Chcete si vytisknout křeslo nebo auto? A co takhle vytisknout rovnou i dům s garáží a obývacím pokojem? Myslíte si, že jsou to jen sny spisovatelů sci-fi? 3D tisk je ve skutečnosti dostupný jak nám, obyčejným lidem, tak i raketovým inženýrům.

Historie 3D tisku se začala psát již na konci minulého tisíciletí. V roce 1980 zveřejnil japonský inženýr Hideo Kodama nápad, jak pomocí UV paprsků vyrábět předměty ze speciální pryskyřice (látka vzhledem podobná medu, nebo smůle).

Jenže první, kdo si nechal tento nápad patentovat, byl Američan Charles Hull v roce 1986. Další patenty následovaly, a právě díky nim se vývoj a rozšíření 3D tisku v průběhu dalších 20 let zpomalil. Do jisté míry pak tuto malou technickou revoluci brzdí dodnes.

RepRap – replikátoři, množte se!

V roce 2005 však anglický inženýr Adrian Bowyer dostal nápad, že by 3D tiskárna mohla vyrábět součástky, ze kterých by bylo možné postavit repliky původní tiskárny. V roce 2006 pak takováto tiskárna skutečně spatřila světlo světa.

Na rozdíl od jiných inovátorů svůj nápad nepatentoval, ale založil projekt RepRap, kde se každý zájemce dostane zadarmo ke kompletní dokumentaci, podle které si lze sestavit vlastní 3D tiskárnu.

Pokud pak někdo vymyslí nějaké vylepšení, vloží je zpět do projektu, aby s nimi mohli pracovat ostatní. O projektu RepRap lze skutečně hovořit jako o živém organismu, který se vyvíjí a roste.

Díky tomu také roste obecné povědomí o této technologii a 3D tisku jako takovém. V roce 2012 bylo na celém světě prodáno asi 30 tisíc 3D tiskáren, v roce 2014 už to bylo 220 tisíc.

Od banalit k srdci

Ze začátku se tisklo pouze z jednoduchých materiálů, a to jen primitivní objekty. Tisk navíc trval několik dnů. Nicméně díky rozvoji se už v roce 1999 povedlo vytisknout první funkční vnitřní orgán lidského těla, a to močový měchýř.

V roce 2015 se začal prodávat první standardizovaný bioinkoust (materiál z mořských řas), pomocí kterého je možné vytisknout tkáňové chrupavky.

V dnešní době si již pomocí 3D tisku můžete nechat vyrobit náhradní zuby, které budou vypadat přesně jako vaše původní.

Kdybyste potřebovali operaci srdce, může si váš chirurg nechat vyrobit přesný model vašeho srdce, aby se při operaci vyhnul nečekaným překvapením. Tisknou se kloubní implantáty, nebo i celé endoprotézy, které vypadají stejně jako původní originály.

Od svářečky k raketě

Pozadu nezůstává ani automobilový průmysl a mnohé automobilky využívají 3D tisku pro výrobu kovových dílů. Například pro některé díly, které by běžným způsobem nebylo možné vyrobit, využívá Rolls Royce tisk laserem z kovových prášků.

Pomocí tisku z kovového drátu se dnes již tisknou dokonce rakety.

Američan Tim Ellis, jeden ze zakladatelů malé firmy Relativity Space uvádí, že díky 3D tisku ušetří práci několika tisíc lidí, kteří se musejí podílet na výrobě raket standardním postupem používaným již od projektu Apollo.

Současně s úsměvem dodává, že „tento proces také umožňuje společnosti rychle se přizpůsobovat vývoji raket“.

Co takhle opustit planetu?

Doprava materiálu přes nekonečné prázdno meziplanetárního prostoru je náročná a nesmírně drahá. Z tohoto důvodu se při plánování kolonizace našich nejbližších vesmírných sousedů počítá s tím, že se ke stavbě kolonií použijí materiálny přítomné přímo na místě.

NASA při jednom z posledních zásobovacích letů roku 2021 dopravila na mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) práškový materiál se stejnými vlastnostmi, jaké má měsíční prach.

Nyní probíhají pokusy, které by měly ověřit, že budovy z tohoto materiálu budou dostatečně pevné.

V roce 2014 vytiskla posádka mezinárodní vesmírné stanice (ISS) první objekt, tištěný ve vesmíru.

Testování 3D tisku na stanici je prvním krokem k vytvoření funkční „strojírenské dílny“ ve vesmíru, která by extrémně snížila rizika spojená s dlouhodobými misemi, jako je kolonizace Měsíce a Marsu.

Vytiskněte mi třeba dům

Technologie 3D tisku se neomezuje pouze na tisk v halách z polymerů, nebo z kovů. Již v roce 2020 vytiskla největší evropská tiskárna dvoupodlažní dům s užitnou plochou okolo 90 m2, první vytištěný dům stojí i u nás.

Jmenuje se Prvok, ale kvůli zastaralým zákonům musí stát na plovoucím pontonu, a ne na pozemku. Jak je to vlastně s tiskem budov z hlediska technologií?

Tiskárny domů pracují se speciálními betony, kde se jako pojivo používají přírodní vlákna a pro zlepšení vlastností také různé druhy jílů. Tím se ostatně tak trochu vracíme k technikám starým jako lidstvo samo.

Stavba domů z jílu smíchaného s přírodními vlákny v podobě trávy se považuje za jednu z nejstarších způsobů stavby domu – je známa už 9000 let.

Rychle a levně

V oblasti stavebnictví má 3D tisk dozajista zářnou budoucnost. Ostatně zkusme lehce povolit uzdu fantazii a podívat se na to, jak by pořizování takového bydlení mohlo probíhat. Představte si, že máte pozemek a chtěli byste si na něm postavit dům.

Zajdete tedy do kanceláře stavební firmy a ocitnete se ve světě 21. století. Ve virtuální realitě si prohlédnete budoucí dům, domluvíte se na změnách, které si na počítači ihned prohlédnete, a nakonec si dům objednáte.

V dohodnutém termínu na váš pozemek přijede několik nákladních aut, několik pracovníků firmy sestaví rám velikosti domu a během tří dnů váš vysněný 3D tiskem vytvořený a poměrně levný dům stojí. Takovou realitu máme podle všeho na dosah.