Vplyv technológie 3D tlače s konopným vláknom

V posledných rokoch pokrok technológie 3D tlače urýchlil transformačný posun v rôznych odvetviach. Z nového konceptu sa rýchlo vyvinul na pravidlá meniacu inováciu vo výrobných procesoch, vývoji produktov, zdravotnej starostlivosti a ďalej. V tomto blogu chceme priblížiť vplyv technológie 3D tlače, jej aplikácie v rôznych sektoroch a jej potenciál formovať budúcnosť výroby.

Pre Konopnicu má nesmierny význam použitie biologicky rozložiteľných materiálov spolu s konopným vláknom, čo je umožňuje vo vlastnej réžii vytvoriť produkty jedinečného prevedenia pri ekologickejšej výrobe. 

3D tlač, známa aj ako aditívna výroba, vo svojej podstate zahŕňa vytváranie trojrozmerných objektov vrstvu po vrstve z digitálneho modelu. Na rozdiel od tradičných subtraktívnych výrobných metód, ktoré vyrezávajú alebo odrezávajú materiál, 3D tlač vytvára objekty vrstvu po vrstve s použitím materiálov, ako sú plasty, kovy, keramika alebo dokonca živé bunky. Tento prístup po vrstvách umožňuje zložité dizajny a kustomizáciu [prispôsobenie], čo prináša revolúciu vo výrobnom procese.

Aplikácie 3D tlače v rôznych odvetviach

Výroba a prototypovanie: 3D tlač umožňuje rýchle prototypovanie, čím sa znižuje čas a náklady spojené s tradičnými metódami prototypovania. Táto technológia umožňuje inžinierom a dizajnérom rýchlo iterovať, testovať dizajny a vykonávať úpravy bez rozsiahleho prestavovania, čím sa urýchľuje cyklus vývoja produktu.

Zdravotníctvo a biotechnológia: V zdravotníctve 3D tlač uľahčuje vytváranie implantátov, protetiky a anatomických modelov špecifických pre pacienta. Zdravotnícke pomôcky prispôsobené jedinečnej anatómii jednotlivca, ponúkajú vylepšenú funkčnosť a pohodlie. Okrem toho výskumníci skúmajú biotlač, ktorej cieľom je tlačiť tkanivá a orgány pomocou živých buniek, čo má potenciál pre personalizovanú regeneratívnu medicínu.

Letectvo a automobilový priemysel: tieto odvetvia si osvojili 3D tlač s cieľom vytvoriť ľahké, zložité diely, ktoré zvyšujú výkon a spotrebu paliva. Letecké spoločnosti ju využívajú na výrobu zložitých komponentov so zníženou hmotnosťou, čo prispieva k pokroku aj vo vesmírnom bádaní. V automobilovom sektore umožňuje 3D tlač vytvárať diely na mieru, optimalizovať dizajn vozidiel a znižovať zložitosť montáže.

Výzvy a vyhliadky do budúcnosti

Najväčšie výzvy pre 3D tlač sú materiálové obmedzenia, kontrola kvality a škálovateľnosť. Neustály pokrok, ako je tlač z viacerých surovín, zvýšená rýchlosť a kvalita tlače, či skúmanie nových materiálov, však sľubujú prekonanie týchto prekážok.

Rozšírené výrobné možnosti môžu pretvoriť dodávateľské reťazce, čo umožní lokalizovanú alebo tzv. on-demand výrobu [na požiadanie]. Ako technológia dozrieva, je pripravená umožniť aj efektívne vytvárať produkty na mieru.

Technológia 3D tlače stojí v popredí inovácií, pretvára priemyselné odvetvia a tradičné (často náročné) výrobné metódy. Jej všestrannosť naďalej rozširuje ríšu možností. Aj napriek prekážkam, prebiehajúci vývoj posúva 3D tlač vpred a nanovo definuje spôsob, akým navrhujeme, vytvárame a vyrábame predmety. Posúva hranice a podnecuje bezpríkladné pokroky v rôznych sektoroch.

Rozložiteľné materiály a konopné vlákno v 3D tlači

Jednou z noviniek je integrácia konopného vlákna s tradičnými 3D tlačovými materiálmi, ktoré ponúkajú udržateľnú alternatívu s jedinečnými vlastnosťami. Konopné vlákno, získané z konopy siatej (Cannabis sativa L.), môže predstavovať obnoviteľnú a ekologickú možnosť vďaka svojej biologickej odbúrateľnosti, ale aj sile a trvanlivosti.

Využitie rozložiteľných materiálov a konopného vlákna v 3D tlači:

Trvalo udržateľné získavanie zdrojov: Integrácia prírodných materiálov do 3D tlače uľahčuje udržateľné výrobné postupy a znižuje závislosť na neobnoviteľných zdrojoch. Takýmto zdrojom môže byť napr. kukuričný škrob, ktorý sa transformuje do termoplastického materiálu vhodného pre 3D tlač. Takéto „plasty“ sa preto niekedy nazývajú „zelené plasty“.

Vplyv na životné prostredie: Obzvlášť pri spotrebnom tovare používanie biologicky rozložiteľných materiálov znižuje zaťaženie životného prostredia. Nemusí to nutne znamenať, že materiál sa ľahko sám rozloží, ale aj kompostovateľné vlastnosti predstavujú veľkú pomoc.

Vývoj produktu šetrný k životnému prostrediu: Ľahké a odolné prevedenie výtlačkov spolu s s jedinečnými vlastnosťami konečného produktu pri použití konopného vlákna ponúka uskutočniteľné riešenie pre výrobu šetrnú k životnému prostrediu.

** Bonus: pestovanie konopy ako zdroja konopného vlákna je navyše uhlíkovo negatívne! Konopa siata stiahne z atmosféry viac CO2 ako sa do nej vypustí pri jej pestovaní! [1] Tento proces sa nazýva sekvestrácia uhlíka.

Konopnica z vlastnej skúsenosti vie, že 3D tlač s konopným vláknom nie je vôbec jednoduchá. Veríme však, že pokroky v materiálovom zložení a technikách tlače posilnia jeho rentabilitu a rozšíria jeho aplikácie.

Spojenie udržateľných materiálov s najmodernejšou technológiou je reálna cesta k udržateľným výrobným postupom a ekologickému svetu. "Technické konope" dostáva nový rozmer...

AUTOR: Michal Mikita, zakladateľ Konopnice

REFERENCIE:

[1] Mikita,M.: Konopa siata – zázračná rastlina. Konopnica Blog. Článok, 2021. URL: https://www.konopnica.sk/blog/konopa-siata--zazracna-rastlina/