Drobnosti hned, nárazník do pár dnů. 3D tisk urychluje vývoj

Drobnosti hned, nárazník do pár dnů. 3D tisk urychluje vývoj

Škoda Auto využívá v oddělení vývoje 3D tisk už skoro 30 let. Nedávno otevřela nové centrum 3D tisku se 16 tiskárnami, z nichž mnohé jedou v podstatě nonstop. Ročně tu pro účely vývoje vytisknou kolem 15 000 dílů. Moderní metody urychlují a zlevňují vývoj budoucích vozů.

13. 11. 2025 Škoda svět

  
Že 3D tisk pomáhá automobilkám zejména při vývoji vozů a zkoušení nových nápadů, v dnešní době není žádným překvapením. Překvapivé ale je, že Škoda Auto využívá tuto technologii už skoro 30 let. Již v roce 1997 totiž v rámci vývojového oddělení vzniklo i pracoviště 3D tisku. „V podstatě tehdy od nás putovaly připomínky k samotným výrobcům 3D tiskáren, automobilka se tak podílela na rozvoji celé technologie,“ poznamenává Florian Weymar, vedoucí Vývoje celého vozu.  

Florian Weymar
 Vedoucí Integrace, verifikace a validace celého vozu

Dnes má Škoda Auto celé specializované centrum, kde pracuje 14 výkonných 3D tiskáren plus dva běžnější stroje, jaké mohou znát i uživatelé z řad veřejnosti. „Používáme celkem čtyři různé technologie tisku, v počátku bylo možné tisknout díly o velikosti maximálně 30 centimetrů, dnes zvládáme až metrové kusy,“ popisuje Martin Sova, koordinátor kompetenčního centra 3D tisku v Technickém vývoji.

DSF1885_706479ab

Rychlejší a v utajení

Úkolem centra 3D tisku je v podstatě urychlit a usnadnit vývoj nových vozů a jejich komponent. Škoda Auto si touto metodou vyrábí prototypy dílů, které by jinak musely vznikat komplikovanějším a dražším způsobem nebo by se musely objednávat u externích dodavatelů. „Využití 3D tisku nám v tomto ohledu šetří velké množství času. A vzhledem k tomu, že veškerá data zůstávají přímo v automobilce, je takový postup lepší i z hlediska utajení,“ zmiňuje Sova výhody, které z 3D tisku plynou. Modely vzniklé touto metodou je navíc možné recyklovat.

Malé a jednoduché díly zvládne kompetenční centrum 3D tisku připravit pro technický vývoj téměř na počkání, příprava a tisk složitějších dílů, jako jsou třeba velké části nárazníků, zabere zhruba tři až pět dnů, dle složitosti. I to je výrazně rychlejší, než kdyby si automobilka nechávala takový díl vyrábět dodavatelem. „Výhodou je i flexibilita. Když v průběhu přípravy tisku přijde ještě nějaká změna, můžeme ji vcelku snadno a operativně zapracovat,“ vysvětluje Sova.

DSF1575_1bfc59f4  
Místní vybavení „jede“ téměř nonstop. Největší tiskárny využívající FDM technologii jsou podle Sovy v provozu asi 7 500 hodin ročně – to je 312,5 dne, takže si skutečně moc neodpočinou. K odstávkám dochází pouze při údržbě a servisu.
 
Ročně v centru 3D tisku vyrobí kolem 15 000 dílů: některé zcela miniaturní, jiné až do velikosti jednoho metru. „Třeba nárazník vyrábíme na několik částí a pak ho skládáme,“ říká Sova. Někdy se díly používají v surovém, neopracovaném stavu, často ale následuje jejich další zpracování, včetně kompletního lakování. To už mají na starosti další oddělení, například modelárna nebo prototypová dílna.

 

Není tiskárna jako tiskárna

Tiskárny v kompetenčním centru 3D tisku jsou profesionální stroje nesrovnatelné s těmi známými z domovů nadšenců. Ovšem i takové tu mají, slouží však pouze pro ad hoc úkoly, kdy si zaměstnanci technického vývoje potřebují tisknout menší díly na zkoušku. „Tiskové úlohy pro 16 průmyslových 3D tiskáren zadávají zaměstnanci kompetenčního centra. Nejprve od vývojářů dostanou 3D data a ta připraví do podoby potřebné pro danou tiskárnu a technologii, působí tedy zároveň jako technologické poradenské centrum. Když je to možné, zadají rovnou tisk více dílů najednou,“ vysvětluje Florian Weymar.

Každá ze čtyř technologií, které tu k tisku využívají, se hodí pro jiné účely. Nejvíce vytížená je tradiční technologie modelování tavným nanášením (FDM – fused deposition modeling), což je vlastně klasický tisk z filamentu (vlákna), jak ho můžeme znát i z domácího použití. Jen probíhá v podstatně větším měřítku, tiskárny zvládnou až metrové díly, které jsou často dále opracovávány a spojovány do větších celků. Vyrábí se tak modely a zástavbové díly pro prototypy, aerodynamické modely nebo různé ověřovací zkoušky. 
 
Když je potřeba vyrobit díly, které mají splnit i náročnější funkční požadavky, například aby do sebe jednotlivé části zapadly tak jako nakonec u sériového modelu, pak je vhodná technologie multi jet fusion. Ta má vyšší „rozlišení“, tedy jen minimálně viditelné vrstvení, a přináší lepší mechanické vlastnosti.  
 
K dispozici je i technologie polyjet, která slouží k tisku dílů například pro ukázkové modely k další analýze vzhledu, a také stereolitografie (SLA). Metody SLA a polyjet umožňují využít při tisku materiály s různými vlastnostmi, což se hodí třeba k tvorbě dvoukomponentních dílů.

Metody 3D tisku ve Škoda Auto

Modelování tavným nanášením (FDM) 
● Využívá filament (termoplasty ABS), který tiskárna při 3D tisku vrství pomocí trysek. 
● Pracovní plocha: 914 × 610 × 914 mm 
● Rozlišení: 0,254–0,3302 mm 
● Využití: díly pro různé modely (aerodynamické, designové a další), koncepty, prototypové díly 
 
Stereolitografie 
● Pracovní plocha je ponořena v nádobě s tekutým polymerem a laser vytvrzuje jednotlivé vrstvy polymeru. Technologie zvládá složité detaily a velmi hladký povrch. Model je potřeba vymýt a vytvrdit. 
● Pracovní plocha: 336 × 200 × 300 mm 
● Rozlišení: 0,02–0,1 mm 
● Využití: DEF, FKM a DKM (modely), stylistické koncepty, testovací modely 
 
Multi jet fusion 
● Jednotlivé vrstvy modelu vznikají spékáním plastového prášku (termoplast) a spojovacího činidla pomocí infrazářičů. Výhodou je rychlost i povrchová kvalita dílů 
● Pracovní plocha: 380 × 284 × 350 mm 
● Rozlišení: 0,08 mm 
● Využití: díly pro různé modely (aerodynamické, designové a další), koncepty, prototypové díly 
 
Polyjet 
● Model vzniká vstřikováním tekutého fotopolymeru, který je vytvrzován UV světlem. 
● Pracovní plocha: 490 × 350 × 200 mm 
● Rozlišení: 0,016 mm 
● Vyžití: DEF, FKM a DKM (modely), stylistické koncepty, testovací modely

Typickými produkty oddělení 3D tisku jsou prototypy povrchových dílů, jako jsou nárazníky, spoilery nebo třeba aerodynamické kryty kol. Vznikají tu i různé interiérové díly, třeba celé přístrojové desky, výplně dveří, ale také díly, které jsou očím zákazníků skryté, jako kanály pro vedení vzduchu do kabiny. „K nejsložitějším věcem patří různé ofukovače. Jsou složité, velmi detailní, musí být funkční a tolerance tu jsou velmi přísné. Navíc typicky připravujeme několik variant,“ prozrazuje Martin Sova trochu překvapivou výzvu. 

DSF1869_c34b156e Při tisku metodou FDM tiskne tiskárna i podpory dílů, které následně modeláři odstraní

Budoucí rozvoj

V rámci Škoda Auto zatím slouží 3D tisk výhradně k různým fázím vývoje a ověřování. „Máme ovšem díly, které ve vozech najely desítky tisíc kilometrů zcela bez problémů. 3D tiskem jde tedy vyrábět i díly s dlouhou životností,“ říká Sova. To dává tušit, že by mohlo být možné využít 3D tisk i pro sériovou výrobu. Ne ale ve stávající podobě, kdy je následně hromadná výroba plastových dílů pomocí vstřikolisů stále ještě levnější než 3D tisk. 
 
Jeho využití se nabízí pro zakázkovou výrobu: ať už dílů určených pro individualizaci vozu, nebo příslušenství. To je podle Sovy reálně možné. Stejně jako využití dalších materiálů nebo možnost tisknout i mnohem větší díly než dosud. „Hranice technologie se neustále posouvají a my vývoj rozhodně sledujeme,“ uzavírá.

Média box

13 fotografie
Zobrazit více Zobrazit méně