Prodej 3D tiskáren není procházka růžovým sadem

Před pěti lety nastal obrovský boom 3D tisku, který zapříčinil především pád patentů americké společnosti Stratasys. Šlo o technologii FDM, která je poměrně levná a umožňuje vyrábět tiskárny, jež se dají pořídit od cca 15 tisíc korun. Ta se pak díky tomu začala masivně rozvíjet. Mnoho výrobců po této příležitosti skočilo, protože výroba 3D tiskáren s technologií FDM není až tak složitá. Problém však byl v tom, aby se zajistila její bezchybná funkčnost. Následně vzniklo obrovské množství výrobců 3D tiskáren, jejichž výrobky se trh doslova zahltil. Všichni začali o 3D tisku mluvit, nastal obrovský boom, díky čemuž český trh představoval poměrně zajímavou příležitost. Avšak 3D tisku na profesionální bázi ještě chvíli trvalo, než dospěl do fáze, kdy se dalo mluvit o prodeji koncovým zákazníkům.

Jeden z českých distributorů tiskáren, společnost 3Dwiser, vznikl právě na základě této příležitosti. Jednatel Petr Kouba popsal tehdejší situaci: „V té době o 3D tisku všichni mluvili, ale nikdo ho pořádně neviděl. Firmy už vůbec neměly čas se s ním seznamovat. Díky tomu jsme si uvědomili, že na trhu scházel silný partner, který by přenesl tiskárny od výrobců, otestoval za ně vhodnost těchto technologií a uměl se o ně starat. Úsměvný pak byl fakt, že nám lidé, kteří tehdy 3D tisku rádoby rozuměli, říkali, že 3D tiskárny jsou „na všechno“, ale neuměli to konkretizovat. Podobně je dokonce prezentovali i výrobci. Chtěli 3D tiskárny vyrábět. Mysleli si, jak nejsou univerzální, ale nebyli schopni říct, pro koho jsou určeny. Nezvládali si své produkty obhájit. První dva roky jsme vlastně zjišťovali, kudy cesta vede a kudy ne. Zkoušeli jsme, ve kterých segmentech by se mohl 3D tisk uchytit a kde nikoliv. To, že dnes prodáváme tiskárny převážně do strojírenského průmyslu, je tedy výsledek přirozeného vývoje, jímž jsme si museli projít.“

Český trh 3D tiskáren

Když se podíváme na 3D tisk jako druh byznysu, budeme si jej muset rozdělit na jednotlivé segmenty, a to na levné 3D tiskárny pro osobní použití – segment B2C – a na profesionální 3D tiskárny pro segment B2B. Příležitostí, jak se v 3D tisku na českém trhu uchytit, je poměrně dost, stále se však jedná o malý trh. „Naše společnost se soustřeďuje na 3D tisk pro průmyslové použití, které mají vysoký výkon a dají se pořídit za dobrou cenu. Do tohoto segmentu jsme vstoupili před čtyřmi lety. Tehdy jsme měli relativně volné pole působnosti. Nyní je situace ještě snesitelná, ale další konkurenti by už přibývat nemuseli,“ řekl s úsměvem Petr Kouba. „Máme pobočky v Praze a v Olomouci a pak ještě působíme na Slovensku a v Maďarsku, kde prodáváme prostřednictvím resellerů. Mezi našimi resellery se najdou i specialisté na dentální, případně šperkařský byznys. Začínali jsme ve dvou lidech a dnes nás je třináct. Každý rok se nám daří znásobit firemní obrat.“

Druhy 3D tiskáren

Existuje mnoho způsobů, podle nichž bychom mohli tiskárny dělit. Nejjednodušší však bude podle technologie 3D tisku a použitých materiálů. Zde jsou tři základní technologie, s nimiž se můžeme v praxi setkat:

• Fused deposition modeling (FDM, příp. FFF) – Tyto tiskárny fungují na principu tavení termoplastu, což je technologie, kterou si můžeme představit jako tavnou pistoli. Tiskárna v podstatě funguje na podobném principu až na to, že její tryska je menší, materiály jsou tvrdší, odolnější a tisk řídí počítač.
• Selected laser sintering (SLS) – základem této technologie je spékání práškového materiálu. Sem se řadí poměrně velká skupina tiskáren, kde vstupní materiál představuje prášek z termoplastu. Ten se spéká dohromady působením tepelného záření, ale může jít například o písek či kov. Do této skupiny tiskáren patří i kovové, kde je vstupním materiálem kovový prášek, který se působením laseru speče do kovového dílu.
• Stereolitografie (SLA) – třetí technologii představují tiskárny využívající vytvrzování polymerů. Jde o světločivnou pryskyřici, což je pryskyřice, která ztvrdne působením zdroje světelného záření. U některých příbuzných technologií je vytištěný model obalen v podpůrném voskovém materiálu, takže jej stačí na pár minut umístit to vyhřívané pece a podpěry zmizí.

3D tisk kovu

Jednou z nejzajímavějších tiskáren je například Mark Two od společnosti Markforged. Jde o jednoúčelový stroj, který funguje na principu natavování vrstev nylonu, do něhož je přidáno karbonové vlákno. Vytiskne se tedy kompozit, který je pevnější než hliník.

Tento výrobce však ještě ani zdaleka neřekl své poslední slovo. Aktuálně uvádí na trh 3D tiskárnu Metal X, která je určena pro tisk kovových dílů. Technologie ADAM, kterou tento stroj využívá, však nefunguje na „známém“ principu slinování práškového kovu, ale staví na mnohem levnější technologii FDM.  Pro porovnání u klasické tiskové struny, která je z polykarbonátu nebo nylonu, se její kvalita vylepšuje tak, že se do termoplastu přidá určité procento nějakého prášku. Do úvodního granulátu, než z něj vznikne struna, se nasype například 80 % nylonu a doplní se 20 % skleněných nebo karbonových vláken (u Metal X kovový prášek). Většinou je tedy podíl těchto doplňkových prášků cca 20-30 %, ale u Metal X se ve struně nachází 70 % kovu. Ale i tak lze tento materiál použít ke 3D tisku, protože k roztavení pojiva, tedy termoplastu, stačí pouze 30% podíl. Tištěný objekt se nanáší vrstvu po vrstvě tryskou, stejně jako u technologie FDM. Vytištěný meziprodukt se vytiskne o 30 % větší a následně se musí vložit do sintrovací pece. Během procesu sintrování, kdy se spojuje krystalická mřížka kovů, se z výrobku dostane kompletně pryč termoplastové pojivo a tištěný díl se smrští o 30%, což je vlastně onen podíl pojiva, ale s tím je počítáno už ve fázi softwarové přípravy na tisk, která jej předtím o stejný díl zvětší, takže výsledný objekt má správnou velikost.

Tisk tkání

Někteří výrobci dělají i tzv. bioplottery, což jsou velmi specifická a drahá zařízení, která umí kombinovat technologie 3D tisku tak, že se vyměňují tiskové hlavy různých technologií a tisknou z biokompatibilních materiálů. Zatím fungují prakticky výhradně pro výzkum. Jde o tiskárnu, která je velmi podobná klasickým 3D tiskárnám, ovšem je celá v nerezu, její zpracování je daleko profesionálnější. Všechny motory a ložiska, jimiž je vybavena, jsou na úplně jiné úrovni. Bioplotter umožní tisknout z materiálu, který výzkumníci zatím pouze vyvíjejí, strukturu, již takto mohou zkoumat. Do bioplotteru stačí nasypat daný materiál a vytisknout jej. Pak lze zkoumat vlastnosti výsledného výrobku. Bioplottery se používají například jako kost z materiálu, který může do těla a který tělo postupně vstřebá. Výzkumníci jej vytisknou a aplikují na něj jednotlivé tkáně, a zjišťují tak jejich vzájemné vztahy. Tento segment však prozatím slouží pouze vývoji. Ke komerčnímu použití zatím nedospěl.

Přenosná 3D tiskárna

Na nejrůznějších veletrzích, ale už i na e-shopech se můžeme setkat s přenosnou 3D tiskárnou velikosti psacího pera. Ne nadarmo se jí tedy říká 3D pero. Ta však není určena k výrobě nějakých rozsáhlých 3D výtisků, ale jenom pro malé opravy. Zajímavé je, že si 3D pera kupují například motorkáři, protože jsou schopni si s nimi slepit dvě ABS k sobě. S 3D perem by se mělo pouze něco spojit a jít od toho. Když pak tímto miniaturizovaným zařízením proteče třeba kilo materiálu, nemůže se nikdo divit, že se některá jeho součástka rozbije. Výhodné pak je, že u 3D per lze také vyměnit hlavu, a na žhavení, které je stejné, se nasadí jiná hlava a z 3D pera vznikne pájka.

K čemu všemu lze 3D tisk využít?

Hlavním využitím 3D tiskáren jsou (a nejspíš také vždy budou) prototypy jakéhokoliv druhu. Základem je vždy 3D model, podle něhož lze vymodelovat tisknutelný výrobek, pak přichází na řadu 3D tiskárna, která prototyp zhotoví. Vyrábí se buďto designové nebo funkční prototypy. Pokud byste chtěli vyrobit například smartphone, lze pomocí 3D tisku vymodelovat prototyp.

Obecně se 3D tisk vyplatí především pro malé série výrobků a kusovou výrobu. Stále častěji se začíná používat na přípravky do výroby, které se vyrábějí právě v malých sériích. Když se vyrábí cokoli z plastu, využívá se především vstřikolisu, na což je zapotřebí udělat formu. Aby se forma vůbec vyplatila, je zapotřebí vyrobit tisíce produktů. Jinak by vše vyšlo příliš draho. Kdežto 3D tisk žádné formy nepotřebuje.

3D tisk však není dokonalý. Je zapotřebí vědět, že si u 3D tisku musíte většinou vybírat, na čem vám záleží. Na tiskárnách lze vytisknout výrobek, který bude pevný, ale nebude hladký. Na druhou stranu lze zhotovit produkt, jenž bude velmi hladký, ale pravděpodobně taky malý a křehký. Čím větší výrobky se tisknou, tím bude jejich povrch hrubší, aby to ekonomicky dávalo smysl (jemný a hladký tisk se tiskne mnohem déle). Málokdy se stane, že by byl produkt rychle vytisknutý a zároveň i skvěle pevný a úplně hladký. Vždycky z toho bude jedno chybět. Proto také ještě nemůžeme běžně v obchodech nakupovat věci vytištěné na 3D tiskárně, protože ještě pořád na povrchu poznáme, že byl daný předmět vytištěn. Není to plně srovnatelné s produkty, co se vyrobí tradiční technologií. Po opracování výrobku máme prototyp, ale ne výrobek na pulty.

Aplikace v praxi

Pokud vezmeme v úvahu již zmíněnou střední třídu 3D tiskáren a vynecháme ty úplně nejdražší a nejlevnější tiskárny zaplavující e-shopy, dostaneme se k 3D tiskárnám využívaným převážně v průmyslu. V některých segmentech se totiž 3D tisk ještě stále vyvíjí a nyní na něj lze nahlížet pouze jako na příležitost, která se může vyvinout, ale také vůbec nemusí. Konkrétně společnost 3Dwiser a její jednatel Petr Kouba vidí současné rozložení trhu takto: „Aktuálně jsou našimi největšími zákazník firmy z 80 % průmyslu, ať už strojírenského či elektrotechnického. Úplnou jedničkou mezi našimi odběrateli je automotive. A zbytek našich zákazníků pochází ze zdravotnictví. Bioplottery ještě nejsou v kurzu. Musíme také rozdělovat 3D tisk pro výzkum a pro výrobu. Našimi zákazníky jsou například univerzity, které dělají výzkum. Tam záleží na tom, jak si výzkumný tým povede. Může jít také o slepou vývojovou větev. Pět procent tvoří výzkum a 15 % dentální průmysl. Zubařina zažívá také drobnou revoluci. Zubaři se využívání 3D tiskáren nevyhnou a postupně na to začínají najíždět.“

Jak se 3D tisk prodává

O tom, že prodej 3D tiskáren není procházka růžovou zahradou, jsme se pobavili právě s Petrem Koubou. Prodejce musí být v jednu chvíli inženýrem, jindy zase lékařem. Ovládat takové dovednosti však nebývá v silách všech. Proč tomu tak ale je?

„S 3D tiskárnou vždy vstupujeme na pole zákazníka. My musíme pochopit, co naši zákazníci dělají, abychom na to mohli adaptovat 3D tiskárnu a materiály,“ uvedl Kouba. „ Následně se mu pak staráme o tiskárnu a o software. Ukážeme mu, jak s ní pracovat, aby mohl dělat to, co umí. Staráme se jenom o technologii a dáváme rady. Odborníci na jejich byznys jsou oni. Je nezajímá 3D tiskárna, ale hotový produkt. Konkrétně u dentálního průmyslu to nebyla žádná sranda. Nebylo jednoduché porozumět tomu, co zubaři a ortodontisté chtějí, a zároveň také vědět, zda to tiskárna dokáže nebo ne. Oni si od nás 3D tiskárnu koupí, my je na začátku trochu postrčíme, aby uměli tiskárnu a materiály využít k tomu, co potřebují, třeba tvorbu zubních modelů atd. Zbytek už je pak na nich, protože jejich know-how je obrovské. My dentálnímu byznysu rozumět nemůžeme, takže k sobě ještě hledáme zubního laboranta, který by byl zubařům blíž, mluvil jejich žargonem, a vytvořil tak spojení mezi zubaři a námi, odborníky na 3D tisk.“

Zákazníci dost často vlastně ani nevědí, na co se mají zeptat, a je úplně běžné, že přijdou zákazníci, kteří si vytipovali nějaký svůj produkt, který chtějí dělat na 3D tiskárně. Prodejce pak musí být dostatečně informovaný na to, aby dokázal zhodnotit celou situaci. Musí vědět, zda je to rozumné a zda to vůbec 3D tiskárny umí. „Někdy řekneme, že ano, ale ve většině případů jim řekneme, že to, s čím k nám přišli, je úplně mimo, ale už v průběhu jednání vyplyne, že mohou 3D tiskárnu využívat mnohem efektivněji a s mnohem lepšími výsledky na něco úplně jiného. A to je naše přidaná hodnota. Lidé si pak uvědomí, že přínos 3D tiskárny je úplně jinde, než si mysleli, ale každá firma, která vyrábí něco hmotného, tam se 3D tiskárna využije,“ řekl Kouba.

Trendy

Aktuálním trendem v 3D tisku je ladění materiálů tak, aby byly pevnější a odolnější. Zjistilo se, že 3D tisk funguje a že v mnohém velmi pomáhá. A tak se začaly ladit materiály, z nichž se tiskne. Každou drobnost je zapotřebí vychytat – třeba v chemickém složení tiskových strun. Jedním trendem je tedy cesta ke speciálním vlastnostem. Začíná se objevovat tisk z ESD materiálů, vodivých materiálů a pevných materiálů.

U tiskáren můžeme pozorovat nárůst jejich specializace. Před pár lety se výrobci snažili dělat co nejflexibilnější materiály a u některých tato snaha stále ještě přetrvává. Tiskárna tehdy musela umět vytisknout co nejvíce druhů produktů. Najednou však máme tiskárny, které umí tisknout například výrobky na bázi karbonu, které jsou velice pevné. Jsou to jednoúčelové tiskárny, jež ale mohou být poměrně levné. Vytisknou například produkt, který je pevnější než hliník.

Vytiskneme si 3D tiskem dům?

3D tisk sám o sobě byl uskutečněn i navzdory tomu, jak složitou cestou si musel projít. Firmy tento segment prostě dotlačily k tomu, aby to fungovalo. Dnes už je 3D tisk relativně běžnou věcí. U 3D tisku domů se dá počítat s podobným vývojem. Na světě zatím neexistuje žádná komerční tiskárna, která by vyráběla domy. Tímto segmentem se zabývá pár výrobců a všichni z nich jsou prozatím ve fázi vývoje. Investoři zavětřili příležitost a tlačí na to, aby se vyvinulo zařízení pro 3D tisk domů, které by šlo používat. Některé prototypy 3D tiskáren pro tisk domů už existují. Například v Číně se už domy tisknou. Tam je však tisknou jenom proto, že nějaký komunistický pohlavár řekl: „Budeme tisknout domy a chceme v tom být jednička!“ Lidi tisknou domy, protože musí. Z každého domu pak vznikne několik tisíc novinářských článků. Proto je potom každý takový dům vidět.

Na tento trend nám pomohl nahlédnout i námi oslovený odborník z oboru Petr Kouba: „3D tisk domů je věčně omílané téma. Já jsem původně stavař, takže zrovna 3D tisk domů bylo jedno velké odvětví, kvůli kterému jsem se do tohoto podnikání vůbec pustil. Řekl jsem, že chci být první u toho, až se v republice začnou tisknout domy, ale dost rychle nás to vyvedlo z omylu. Kdyby se porovnalo vylití betonem do systémového bednění s 3D tiskem z betonu, pak bude 3D tisk trvat mnohonásobně déle, vyšplhá se na neporovnatelně vyšší náklady a ještě nedosáhne kvality srovnatelné s vylitím betonu. Aby bylo využití 3D tisku rentabilní, muselo by jít o tisk například v prostředí, které je pro člověka příliš agresivní, nebo budeme chtít do umělecké galerie vytisknout například Kaplického knihovnu, včelí úl, zkrátka něco, co bychom nebyli schopni běžnými metodami vytvořit. Jde o to, že 3D tiskárnou se vždy řeší nějaký problém. Časem by to mohlo přijít, ale myslím si, že ve stavebnictví to nikdy nezíská podstatný vliv. Čistě teoreticky by se takto dal vyřešit i nedostatek pracovní síly, ale prakticky je to spíše science-fiction.“