Přinese 3D tisk vlnu změn v lodním průmyslu?

Tags: 3D tisk | Aditivní výroba | Autodesk | Člun | Fusi­on 360 | Lodní průmysl | Net­fa­bb | Power­Mill

Člun MAMBO má boky in­spi­ro­va­né moř­ský­mi vl­na­mi, tva­rem při­po­mí­ná plou­tev, která se smě­rem k zádi zu­žu­je, a ve vodě se po­hu­pu­je ladně jako boky part­ne­rů při stej­no­jmen­ném tanci. Toto pla­vi­dlo nicmé­ně není po­zo­ru­hod­né jen svým vzhle­dem – je­di­neč­ný je i způ­sob, jakým vznik­lo. Za jeho zro­dem stojí ital­ský tech­no­lo­gic­ký startup, který člun vy­tis­kl z vlák­no­vé­ho kom­po­zi­tu na 3D tis­kár­ně. Zdá se, že lo­ďař­ství čeká re­vo­lu­ce…

Název člunu je akro­nym slo­že­ný z an­g­lic­kých slov Motor Ad­di­ti­ve Ma­nu­factu­ring Boat (tj. mo­to­ro­vá, adi­tiv­ně vy­ro­be­ná loď). Loď je 6,5 m dlou­há, 2,5 m vy­so­ká a váží na 800 kg a v sou­čas­nos­ti MAMBO kotví v lo­dě­ni­ci Catma­ri­ne na jihu Itá­lie. Zatím se tes­tu­je ve vo­dách Jónské­ho moře, už se ale i před­sta­vil ve­řej­nos­ti, a to v říjnu 2020 na me­zi­ná­rod­ní pře­hlíd­ce lodí v Ja­no­vě. Jeho kon­struk­té­ři se nijak ne­ta­jí tím, jak vzni­kl, na­o­pak: Při­zná­va­jí, že jim 3D tisk umož­nil při­jít s ino­va­tiv­ní kon­struk­cí, jejíž vý­ro­ba by byla tra­dič­ní­mi me­to­da­mi ne­mys­li­tel­ná.

Ruční práci na­hra­dil 3D tisk

Za celým pro­jek­tem stojí spo­luza­kla­da­tel startu­pu Moi Com­posi­tes Gab­rie­le Na­ta­le. Ten v rámci svého pů­so­be­ní na mi­lán­ském po­ly­tech­nic­kém in­sti­tu­tu zkou­má vý­ro­bu kon­ti­nu­ál­ních vlá­ken po­mo­cí 3D tisku. Tato me­to­da při­ná­ší vyšší odol­nost a lepší vlast­nos­ti ma­te­ri­á­lu i nové kon­strukč­ní mož­nos­ti.

Na­ta­le firmu za­lo­žil spolu s Mi­che­lem To­niz­zem a za cíl si dal vy­u­žít vý­sled­ky svého vý­zku­mu ke změně prů­mys­lu, který od­jak­ži­va klade důraz na do­dr­žo­vá­ní tra­dic: lo­ďař­ství. Lodě se vy­rá­bě­jí me­to­da­mi pře­dá­va­ný­mi po ge­ne­ra­ce – zá­ro­veň ale tyto tech­no­lo­gie mají jistá ome­ze­ní. Lo­ďa­ři při vý­ro­bě kom­po­zi­tů stále spo­lé­ha­jí na ruční vrstve­ní ma­te­ri­á­lu. To je po­měr­ně zdlou­ha­vý pro­ces, při kte­rém se do formy vrst­vu po vrst­vě vklá­da­jí kon­ti­nu­ál­ní vlák­na a ná­sled­ně se celý vý­ro­bek vy­tvr­dí.

Lo­ďa­řům, kteří se tra­dič­ní­mu ře­meslu vě­nu­jí, chtě­li To­niz­zo a Na­ta­le člu­nem MAMBO uká­zat mož­nos­ti au­to­ma­ti­za­ce. Díky 3D tisku už ne­mu­sí kon­struk­ce lodi zo­hledňovat ome­ze­ní vý­rob­ní me­to­dy – a tím se ote­ví­ra­jí dveře novým, fas­ci­nu­jí­cím kon­strukč­ním mož­nos­tem. Zá­ro­veň 3D tisk šetří ma­te­ri­ál. V Moi Com­posi­tes při vý­ro­bě člunu spo­ji­li síly hned s ně­ko­li­ka part­ne­ry – a spo­leč­nost Au­to­de­sk pro pro­jekt po­skyt­la apli­ka­ce Fusi­on 360, Net­fa­bb, Power­Mill a ně­ko­lik pro­gra­mů pro si­mu­la­ce.

Ka­ta­ma­rán s jed­ním tru­pem

„Kdy­bychom návrh lodi tak dlou­ho ne­pi­lo­va­li, tr­va­lo by nám její vy­tiš­tě­ní asi tři mě­sí­ce, “ říká Do­mi­nique Müller, od­bor­ni­ce na ma­te­ri­á­ly a vý­zkum­ni­ce z Au­to­de­s­ku, která se na pro­jek­tu od po­čát­ku po­dí­le­la.
Do­mi­nique po­pi­su­je, že než tým při­stou­pil k tisku, vě­no­val 6 mě­sí­ců si­mu­lo­vá­ní toho, jak se člun bude na moři cho­vat při ne­pří­z­ni po­ča­sí. MAMBO kom­bi­nu­je prvky kla­sic­ké jed­no­trupé lodi a ka­ta­ma­rá­nu. To­niz­zo při­zná­vá, že in­spi­ra­cí byla loď Ar­ci­dia­vo­lo s tru­pem ve tvaru pís­me­ne Y, za kte­rou stojí brit­ský lodní kon­struk­tér Re­na­to „Sonny“ Levi. Při po­hle­du na člun ze­pře­du jsou jasně vidět dva trupy, ze­za­du MAMBO na­o­pak vy­pa­dá spíše jako jed­no­trupé pla­vi­dlo. Co se zvl­ně­ných boků týká, šlo spíše o es­te­tic­ké než funkč­ní roz­hod­nu­tí.

De­cen­t­ra­li­zo­va­ná vý­ro­ba

Jakmi­le byl ho­to­vý návrh člunu, mohlo se při­stou­pit k re­a­li­za­ci. Celý pro­ces podle To­niz­za do­ko­na­le ilu­stru­je, jak fun­gu­je de­cen­t­ra­li­zo­va­ná vý­ro­ba – loď totiž vzni­ka­la ve třech růz­ných ze­mích. Od­bor­ní­ci na soft­ware byli z Ně­mec­ka a sa­mot­ný 3D tisk pro­bí­hal v Tech­no­lo­gic­kém cen­t­ru spo­leč­nos­ti Au­to­de­sk v Bir­mingha­mu a v pro­sto­rách start-upu Moi Com­posi­tes v Mi­lá­ně. Vý­ro­ba i ko­mu­ni­ka­ce se ře­ši­ly v clou­du – a i z Mi­lá­na tak do­ve­dl tým kon­t­ro­lo­vat dění v Bir­mingha­mu.

Mohlo by se zdát, že se tím zkom­pli­ko­va­la lo­gis­ti­ka ce­lé­ho pro­jek­tu, toto ře­še­ní ale bylo ne­vy­hnu­tel­né – v Mi­lá­ně totiž ne­mě­li pro tisk do­sta­tek pro­sto­ru a ne­dis­po­no­va­li ani vhod­ným vy­ba­ve­ním. Start-up v té době vlast­nil dvě fixní ví­ce­o­sá ro­bo­tic­ká ra­me­na, ur­če­ná právě pro tisk dílů.

O další část tisku se po­sta­ral třetí robot v Bir­mingha­mu a tis­ko­vé úlohy se tak mohly zpra­co­vá­vat pa­ra­lel­ně. Do­mi­nique Müller už teď plá­nu­je, jak příš­tě vý­rob­ní pro­ces vy­lep­šit: Kdyby tisk ob­sta­ral robot umís­tě­ný na ko­le­jích, celý člun by se dal vy­tisk­nout vcel­ku.

Vy­tiš­tě­né lodní díly se ná­sled­ně pře­pra­vi­ly do měs­teč­ka Mi­g­gi­a­no, které leží v po­my­sl­ném pod­pat­ku Ape­nin­ské­ho po­lo­ostro­va. Tam se loď se­sta­vi­la v lo­dě­ni­ci Catma­ri­ne.

Jed­no­ho dne se možná po­da­ří pro člun zís­kat cer­ti­fi­ka­ci a po­vo­le­ní pro plav­by na ote­vře­ném moři, zatím ale MAMBO slou­ží jako ná­zor­ná ukáz­ka toho, co umí 3D tisk lod­ní­mu prů­mys­lu na­bíd­nout. Uni­kát­ní tvar trupu do­ko­na­le ilu­stru­je to, co v Moi Com­posi­tes chtě­li do­ká­zat už v roce 2018: Kon­struk­té­ři lodí můžou dát volný prů­chod vlast­ní kre­a­ti­vi­tě. Mo­der­ní vý­rob­ní me­to­dy jim totiž umožňují vy­pus­tit na vodní hla­di­nu ja­ký­ko­liv tvar. „Sta­vi­te­lé lodí bý­va­jí spíše star­ší – ře­meslu se vě­nu­je jen hrst­ka mla­dých,“ po­pi­su­je Do­mi­nique Müller a do­dá­vá: „Lo­ďař­ství je po­tře­ba trans­for­mo­vat, jinak celé ře­mes­lo zmizí.“

Zdroj a foto: Autodesk