Libor Kraus Výzkum a vývoj boří hranice poznání. Jejich výsledky rozkrývají cesty budoucnosti, ať už jde o výrobu strojů s ojedinělými parametry, kosmické lety s mimořádnými nároky na použité materiály, nebo metody léčby nemocí sužujících lidstvo. Odborníci zjišťují, co a jak se dá udělat jinak, úsporněji či rychleji. Není to science fiction, je to skutečnost. Jakou dává naději na to, že se posuneme v možnostech života k hodnotám, které jsou pro lidstvo důstojné a pro planetu smysluplné? Na to odpovídá Ing. Libor Kraus, předseda představenstva společnosti COMTES FHT a.s., přední výzkumné platformy u nás:

Záběr vaší společnosti je veliký. Co je nyní ve středu zájmu, nač soustředíte pozornost především?

COMTES FHT se od svého vzniku zabývá výzkumem a vývojem kovových materiálů a technologií jejich zpracování. Postupně jsme se od vzniku startupu dostali do pozice špičkově vybavené výzkumné organizace srovnatelné kvalitou s evropskými i světovými vývojovými pracovišti. Po celou dobu své existence se zabýváme výzkumem a vývojem nových materiálů, optimalizací a zvyšováním kvality stávajících, vývojem nových technologií zpracování, v poslední době jsou hlavními tématy snižování materiálové a energetické náročnosti výrobků nebo uplatnění automatizace a digitalizace při výrobě, včetně 3D tištěných kovových výrobků.

Dosáhli jste unikátního světového úspěchu v normování. Oč jde?

Naše výzkumná organizace se již několik let zabývá aditivními technologiemi výroby kovových dílů. Máme v laboratořích nejmodernější tiskárny na kovy, ale také se zabýváme procesem 3D tisku v celém logistickém řetězci, tedy od přípravy materiálů a výroby prášků nebo drátu jako polotovaru pro tisk až po tepelné nebo chemicko-tepelné zpracování a testování kvality výtisků. Náš ředitel pro výzkum, prof. Jan Džugan, byl dlouhou dobu předsedou pracovní skupiny pod ASTM (mezinárodní normalizační organizace), která řešila hodnocení kvality tištěných výrobků pomocí zkoušek mechanických vlastností. Problém byl, že tyto výtisky jsou většinou tenkostěnné a nelze z nich vyrobit standardní zkušební tělesa. Tím už se dostáváme k naší dlouhodobé činnosti, kdy se zabýváme hodnocením mechanických vlastností pomocí mikrovzorků.

Na základě několikaletých srovnávacích a ověřovacích zkoušek vyšla koncem loňského roku světová norma (vydaná ASTM i evropským ISO ISO/ASTM 52909:2022(E)) na zkoušení 3D tištěných výrobků pomocí mikrovzorků. Z celkem dvaceti podkladových publikací pro tuto normu jich osm vydala naše výzkumná organizace.

K čemu taková norma poslouží, čemu napomůže?

Poslouží ke standardnímu hodnocení 3D tištěných výrobků, které se dosud provádělo různými metodami s nestejnou kvalitou výsledků. Navíc tyto výsledky nebyly mezi sebou porovnatelné. Na stole je nyní mezinárodně uznávaná a porovnatelná metodika testování podle celosvětově uznávaných standardů. Norma tedy umožňuje porovnávat kvalitu tištěných výrobků na základě jednotné metodiky testování. Díky našim referencím v oblasti testování mikrovzorků jsme také zahájili spolupráci s řadou špičkových firem po celém světě od USA (Apple, Boeing) přes Asii (A*stars, ITRI) po přední evropské společnosti (např. Airbus).

V jakých oblastech našeho života se 3D tisk může dobře uplatnit v budoucnu? Je to zdravotnictví, konstrukce budov, výroba strojů na míru?

3D tisk se může uplatnit v široké škále oborů. My pracujeme s kovovými materiály a jejich aplikacemi v mnoha oborech – od elektroniky přes zdravotnictví, dopravu až po těžké strojírenství. 3D tisk přináší do všech těchto oborů kromě jiného také možnost používat naprosto nové slitiny, které jsou klasickými postupy nevyrobitelné a zároveň mají mimořádně výhodné užitné vlastnostmi. Příkladem může být aditivní výroba prvků kosmické rakety.

Jedním ze směrů vašich aktivit je rovněž vývoj technologií, počítačové a fyzikální modelování. Co nové poznatky ukazují? Že toho víme o světě kolem nás stále velmi málo? Nebo potvrzují, že „všechno už tady bylo“?

To je otázka, o které by se dalo filozofovat dlouhou dobu a obávám se, že vyčerpávající odpověď by přesáhla možnosti tohoto rozhovoru. Celkově bych uvedl, že díky vylepšování přístrojové i výpočetní techniky můžeme řešit drobnější detaily a posouvat se dále ve zpřesňování technologií, výpočtů, analytických metod atd. A protože jsme v těchto oblastech zatím nenarazili na hranice, lze tvrdit, že je stále co objevovat.

Je šance, aby se za čas vyráběly například stroje s daleko nižší spotřebou materiálu než dosud?

Určitě, existuje již celá řada postupů a technických řešení, které vedou ke snížení hmotnosti vyráběných strojů a součástí. Jedna věc je, že pevnost a bezpečnost dílů dnes dokážeme mnohem lépe simulovat a lépe využívat dimenzování finálních konstrukcí, dále umíme připravit materiály s mnohem lepšími provozními vlastnostmi ušitými na míru dané aplikaci a v neposlední řadě dokážeme snižovat množství odpadů při výrobě (např. 3D tisk oproti běžnému obrábění z kusu materiálu). Jak jsem již uvedl v první odpovědi, důležitou částí práce COMTES FHT je snižování materiálové a energetické náročnosti výroby, což je téma sahající od výzkumu a vývoje nových slitin se speciálními vlastnostmi (vyšší pevnosti, nižší hustota atd.) přes lepší technologie zpracování až po téměř bezodpadové technologie. Samostatnou kategorií je třeba výzkum a vývoj slitin, u kterých jsou drahé a vzácné chemické prvky nahrazovány speciálním technologickým zpracováním.

Výzkum a vývoj. Co by si pod tím měli naši politici představit?

Systematické posouvání hranic poznání a využití poznatků pro zvyšování kvality života. Naši politici by měli zajistit vhodné kvalitní prostředí pro celý systém od základního výzkumu přes výzkum aplikovaný až po vývojové a testovací laboratoře – koneckonců příklady těchto funkčních systémů jsou v řadě vyspělých států světa. Bez základního výzkumu se obejdeme obtížně, ale bez výzkumu aplikovaného se odsoudíme do pozice věčného dovozce výrobků s vyššími přidanými hodnotami a vyspělým státům se budeme pořád dívat na záda.

za odpovědi poděkovala Eva Brixi