Architektúra, modelárstvo a 3D tlač

K létání jej to však táhne natolik, že si pořídil 3D tiskárnu a začal vyvíjet propracované stavebnice RC modelů, které si může každý zájemce vytisknout po částech na běžné stolní tiskárně. Jaké jsou zkušenosti, plány a modelářské sny návrháře, který 3D tisk považuje za „průlomovou technologii, která posunuje vývojářské možnosti velkých firem do našich obýváků“?

Štěpáne, kdy se zrodil váš nápad modelovat známá letadla v měřítku 1:12 pro 3D tisk?

První věc, kterou jsem vytiskl (hned po kalibrační kostce), byl pokus o profil křídla. Když se mi podařilo vymyslet princip funkčního křídla, bylo mi jasné, že se musím pokusit o celé letadlo. Spitfire byl jasná volba. Je to podle mne geniálně funkční stroj, který mě nepřestává fascinovat. Letadla chápu jako umělecká díla stvořená z nejlepšího lidského důvtipu.

Jak dlouho idea zrála a co bylo nejtěžší v počátcích jejího uskutečnění?

Cesta k prvnímu létajícímu prototypu zabrala zhruba dva měsíce intenzivního vývoje. Hlavní problém bylo dosažení dobrého poměru pevnosti a váhy, což je obecně jedno z hlavních kritérií pro létající stroje. Po zalétání prvního prototypu přišla na řadu další práce. Na začátku jsem měl například pohonné akumulátory zabudované v křídle. V prvotních fázích mi totiž přišlo nereálné dosáhnout dostatečné pevnosti křídel – a tak jsem chtěl omezit jejich namáhání. Následným vylepšováním jsem však dosáhl pevnosti křídla na takové úrovni, že bylo možné akumulátory přesunout do přídě, čímž se zároveň vyřešil problém s vyvážením. Křídla v současné podobě vydrží opravdu ostré zatáčky.

Kde je aditivní výroba pro modeláře největším přínosem?

Technologie 3D tisku nabízí při navrhování letadel dosud nevídané možnosti. Můžete vyrobit prostorově ideální nosnou konstrukci a jste omezen pouze vlastní hlavou a modelovacími schopnostmi.

Narazil jste i na omezení stolního 3D tisku?

Nevýhodou je samozřejmě prozatím menší pevnost a houževnatost běžného tisku z tavených termoplastů, právě tuto nevýhodu však odstraňuji téměř ideální nosnou strukturou, v klasickém dílenském prostředí nedosažitelnou. Dalším problémem bylo nalezení správného nastavení tisku – a zejména aplikace pro přípravu modelu pro tisk, která by byla schopná pracovat se složitým modelem. Dlouho jsem taky hledal nejvhodnější materiál pro tisk

Rozpětím jsem se chtěl dostat na cca jeden metr, kdy už letadla začínají slušně létat a také váha k ploše letadla začíná vycházet příznivě. Rozhodl jsem se proto pro měřítko 1:12, které je mimo jiné i v pravidlech Aces Aircombat.

Jak jste se vůbec dostal k 3D tisku?

Předlouho jsem se rozhoupával k pořízení tiskárny. Nosil jsem myšlenku dlouho v hlavě a čekal na potřebný impuls. Jako architekt jsem se samozřejmě k 3D tisku dostal z pozice zákazníka. Hodně se zabývám vizualizacemi a modelováním architektonických projektů, takže se občas naskytla i příležitost model vytisknout ve 3D.

Vaše modely po vybavení RC soupravou nabízejí modelářům možnost pořádně si zalétat. Jak velké zkušenosti by měli zájemci mít, aby model sami zvládli zprovoznit?

Model je navržen pro jednoduchou montáž a naprostá většina dílů do sebe přesně zapadá. Je potřeba dodržet doporučené vybavení, pro které je letadlo navrženo. Pak je vše snadné. Člověk, který zvládne sestavit 3D tiskárnu, nebude mít s naším letadlem problém. Sestavit se dá za dvě hodiny.

Velmi jsem se snažil vytvořit lehce pochopitelný a dostatečně detailní manuál ve formě PDF a videa. Přesto se vždy najde pár zákazníků, kteří návodu nedbají a jdou si svojí vlastní cestou, byť dodržení některých nastavení je pro úspěch zásadní. Většina z nich se však i tak k výsledku dopracovala.

Spitfire ani Mustang přesto nejsou modely určené úplným začátečníkům. Středně pokročilý RC pilot je ale bez problémů zvládne. V případě nehody není problém přehodit RC vybavení do náhradního draku a během chvíle létat dále. To je další skvělá vlastnost 3D tisku: můžete si vytisknout náhradních dílů, kolik potřebujete.

Modely určené k 3D tisku – aktuálně proslulé spojenecké stíhačky Mustang a Spitfire z druhé světové války – jsou za 20 dolarů k dispozici na webu 3dLabPrint všem zájemcům. Navrhujete je a prodáváte sám, nebo už jde o týmovou práci?

Ano, zatím to zvládám sám, některé činnosti – třeba focení modelů – ale nechávám na spolupracovnících. Do budoucna bych se chtěl soustředit hlavně na navrhování a práci okolo webu nebo propagace odklonit na budoucího kolegu.

Na které další létající stroje z vaší dílny se můžeme těšit?

Celkově mám rozpracováno cca šest dalších modelů. Kromě již uvedených stíhaček pracuji na modelu EasyMax001, což je elektro větroň s výbornou letovou charakteristikou, který je vhodný i pro začínající piloty s možností zástavby FPV. V každém případě však doporučuji nejprve tréning na RC simulátoru. Následovat bude jednoduchý model házedla Bungee pro vystřelování prakem a rozpracován je též model Thunderbolt s rozpětím přes metr, vč. zatahovacího podvozku.

A možná to zní bláznivě, ale jako pilot bych chtěl v budoucnu vytisknout experimentální jednomístné letadlo. Podle propočtů a prvotních 3D návrhů by to určitě mělo jít. Vzhledem k dnešním možnostem pohonu a přístrojového vybavení bude takový projekt překvapivě finančně dosažitelný.

Jaký je o vaše letadla u nás i po světě zájem?

Na začátku jsem si nebyl vůbec jistý. Už po měsíci provozu stránek se mi však potvrdilo, že je projekt životaschopný. Prodeje táhne hlavně Evropa a Spojené státy. Tento úspěch mi dodal plno energie pro další vývoj. Ohlasy od zákazníků a v diskusích jsou vesměs nadšené, tu a tam mě pobaví zjitřenější debata mezi ortodoxními modeláři a 3D tiskaři.

Jaké vybavení – od modelovacího softwaru po 3D tiskárnu – sám využíváte? Zkoušíte kromě technologie FDM/FFF i jiné postupy aditivní výroby?

Jako základní modelovací CAD program používám Autodesk 3ds Max Design. Jde sice o dražší software, ale pracuji v něm již hodně dlouho a vymodelovat se v něm dá cokoliv. Dále používám Simplify 3D – a všem tento slicer jednoznačně doporučuji. Je jedním z mála, který dokáže pracovat s hodně složitou geometrií, jako jsou křídla a jejich vnitřní struktura.

Záměrně používám dostupné tiskárny, většinou založené na modelech Prusa, zejména MakerFarm i3 10, Rebel II a Folger Tech Prusa i3. V současné době se zabývám jen technologií FDM/FFF. Vize na využití profesionálních technologií bych měl, ale zatím je prioritou dopracování všech modelů a rozšíření portfolia.

Spolupracujete s dalšími 3D modeláři?

Velmi mi pomohl Petr Brhel, který se ujal betatestování. S jeho pomocí jsem finalizoval model a odstranil některé nedostatky, které by se v reálném provozu určitě projevily. Účastním se českého Aces Aircombat poháru, kde se úspěšně zbavuji natisknutých prototypů a ověřuji konstrukční řešení v náročných podmínkách.

Článok bol uverejnený v 3d-tisk.cz.