3D tisku se v Česku daří



Radek Mounajjed je světově uznávaným specialistou na protetickou stomatologii. Jako jediný lékař ze střední a východní Evropy je členem významné Americké protetické akademie AP, která má pouze 85 členů z celého světa.

Jeho ordinace v Hradci Králové je plná technologických novinek. Mezi nimi mají klíčové místo 3D technologie. Ve vilce v klidné čtvrti krajského města je tak možné okusit budoucnost, která Česko spolu s 3D technologiemi jednou čeká. A podle řady šikovných lidí, kteří s 3D pracují nebo je v tuzemsku vyvíjejí, ta budoucnost už není daleko.

Týdeník Euro přináší přehled průkopníků, kteří stojí na startu tohoto rychle se rozvíjejícího oboru v Česku. Radek Mounajjed je na straně těch, kteří 3D technologie denně používají, jeho hvězda září stejně silně jako celý obor. Jak vlastně začal jeho příběh? Jako dítě odešel s rodiči z rodného Česka do Sýrie, kde vystudoval střední a vysokou školu. Pak se vrátil zpět do Hradce Králové a nastoupil jako asistent na lékařskou fakultu.

A když Výbor dobré vůle Olgy Havlové vyhlásil stipendium na stáž do USA, prošel náročnými podmínkami a podnikl v té době už druhou cestu za oceán, aby sbíral zkušenosti. Dostal se konkrétně na prestižní Mayo Clinic do Rochesteru, kde vedle zkušeností nasbíral i důležité osobní kontakty. A poprvé tam viděl 3D technologie.

Po návratu do Česka věděl, že svůj obor, pokud ho chce dělat na špičkové úrovni, nemůže rozvíjet bez investic. Otevřel tedy za čas svou praxi a v roce 2003 koupil první 3D systém, který má dodnes schovaný ve skladu jako vzpomínku. Zuby se ještě tehdy skenovaly mechanicky a dvourozměrný formát se musel konvertovat do třírozměrného. Jednu z prvních odborných publikací na toto téma sepsal Radek Mounajjed paradoxně o chybách onoho systému. Za rok a půl výrobce kritizovaný produkt stáhl z trhu. Ukázalo se totiž, že podobné zkušenosti mají i ostatní lékaři.

Dnes má jeho praxe šest ordinací, docházejí tam i další špičkoví odborníci a otevřeno je dvanáct hodin denně, aby se přístroje zaplatily. 3D technologie udělaly od přelomu milénia obrovský krok dopředu. „Je to úplně nesrovnatelné. Pořád ale vidím, že třeba klasický sádrový nebo silikonový otisk ještě nahradit nedokážou,“ popisuje Radek Mounajjed. Klidně by tak mohl technologie na pár let upozadit a až by byly dokonalé, znovu se k nim vrátit. „Tento obor je ale tak specifický, že musím jít dopředu s ním. Už bych těžko naskakoval zpátky,“ popisuje.

3D technologie jsou ale jen jednou ze součástí ve složité výrobě zubních náhrad. Na některých krocích se ještě podílejí špičkové laboratoře ve Švýcarsku, Německu a finální úprava probíhá ručně pod mikroskopem v Hradci. Kromě samotné výroby se technologie hodí například pro zhotovení cvičného modelu, který poslouží lékaři před chirurgickým zákrokem, 3D se ale hodí i při archivaci (stačí soubor místo odlitku) nebo při konzultaci s experty na dálku, kteří si mohou model vytisknout a konzultovat lékařský postup.

Firma z grilovačky

Trojrozměrný tisk je pro lékařství důležitým oborem. Co pacient, to unikát, a přesně tady má tisk využití. Nemusí jít jen o zuby, ale i o klouby, protézy končetin, obličejové defekty a podobně.

Dalším silným oborem, který umí 3D využít, je automotive. Ne pro sériovou výrobu, tam by efekt ekonomicky nevycházel, ale pro výrobu prototypů, studií či modelů jednotlivých dílů.

A proto se obracíme z Hradce ještě více na východ, do Mohelnice, kde sídlí firma One3D. I její příběh je zajímavý. Začal v létě roku 2014 na rodinné grilovačce, kde dnešní ředitel firmy Tomáš Dokoupil se svým bratrem začali mluvit o aditivních technologiích, se kterými se Tomáš Dokoupil setkal na fakultě. Abychom nezabředli v odborných termínech, je důležité říci, oč v takzvané aditivní technologii 3D tisku jde. Je to zjednodušeně řečeno spékání plastového prášku v jednotlivých vrstvách pomocí laseru.

Už z názvu technologie – aditivní – vyplývá, že se materiál přidává, což je rozdíl oproti konvenčním technologiím, kde se naopak odebírá. „Funguje to následovně: na stavěcí platformu se nanese tenká homogenní vrstva prášku (120 mikronů vysoká), která se následně zahřeje pomocí infrazářičů těsně pod bod tání daného materiálu. Poté laserový paprsek spéká plastový prášek v místech průřezu 3D modelem. Následně se platforma posune o jednu tloušťku vrstvy dolů a celý proces se opakuje,“ popisuje Tomáš Dokoupil.
 
Výhoda toho celého je, že lze vytvářet díly s velmi složitou geometrií, které jsou konvenčními technologiemi nevyrobitelné. Použité materiály mají vynikající mechanické a teplotní vlastnosti, které se velmi přibližují sériovým materiálům. Je tak možné vyrábět nejen prototypy, ale i funkční díly, které se používají v reálných aplikacích. V Česku je tato technologie zatím velmi málo rozšířená, v Mohelnici jsou tak průkopníci oboru.

Přitom mohlo být všechno jinak. Tomáš Dokoupil vystudoval informační technologie na FIT VUT v Brně a také na Masarykově univerzitě a po škole pracoval v Brně ve firmě zabývající se síťovou bezpečností. Jeho bratr toho času studoval Fakultu strojního inženýrství VUT také v Brně. „Já jsem odjakživa chtěl podnikat a připravoval jsem jeden webový projekt, pak jsem si ale uvědomil, že mě sedět za klávesnicí počítače vlastně ani moc nebaví,“ říká Tomáš Dokoupil.

Svého rozhodnutí nemůže litovat. One3D je dnes pod jeho vedením největší firmou ve svém oboru v zemi. Zabývá se nejen tiskem, ale i následnou úpravou, jako jsou například lakování či pokovování dílů.

„Naši zákazníci se ve velkém rekrutují nejen z automobilového průmyslu, kde se jedná o firmy zabývající se hlavně vývojem – světelné techniky, různých komponentů do aut nebo samotné automobilky –, ale také ze strojírenství, elektrotechniky, designu, architektury, medicíny a dalších průmyslových odvětví,“ popisuje. Firma se například podílela na výrobě modelu auta budoucnosti v měřítku 1 : 2, jenž byl určen na výstavu do USA a Indie k prezentaci futuristických trendů v oblasti světelné techniky.

Brýle pro třetí svět

Mezi pionýry 3D tisku patří i česko-americký startup DOT Glasses. Prostřednictvím crowdfundingového portálu Hithit vybral 450 tisíc korun, které mu pomohou na trh přinést velmi levné brýle. Nejde ani tak o Česko. Projekt, který podpořila i Česká rozvojová agentura, se snaží brýlemi zlepšit zrak lidem v zemích třetího světa. A že to funguje, má otestováno už v Angole a na test použila právě 3D tisk. Cena takových jednoduchých brýlí má být pouhý jeden dolar.

Za projektem stojí Švýcaroameričan žijící v Česku Philip Staehelin a také Vojtěch Foukal, který od svých 21 let spolupracoval s Microsoftem a později figuroval v nejvyšších patrech společnosti Nokia. Celý set bude vypadat jako stavebnice. Půjde o sadu s deseti obroučkami, sadou čoček, nástrojem na měření vzdálenosti mezi zornicemi a testem zraku. A až distributor obroučky a čočky s menší marží prodá, bude moci nakoupit další. Do prodeje mají být zapojeni kromě zdravotnických zařízení ve třetím světě a neziskových organizací také tamní obyvatelé, kteří budou brýle prodávat v často nedostupných a chudých oblastech. Brýle nebudou pochopitelně znamenat perfektní zrak pro jejich majitele, ale rapidně zlepší kvalitu jejich života, jak říkají autoři projektu.

Tržby letí vzhůru

3D tisk je obor, který má v Česku velký potenciál. Vychází jednak z průmyslové tradice země, jednak z moderních technologií. Podle viceprezidenta oborového sdružení Klastr aditivní výroby Jana Homoly za to Česko vděčí i českým firmám, které jsou ve světě synonymem kvality v tomto odvětví. Jako příklady firem, které se ve světě proslavily, jmenoval vedle firmy Josefa Průši ještě výrobce strun pro 3D tisk Fillamentum Josefa Dolečka.

„Jméno Prusa je ve světě synonymem pro kvalitní a dostupný 3D tisk. Fillamentum je zase ve výrobě strun pro 3D tisk jednou z nejrenomovanějších firem na světě,“ uvádí Homola. Druhá jmenovaná firma si vede tak dobře, že se momentálně chystá ve Spojených státech budovat továrnu. Peníze na tuto investici získala díky úspěšnému vstupu na burzu.

Homola také upozorňuje na to, že 3D tisk je jedním z nejrůstovějších segmentů v oblasti výrobních technologií, už několik let roste dvojciferným tempem. „Podle zprávy společnosti Wohlers rostly loni celosvětové tržby 3D tisku o 21 procent, tiskáren pro kovový tisk se prodalo o 80 procent víc než v roce 2016,“ doplňuje.

Nejrychleji rostoucím trhem je právě kovový 3D tisk, který dokáže vytvořit bez nutnosti svarů či spojů součástky se složitou vnitřní strukturou. „Společnost GE Aviation vyvíjí v Praze letadlový motor Catalyst. Stane se jedním z prvních motorů, který bude v reálném provozu používat vytištěné díly z kovu. Celkem 855 původních kovových dílů nahradí 12 dílů z aditivní výroby. Už to, že součástku vzniklou technologií 3D tisku lze využít v tak důsledně sledovaném odvětví, jako je letectví, je obrovský úspěch,“ říká Homola.

Největším posunem poslední doby je podle něj fakt, že firmy přicházejí s 3D tiskárnami, které umožňují tisknout kovové díly za dostupnější ceny, než tomu bylo doposud. „Pokud se 3D tisk stane použitelným pro sériovou výrobu, bude to znamenat velký posun,“ dodává viceprezident Klastru aditivní výroby.

Převzato z týdeníku Euro, Autor: Petr Weikert, foto: Tomáš Novák, Martin Pinkas.