3D tisk: Tichá revoluce ve vojenství

Současnost 3D tisku

Ač je technologie trojrozměrného tisku, někdy označována jako aditivní výroba (Additive Manufacturing), většině čtenářů velmi dobře známa, pro jistotu si znovu připomeňme základní fakta. Trojrozměrný tisk umožňuje z jednotného vstupního materiálu (nejrůznější plasty, kovy, atd.) vyrobit komplikované trojrozměrné součástky.

Současná úroveň 3D tisku je natolik pokročilá, že výsledný produkt se často dále nemusí opracovávat. Jedna 3D tiskárna je tak schopná nahradit mnoho strojírenských operací, jako soustružení, frézování, vrtání, broušení a dokonce svařování.

Základní technologie 3D tisku se objevila již v roce 1980. Teprve po 35 letech technologie natolik vyzrála, že lze vyrábět cenově přijatelné 3D tiskárny pro nejrůznější účely. Existují malé tiskárny pro výrobu domácích hraček z plastu, ale i profesionální průmyslové tiskárny schopné vyrobit ty nejsložitější a extrémně namáhané součástky.

Například známá americká firma SpaceX pomocí 3D tisku vyrábí spalovací komoru přístavcích motorů SuperDraco pro kosmickou loď Dragon V2. Komora musí po dobu 25 sekund vydržet teplotu několik tisíc stupňů a tlak téměř 7 MPa. Komora při testech přitom vydržela 80 testovacích zážehů v celkové délce 300 sekund.

Současné tiskárny tak dokáží vyrobit vše, od plastových hraček až po nejkomplikovanější a nejnamáhanější součástky. Takový potenciál samozřejmě neunikl pozornosti armád po celém světě.

3D tisk v armádě

Velmi zajímavá role je zvěstována 3D tiskárnám v námořnictvu. Zásobování lodí na otevřeném moři je obrovský problém. Pokud se něco pokazí, posádka je většinou odkázaná, často několik dní, sama na sebe. Přitom při bojové akci rozbitá část radaru nebo součástka palubního vrtulníku může znamenat katastrofu.

„Každý, kdo se na fregatě účastnil honu na ponorky a zažil, když se rozbila převodovka palubního vrtulníku nebo praskla nějaká součást v radaru, a přitom náhradní díly nešly doručit do několika dní, bude rozumět přitažlivosti 3D tiskáren schopných vytisknout součástky tak, jak je potřeba,“ cituje magazín IHS Janes důstojníka britského Královského námořnictva.

Potenciál trojrozměrného tisku pečlivě studuje také americké námořnictvo US Navy, konkretně Námořní velitelství pro vzdušné systémy NAVAIR (Naval Air Systems Command). „Jak se díly stávají více převoditelné na trojrozměrný tisk, dopady na logistiku začínají být gigantické,“ Eric Merk, vedoucí Divize logistiky a údržby informačních systémů a techniky v NAVAIR.

Podobnou filozofii lze uplatnit i na předsunutých základnách, třeba v Afghánistánu, kde je zásobování také velmi omezené. Součástky a jednotlivé díly se nemusí dopravovat přes půl světa. Pokud je k dispozici trojrozměrný model dané součástky a 3D tiskárna, lze jednotlivou součást, od přezky na batohu, přes zásobník zbraně až po skříň převodovky auta, zhotovit přímo na místě.

Jednoduše řečeno, nasazení 3D tiskáren vytváří nové paradigma ve vojenské logistice, ale také v servisu a údržbě nejrůznější techniky. Odpadá nutnost dopravovat, skladovat a evidovat velké množství náhradních dílů.

Náhradní součástky není třeba balit, manipulovat s nimi a expedovat je. Vše šetří lidskou práci, nutnost organizace, energii a ve výsledku samozřejmě peníze.

Představivosti se meze nekladou

Pomocí 3D tiskáren lze dokonce připravovat i jídlo. Stačí několik jednoduchých vstupních surovin a tiskárna za pomocí tepla a vhodného kombinování surovin dokáže připravit nejrůznější potraviny. Tímto způsobem lze dokonce přesně kontrolovat poměr bílkovin, tuků, cukrů, vlákniny nebo vitamínů v jídle.

Uvažuje se také o tisknutí textilu. 3D tiskárny mohou vyrábět oblek přímo na míru pro vojáky v bojových podmínkách. Na vytisknutém oblečení nenajedeme lemy a navíc jednotlivé části oblečení mohou být jinak strukturované, například oblast kolen bude zesílená, v oblasti třísel pak upravená pro lepší větrání, apod.

Pro samotný tisk však lze použít praktický libovolný materiál, mimo jiné měď, stříbro, zlato nebo inkoust s pizoelektrickými, keramickými nebo grafénovými prvky.

Nabízí se tak tisk elektroniky přímo na zbraně - problém není vytisknout nejrůznější ploché spoje, rezistory, kondenzátory a další elektroniku. Senzory, antény a další elektronika mohou být vytištěny například do balistické přilby, zbraní, oblečení nebo jakékoliv jiné techniky.

Problém certifikace

Samozřejmě vše má své legendární „ale“. Současné technologie průmyslové výroby jsou známe desítky let, ověřené mnohaletou praxí a vyrobené součástky mají předvidatelné fyzikální vlastnosti.

Naproti tomu 3D tisk je nová technologie. Neexistují dlouhodobé zkušenosti s použiváním (opotřebení, únava materiálu) vytisknutých součástek. Z toho vyplývá obrovský problém s certifikací 3D tiskáren a vytisknutých součástek pro vojenské účely.

Armáda má velmi přísné certifikační procesy - někdo se jednoduše za novou technologii a technologické postupy musí zaručit. Opatrnosti se nelze divit, vždyť na používané technice závisí život vojáků.

Zavést trojrozměrný tisk do armády, certifikovat výrobu jednotlivých součástek, ale i jednotlivých 3D tiskáren i vstupního materiálu, tak bude ještě stát hodně lidského úsilí, času i peněz.  

Zdroj: IHS Janes