozpracujícím závodě bude vždy lepší než sekyra vyrobená současnou 3D tiskárnou.

Zdroj: PhysOrg

autor: Pavel Vachtl