3D tisk ve školách: Příprava na průmysl 4.0
3D tisk neboli „aditivní výroba“ je proces výroby pevných trojrozměrných objektů z digitálního modelu. Proces 3D tisku konvertuje digitální 3D model na 2D vrstvy. Tomuto procesu se říká „slicing“ („rozřezání“ modelu)[1]. Počátky technologie 3D tisku spadají už do druhé poloviny 20. století, kdy v roce 1986 Chuck Hull patentoval technologii s názvem stereolitografie (SLA)[2]. Tato technika využívá k vytváření objektů ultrafialový laserový paprsek, který vrstvu vykresluje na hladinu polymerové pryskyřice. V dnešní době jsou tyto 3D tiskárny dobrou alternativou domácích 3D tiskáren, které fungují na principu FDM (Fused Deposition Modeling), kdy se pracuje s plastovými strunami namotanými na cívce (filamenty), které jsou v tiskové hlavě natavovány a nanášeny na podložku ve vrstvách. Materiál postupně chladne a tím výsledný výrobek tvrdne. Pro tisk touto metodou jsou používány různé materiály, nejčastěji PLA, ABS, PET a další.
Nástup 3D tisku do průmyslu je spojen s uplatněním v lékařství, automobilovém průmyslu, leteckém průmyslu, umění nebo v architektuře a dalších odvětvích a oborech. S rostoucím vývojem technologií a nástupem průmyslu 4.0 můžeme očekávat, že se 3D tisk rozvine do více oblastí uplatnění.
Z praktického využití technologie vyplývají také příležitosti pro vzdělávání [3]. Tato věta se dá také obrátit, kdy vzdělávacím příležitostem spojenými s 3D tiskem a 3D tiskárny, se kterými jsou žáci a studenti seznamováni při výuce, jsou tyto příležitosti přetvářeny v kompetence, které budou aktivně využívány studenty a žáky v budoucím profesním životě. S nástupem průmyslu 4.0, kdy se ve výrobě začínají používat technologie 3D tisku bude klíčové mít personál, který zaprvé bude rozumět technologii 3D tisku, ale také bude rozumět rozhraní, postupům, funkcím a možnostem využití 3D tiskáren v praktickém životě nebo při výrobě daného produktu. Dále pak bude klíčové mít zaměstnance, kteří budou flexibilní a budou rozumět 3D tisku natolik, že pro ně nebude problém zasahovat do digitálního souboru produktu nebo součástky, který pak budou designovat pro lepší funkcionalitu produktu, čímž bude vznikat lepší produkt.
Implementováním 3D tisku do vzdělávacího procesu žáci získávají vědomosti ohledně této technologie, ale důvodů, proč využít 3D tiskárnu ve škole může být větší množství. Článek Luďka Sefziga, který je publikovaný na metodickém portálu rvp.cz popisuje 7 důvodů, proč právě 3D tisk je vhodné zařadit do školního prostředí. Důležitými důvody je právě tisk modelů a pomůcek k výuce, učení se praxí, personaliazce a odměňování studenů, rozumné náklady na materiál pro studenty nebo právě již zmíňěná možnost získání kompetencí pro budoucnost[4].
Zdroje:
[1] PŘÍRUČKA ŠKOLITELE K ZAVEDENÍ 3D TISKU DO VÝUKY: Vše, co potřebujete vědět k zajištění úspěšného zavedení 3D tisku na vaší škole nebo univerzitě. In: Be3DAcademy [online]. [cit. 2021–03–23]. Dostupné z: https://be3dacademy.ysoft.com/getattachment/3a71c2b6-5a11-43ce-a90d-8599dbb5af85/Ebook-Guide-to-Introducing-3D-Printing-Into-the-Cl.aspx
[2] ASME Historic Mechanical Engineering Landmark: Stereolithography The First 3D Printing Technology. In: ASME.org: The American Society of Mechanical Engineers [online]. [cit. 2021–03–23]. Dostupné z: https://www.asme.org/wwwDasmeorg/media/resourcefiles/aboutasme/who%20we%20are/engineering%20history/landmarks/261-stereolithography.pdf
[3] SEFZIG, Luděk. 7 důvodů pro využití 3D tisku ve školách. Metodický portál rvp.cz [online]. 05. 09. 2018 [cit. 2021–03–24]. Dostupné z: https://clanky.rvp.cz/clanek/c/o/21812/7-DUVODU-PRO-VYUZITI-3D-TISKU-VE-SKOLACH.html/
[4] Tamtéž.
