Nedávno instalovaná 3D tiskárna přináší Matematickému ústavu nové možnosti nejenom při výuce

úterý 12. února 2013 9:59 Autor: Martin Kůs

2013 02 3D tiskarna foto1OPAVA - „Vytištěné budou tak za šest hodin, nejde to moc rychle, ale zato velmi přesně,“ říká David Slosarczyk, laborant Matematického ústavu Slezské univerzity v Opavě, zatímco zavádí úzký pásek černé hmoty do přístroje ukrytého za průhledným plexisklem. Pak dá příkaz přes počítač a z trysky stroje začíná proudit roztavená hmota. Objevuje se první kroužek. Před našima očima postupně roste tvarovaný váleček, který jsme si před chvílí jen hrubě mohli představit z animace na monitoru počítače. 3D tiskárna začíná tvořit dva okuláry pro dalekohled o průměru 32 mm.

Již téměř čtyři měsíce využívá Ústav matematiky možností, které mu přinesla 3D tiskárna. Zakoupil ji ze svých zdrojů. „Nejprve bylo nutné přesně charakterizovat, co vlastně od stroje chceme, poté se porovnávaly nabídky došlé na základě poptávkového řízení a na přelomu loňského října a listopadu se tiskárna, dodaná českou firmou, instalovala,“ říká David Slosarczyk, který ji v laboratoři Matematického ústavu obsluhuje.

2013 02 3D tiskarna foto3Smysl této investice je jednoznačný, záměrem bylo vizuálně podpořit přednášené obory a výstupy seminářů aplikované matematiky. Navíc 3D tiskárnu mohou využívat studenti, kteří tak dostávají v rámci svých prací možnost vyrobit předmět a zhmotnit své abstraktní představy zejména v topologii a geometrii. „Možnost si předmět vytisknout, ohmatat a pracovat s ním takto dál znamená pro mnohé velký posun,“ konstatuje Slosarczyk a dodává, že využití novinky už objevili i četní pedagogové. „Například doc. RNDr. Tomáš Kopf, Ph.D., zde vytvořil dvojité, nebo také chaotické kyvadlo, které při výuce demonstruje citlivost na počáteční podmínky, známou také jako efekt motýlích křídel,“ popsal Slosarczyk praktické využití 3D tiskárny z posledních dní.

3D tiskárna má sice své limity, ale pro standardní úkoly, které na ni matematici kladou, plně vyhovuje. „Principem je práce řízená počítačovým programem, kdy počítač nejprve rozloží požadovaný objekt do souřadnic, podle nichž pak tiskárna pracuje tak, že natavuje materiál a z něj vytváří objekt. „Je to ve své podstatě podobné, jako když něco vytváříte ze šlehačky ve spreji, kdy postupně přidáváte šlehačku do objemu. Neumí ale oblouky, pouze lomené čáry,“ upozorňuje snad na jediný nedostatek 3D tisku David. Nicméně hned vysvětluje, že tiskárna pracuje s přesností od 0,25 po 0,08 mm, tedy velmi přesně, a tak hranky ani není poznat. „Používáme dva materiály, každý má své vlastnosti a praxe ukazuje, že se hodí k jiným věcem. Jedním materiálem je ABS, tedy stejná hmota, z jaké se vyrábí např. kostičky Lego, a druhým je PLA, tedy materiál na bázi přírodního polymeru, mléčno-kukuřičného škrobu, čili jakýsi bioplast. Při práci ale nijak nevoní, jako když třeba vyrábíte popcorn,“ popisuje materiál pro 3D tisk obsluha stroje. Hmota jde do tiskárny ve formě nekonečného pásku, stroj ji nahřeje na teplotu od 190 do 230°C a podle pokynů pak začne budovat plášť objektu, který posléze roztavenou hmotou vyplňuje. „My můžeme nastavit nejen přesnost, s jakou tisk probíhá, ale také hustotu výplně a další parametry,“ konstatuje David Slosarczyk. A že 3D tiskárna leccos umí a matematikům se stala velkou oporou, je jasné z řady vytištěných, často prapodivně tvarovaných předmětů, které v laboratoři už touto cestou vyrobili.

Sdílet
TOPlist Slezská univerzita v Opavě » www.slu.cz « Copyright © 2012-2015