Vyrábíme je jako točenou zmrzlinu, říkají tvůrci světel z plastu, která nejsou k rozeznání od skla

Polovina návštěvníků výstav nepozná, že spirálovitá válcová světla studia Plastenco nejsou ze skla, ale z plastu. Časem je chtějí ekodesignéři vyrábět i z toho odpadního. Zatím to vyzkoušeli na modulárním nábytku.

Dlouhá válcová světla vznikají díky robotickému 3D tisku z bioplastu a časem by měla být k vidění v interiérech kaváren, hotelů nebo restaurací. Zpětnou reakci na vzhled i na cenu nové kolekce má prý studio produktového designu Plastenco zatím od architektů dobrou.

Cílem autorů designových světel a nábytku, jimiž jsou designér Jan Kulhánek a architekt Ondřej Cigáník a zakladatelky start-upu Jitka Hvězdová a Kateřina Sýsová, je využívat odpadní a zbytkové materiály, minimalizovat emise i spotřebu energie a zajistit dlouhou životnost výrobků.

Kolekci studio Plastenco představilo na přehlídce Designblok, která se konala v první polovině října. Nyní testuje, jaký o světla bude zájem a zda se je podaří prodat.

 Jak se takto dlouhé světlo na 3D tiskárně vyrábí?

Ondřej: Když Honza přišel s tím, že budeme mít válcová světla, tak jsme začali zkoumat, co si k tomu materiálu můžeme dovolit. A na jaký průměr až můžeme jít, aby vypadala světla elegantně.

Jitka: Je to jako točená zmrzlina. Točíte nahoru a nahoru, a když chcete špičku, tak vám to spadne. Musíte vychytat přesně ten moment, kdy to ukončit.

Pracovat s použitým materiálem, který má různou kvalitu a vlastnosti, je jiné než s původní surovinou. S jakými překážkami jste se potýkali?

Ondřej: Největší výzvou je práce s různými materiály. Každý má jiná specifika a nelze na ně použít stejné tiskové postupy. Některé snesou nižší teploty, jiné lze svařovat, takže návrhy se podle materiálu liší. Know-how spočívá ve správném míchání směsí a navrhování tak, aby výsledky odpovídaly danému materiálu, anebo byly mezi materiály jednoduše přenositelné.

Jan: Museli jsme si také uvědomit, že klíčový je stabilní zdroj odpadu. Párkrát se stalo, že jsme měli vhodný zbytkový materiál, ale dodavatel zkrachoval, takže jsme museli začít znovu. Ideální je spolupráce s firmou, která dodává materiál v konzistentní kvalitě, například Prusa Polymers. Do budoucna bychom rádi, kdyby nám pomohli i s tříděním barev, abychom mohli vytvářet širší barevnou paletu.

U transparentních svítidel jste začínali s panenskými polylaktidovými vlákny (PLA, jde o vlákna vyrobená z polymerů kyseliny mléčné, která jsou biologicky odbouratelná, pozn. aut.). Proč jste nepoužili hned odpadní plasty?

Jan: Dávalo nám smysl začít s panenským materiálem. Je stabilní a umožnil nám doladit technologii. Jakmile jsme ji zvládli, můžeme tisknout i z odpadního plastu.

Jitka: Naším cílem je umět pracovat s komplikovanějšími směsmi – nejen s čistým PLA, ale i s odpadními materiály a vytvářet z nich produkty, které lze škálovat a opakovat. To je i podmínkou grantu Technologické agentury ČR Trend, z něhož jsme získali financování projektu. Výsledky výzkumu musí být komerčně využitelné nejen technologicky, ale i formou finálních produktů. Na výzkumném projektu pracujeme ve spolupráci s Fakultou architektury ČVUT a UMPRUM v Praze.

Jan: Líbí se mi propojení výzkumu, technologie a komerce: prodej hotových produktů bude dál financovat vývoj extruderu, který chceme neustále zdokonalovat. Systém by se tak měl stát soběstačným.

Nyní jste vyrobili první kolekci pro Designblok a spouštíte prodej přes e-shop. Jak náročná je výroba?

Jitka: Ano, vyrobili jsme menší zásobu a chceme prodejem pokrýt alespoň náklady na Designblok. A máme již první objednávky. Postprodukce se liší podle produktu, u světel Glimmers trvá asi dvě hodiny, samotný tisk tři.

Jan: Technologie se stále zlepšuje. Momentálně musíme u tisku stát, ale cílem je plná automatizace. Doladíme program pro konkrétní kus a tiskárna ho pak zvládne bez dohledu.

Ondřej: Pokud se podaří snížit potřebu lidského dohledu, může být u některých projektů velkoformátový tisk dvakrát až třikrát levnější než maloformátový.

Svítidla působí dojmem, jako by byla ze skla. Jak si stojí ve srovnání se sklem, co se týče náročnosti výroby i ekologické stopy?

Jan: Naším cílem není sklu konkurovat. Ale energeticky má naše řešení mnohem nižší dopad, protože výroba skla je náročná na teplotu i těžbu surovin. Navíc světla z PLA vizuálně působí jako skleněná.

Jitka: Na výstavách se často lidé ptají: „Je to sklo?“ Odhaduji, že polovina návštěvníků to nepozná. Zájem mají architekti, designéři i hoteliéři, kteří oceňují možnost barevných přechodů a zakázkových úprav.

Při jakých teplotách tisk probíhá?

Ondřej: Přibližně při 200 stupních Celsia podle druhu materiálu. Teplotu upravujeme tak, aby byl tisk stabilní a vrstvy se dobře spojily.

Plánujete využívat i jiné materiály než PLA?

Jan: Ideální scénář je odebírat odpad od velkých firem a přeměnit ho zpět na produkty pro jejich vlastní interiéry. Musíme ale pracovat s jednodruhovými odzkoušenými materiály, jinak může dojít k poškození tiskového robota.

Ondřej: Zajímavé možnosti nabízí plasty, jako je PET a PETG, protože jsou často dobře tříděné a průhledné. Materiálový odpad z maloformátového tisku od firem, jako je Prusa Polymers, má stabilní kvalitu a kontrolovaný původ.

Jitka: Na fakultě teď testujeme i polypropylen z vysloužilých špulek od filamentů (náplň do 3D tiskárny, pozn. aut.). I když to zní jednoduše, doladit proces trvá měsíce. Často panuje představa, že „odpad je levný“, ale realita je opačná – jeho zpracování je časově i finančně náročné.

Jan: Zajímá mě i využití biomateriálů, třeba směsí s dřevní štěpkou. Ale je třeba dávat pozor, aby ekologický vzhled nebyl jen klamem. Některé biokompozity mají totiž vyšší environmentální dopad než samotný plast.

Jak dopad vyhodnocujete?

Jitka: Počítáme Life Cycle Assessment (LCA, hodnocení životního cyklu produktu, pozn. aut.). Díky tomu máme číselné srovnání dopadů výrobků z panenského materiálu a z recyklátu. A výsledky ukazují, že to rozhodně není samozřejmost. Někdy má i recyklát své limity.

Plánujete kromě světel a nábytku další produkty?

Jitka: Ano, už teď máme menší produkty z recyklovaného plastu, například lampu MadUse od Vojty Vydržela nebo světelné objekty vytvořené pro zámek Loučeň. Tyto kolekce předcházely současným 3D tištěným výrobkům. Momentálně spouštíme prodej nové kolekce a uvidíme, jaký bude zájem.

Jan: Nápadů máme hodně. Rád bych zkoumal i další postprocesy, nejen samotný tisk, ale třeba ohýbání nebo tvarování tištěného materiálu, abychom posunuli výsledky na novou úroveň.

Často je problémem minimalizace odpadu. Vzniká během 3D tisku nějaký?

Jan: Protože jde o vývoj, vznikají nepovedené kusy, ale snažíme se jejich množství minimalizovat. Testování nových produktů děláme nejdřív ze stabilnějších materiálů a až poté přecházíme na recyklát. Přemýšlíme i o využití takzvaných meziproduktů, třeba přetoků materiálu při čištění, k tvorbě menších funkčních objektů, nejen propagačních předmětů.

Ondřej: Odpad se nevyhne žádnému procesu, například při čištění extruderu nebo přechodu mezi materiály. Naším cílem je ale veškerý vzniklý materiál znovu využít, rozdrtit ho a vrátit zpět do tisku.

Jitka: Výhodou 3D tisku je, že vyrobíte jen tolik kusů, kolik opravdu potřebujete, nemusíte mít formu na desetitisíce výrobků. Navíc můžete produkt snadno customizovat už od jednoho kusu.