Čeští výzkumníci vyrobí na 3D tiskárně nábytek i z polymerního betonu

A nyní dokončili vývoj experimentálního zařízení pro 3D tisk pomocí robotu. Na projektu spolupracovala i tuzemská společnost VIA ALTA, která má zájem technologii využít v praxi.

„Naše směsi tvoří recyklované termoplasty a plnivo, nejčastěji písek nebo drcené odpadní sklo. Používáme směsi s velkou frakcí, jsou v nich až 4 milimetry velká zrnka. To je pro obyčejný 3D tisk problém, protože běžné průmyslové extrudéry neumí takovou směs zpracovat,“ vysvětlil vedoucí výzkumného týmu David Škaroupka z Ústavu konstruování Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně.

V rámci společného projektu s třebíčskou firmou VIA ALTA proto vědci vyvinuli speciální tiskovou hlavu, která si se směsí umí poradit a umožňuje výrobu z polymerního betonu pomocí 3D tisku. Tiskovou hlavu lze umístit jak na 3D tiskárnu, tak i na robota, kterého se rozhodli využít právě brněnští výzkumníci.

Související

Martin Pokorný

Inteligentní termostatické hlavice umí detekovat i…

Petr Sýkora

Rizika internetu věcí: Chytrou žárovku Philips Hue…

Robot umožňuje naklonění tiskové hlavy, čímž je dosaženo lepšího spojení vrstev. Dále je tak možné vytisknout lépe i složitější tvary, které by na klasické 3D tiskárně vyžadovaly podpůrnou strukturu.

Neméně zajímavý je i materiál samotný. Výhodou polymerního betonu je to, že lze při jeho výrobě využít odpadní termoplasty. „My používáme polypropylen. Jde o odpad především z automobilového průmyslu. Je to čistá, kvalitní, i když odpadní surovina. Zkoušeli jsme pracovat i s PET lahvemi, ale tam nám vznikaly technické problémy při zpracování, proto jsme raději zvolili polypropylen,“ dodal Škaroupka s tím, že termoplasty tvoří necelou polovinu směsi, druhou polovinu tvoří zmíněné plnivo v podobě skla či písku.

Polymerní beton má oproti klasické betonové směsi na bázi cementu i další výhody. „Poměrně rychle ztuhne a jeho mechanické vlastnosti předčí běžný beton,” uvedl Škaroupka. Výsledný produkt je voděodolný a houževnatý, výzkumníkům se proto zdá vhodný třeba na venkovní mobiliář.

Letos získali spolu s firmou další projekt, v němž se budou snažit zvýšit kvalitu a stabilitu výroby a vylepšit tiskovou hlavu, která zatím nemá například automatizované plnění. Vzniknout by měly i další prototypy výrobků.