W ubiegłym roku na całym świecie sprzedano 500 tys. drukarek 3D. Co dziesiąta z nich pochodziła od polskich producentów. Drukarka to jednak nie do końca dobre określenie. Urządzenie bardziej przypomina robota, który za pomocą różnych głowic tworzy coś z niczego. Nakłada na siebie kolejne warstwy materiału, formując je w kształty na wzór trójwymiarowego modelu komputerowego.

Co można w ten sposób wydrukować? W zasadzie wszystko. W Chinach powstał budynek mieszkalny złożony wyłącznie z wydrukowanych elementów. Firmy odzieżowe coraz śmielej korzystają z tych urządzeń przy produkcji swoich ubrań. W Ameryce pierwsi szaleńcy zaczęli już kombinować z drukiem w 3D pistoletów, a z drugiej strony lekarze drukują protezy ludzkich kończyn.

Najbardziej popularne są obecnie drukarki nabiurkowe - niewielkie, odpowiednie do prywatnego mieszkania. To właśnie w nich specjalizuje się firma ZMorph, którą w 2013 r. założył Przemysław Jaworski. Drukarkami 3D zainteresował się w Barcelonie, gdzie spotkał Andrew Bowyera. Ten brytyjski inżynier stworzył urządzenie, które drukuje własne części, i udostępnił instrukcję, jak je zbudować. To był kamień milowy dla ludzi z całego świata - mając instrukcję, mogli sami zacząć budować drukarki. Tak zrobił też Przemysław Jaworski. Dziś jego firma produkuje maszyny, które mogą drukować przedmioty m.in. z plastiku, gliny czy czekolady. Swoje drukarki eksportuje do 50 krajów na świecie, a sam Jaworski jest w Polsce uważany za guru technologii druku 3D.

Przemysław JaworskiPrzemysław Jaworski ZMorph

Rozmowa z Przemysławem Jaworskim

Jakub Wątor: Pod koniec sierpnia 2013 r. powiedział pan w jednym z wywiadów: "Za 5 lat drukarka 3D będzie stała w każdym domu". Minęło 4,5 roku i ta przepowiednia się raczej nie spełni. Co się stało?

Przemysław Jaworski: Może rzeczywiście był to nieco hurraoptymizm, ale tak jest z każdą startującą technologią. Jest tzw. hype na nią, ludzie się tym ekscytują i myślą, że za chwilę opanuje cały świat. Drukarki 3D poszły bardziej w stronę przemysłu, tam się rozwijają. Jeśli chodzi o domowe użytkowanie, to wciąż są one jeszcze zbyt drogie, żeby każdy mógł sobie na takie urządzenie pozwolić.

Dokładnie to samo było z technologią VR (wirtualna rzeczywistość). Najpierw hurraoptymizm, potem się okazało, że gogle do VR były dość drogie i nie zagościły w każdym domu, ale są popularne, coraz tańsze i będą coraz powszechniejsze.

Druk 3D jest jednak bardziej skomplikowaną technologią niż VR.

- Oczywiście, tu nie ma dyskusji. Posiadanie drukarki 3D to za mało. Żeby móc drukować, trzeba posiadać wiedzę z zakresu projektowania wirtualnych modeli za pomocą komputera. Do tego potrzebne są umiejętności wykorzystania różnych narzędzi, programów, żeby stworzyć wzór, który potem wydrukujemy. To nie jest ani powszechna wiedza, ani niemożliwa do nabycia w pięć minut.

Dlatego uważam, że potrzebna jest określona edukacja już w szkołach, dzięki niej druk 3D będzie mógł się rozwijać. Jestem wielkim zwolennikiem nauki projektowania już na wczesnych etapach edukacji. To zresztą się dzieje, coraz więcej szkół wprowadza u siebie takie zajęcia. Jestem dobrej myśli.

Łatwiej jest nauczyć projektowania czy może stworzyć miliony gotowych wzorów do druku 3D?

- Wzory istnieją, można je ściągnąć przez internet i drukować, ale każdy użytkownik może chcieć czegoś innego. Wzory modeli są uniwersalne, a w domowym zaciszu ludzie będą chcieli wydrukować w trójwymiarze dokładnie to, co wpadło im do głowy. I tu już niezbędna będzie umiejętność projektowania na komputerze.

Wydruki z drukarki 3D. Targi 3D Solutions na MTP. Poznań, 6 czerwca 2017Wydruki z drukarki 3D. Targi 3D Solutions na MTP. Poznań, 6 czerwca 2017 Fot. Łukasz Cynalewski / Agencja Gazeta /

A na czym konkretnie polega sam druk 3D?

- Kiedy drukujemy coś w standardowy sposób, mamy do czynienia z drukiem dwuwymiarowym. Na czystą kartkę nakładamy warstwę tuszu, który układa się w litery i tworzy zdania. W 3D nakładamy na siebie kolejne dziesiątki, setki warstw i powstaje trójwymiarowy przedmiot. Jeśli chcemy wydrukować dwuwymiarowy kolorowy obrazek, należy nałożyć kilka warstw różnego atramentu. W 3D też można wydrukować coś z wielu komponentów - można je łączyć, drukować z różnych substancji w jednym momencie.

Co również istotne, w 3D obiekt powstaje poprzez nakładanie warstw na siebie, czyli dodawanie materiału. Nigdy nie drukujemy przez zdejmowanie warstw (tak jak we frezowaniu 3D), czyli przez rzeźbienie w kwadratowej bryle jakiegoś przedmiotu, który chcemy otrzymać.

Pamiętam, że gdy pierwszy raz usłyszałem o drukarce 3D, trudno było mi ją sobie wyobrazić.

- Bo tak naprawdę to nie jest drukarka w tradycyjnym znaczeniu, ta nazwa trochę wprowadza w błąd i pewnie także dlatego wiele osób spoza branży dziwi się, jak coś takiego może istnieć. Urządzenia do tworzenia trójwymiarowych przedmiotów nazywam po prostu robotami do tworzenia obiektów. To jest maszyna złożona z wielu mniejszych elementów, która buduje przedmiot z najróżniejszych substancji - stałych, lepkich, ciepłych, ciekłych, zależy to od procesu.

I co taki robot jest w stanie wydrukować?

- Możliwości jest mnóstwo. Drukarki 3D są coraz powszechniej wykorzystywane w przemyśle. Producenci elektroniki czy samochodów drukują poszczególne elementy swoich sprzętów. W medycynie drukowane są modele narządów wewnętrznych oraz protezy. Adidas niedawno rozpoczął druk podeszew i obić do swoich butów. I to nie dla zabawy, tylko na sprzedaż.

To daje nadzieję klientom, że kiedyś obuwie, i zapewne wiele innych rzeczy, będzie tańsze. Bo producent nie będzie musiał zlecać ich produkcji w Azji, potem płacić za transport itd.

- Jak na razie to takie buty są droższe, bo producent szczyci się tym, że je wydrukował, a nie złożył w fabryce. To wciąż element tego hype'u, o którym wspominałem. Chodzenie w wydrukowanych butach to prestiż i nowoczesność, więc należy zapłacić więcej. Ale kiedyś, gdy ta technologia się upowszechni, ceny produktów zapewne spadną.

Jeśli już jesteśmy przy butach, druk 3D bardzo może ułatwić życie klientom i producentom także z tego powodu, że w prosty sposób będzie można zrealizować indywidualne zamówienie. Wystarczy zeskanować swoją stopę za pomocą specjalnej aplikacji w telefonie i przesłać do producenta. Ten wrzuci wirtualny model do drukarki i stworzy buty idealne dla naszych stóp. Nie poniesie przy tym żadnych dodatkowych kosztów, bo drukarka będzie pracowała tak jak zawsze, tyle że przy tym jednym drukowaniu będzie miała nieco zmienione parametry.

W drukarkach ZMorph można zamontować m.in. końcówkę do druku w... czekoladzie. To sprawa prestiżu czy rzeczywiście jest zapotrzebowanie rynku na druk w czekoladzie?

- Jednym z głównych założeń naszej firmy jest to, by nasze drukarki były wielofunkcyjne. Tym się wyróżniamy. W innych firmach zwykle jedna drukarka pozwala na druk tylko jedną metodą lub w jednej substancji. My mamy wymienne końcówki i można na jednym urządzeniu tworzyć przedmioty z wielu różnych tworzyw, w tym także z czekolady. Stworzenie przez nas takiej specjalnej końcówki było elementem poszukiwań modelu biznesowego, wzbudziło dużo zainteresowania w przemyśle spożywczym. Ciągle jednak głównymi bestsellerami są końcówki do drukowania plastikiem.

 

Smaczna jest taka czekolada z drukarki?

- Jak to czekolada - przepyszna!

I ludzie nie mają oporów, by jeść coś, co wyszło z takiego urządzenia?

- Drukując jedzenie, zachowujemy wszelkie normy bezpieczeństwa i higieny. Gdy na ZMorph drukujemy w czekoladzie, substancja ma kontakt tylko ze strzykawką, która ją rozprowadza, i ze szkłem, na którym lądują kolejne warstwy. Jedno i drugie jest jak najbardziej sterylne i nie ma kontaktu z innymi substancjami ani elementami drukarki.

Firma ZMorph 85 proc. swojej sprzedaży kieruje za granicę. W ogóle co dziesiąta drukarka 3D na świecie pochodzi z Polski, ale nad samą Wisłą nie widać wielkiego zainteresowania.

- Barierą w Polsce jest cena. Za naszą drukarkę trzeba zapłacić niecałe 10 tys. zł, a to i tak w podstawowej wersji. Dokupienie dodatkowych elementów, końcówek to kolejne koszta. Poza tym płacić trzeba też za eksploatację. Materiały do druku nie zawsze są tanie, szczególnie jeśli chodzi o bardziej zaawansowane technologicznie drukowanie. Zwykłego Kowalskiego jeszcze na to nie stać.

Ponadto sprzedajemy sprzęt głównie firmom - również tym małym i średnim. Dużo zamówień płynie też z instytucji edukacyjnych na całym świecie. Natomiast udomowienie druku 3D będzie kiedyś faktem. Proszę spojrzeć na dwuwymiarowe drukarki. Dawniej, jeśli chcieliśmy coś wydrukować czy skserować, szliśmy do specjalnego punktu lub robiliśmy to w pracy. Dziś mnóstwo ludzi ma takie drukarki w domu. Nie widzę powodów, by z drukiem 3D było inaczej.

Już jako dziecko rozbierał pan magnetofony i interesował się elektroniką. To typowy początek dla przyszłego hakera, zwłaszcza że później zaczął się pan uczyć programowania. Nie ciągnęło pana do tego?

- Rzeczywiście, gdy miałem może z 10 lat, rozkręcałem sprzęty elektroniczne. Wyciągałem z nich tranzystory, rezystory, potem układałem w pudełku i trzymałem, bo może się przydadzą w przyszłości.

Jeszcze jako dziecko dostałem taki zestaw "Mały elektronik". Sprężynkami i kabelkami łączyło się w nim różne komponenty i według instrukcji tworzyło się oscylatory, bramki logiczne, mrugające diody, można było zbudować własne radio! To były niesamowite rzeczy, które otworzyły mi głowę na to, że każdy może tworzyć elektronikę, wystarczy tylko poznać zasady działania komponentów.

A co do hakingu, to, owszem, ciągnęło mnie mocno, trochę o tym czytałem, ale głównie dla własnego bezpieczeństwa. Poszedłem w stronę kreatywną, ale nadal uważam, że jestem hakerem.

Jak MacGyver.

- Trochę tak. Haker to człowiek używający różnych narzędzi w sposób, który nie został przewidziany przez ich konstruktora. Dzięki temu haker wymyśla nowe idee, prototypy, rozwiązania. Sam w ten sposób eksperymentowałem i szedłem w kierunku tworzenia robotów, zwanych też drukarkami 3D.

Ale zanim do tego doszło, zajął się pan programowaniem.

- To wciąż czasy, gdy miałem może z 10 lat. Zacząłem uczęszczać do osiedlowego klubu komputerowego i tam eksperymentowałem na komputerach ZX Spectrum. Zacząłem do nich wpisywać linijki kodu programu komputerowego, które były dostępne w takich gazetach jak "Bajtek". Gdy wpisałem i je uruchomiłem, poznawałem zasady, na jakich te programy się tworzy. Tak zacząłem się uczyć programowania.

Co ciekawe, robiłem to jeszcze, zanim zacząłem grać w gry komputerowe. Jako nastolatek byłem członkiem Demosceny - grupy osób, która interesowała się programowaniem i kodowaniem. Tworzyliśmy w 3D animacje dźwiękowe, które potrafiły wyglądać lepiej niż ówczesne gry komputerowe. Bardzo przydała mi się później wiedza nabyta w trakcie spotkań Demosceny, tzw. copy party.

Prezentacja drukarek 3D i wydruków w tej technice. Dni Druku 3D, Targi Kielce, 11 marca 2015Prezentacja drukarek 3D i wydruków w tej technice. Dni Druku 3D, Targi Kielce, 11 marca 2015 Fot. Jarosław Kubalski / Agencja Gazeta

Jednak jako kierunek studiów wybrał pan architekturę i urbanistykę.

- Interesowało mnie to. Uczyłem się klasycznego projektowania architektonicznego, ale jeszcze zanim skończyłem studia, wiedziałem, że ta wiedza jest przestarzała. Odświeżyłem ją sobie dopiero na podyplomówce z projektowania cyfrowego na University College of London. To był zastrzyk specjalistycznej i nowoczesnej wiedzy, bardzo się rozwinąłem. Zaraz po studiach dostałem ofertę pracy w firmie architektonicznej Foster and Partners. To prestiżowe biuro, obecnie projektują m.in. bazy na Księżycu i Marsie.

W końcu przychodzi rok 2010 i po raz pierwszy widzi pan RepRapy - drukarki potrafiące drukować części, z których same są zbudowane. Dzięki temu koszt ich eksploatacji i serwisowania bardzo spada.

- Ich twórcę, Adriana Bowyera, spotkałem na konferencji w Barcelonie. Dzięki niemu rynek 3D nabrał rozpędu. Zbudował i udostępnił w internecie na otwartej licencji projekt RepRapa. Teraz każdy mógł go zbudować lub zmodyfikować. W jednym momencie koszty zbudowania takiej drukarki spadły drastycznie. Nawet w krajach, gdzie trudno o wszystkie komponenty, ludzie znajdowali zamienniki. Zaczęli budować drukarki 3D z jakichś rozłożonych na części kserokopiarek,czy części znalezionych na śmietniku. Wcześniej nie było wiadomo, jak to zrobić. A nagle wszyscy dostali know-how, i to za darmo, z możliwością udoskonalania go. Bez Bowyera wszyscy bylibyśmy jeszcze w średniowieczu.

Pan też, bo ZMorph powstał właśnie na bazie RepRapa.

- Na początku tak było, ale potem ZMorph bardzo szybko ewoluował i stał się bardzo wyspecjalizowanym robotem. To, co zostało w Zmorph po RepRapie, to kinematyka, czyli układ osi XYZ.

Jakie ma plany na przyszłość?

- Na razie skupiamy się na tym, by utrzymać obecną bazę produktową. Chcemy wznieść technologie na poziom wyżej, jeśli chodzi o precyzję, prędkość druku, dopracowanie wszystkich szczegółów, by doświadczenie użytkownika było jak najlepsze. To nasz główny cel na przyszły rok, natomiast potem będziemy chcieli pomyśleć o zbudowaniu większej maszyny lub stworzeniu końcówek do druku w nowych tworzywach.

Chcemy też skupić się na druku wielomateriałowym, to przyszłość druku 3D. Można używać materiałów o wielu właściwościach - przewodzących prąd, reagujących na temperaturę, wilgotność czy elektryczność. Będziemy mieli co robić.