Návrh, dizajn a výroba prototypu – veľkosériovej či malosériovej – nie je veru lacný špás. Výroba malých sérií, riešení šitých na mieru či originálnych prevedení firmy finančne výrazne znevýhodňuje. Ak je to možné, radšej volia výrobu veľkých sérií, čo je pre nich efektívnejšie. Lenže technológie menia aj tieto ešte donedávna platné pravidlá. Je to najmä 3D tlač, ktorá nielen zjednodušuje a zefektívňuje výrobu foriem a prototypov, ale v kombinácii s robotikou i rozširuje možnosti svojho využitia. Či už je to v stavebníctve, kreatívnom priemysle, dizajne alebo v úžitkovom umení.
Vypracovávanie rôznych foriem dielov, nástrojov, prototypov z kovových materiálov dnes tak nahrádza tlačená výroba z rôznych materiálov (PLA, ABS, Nilon, živice,….). Proces je to rýchly a pomerne lacný. Najmä keď si uvedomíme, že kedysi bolo potrebné diel či výrobok ručne nakresliť, naprojektovať, dať vyrábať na CNC, otestovať. A ak sa nebodaj niekde stala chyba, alebo výsledok nevyhovoval ďalšiemu zamýšľanému procesu či použitiu, bolo treba diel prerobiť alebo urobiť prototyp úplne nový. Cena dielu sa tak dostávala do vysokých čísel a predražovala celú výrobu. 3D tlač toto podstatne urýchlila a finančne zefektívnila. A hoci aj v počiatkoch sa obmedzovala na rozmerovo menšie diely, približne 300 x 300 x 300 mm, konštruktéri sa vynašli. Z malých dielov vyskladali väčšie. Konštruktér nakreslil a tlačiareň cez noc vytlačila bez potreby operátora. Na druhý deň bol diel pripravený. Ak bolo potrebné niečo zmeniť – obrúsiť, orezať, doformovať do požadovaných rozmerov – žiaden problém. S plastom to ide relatívne ľahko.
Robotická 3D tlač posunula hranice
Využitie robotov v kombinácii s 3D tlačou posunulo hranice jej využitia ešte ďalej. Robot dokáže obslúžiť väčší priestor, čím umožňuje tlačiť veľké rozmery. So svojou pracovnou zónou v osiach x, y, z, môže obsiahnuť veľkú oblasť rádovo v metroch. Navyše, na rozdiel od konvenčných tlačiarní, sa môže v priestore aj natočiť a tlačiť pod zadaným uhlom. To robí robotický variant 3D tlače pre prax ešte zaujímavejším.
Vývojári v ABB pre toto pracovné využitie robota vyvinuli špeciálnu nadstavbu k programovaciemu softvéru RobotStudio – 3D printing PowerPack. Spracováva G-kód, ktorý dostane z nadradeného systému, t.j. vývojového prostredia. 3D printing PowerPack dáta prekonvertuje pre robot, nastavia sa parametre tlače a spustí robotickú 3D tlač požadovaného dielca.
Privítajte prosím … betón!
Plast však nie je jediný materiál, ktorým sú dnes roboty schopné „tlačiť“. Aktuálnym materiálom sa stáva aj betón. A tak sa 3D tlač rozširuje postupne aj do stavebníctva. Využíva sa na tlač panelových dielov ako prefabrikátov alebo možno ju využiť aj priamo na mieste výstavby, taktiež v designovom stavebníctve.
Dizajnéri a architekti jasajú
Myšlienka 3D práce s materiálmi neostáva však len pri tlači – teda výrobe dielov, produktov a prototypov z rôznych materiálov. Do popredia sa v súčasnosti dostáva aj 3D opracovanie materiálov: obrábanie, brúsenie, leštenie, frézovanie… Výhodou robota je pritom jeho šesť osí a sférický pohyb. Čím sa dokáže pohybovať v celej sfére a priestore akokoľvek. Na základe automaticky vygenerovaných dát z 3D softvéru a kresliacich programov dokáže jednoducho vyfrézovať zo styrodurov, dreva, kameňa a iných materiálov ľubovoľný tvar. Napríklad aj bustu na výrobu silikónovej formy, ktorá sa potom využije pri odlievaní finálnych výrobkov. Alebo z dreva vyfrézuje požadovaný tvar, formu, do ktorej sa neskôr odlieva. Práve pre tieto schopnosti a vlastnosti sa robot stáva ideálnym pomocníkom dizajnérov, architektov, tvorcov úžitkového umenia. Využívajú ho na tvorbu prototypov, ale aj na sériovú, resp. malosériovú výrobu. Robot dokáže vyrobiť dizajnový dielec, formu, či rovno produkt presne podľa navrhnutého vzoru a na základe dát aj opakovane, v prípade poškodenia pôvodnej formy. Pomáha aj pri hrubom, prácnom a často fyzicky náročnom opracovaní tvrdých materiálov. Dizajnérovi či umelcovi prenecháva priestor pre dotvorenie diela, na uplatnenie jeho umeleckého videnia, rukopisu.
Táto spolupráca tvorivej činnosti človeka, digitálnej techniky a robota otvára priestor ekonomickejšej výrobe jedinečných produktov, dizajnových interiérových kusov – od stoličiek, figurálnych prvkov až po mramorové schodiská, exteriérové inštalácie na zákazku, či reštaurátorské prvky podľa originálnej predlohy.
