Magazín Experiment: Co umí keramika z 3D tiskárny? A k čemu slouží bezodrazová komora?

Speciálně tvarované nádoby dokážou zvlhčovat vzduch v klimatizovaných místnostech. Vyvíjejí je na Vysoké škole uměleckoprůmyslové v Praze. Spojili přitom prastarý tradiční materiál s moderní technologií: 3D tiskárnu naplnili keramickou hlínou.

Čtěte také

Obklopuji se nejlepšími lidmi v oboru, programovat bych se mezi nimi už styděl, přiznává král 3D tisku

„Tohle je sestava tiskárny, která je primárně určená pro 3D tisk keramiky. Je to takzvaný delta robot,“ popisuje Adam Varga z Vysoké školy uměleckoprůmyslové technologii, při které se tisková hlava pohybuje na třech ramenech a vrstvu po vrstvě nanáší mokrou keramickou hlínu. Součástí zařízení je také podavač materiálu.

„Tady nahoře je taková roura, sem se sype hlína. Uvnitř je šnek, který materiál posouvá přímo do extruderu a následně do tvarů, které tiskneme,“ přibližuje Varga.

Zvrásněný povrch a vlhčí vzduch

„Výhodou je, že umožňuje vytvářet tvary, které by tradičními keramickými postupy vznikaly jen velmi obtížně. Rozšiřuje to možnosti, co se dá s keramikou tvarově dělat,“ vysvětluje vedoucí výzkumného týmu Sára Kordová.

Ukazuje přitom výsledky experimentů. „Tohle je výsledek našeho výzkumu. Zkoušíme hranice toho, co keramika umožňuje.“

Některé objekty mají výrazně zvrásněný povrch připomínající okraj lastury nebo mušle.

Čtěte také

Tisknout už se dá i z kovu. V Ostravě vyrábějí na 3D tiskárně třeba součástky do letadel

„Zvrásnění vychází vstříc tomu, co potřebujeme. Keramika má skvělou vlastnost – když do ní dáte vodu, postupně ji uvolňuje do okolního vzduchu. Dlouhodobě se věnujeme kvalitě vnitřního prostředí a nízké vlhkosti vzduchu v interiérech. Materiál, který dokáže uvolňovat více vody a zároveň má takto zvrásněný povrch, přirozenou vlastnost keramiky ještě umocňuje.“

Jde tak o důležité téma zejména v nových budovách nebo v budovách s klimatizací. „Tady vidíte jeden z našich prvních prototypů. Je to stěna z tištěných keramických dlaždic, na některých místech doplněná květináči. Je to jedna z vizí, kam bychom chtěli výzkum posunout.“

Výzkum 3D tisku z hlíny pokračuje|foto:Martin Srb, Český rozhlas

Stejná hlína jako v pravěku

Při vývoji ale výzkumníci narážejí i na limity samotného materiálu. „Tenhle květináč je trochu naprasklý a tady máme vzorek, který protéká. Keramika totiž obsahuje vysoké procento vody. Když schne a následně se vypaluje, zmenšuje svůj objem,“ vysvětluje Ema Harmanová z UMPRUM.

Čtěte také

Český 3D tisk opět boduje, nový filament obstojí i ve vesmíru

Výzkum proto stále pokračuje. „Existuje spousta keramických technologií a postupů, ale metoda 3D tisku vyžaduje úplně jiný přístup. Neustále hledáme a zdokonalujeme postupy, jak všechno správně zkombinovat,“ dodává.

Samotné materiály i jejich složení se přitom v zásadě nijak neliší od toho, z čeho se ve starověku vyráběly amfory. „Rozdíl je v tom, že nejsme nijak omezení tím, z jakého naleziště hlínu vytěžíme. Její složení si dnes umíme přesně regulovat.“

Hlínu lze namíchat i vypálit různými způsoby. Rozdíl je dokonce slyšet. „Když je keramika vypálená na vyšší teplotu, zní úplně jinak. Přitom je to pořád stejný materiál. Jestli chceme, aby propouštěla vodu, nebo naopak izolovala, záleží na tom, na jak vysokou teplotu ji vypálíme, jestli je kamenina slinutá, nebo zůstává pórovitá, případně jestli do směsi přidáme další organické příměsi.“

Keramika v praxi

Kromě samotné výroby bude potřeba ověřit také to, jak tištěná keramika obstojí při dlouhodobém používání.

Výsledkem by mohly být designové doplňky, které by zároveň zvlhčovaly vzduch|foto:Martin Srb, Český rozhlas

„Teď bychom chtěli vytvořit větší instalaci a sledovat ji v čase – jak se chová a co se z toho můžeme naučit,“ říká Sára Kordová.

Výsledkem by v budoucnu mohly být designové doplňky do interiéru, které budou zároveň zvlhčovat suchý vzduch.

Keramika je podle odborníků úsporný materiál, který se dá i dobře recyklovat. Poslechněte si rozhovor reportéra Martina Srba s Emou Harmanovou a Adamem Vargou z Vysoké škole umělecko-průmyslové v záznamu celého Magazínu Experiment.