Národní centrum kompetence pro průmyslový 3D tisk: Hledání smyslu v materiálu i spolupráci

Ačkoli vzniklo teprve 1. ledna 2023, stihlo rozjet desítky projektů, které mění pohled na 3D tisk v průmyslu i regionu. V Národním centru kompetence pro průmyslový 3D tisk vznikají díky spolupráci vědců a firem výstupy, které rychle míří z laboratoře do praxe. Proč jejich práci sledovat?

Jan Kočí, vedoucí výzkumný manažer Národního centra kompetence pro průmyslový 3D tisk (P3DT) na zázraky přes noc nevěří. Dobře ví, že o úspěchu v rozhoduje každodenní tvrdá práce, dlouhodobé vztahy a ochota spolupracovat napříč obory.

Konsorcium P3DT dnes propojuje téměř třicet partnerů: univerzity, firmy i výzkumná centra. „Koordinovat takhle velkou skupinu lidí není jednoduché. Ale ty pozitivní stránky, hlavně sdílení zkušeností, technického zázemí a know-how, jsou mnohem silnější než překážky,“ říká Jan Kočí.

Založení centra díky projektu Technologické agentury České republiky bylo logickým vyústěním poptávky firem z Libereckého kraje po organizaci, která by komerční vývoj v oblasti 3D tisku (aditivní výroby) koordinovala.

Od odpadu po díly, které jinde nevzniknou

Projekty konsorcia staví mj. na šetrnosti k životnímu prostředí a zelené výrobě. Není proto překvapením, že jedním z vlajkových projektů je výzkum využití odpadního materiálu z 3D tisku.

Slovo si bere Jiří Šafka, hlavní řešitel projektu P3DT: „Vyvíjíme postupy, jak odpad z práškového tisku proměnit na filament pro další aplikace – nebo materiál upravit tak, aby získal nové fyzikální vlastnosti. Povedlo se nám třeba vyvinout feromagnetické polymery. Právě kombinace nápadů a detailní znalosti procesů nás posouvá za hranice laboratoře,“ popisuje.

V rámci dalšího projektu vznikají – ve spolupráci hned s pěti komerčními partnery – náhradní díly a příslušenství pro automobilový průmysl, které na trhu chybějí. „Chceme ukázat, že 3D tisk nabízí cestu k efektivní výrobě součástek na míru. Některé díly si dokonce zákazníci vytisknou sami,“ doplňuje Jiří Šafka.

Podobně se v P3DT přistupuje i k vývoji efektorů – koncových nástrojů robotického ramene. „Hledáme možnosti, jak snížením hmotnosti a úpravou dalších parametrů optimalizovat modulární efektory, třeba pro angulární (kloubové) roboty. Každý detail zde hraje roli,“ přibližuje Jiří Šafka další výzkumnou linii.

Chytré formy a přeshraniční nápady

Možná nejviditelnějším tématem poslední doby je projekt SmartMold. V něm pod taktovkou českých a německých výzkumníků a firem vzniká chytrá forma pro vstřikování.

Do detailu nás uvádí Jan Kočí, vedoucí centra P3DT: „Součástí formy jsou senzory, které v reálném čase sledují teplotu a tlak vstřikované směsi. Na základě získaných dat se proces upravuje tak, aby nevznikaly ‚zmetky‘. Současně vyvíjíme speciální filamenty umožňující řízenou distribuci tepla. Vlastně vymýšlíme formu, která bude sama reagovat na to, co se v ní děje,“ vysvětluje.

Kdy by mohla „chytrá forma“ vstoupit do praxe, má Jan Kočí přesně spočítané: „Na rok 2026 připravujeme první prototyp k testům ve výrobních podnicích. Pokud budou úspěšné, rok 2027 by mohl přinést první průmyslové aplikace. Zásadní je pro nás všechny ekonomická udržitelnost.“

Sdílení know-how a regionální přesah

V Národním centru kompetence pro průmyslový 3D tisk se na vše dívají optikou aplikovaného výzkumu. Proto centrum výsledky svých projektů v maximální možné míře publikuje a komunikuje směrem k odborné i širší veřejnosti. „Je důležité, aby naše poznatky byly skutečně použitelné – bez ohledu na velikost firmy,“ říká Jan Kočí.

Někteří členové centra se zapojili do projektu EDIH Agentury regionálního rozvoje Libereckého kraje, který malým a středním firmám v regionu nabízí digitalizační a inovační služby. Významný je i podíl konsorcia na tvorbě strategií rozvoje průmyslového 3D tisku ve spolupráci s Technologickou agenturou ČR a jednotlivými ministerstvy.

A proč má výzkum v Libereckém kraji smysl? „Právě tady se propojuje průmyslová tradice s novými obory. Region může těžit z rychlého přenosu výsledků do praxe. Přínosy jsou patrné nejen ve výrobě, ale i ve vzdělávání, zdravotnictví, stavebnictví nebo v podpoře start-upů, které rozvíjejí nové přístupy k aditivním technologiím,“ uzavírá Jan Kočí.