Technická univerzita v Liberci představí nejnovější trendy 3D tisku a skenování

Nejnovější trendy v oblastech 3D tisku a 3D skenování a výzkumné možnosti své laboratoře Prototypových technologií představí Technická univerzita v Liberci na mezinárodní odborné konferenci, kterou pořádá ve dnech 10. a 11. listopadu pod názvem 3D trends 2016. Účast již potvrdili vědecké týmy, špičkoví odborníci i zástupci firem z řady zemí – Německa, Polska, Slovenska, Francie, Rakouska. Na půdě univerzity se tak sejdou a propojí své zkušenosti a znalosti jak odborníci z řad vědecko-výzkumných týmů, tak experti z průmyslové praxe. Na akademické půdě si tak své poznatky a zkušenosti budou moci vyměnit vědci, výzkumníci a experti z výrobní praxe.

Rapid Prototyping - Michal Ackerman v laboratoři

Aplikace pro praxi
Takto široce pojatá konference zaměřená na 3D tisky a 3D skenování se v České republice koná poprvé. Na programu jsou přednášky i prezentace řešení konkrétních aplikací s přímým praktickým využitím. „Ukážeme také výstupy, které je možné hned aplikovat v praxi. To bude jistě zajímavé pro firmy, které zvažují využití těchto technologií. Pro nás bude zase přínosné, když se dozvíme, co firmy od výzkumu na univerzitách očekávají a jakou problematiku potřebují řešit,“ řekl Jiří Šafka z pořádající Laboratoře Rapid Prototyping na Oddělení průmyslových technologií z Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace. Dodal, že prezentované výstupy budou zveřejněny v renomovaném recenzovaném časopise MM Science, který je zároveň partnerem konference.

Jiří Šafka

Prezentace technologií
TUL představí případové studie technologií spékání kovových prášků (technologie SLM, DLMS, EBM, atd.) a jejich využití pro různé aplikace. Jedná se o velmi jemné kovové prášky, které se v inertní atmosféře dusíku nebo argonu spékají pomocí laseru. Požadovaný výrobek je sestavován po velmi tenkých vrstvách (v řádu desítek mikrometrů) podle dat získaných z jeho virtuálního počítačového modelu. Tento výrobní postup umožňuje produkci tvarově velmi složitých dílů i výrobků s odlehčenou vnitřní strukturou. „Nejsme svázáni limitacemi konvenčních výrobních technologií a složitost tvaru není pro nás žádnou překážkou. Tento postup umožňuje udělat jakýkoliv díl a přitom výrazně ušetřit stavební materiál a značně redukovat časovou náročnost výrobního procesu. Vybavení naší laboratoře umožňuje komplexní výstupy a široké výzkumné aktivity. Technologií spékání prášku se zabýváme už od roku 2014 a neustále získáváme nové vědecké poznatky, které jsou zajímavé i pro průmyslovou praxi,“ uvedl Jiří Šafka s tím, že přítomnost jednoho z největších dodavatelů této technologie německé firmy SLM Solutions a dalších výrobců podobných technologií (Concept Laser, Renishaw) slibuje kvalitní odbornou diskuzi.

Technologie PolyJet – jedná se o progresivní výrobní metodu, při které je produkt stavěn postupným vytvrzováním vrstev viskózní kapaliny foto-polymerního materiálu pod ultrafialovým zářičem. Foto-polymerní materiál tvoří dvě základní složky. Vzájemný poměr těchto složek je určující pro výsledné vlastnosti materiálu, a zajišťuje tak jejich velkou rozmanitost. Tento postup umožňuje vytvářet díl po velmi tenkých vrstvách (16 mikrometrů), a získat tak model s velmi specifickými mechanickými a fyzikálními vlastnostmi, jako je například pružnost nebo barevnost.

3D tisk

Využití 3D tisku a 3D skenování
Pro sériovou výrobu standardních dílů je 3D tisk příliš drahý. Tato produkční sféra je pokryta konvenčními technologiemi, jako je například tlakové lití kov případně vstřikování či vyfukování plastů. 3D tisk je naopak vhodný pro produkci speciálních dílů v prototypovém nebo malosériovém režimu, což je přesně ten prostor, ve kterém univerzita nabízí podporu a výrobní kapacity svým partnerům. Některé díly se vyrábějí pro různé ověřovací zkoušky materiálů, či ověření geometrické přesnosti a to v různých fázích vývoje prototypu. „Děláme zajímavé a někdy velmi složité věci. Ale většinou se jedná o utajované výstupy, které si firmy chrání jako své vlastní know-how,“ konstatoval doktor Šafka.

Špičkově vybavená laboratoř
TUL má díky dotacím jednu z nejlépe vybavených laboratoří 3D tisku v České republice, která má zájemcům o spolupráci neustále co nabídnout. Laboratoř disponuje například přístrojem Fortus 450 či Objet Connex 500, které jsou široce využívány různými českými i zahraničními firmami, a jsou tak zapojeny nejen do vědecko-výzkumných aktivit, ale jsou využívány i v rámci smluvního výzkumu, což je v naprostém souladu se záměrem efektivního využívání univerzitního vybavení.

Laboratoř spolupracuje s různými pracovišti napříč celou univerzitou, ale i s organizacemi mimo TUL. Díky mezioborové spolupráci vznikla na univerzitě například bionická ruka (Více inromací v článku Student TUL sestrojil protézu ruky, která hýbe prsty).

Laboratoř Rapid Prototyping neslouží jen vědě a průmyslu. Na 3D tiskárně Objet Connex 500 se tiskla řada designových prvků. Před třemi lety zde návrhářka Pavla Podsedníková vytiskla pět párů bot kolekce Instant Shoe, které si obuly modelky na módní přehlídce kolekcí Liběny Rochové. Doktorandka z fakulty textilní Zuzana Hrubošová díky 3D tisku zapracovala do své kolekce oděvů reliéf, který nese praktické informace o oděvu, jako například barvu látky či způsob praní, pro lidi schopné číst Braillovo písmo. Nápad si nechala patentovat. Drobnější projekty si nechávají na 3D tiskárně zpracovat také studenti fakulty umění a architektury.

Přístroj Objet Connex 500 využila i šperkařka Pavla Říhová k výrobě kolekce šperků Flexible. Ve své kolekci šperků využila možnosti dvou-komponentního 3D tisku. Šperky řady Flexible obsahují části tvrdšího a měkčího plastu. Měkčí část byla tvořena velmi flexibilním polymerem, který se svými vlastnostmi blíží pryži, což výrazně zvýšilo komfort nasazování i nošení navržených prstenů Flexible bez nutnosti jejich zmenšování či zvětšování. U 3D tisku zůstává Pavla Říhová, už jako promovaná šperkařka, i nadále. (viz. článek Tiskne prototypy, zvládne ale i módu a šperky).

Složité tvary

Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace
Budova Ústavu byla slavnostně otevřena 10. 10. 2012. Čtyřletý projekt je nejvýznamnější investicí v historii TUL. Název projektu: Centrum pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace. Výše dotace na celý projekt 654, 854 milionů korun. Poskytovatel dotace: MŠMT ze zdrojů ERDF – operační program OP VaVpI a z 15 procent státní rozpočet ČR. Projekt je realizován na Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CxI).

Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace je výzkumné centrum Technické univerzity v Liberci (TUL). Jeho cílem je přispět k rozvoji regionu, tradičně orientovaného na technická odvětví průmyslu. Ústav propojuje laboratoře technických oborů z TUL a jejich spolupráci s významnými subjekty aplikační sféry. Výzkumné programy jsou zaměřené na oblast materiálového výzkumu a konkurenceschopného strojírenství s důrazem na využitelnost výsledků výzkumu a vývoje v praxi. Pro vyhledávání a prohlídku budovy použijte následující odkaz.

Ukázka 3D tisku

CxI nabízí špičkové technologie v oblasti materiálového výzkumu a výzkumu strojírenských technologií. Výzkumná a technologická základna, kterou Ústav disponuje, splňuje nejpřísnější kritéria současných požadavků na výzkum a zároveň slouží jako vyhledávaná podpora komerčním a ostatním subjektům formou zakázek smluvního výzkumu. TUL je dlouhodobě provázaná s průmyslem, což znamená profesionální přístup a zkušenosti klíčových pracovníků k partnerům z průmyslové praxe i výzkumných institucí

Výzkumná činnost – CxI realizuje desítky (MPO, TAČR, Alfa, TAČR Centrum kompetence, projekty 7. Rámcového programu, EUREKA...) Řešené národní granty, kde je TUL v roli příjemce nebo spolupříjemce, představují obrat v desítkách milionů korun.

CxI realizuje desítky zakázek (smluvního výzkumu) - s firmami po celé České republice (Aquatest, ŠkodaAuto a.s., Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) s.r.o., Preciosa, Elmarco s.r.o. Sklopan Liberec a.s., klastr Nanoprogres). Obrat smluvního výzkumu za rok 2015 byl více než 20 milonů korun.

V rámci aplikovaných výsledků byly dále na CxI vytvořeny desítky funkčních vzorků, vznikly zde nové software a certifikované metodiky.

Tiskové materiály Technické univerzity v Liberci