Systém Mantis. Kredit: Rosotics.

Aditivní výroba z kovů nabízí pozoruhodné možnosti, především pokud jde o tvary, které jsou nedosažitelné tradičními postupy zpracování kovů. 3D tiskárny sice nejsou tak rychlé jako standardní průmyslová výroba, ale například v rychlosti tvorby nových typů objektů vyráběných v malých počtech už prakticky nemají konkurenci.

Mnohé dnešní systémy 3D tisku z kovu využívají lasery, jimiž spékají práškový kovový materiál. Jak ale uvádí zakladatel a výkonný ředitel arizonské společnosti Rosotics Christian LaRosa, s laserovými 3D tiskárnami se pojí řada problémů. Jejich náplně, tedy práškové kovové materiály jsou stále dost drahé a často také nebezpečné. Například práškový titan je výbušný.

Christian LaRosa uprostřed. Kredit: Rosotics.

Ještě horší je, že laserové systémy nejsou příliš efektivní, pokud jde o přeměnu dodané energie na teplo potřebné ke zpracování kovu. Při laserovém 3D tisku velkých kovových objektů by bylo nutné zajistit výkonné zdroje energie. Problém je i v tom, že lasery jsou samy o sobě nebezpečné. I odražený laserový paprsek 3D tiskárny může někoho oslepit. Laserový 3D tisk rovněž obvykle vyžaduje následné tepelné zpracování, což znamená, že lze tisknout jen tak velké objekty, jaké se vejdou do příslušné zařízení.

Rosotics nabízejí pozoruhodnou alternativu, která zahrnuje rychlý, snadný a levný 3D tisk velkých kovových objektů. Vyvinuli nový typ tiskové hlavy pro 3D tiskárnu, které říkají Mantis. Tahle Kudlanka zahřívá kov velmi efektivně, prostřednictvím indukce, bez nutnosti následného zahřívání. Jde o tisk rychlou indukcí RIP (Rapid Induction Printing). V porovnání s laserovým 3D tiskem kovových objektů využívá energii mnohem účinněji a díky unikátní technologii dokáže pracovat i s kovy, které nejsou feromagnetické, a tudíž je nelze přímo ovlivnit indukcí, jako například s hliníkem.

Mantis vytiskne i velké nosné rakety. Kredit: Rosotics.

3D tiskárna Mantis již pracuje s ocelí a hliníkem, ale měla by zvládnout řadu různých typů kovů. V podstatě každý kov, který je komerčně dostupný v podobě drátů. Mantis používá jako materiál pro tisku dráty o průměru 1 až 10 mm, ale podle LaRosy to lze v případě potřeby snadno upravit pouhým rozšířením tiskových trysek.

Rosotics postavili svůdně zelený prototyp systému Mantis, který dokáže tisknout objekty o šířce asi 8 metrů a výšce přes 6 metrů. 3D tiskárna má k dispozici 3 tiskové hlavy, s nimiž zpracuje celkem zhruba 50 kilogramů kovu za hodinu. Mantis lze připojit k běžné 240V zásuvce, která poskytne potřebnou energii. Tisk probíhá v normálním prostředí a nepotřebuje vakuum či něco podobně problematického.

Jak se pyšní LaRosa, systém Mantis je obzvláště vhodný pro strukturální aplikace, jako jsou rakety, včetně těch velkých, nebo třeba tanky. Vytiskne prý jakoukoliv strukturální komponentu, kterou potřebuje kosmický nebo letecký průmysl. Stejně dobře se uplatní při tisku struktur pro energetiku nebo třeba námořní průmysl. Rosotics letos v říjnu spouštějí tisk pro zákazníky v areálu pro pokročilou výrobu na Falcon Field Airport v Arizoně. Čekejte velké věci.

Video: Startup NASA Feature Series: Rosotics, Inc.

Literatura

New Atlas 24. 3. 2023.