Geraint Thomas a jeho cesta od nylonu k polymeru aneb jak 3D tisk naboural cyklistický průmysl

Autor: We Love Cycling

Ve své podstatě má kolo extrémně jednoduchý design: dva trojúhelníky spolu s vidlicí tvoří jeho rám, v něm se otáčejí dvě obruče a k tomu hrstka dalších dílů. Ty pomáhají jezdci zrychlit, zpomalit, zatáčet. Základní principy se od konce 19. století příliš nezměnily. Maximálně zmodernizovaly designově i materiálově. Teď je tu ale 21. století a s ním zatím stále nová technologie 3D tisku. Může být kolo z tiskárny životaschopnou alternativou k tradičním metodám? A co by to mohlo znamenat pro budoucnost cyklistického hardwaru?

3D tisk neboli aditivní výroba namísto vyřezávání něčeho z bloku materiálu – jak se to děje u procesu frézování, třeba cyklisticky rozšířeného CNC obrábění – se výrobek vytváří nanášením ultra tenkých vrstev materiálu jednu po druhé. V cyklistice je tím materiálem titan.

Výhody tohoto nového výrobního procesu jsou četné. Jedním z klíčových důvodů, proč jej konstruktéři cyklistických produktů přijali, je jeho prototypový potenciál. Jakmile je součást navržena na počítači, může být odeslána do 3D tiskárny. Jsou-li následně nutné další úpravy, lze je provést na obrazovce před opětovným tiskem na stejném stroji. S každou novou verzí se eliminuje nutnost připravovat novou formu, jako je tomu u rámů z karbonové pleteniny. A to šetří co? Přeci čas i peníze.

3D tisk produkuje brýle či časovkářské rohy

Výrobci kupříkladu sedla jsou takto schopni během dvou tří týdnů vytisknout třeba 100 pokusných vzorků, než skrze jemné ladění dojdou k tomu dokonalému výsledku. Ten už si finální formu, z níž už pak budou vypadávat koncové produkty, zaslouží. Technologie se však neomezuje pouze na výrobu prototypů, řada značek se k 3D tisku uchýlila pro plnohodnotnou výrobu.

Geraint Thomas, někdejší vítěz Tour de France, letos po dlouhých rocích změnil dodavatele brýlí. Na Giro di Italia 2023 vyjel se značkou SunGod a jejich modelem GT. A i to byl ukázkový příklad 3D prototypování a zkoušek v plném zatížení. Na první týden Velšan nasazoval zkušební vzorky z nylonu. O prvním volném dnu přešel na finální produkt vyrobený z plastového polymeru TR90, který není tak křehký.

Geraint Thomas během závodu Tour Down Under. Foto: ineosgrenadiers.com
Geraint Thomas a brýle vyrobené formou 3D tisku. Foto: ineosgrenadiers.com

3D tisk se s úspěchem využívá pro výrobu součástek pro profesionální jezdce na míru nebo v malých sériích. Znovu Ineos-Grenadiers a tentokrát časovkářské nástavce. To jsou ty „rohy“, co čouhají závodníkům z řídítek, na kterých v závodě proti času leží, aby byli aerodynamčtější. Každý jeden kousek se tiskne podle anatomických specifik toho kterého jezdce.

Insideři tvrdí, že některá produkty nejsou ničím než marketingovými triky. Existují však případy, kdy je 3D tisk lepší volbou než tradiční výrobní metody. Komponenty vyrobené pomocí 3D tisku mohou být navrženy tak, aby se lépe vypořádaly se složitým vícesměrným zatížením. A díky němu lze vytvářet tvary s velmi vysokým poměrem pevnosti k hmotnosti. Materiál totiž můžete umístit přesně tam, kde chcete.

Kdy se bude jezdit na kolech z 3D tisku?

Když je to ale tak dobré, proč už na kolech z 3D tiskáren nejezdíme všichni?

Ačkoliv první komerční 3D tiskárna byla představena už před 30 lety, stále se jedná o relativně novou technologii výroby. A pro potřeby masového trhu taky relativně pomalou. Protože když komponent vytisknete, nejste v cíli. Vlastně na začátku, protože přicházejí další, navazující kroky, třeba vypékání v troubě.

Pokud už taky začínáte dumat nad tím, kolik to celé může stát, je to správná úvaha. Pro některé menší výrobce může 3D tisk vyjít levněji než alternativní metody. Plynulost výroby jim umožňuje reagovat na nové standardy nebo změny, aniž by někde visely zásoby, co se brzy stanou zastaralými.

Standard pro dnešní děti?

Nicméně cenovky takových produktů jsou stále příliš vysoko. Stejně jako u všech nových technologií ale časem a s vyšší nabídkou dojde ke snížení nákladů a tedy i ceny. K tomu by měl napomoct i rostoucí zájem o 3D tisk ze strany leteckého a automobilového průmyslu.

Filippo Ganna
Filippo Ganna na speciálu pro hodinovku, kde některé komponenty byly rovněž vyrobeny pomocí 3D tisku. 

Je ale pravděpodobné, že aditivně vyráběné rámy a komponenty odvanou v blízké budoucnosti dosud tradiční materiály a metody do minulosti? Před sto lety si taky možná málokdo myslel, že ocel a svary těžko něco překoná. Dnes máte většinu kol vyrobených z uhlíkového vlákna.

3D tisk má potenciál produkovat pevná a současně lehká kola (a taky dokonale personalizovaná), která jiným způsobem nebude možno vytvořit. Neočekávejte však, že si v brzké době koupíte už základní model kola s 3D tištěným rámem nebo komponenty. To spíš bude výsada našich dětí. Nebo vnoučat?