03_2022NO. Tretia dimenzia dizajn:cre:umtlače S láskavou podporou Tlač seriálu Dizajn:Cre:Um 3/2022 je realizovaná na papieri GardaMatt Art 130g- GAM130/450X640U, 2500H od spoločnosti Europapier V spolupráci
Slovenské centrum dizajnu otvorilo 4. mája 2022 vo svojej Galérii dizajnu Satelit výstavu s názvom MATERIALISTI zameranú na materiály ako organickú súčasť dizajnérskej tvorby. Jadro kurátorskej koncepcie tvorí výber vzoriek štandardných aj experimentálnych materiálov z Knižnice materiálov LOMA. Výber je doplnený predmetmi zo zbierok Slovenského múzea dizajnu, ktoré ukazujú využitie reaktoplastov, termoplastov, hliníka či laminátu od prvej polovice 20. storočia až po najnovšie objekty z rôznych, často experimentálnych materiálov od súčasných dizajnérov zo Slovenska, Čiech aj Rakúska. Časť výstavy je venovaná 3D tlači ako technológii, ktorá vďaka svojim materiálovým aj výrobným možnostiam patrí k obľúbeným nástrojom súčasných dizajnérov. Možno tu vidieť ukážky výrobkov z rozličných materiálov vyrobené rôznymi metódami 3D tlače. Časť z nich SCD na výstavu získalo od prototypovacieho štúdia TVAR Open Creative Hub (TVAROCH) a firmy Rapidnext, s. r. o. Za oboma stojí vyštudovaný priemyselný dizajnér Matej Korytár, ktorý sa 3D tlači venuje od roku 2013. V nasledujúcom rozhovore nám prezradí viac o možnostiach 3D tlače, projektoch, ktorým sa venujú, a o svojich začiatkoch v tejto oblasti.
1 2
2 dizajn:cre:um
dizajn:cre:um 433
4 dizajn:cre:um
65
sám. Vo svete existovalo do 10 firiem, ktoré vlastnili väčšinu patentov na iné technoló gie 3D tlače a ponúkali hlavne priemyselné zariadenia. Tie boli však pre širšie rozšírenie cenovo nedostupné. U nás na Slovensku, aspoň pokiaľ viem, bola rozšírená hlavne prášková tlač z tzv. sadrového kompozitu, ktorá tlačila aj farebne. Momentálne sa táto technológia využíva veľmi málo. Aj na tom vidno, ako sa rýchlo menila technológia a to, čo funguje dnes, zajtra vôbec nemusí. Okrem toho, že som chcel vlastný produkt, ktorý však doteraz neexistuje, som videl priestor na ponúkanie 3D tlače ako služby. Bavilo ma vzdelávať sa v tejto oblasti a to, čo som zistil, som šíril ďalej na stránke Tva roch. Pomohlo mi aj to, že som sa predtým venoval grafickému dizajnu a navrhovaniu webov a vedel som si sám zabezpečiť online prezentáciu. Videl som, že pre niektoré firmy to bola len doplnková služba, nevenovali sa tomu naplno. Ja som to chcel úzko špecifi kovať a jasne komunikovať.
Na začiatku som tím tvoril len ja a jedna tla čiareň, ktorú som mal doma v izbe. Asi do pol roka som sa zoznámil s Dávidom Gullom, ktorý mal podobné zmýšľanie a mal už aj vy budované meno v oblasti animácie. Vďaka nemu dostala 3D tlač prvé miesto na Panskej ulici v Bratislave a spolu sme založili s. r. o. Takto sme fungovali asi rok a pol. Potom sme sa však nezhodli na smerovaní a začal som sa tomu venovať sám. Chvíľu som fungoval v priestoroch bratislavského hackerspacu Progressbar v Starom Meste na Michalskej, za čo som im vďačný. Tu mali pre 3D tlač nad šenie a tiež skladali vlastné 3D tlačiarne. Žiaľ, dnes už hackerspace nefunguje, ale snáď niečo podobné v Bratislave vznikne. Neskôr som si našiel znova vlastný priestor a s narastajúcim počtom zákaziek som musel začať rozmýšľať aj nad prijatím ľudí do tímu. (Musel som sa naučiť spolupracovať a dôverovať druhým. :) Bolo to zaujímavé, pretože veľa ľudí s 3D tlačou nema lo skúsenosti a nájsť „hotového“ skúseného človeka v tejto oblasti nebolo úplne ľahké.
TVAROCH ste založili v roku 2013. Aká bola prvotná idea a kto tvoril počiatočný tím? Všetko sa to začalo jednoducho, bez veľ kého plánovania. Kúpil som si 3D tlačiareň a netušil som presne do čoho idem. Bol som očarený tou technológiou, s ktorou som sa stretol počas štúdia dizajnu na STU. Ako vyštudovaný priemyselný dizajnér som chcel mať vlastný produkt, ktorý by som si navrhol a potom aj vyrábal. Predstava bola jedna vec a realita druhá. V tom čase vznikali prvé dostupné 3D tlačiarne a firiem, ktoré sa tomu venovali, bolo veľmi málo. Väčšina no vých tlačiarní a firiem stavala na opensource projekte Rep-rap, ktorý mohol vzniknúť aj vďaka tomu, že v 2009 expirovali patenty na FDM technológiu (pozn. FDM je skratka Fused Deposition Modeling, označuje proces nanášania materiálu v tenkej vrstve). Tieto prvé 3D tlačiarne boli naozaj náročné na používanie a vôbec nebolo toľko informá cií ako teraz. Človek si to celé musel odkrútiť
Najčastejšie teda v priemyselnej výro be, kde sú to rôzne prípravky, časti liniek alebo kryty. Sú to však aj produkty pre bežných koncových užívateľov. Produk ty, pri ktorých je výhodou, ak sú presne navrhnuté, personalizované pre klienta a vychádzajú z jeho proporcií tela. Ta kými produktmi sú napríklad okuliare, rôzne ochranné pomôcky alebo náčinia pre športovcov, či špeciálne zdravotnícke Aditívnepomôcky.technológie sa za posledných 10 rokov veľmi vyvinuli. Stroje sa zrýchlili a stali sa spoľahlivejšími. Je stále viac ma teriálov, ktoré je možné spracúvať a vzni kajú aj také, ktoré sa inými technológia mi ani spracovať nedajú. Napríklad rôzne plastové alebo kovové kompozity. Kvalita výrobkov je čoraz vyššia a veľmi podstatné je, že sa znižuje aj cena. 87
dizajn:cre:um 5
Aké boli vaše prvé zákazky? Zákazky boli rôzne, ľudia skúšali, čo sa dá vyrobiť a ako to vyzerá. Boli jednoducho zvedaví. Bolo to v podstate podobné ako dnes, od priemyselných súčiastok až po umelecké objekty s tým rozdielom, že dnes je toho omnoho viac a ľudia často vedia, čo chcú. Je lepšie povedomie o 3D tlači. Veľmi ma bavilo rozmýšľať nad tým, ako ich požiadavky vyrobiť a nájsť riešenie. Mnohí si to odskúšali a kúpili si vlastnú tlačiareň alebo rozbehli svoj vlastný biznis v tejto oblasti. Aké typy zákaziek dominujú dnes? To, čo ma naozaj vždy fascinovalo a naj viac bavilo je, ako využiť 3D tlač v dizajne a následne vo výrobe, aby sa stala pro dukčným nástrojom. Na začiatku sa po užívala 3D tlač hlavne na prototypovanie a vytvorenie fyzického modelu nejakého návrhu, ktorý sa sériovo vyrábal napríklad vstrekovaním alebo obrábaním. Dnes sa stále viac 3D tlač využíva ako technológia na výrobu koncových finálnych produktov.
sa netlačia na lacných tlačiarňach. Mate riálom je plastová struna, ktorá sa taví v hlave a následne ukladá (technológia FDM). Je to síce dostupné, ale náročnejšie na návrh a kvalita výstupu nezodpovedá štandardom koncového výrobku, na aké je zákazník zvyknutý v obchodoch. Zaují mavejšie je spekanie plastového prachu laserom alebo iným zdrojom tepla. Veľkou výhodou je, že pri tomto type 3D tlače netreba robiť tzv. podporné štruktúry, túto funkciu nahrádza nevytvrdnutý prach. To umožňuje väčšiu voľnosť pri navrhovaní. Ďalšími výhodami sú lepší povrch, detail a napojenie jednotlivých vrstiev. Najrozší renejším materiálom v tejto technológii je PA12 (polyamid) a jeho varianty PA11, PA6 a rôzne kompozity s hliníkovými alebo sklenenými vláknami. Z môjho pohľadu veľmi zaujímavým materiálom je prachové TPU (termoplastický polyuretán). Je to flexibilný materiál pripomínajúci tvrdú gumu. (obr. 9.)
9 10 Všetky tieto faktory, zmeny trhu a roz rastanie sa firmy viedli aj k zmene jej názvu a smerovania. Od značky Tvaroch, ktorá bola, keď to zjednodušíme, viac umelecky ladená, k firme Rapidnext, ktorá je zameraná na priemyselnú 3D tlač, sériovú výrobu, veľkoformátovú 3D tlač a kovovú 3D tlač. Sú to desaťtisíce výtlačkov a od roku 2013, odkedy vedieme evidenciu, je to viac ako 2 870 zákaziek. Myslím si, že potenciál technológie nebol ešte naplnený, aj keď sa to dá povedať o mnohých technológiách a budeme vi dieť zmenu v dizajne mnohých produktov. Momentálne sa 3D tlač často využíva na výrobu produktov, ktoré boli pôvodne na vrhnuté pre inú technológiu. Je to však neefektívne. Pri návrhu treba myslieť už aj na samotný proces výroby a keďže je to stále relatívne nová technológia, mnohé návrhy s tým nepočítajú. Súvisí to s tým, že konštruktéri a dizajnéri nemajú toľko skúseností a nevedia správne využiť adi tívnu technológiu. Rovnako ako v našich začiatkoch, aj dnes sa snažíme klientov usmerniť, pomôcť s výberom technológie, materiálu alebo im poradiť ako optimali zovať ich návrh. Ak však je ich návrh určený napríklad na obrábanie, radi im zabezpe číme aj tento typ výroby, keďže okrem 3D tlačiarní máme aj CNC obrábacie stroje. Zistili sme, že obrábanie tu jednoducho stále bude mať svoje miesto a na niektoré typy produktov je ideálne. S akým materiálom najčastejšie pracujete? Aké sú jeho výhody a na aké typy realizácií je naj vhodnejší? Vo všeobecnosti najbežnejšie pracujeme s plastami. Je to dané aj tým, že samot ný materiál je lacnejší a dostupnejší než napríklad tlač kovu. Je však veľký rozdiel v spôsobe spracovania. Pre väčšinu ľudí sú známe plasty, ako PLA alebo PETG, ktoré
6 dizajn:cre:um
S akými typmi realizácií vás oslovujú dizajnéri, umelci a ar chitekti? Dizajnéri nás oslovujú hlavne s prototy povou výrobou svojich produktov. Mnohí z nich majú už aj vlastné 3D tlačiarne a vedia s nimi pracovať. Preto nás mo mentálne oslovujú vtedy, ak potrebujú kvalitnejšiu tlač, veľkorozmerovú tlač alebo špecifický materiál, ktorý nie je bežne dostupný. Podobne je to aj pri architektoch. Mnohí majú v ateliéri jednu – dve tlačiarne, ale ak potrebujú spraviť väčší model, napríklad na súťaž, a nes tíhajú si ho sami vyrobiť, oslovia nás. Alebo ak potrebujú model vo vyššej kva lite a veľkosti. Pri umelcoch je to veľmi pestré, často experimentujú, napríklad chcú kovovú tlač alebo mikrotlač. Pri vy tváraní sôch môže slúžiť vytlačený model zo živice ako podklad pre odlievanie. V čom vidíš najväčší potenciál 3D tlače do budúcna, ktoré jej mož nosti ťa najviac zaujímajú?
S akými ďalšími materiálmi a typmi 3D tlače pracujete? Určite najzaujímavejšia je tlač z kovu, ktorá sa robí buď spekaním veľmi čis tého jemného kovového prachu alebo sinterovaním kompozitu kovu s nízkym obsahom polyméru. Tento kovový mate riál je drahší než napríklad materiál na obrábanie, ale technológia umožňuje výrobu zložitejších tvarov, ktoré by boli inak robené z viacerých častí a šetrí sa aj materiál. To bude viesť k zmene di zajnu a v budúcnosti budeme môcť viac pracovať s odľahčenými organickými štruktúrami. (obr. 10.) Pomerne veľký vývoj zaznamenali živi cové materiály vytvrdzované svetlom s rôznou vlnovou dĺžkou, najčastejšie však v UV spektre, ktoré nesie vyššiu energiu ako viditeľné svetlo. Zdrojom tohto svetla je laser, projektor alebo displej. Pri výrobe materiálov je možné nasimulovať rôzne mechanické vlast nosti.
dizajn:cre:um 7
1113 14 1215
Najväčší potenciál aspoň vo výrobe / prie mysle vidím v sériovej výrobe, v kovovej tlači a vytváraní personalizovaných produktov. Veľkou oblasťou využitia je medicína cel kovo, ale tejto sfére sa nechceme venovať vzhľadom na to, že si to vyžaduje vlastnú expertízu. Samozrejme, vieme vyrobiť aj medicínske pomôcky, ale na ich navrhovanie sú potrebné špecifické vedomosti. Zaujímavé je sledovať, ako sa technoló gie vyvíjajú a pribúdajú stále nové stroje a materiály. To mení celé zabehnuté vý robné reťazce a prináša nové možnos ti. Treba povedať, že 3D tlač prináša do výroby aj ekologický aspekt, pretože sa spotrebúva len toľko materiálu, koľko je nutné na výrobu produktu, a zvyšok sa dá znova využiť. Okrem toho netreba robiť formy alebo iné prípravky ako pri iných technológiách. Vyrobí sa len toľko, koľko je potrebné. Nevytvára sa tak tovar do zásoby, ale podľa požiadaviek trhu. Opäť sa nemusí vyhadzovať prebytočný tovar, ak už je zastaraný, šetrí sa na skladových priestoroch a preprave.
13 Diel nasávania, materiál titán Ti6Al4V Gr.5, technológia DMLS.
2 Výstava MATERIALISTI v Galérii dizajnu Satelit / Slovenské centrum dizajnu.
7 Sériová výroba držiakov na elektroniku, materiál PA12, technológia MJF.
12 Veľkoobjemová / veľkoformátová 3D tlač modelu pľúc vysokého 70 cm, kombinácia materiálov PA12 a transparentná živica + povrchová úprava, technológie SLS a SLA.
9 Ukážka Flexible Gaming, TPU spracovaný technológiou SLS. Autor: All Design Lab
5 - 6 Časť motora mlynčeka kávovaru, materiál PA12, technológia MJF.
16 Výstava MATERIALISTI v Galérii dizajnu Satelit / Slovenské centrum dizajnu.
Autor: študent SjF STU Andrej Letko
4 Model časti Ružinova 100 x 140 cm, kombinácia technológií.
8 dizajn:cre:um Knižnica materiálov LOMA Knižnicu materiálov LOMA založilo SCD v roku 2019 ako jeden z výstupov projektu Dizajn a inovácie. Cezhraničná spolupráca inštitúcií dizajnu v digitálnej dobe, ktorý bol realizovaný vďaka podpore z EFRR, programu spolupráce INTERREG Slovenská republika – Rakúsko 2014 – 2020 Knižnica materiálov je prístupná verejnosti a SCD ju naďalej rozvíja. Až do 10. júla je súčasťou výstavy MATERIALISTI v Galérii dizajnu Satelit na Kollárovom námestí. Bližšie informácie o výstave aj samotnej Knižnici materiálov sú dostupné na webovej stránke SCD 16 Obálka Sériová výroba držiakov do priemyslu, materiál Nylon CF15 Carbon, technológia FDM.
10 Ukážka odľahčenej kovovej štruktúry z hliníka vyrobenej technológiou DMLS.
8 Model výťahovej šachty, firma TREVA, materiál PLA, technológia FDM.
14 Veľkoobjemová / veľkoformátová 3D tlač hlavica stĺpu 50 x 50 x 40 cm, materiál PLA, technológia FDM.
15 Ocenenia pre umelcov v súťaži VIVA MUSICA! FESTIVAL GRAND PRIX 2017.
11 Model terénu 100 x 50 cm, časť Banskej Bystrice, Sásová.
3 Model prestavby vily v Bratislave, BOUDA MASÁR architekti, živica, technológia SLA.
