3D tisk v obranné a vojenské technice

Zdravotnické pomůcky pro ukrajinské vojáky

Na konci roku 2020 nabídla společnost HP firmě 3Dees Industries založit pobočku v Kyjevě. Po průzkumu trhu, který odhalil, že povědomí o 3D tisku je na Ukrajině blízké tomu našemu, tam vznikl nový podnik s českými majiteli, zaměřený na ukrajinské průmyslové firmy. Pro Ondřeje Štefka a jeho kolegy to znamenalo spoustu nových zkušeností, zvlášť když v únoru začala válka: „Ihned po zahájení ruské invaze jsme se spojili s našimi ukrajinskými spolupracovníky a překvapilo nás, jak byli zdánlivě v klidu. Navzdory hrozícímu nebezpečí se rozhodli dokončit rozdělané zakázky, odeslat je zákazníkům a až pak se nějak pokusit zabezpečit provozovnu a jít ke svým rodinám. Řešili jsme, co s nainstalovanou 3D tiskárnou – pro její převoz potřebujete kamion – a našim ukrajinským zaměstnancům se navzdory ostřelování podařilo během dvou dnů dostat zařízení k polským hranicím. Další instalaci jsme měli až v Oděse, náš tamní zákazník provoz nepřerušil, začal fungovat jako výrobní podpora v týlu ukrajinské armády, pro kterou tiskl chirurgické pomůcky, škrtidla na tepenné krvácení nebo komponenty pro průzkumné drony.“ Největší problém v tomto případě představoval tiskový materiál – jak ho dostat na samou hranici válečné zóny a jak se vypořádat s technickou podporou, realizovanou dokonce i během bombardování, kdy operátor musel několikrát během procesu odběhnout do krytu (tu nakonec vyřešila instruktáž na dálku přes chytré brýle s virtuální realitou).

Foto: 3Dees Industries

Tisk obranných betonových konstukcí

Na Ukrajinu se zaměřila také společnost ICE Industrial Services ze Žďáru nad Sázavou, která ve válkou zmítané zemi spatřila příležitost pro robotizovaný 3D tisk betonových konstrukcí. Ukázalo se, že namísto výroby městských itinerářů může být užitečnější tisknout prvky balistické ochrany v podobě různě tvarovaných krytů. Do jejich vývoje se zapojil i generálporučík František Malenínský, bývalý vojenský zástupce ČR v NATO: „Po čtyřiceti letech, kdy jsem se učil bunkry ničit, se je teď učím stavět. Zaměřujeme se na balistiku, modularitu a mobilitu. Jsme schopni naprogramovat sestavu tak, abychom zakryli a ochránili citlivé objekty státní, vojenské či civilní infrastruktury. Museli jsme dosáhnout balistické ochrany, aby splňovala podmínky NATO, aktuálně jsme na úrovni A5, ze stupnice až A8, což znamená odolat strašné střele kalibru 14,5 mm s wolframovým jádrem. Důležitá je pevnost betonu, pohybujeme se na 100 MPa, maximum je 150 MPa. Dokážeme navrhnout jakoukoliv obrannou sestavu pro jakýkoliv typ jednotek, od čety, družstva… Během chvilky postavíme obrannou linii v celé šířce obranného pásma.“

K reálnému nasazení tištěných těchto betonových modulů pro armádu sice ještě nedošlo, další příležitost ale už nyní ICE vidí v rekonstrukci Ukrajiny, a také dalších zemí s poškozenou infrastrukturou. 3D tisk betonové směsi robotickým ramenem umožňuje výstavbu jednoduchých nízkoenergetických domů, které lze v takových prostředích rychle realizovat.

Zleva: Dominik Stupka (ICE);generálporučík František Malenínský; Miloš Němec (Excalibur Army); Ondřej Štefek (3Dees Industries)

Bezpečné plastové díly do vojenských vozidel

Obranná a bezpečnostní technika je doménou firmy Excalibur Army, která se ve vlastním vývoji i výrobě opírá také o 3D tisk při prototypování, při zpracování funkčních součástí nové obrněné techniky a také pro náhradní díly u starších strojů. Technický ředitel Miloš Němec poodhalil několik detailů: „Používáme hlavně materiál ASA vně vozidel, interiérové části tiskneme z ULTEMu, který je samozhášivý. Ale využíváme celou škálu materiálů dostupnou pro 3D tiskárny Stratasys.

Výtisky testujeme, například na každé světlo dáme jiný kryt a zkoumáme, jak se bude chovat při různých směrech střelby. Když je hlaveň sklopená dolů, tlaková vlna může způsobit, že kryt praskne. Nevyužíváme simulace, neosvědčily se nám, testujeme v reálném prostředí. Něco se testuje i tak, že se do toho střílí, nebo se pod to dá mina. Ambicí je mít materiály do úrovně ochrany, kterou běžně používáme, to znamená, že pod auto dáte 8 kg TNT a necháte to explodovat. Použité prvky nesmí nikoho ohrozit, mohou prasknout, ale nesmí lítat, když jsou uvnitř kabiny, nesmí se z nich stát sekundární projektil, který by někomu ublížil. Pokud se ukáže slabina, pak návrh vylepšíme a pokračujeme v testech.“ Na ukázku přivezl některé z prakticky používaných výtisků – například madlo pro bojové vozidlo Patriot s integrovaným ovládáním velmi těžkých balistických dveří nebo kryty na kovové kliky dveří, nasazované pro ochranu i komfort obsluhy v případě velmi vysokých nebo naopak velmi nízkých teplot.