Projekt SmartMold ukazuje, že forma nemusí být jen pevný kus nástroje, který drží tvar výrobku. Je mnohem lepší, pokud je aktivní součástí celého procesu. Může se sama zahřívat a pomáhat řídit výrobu tak, aby byla rychlejší, přesnější a úspornější.
3D tisk, forma, simulace, recyklace
Ve výrobě plastových dílů rozhodují často zdánlivé detaily. Milimetry, teplota, tlak. Stačí malá odchylka a místo kvalitního výrobku vzniká zmetek. Právě na to míří projekt SmartMold. Jeho vizí je vyvíjet formy nové generace, které nebudou jen pasivním nástrojem, ale aktivní součástí výroby. Cílem je přitom vytvořit formu, která bude plně recyklovatelná — a to ze 100 %, včetně integrovaných ohřevných drátů.
SmartMold spojuje 3D tisk, integrovaný ohřev a důraz na recyklaci v jedno inovativní řešení. Klíčovým cílem je umožnit plnou recyklovatelnost formy, a proto má být sledování dat o ohřevu nahrazeno natolik přesnou a ověřenou simulací, která odstraní potřebu následného monitorování teplot ve výrobním procesu. Výsledkem bude technologie, která urychlí výrobu, sníží spotřebu energie i materiálu a přispěje k výraznému omezení odpadu.
„V projektu se věnujeme simulacím. Vyvíjíme aplikaci, která ukáže, jak rychle se forma zahřívá a jak se teplo rozkládá v jejím povrchu. Pomáhá nám to vybrat správné materiály pro formu i ohřev ještě dřív, než začne samotná výroba, která je finančně náročná,“ říká Jaroslav Horák z Laboratoře modelování procesů a umělé inteligence na CXI TUL.
Za projektem stojí silné česko-německé partnerství. Na vývoji se podílí Technická univerzita v Liberci, konkrétně výzkumný ústav CXI TUL, německý Fraunhofer IWU, česká společnost GZR plast s.r.o. a německý partner QPoint.
2025: nastavení podmínek
Rok 2025 byl pro projekt především o tom položit pevné základy. Tým nejprve přesně definoval, co má nově vyvíjená forma zvládnout. Odolnost vůči vyšším teplotám, těsnost, přesnost, kvalitní povrch i vhodné vlastnosti materiálu. Jinými slovy: bylo potřeba si velmi přesně říct, co bude od nové technologie vyžadovat reálný provoz.
Vedle toho se intenzivně hledaly vhodné materiály. Takové, které zvládnou teplo, zachovají si stabilitu a zároveň budou použitelné i z hlediska recyklace. To je důležitá část celé myšlenky SmartMoldu. Nestačí přijít s chytrým technickým řešením. Stejně důležité je, aby dávalo smysl i ekonomicky a ekologicky.
Teplo pod kontrolou
Jedním z nejvýraznějších výsledků roku 2025 je také vývoj softwarového nástroje, který umí velmi detailně ukázat, jak se teplo ve formě šíří. Výzkumníci díky tomu dnes dokážou předem nasimulovat, co se bude při zahřívání dít, kde může vznikat nerovnoměrnost a jak celý systém nastavit co nejlépe. Klíčovým parametrem je přitom rychlost ohřevu, která zásadně ovlivňuje výslednou kvalitu i efektivitu celého procesu.
Důležitou součástí dosavadní práce bylo i porovnávání různých materiálových variant. Tým sledoval, jak se jednotlivé kombinace chovají při zahřívání, jak rychle reagují a jak dobře dokážou udržet teplotu v celé ploše.
2026: První demonstrátor a srovnání s praxí
Už v roce 2025 vznikl testovací vzorek, na kterém se potvrdilo, že výsledky simulací odpovídají reálnému chování systému. Ověřila se také funkčnost aplikace určené k vizualizaci a vyhodnocení procesu ohřevu.
A právě tady začíná být rok 2026 pro SmartMold klíčový. Zatímco loňský rok byl hlavně o návrhu, letošek bude o propojování jednotlivých částí do jednoho funkčního celku. Cílem je dostat materiály, ohřev i software do podoby, která obstojí při testování a ukáže, že celý koncept funguje.
V praxi to znamená několik zásadních kroků. Projekt chce během roku 2026 ověřit první plně funkční demonstrátor, dokončit vyhřívanou formu a následně ji porovnat s běžným řešením, které se používá dnes. Pro účely experimentálního ověření budou dočasně využity senzory, které umožní porovnat výsledky simulace se skutečným chováním formy. Klíčové bude, aby se forma zahřívala rychleji a zvládala provozní podmínky s vysokou spolehlivostí. Součástí projektu bude také rozemletí formy na granulát a ověření, že materiál lze znovu využít.
SmartMold míří z vývoje do praxe
SmartMold se posouvá od vývoje k důkazu, že tahle cesta má praktický smysl. Tato technologie změní způsob, jakým se formy pro kompozitní výrobu navrhují a vyrábějí. Vytvoří se řešení, které bude rychlejší, chytřejší a udržitelnější než to, co průmysl používá dnes.
