Karbonová vidlice na míru z 3D tiskárny na závodní handbike

Tags: 3D tisk | Handbike | IRONMAN | Jan Tománek | Prusa Research | PrusaLab | Vidlice

Když ně­ko­li­ka­ná­sob­né­mu mi­s­tru světa v Iron­ma­nu Janu To­mán­ko­vi pře­sta­la vy­ho­vo­vat běžně do­stup­ná ře­še­ní před­ní vi­d­li­ce jeho zá­vod­ní­ho han­d­bi­ku, roz­ho­dl se jít vlast­ní ces­tou. Po prv­ních úpra­vách exis­tu­jí­cí vi­d­li­ce se ob­rá­til na Pru­sa­Lab, kde vzni­kl nový návrh od zá­kla­dů. Po­mo­cí 3D tisku bylo možné po­stup­ně ově­řo­vat jeho tvar a funkč­nost ještě před vý­ro­bou fi­nál­ní­ho kar­bo­no­vé­ho dílu.

Vý­sle­dek To­má­nek podro­bil dů­klad­né­mu testu – v době na­tá­če­ní pří­pa­do­vé stu­die měl na nové vi­d­li­ci na­je­to při­bliž­ně 3500 ki­lo­me­t­rů.

Když sériové řešení nestačí

Jan To­má­nek patří mezi nej­ú­spěš­něj­ší české pa­ra­spor­tov­ce. Po ne­ho­dě v roce 2002 se začal vě­no­vat hand­cyc­lin­gu a poz­dě­ji dlou­hé­mu tri­at­lo­nu. V roce 2024 zví­tě­zil ve své ka­te­go­rii na Iron­man World Cham­pi­on­ship na Ha­va­ji. Tech­ni­ka pro něj při­tom není jen vy­ba­ve­ním, které do­sta­ne ho­to­vé do ruky. Dlou­ho­do­bě se ak­tiv­ně po­dí­lí na vý­vo­ji ře­še­ní při­způ­so­be­ných vlast­ním po­tře­bám.

Pří­kla­dem je také Han­di­VAN, spe­ci­ál­ně upra­ve­ná obyt­ná do­dáv­ka pro ak­tiv­ní lidi na vo­zí­ku. Do je­jí­ho ná­vr­hu To­má­nek pro­mí­tl vlast­ní zku­še­nos­ti se spor­tem, ces­to­vá­ním i ži­vo­tem s hen­di­ke­pem. Cílem bylo vy­tvo­řit zá­ze­mí, které po­čí­tá nejen s po­hy­bem člo­vě­ka na vo­zí­ku, ale také s pře­pra­vou hand­bi­ku, lyží, dal­ší­ho vo­zí­ku a dal­ší­ho spor­tov­ní­ho vy­ba­ve­ní.

Po­dob­ným způ­so­bem při­stou­pil také k zá­vod­ní­mu han­d­bi­ku. Nej­pr­ve upra­vo­val exis­tu­jí­cí vi­d­li­ci podle vlast­ních po­třeb. Po­stup­ně ale došel k zá­vě­ru, že další kom­pro­mi­sy už ne­dá­va­jí smysl a vhod­něj­ší bude na­vrh­nout zcela nový díl.

Od digitálního modelu k fyzickému prototypu

V této fázi se do pro­jek­tu za­po­jil Prusa­Lab. Nová před­ní vi­d­li­ce za­ča­la vzni­kat od zá­kla­dů podle To­mán­ko­vých zku­še­nos­tí, po­ža­dav­ků a kon­struk­č­ních ome­ze­ní zá­vod­ní­ho han­d­bi­ku.

Během vý­vo­je vznik­lo ně­ko­lik ite­ra­cí. Nej­pr­ve se tisk­ly menší ma­ke­ty, na kte­rých bylo možné rych­le kon­t­ro­lo­vat zá­klad­ní pro­por­ce a tvar. Poz­dě­ji ná­sle­do­va­ly mo­de­ly v mě­řít­ku 1:1, které už bylo možné osa­dit přímo na To­mán­kův han­d­bi­ke a spo­leč­ně ově­řo­vat ge­o­me­t­rii, umís­tě­ní kom­po­nent a další kon­strukč­ní de­tai­ly.

Právě mož­nost pře­vést di­gi­tál­ní návrh rych­le do fy­zic­ké po­do­by byla pro pro­jekt zá­sad­ní. U kar­bo­no­vé­ho dílu by chyba od­ha­le­ná až po vý­ro­bě formy zna­me­na­la vý­raz­ně slo­ži­těj­ší a draž­ší změny. 3D tisk umož­nil jed­not­li­vé va­ri­an­ty nej­pr­ve vy­ro­bit v plas­tu, fy­zic­ky vy­zkou­šet a návrh podle vý­sled­ků upra­vit.

Pro To­mán­ka bylo zá­ro­veň dů­le­ži­té, aby tato část vý­vo­je pro­bí­ha­la lo­kál­ně v České re­pub­li­ce a na čes­kých 3D tis­kár­nách. Vedle rych­los­ti ite­ra­cí tak měl větší kon­t­ro­lu nad tím, kde se po­hy­bu­jí jeho kon­strukč­ní data a know-how.

3D tisk jako cesta k výrobku na míru

Po do­kon­če­ní a ově­ře­ní ná­vr­hu po­slou­žil vý­sled­ný model jako pod­klad pro další vý­rob­ní fázi. Podle něj byla zho­to­ve­na forma a ná­sled­ně fi­nál­ní kar­bo­no­vá vi­d­li­ce.

Pro­jekt tak uka­zu­je jednu z ob­las­tí, kde může 3D tisk na­bíd­nout pod­stat­ně víc než sa­mot­nou vý­ro­bu plas­to­vé­ho dílu. U vy­ba­ve­ní, které musí re­spek­to­vat kon­krét­ní tě­les­né dis­po­zi­ce, způ­sob po­u­ží­vá­ní nebo velmi spe­ci­fic­ké po­ža­dav­ky jed­no­ho člo­vě­ka, umož­ňuje re­la­tiv­ně rych­le pře­chá­zet mezi di­gi­tál­ním ná­vrhem a fy­zic­kým tes­to­vá­ním.

To je dů­le­ži­té nejen ve vr­cho­lo­vém spor­tu. Stej­ný prin­cip lze vy­u­žít při vý­vo­ji kom­pen­zač­ních po­mů­cek, er­go­no­mic­kých prvků, in­di­vi­du­ál­ně upra­ve­né­ho vy­ba­ve­ní nebo dal­ších pro­duk­tů, u kte­rých uni­ver­zál­ní ře­še­ní ne­mu­sí kon­krét­ní­mu uži­va­te­li vy­ho­vo­vat.

V Prusa­La­bu už po­dob­ný pří­stup vy­u­ží­vá­me i u dal­ších pro­jek­tů. 3D tisk zde není nutně fi­nál­ní vý­rob­ní tech­no­lo­gií. Často slou­ží jako pro­stře­dek, jak návrh rych­le do­stat z ob­ra­zov­ky do ruky, vy­zkou­šet ho v praxi a te­pr­ve poté in­ves­to­vat do fi­nál­ní vý­rob­ní tech­no­lo­gie.

Z dílny rovnou na Mallorku

Ho­to­vá kar­bo­no­vá vi­d­li­ce při­tom ne­do­sta­la pří­liš času na opa­tr­né tes­to­vá­ní. Jakmi­le ji To­má­nek ob­dr­žel, osa­dil ji na svůj han­d­bi­ke a hned ná­sle­du­jí­cí den s ní od­le­těl na tří­tý­den­ní tré­nin­ko­vý kemp na Mallor­ku.

V době na­tá­če­ní pří­pa­do­vé stu­die měl na nové vi­d­li­ci na­je­to při­bliž­ně 3 500 ki­lo­me­t­rů v tré­nin­ko­vém a zá­vod­ním tempu.

Vývoj od prv­ních ná­vrhů po funkč­ní kar­bo­no­vý díl trval při­bliž­ně deset mě­sí­ců. Vý­sled­kem při­tom není jen nový kom­po­nent zá­vod­ní­ho kola. Pro­jekt uka­zu­je, jak může kom­bi­na­ce zku­še­nos­ti sa­mot­né­ho uži­va­te­le, di­gi­tál­ní­ho mo­de­lo­vá­ní a rych­lé­ho pro­to­ty­po­vá­ní umož­nit vznik velmi spe­ci­fic­ké­ho vý­rob­ku, který by se jako sé­ri­o­vý pro­dukt vy­rá­běl jen ob­tíž­ně.

O Janu Tománkovi

Jan To­má­nek je český pa­ra­tri­at­lo­nis­ta a svě­to­vý šam­pi­on v sou­tě­žích Iron­man a Iron­man 70.3. Po do­prav­ní ne­ho­dě v pat­nác­ti le­tech zů­stal na vo­zí­ku. Vedle dlou­hé­ho tri­at­lo­nu se vě­nu­je hand­cyc­lin­gu a vy­tr­va­lost­ní­mu bě­žec­ké­mu ly­žo­vá­ní. V roce 2024 zví­tě­zil ve své ka­te­go­rii na Iron­man World Cham­pi­on­ship na Ha­va­ji. Vedle spor­tu se vě­nu­je také pro­jek­tům za­mě­ře­ným na tech­nic­ká ře­še­ní pro ak­tiv­ní lidi s hen­di­ke­pem, mezi něž patří spe­ci­ál­ně na­vr­že­ný obyt­ný vůz Han­di­VAN.

O PrusaLabu

Prusa­Lab je ex­pe­ri­men­tál­ní a vý­vo­jo­vá dílna spo­leč­nos­ti Prusa Re­search. Po­má­há fir­mám, startu­pům, in­sti­tu­cím i jed­not­liv­cům s vý­vo­jem a pro­to­ty­po­vá­ním pro­duk­tů a tech­nic­kých ře­še­ní. Pro­po­ju­je 3D tisk s kon­struk­cí, elek­tro­ni­kou, di­gi­tál­ní vý­ro­bou a dal­ší­mi tech­no­lo­gi­e­mi.