PANS w Chełmie z nowoczesną drukarką 3D klasy badawczej

W siedzibie Państwowej Akademii Nauk Stosowanych w Chełmie odbyło się spotkanie przedstawicieli spółki BioCloner Health sp. z o.o. z JM Rektor prof. ucz. dr Beatą Fałdą oraz zespołem odpowiedzialnym za rozwój zaplecza badawczo-dydaktycznego Uczelni, w tym Laboratoriów Centrum Studiów Inżynierskich (CSI). Wizyta miała charakter roboczy, strategiczny i rozwojowy, a jej zasadniczym celem było wdrożenie wielogłowicowej drukarki 3D klasy badawczo-eksperymentalnej do infrastruktury PANS w Chełmie oraz określenie kierunków dalszej współpracy naukowo-technologicznej.

Geneza obecności zaawansowanej technologicznie drukarki 3D w PANS w Chełmie stanowi przykład modelowego połączenia potencjału przemysłowego z misją akademicką. Proces ten zapoczątkowany został serią rozmów i konsultacji pomiędzy przedstawicielami BioCloner Health a władzami Uczelni, których wspólnym mianownikiem była potrzeba budowy nowoczesnego środowiska dydaktyczno-badawczego odpowiadającego wyzwaniom Przemysłu 4.0 i 5.0.

Jak podkreślał w materiale filmowym Pan Maciej Gołaszewski, Członek Zarządu BioCloner Health, kluczowym impulsem do podjęcia współpracy była wspólna wizja: konieczność tworzenia w Polsce ośrodków, które nie tylko uczą inżynierii, ale realnie ją wytwarzają – od koncepcji, przez model, aż po funkcjonalny prototyp.

Wypowiedzi te jednoznacznie wskazują, że projekt wyposażenia PANS w Chełmie w drukarkę 3D najwyższej klasy nie był działaniem incydentalnym, lecz elementem szerszej strategii budowy kompetencji technologicznych w regionie oraz wzmacniania synergii pomiędzy nauką a przemysłem.

Od koncepcji do wdrożenia – proces budowy zaplecza technologicznego
Rozmowy koncepcyjne pomiędzy BioCloner Health a PANS w Chełmie koncentrowały się wokół kilku kluczowych zagadnień:

1. Potrzeby modernizacji infrastruktury przemysłowej lub laboratoryjnej.
2. Konieczności integracji kształcenia projektowego z realnymi procesami wytwórczymi.
3. Umożliwienia prowadzenia prac badawczo-rozwojowych w obszarze technologii addytywnych.
4. Wzmocnienia kompetencji studentów w zakresie prototypowania wielomateriałowego.

W toku konsultacji zidentyfikowano lukę technologiczną pomiędzy standardowymi drukarkami FFF stosowanymi w dydaktyce a zaawansowanymi systemami badawczymi wykorzystywanymi w przemyśle i centrach R&D. Odpowiedzią na tę lukę stało się wdrożenie wielogłowicowej drukarki 3D opracowanej przez BioCloner Health – urządzenia przystosowanego do pracy w warunkach badawczo-eksperymentalnych.
Decyzja o wprowadzeniu tej klasy urządzenia do Laboratoriów CSI była wyrazem strategicznego podejścia władz Uczelni do rozwoju kierunków inżynierskich,
w szczególności w obszarach:

• inżynierii materiałowej,
• budownictwa,
• wytrzymałości materiałów,
• elektrotechniki,
• chemii technologicznej.

Charakterystyka technologiczna wielogłowicowej drukarki 3D       
Wdrożona w PANS w Chełmie drukarka 3D stanowi system zaawansowany, modułowy i otwarty technologicznie. Jej kluczową cechą jest system wymiennych głowic drukujących, który znacząco wykracza poza klasyczną technologię FFF (Fused Filament Fabrication).

Urządzenie integruje:

• technologię FFF – druk z filamentów termoplastycznych,
• technologię DIW (Direct Ink Writing) – umożliwiającą druk z past, żeli i materiałów reologicznie aktywnych,
• druk z materiałów wysokotemperaturowych w postaci proszków i granulatów,
• możliwość drukowania materiałami światłoutwardzalnymi.

Obsługiwane typy materiałów wsadowych obejmują:

• filamenty polimerowe,
• granulaty,
• proszki funkcjonalne,
• pasty ceramiczne i kompozytowe,
• żele biomateriałowe,
• materiały fotopolimerowe.

Taka architektura systemu pozwala na prowadzenie eksperymentów w ramach jednego procesu druku, bez konieczności zmiany platformy technologicznej. W praktyce oznacza to możliwość:

• wytwarzania struktur wielomateriałowych,
• łączenia materiałów konstrukcyjnych z funkcjonalnymi,
• tworzenia prototypów elementów hybrydowych,
• symulowania procesów przemysłowych w warunkach laboratoryjnych.

Znaczenie dydaktyczne – kształcenie projektowe nowej generacji

Jednym z kluczowych wątków poruszanych podczas spotkania było znaczenie drukarki 3D dla modelu kształcenia projektowego.
Urządzenie wspiera dydaktykę typu „od modelu do prototypu”, umożliwiając studentom przejście przez pełny cykl inżynierski:

1. Analiza problemu technicznego.
2. Projektowanie w środowisku CAD.
3. Dobór materiału i technologii wytwarzania.
4. Przygotowanie procesu druku.
5. Wytworzenie prototypu.
6. Testy wytrzymałościowe i funkcjonalne.
7. Iteracyjna optymalizacja konstrukcji.

Takie podejście rozwija:

• myślenie systemowe,
• kompetencje badawcze,
• umiejętność pracy eksperymentalnej,
• zdolność analizy właściwości materiałowych,
• świadomość procesów technologicznych.

Zgodnie z ideą podkreślaną przez przedstawicieli BioCloner Health, technologia nie powinna być jedynie demonstracją możliwości, lecz narzędziem realnego tworzenia innowacji. W tym sensie obecność drukarki 3D tej klasy w PANS w Chełmie stanowi przejście od edukacji odtwórczej do edukacji kreacyjnej.

Potencjał badawczo-rozwojowy i interdyscyplinarność

Podczas wizyty w Laboratoriach CSI omówiono potencjalne kierunki badań z wykorzystaniem drukarki, w tym:

• badania właściwości mechanicznych materiałów kompozytowych,
• rozwój struktur porowatych,
• eksperymenty z materiałami wysokotemperaturowymi,
• testowanie nowych formulacji past i żeli,
• wytwarzanie elementów funkcjonalnych dla budownictwa i elektrotechniki.

Wielogłowicowa architektura urządzenia umożliwia prowadzenie badań interdyscyplinarnych, łączących inżynierię materiałową z chemią i automatyką. Stanowi to fundament do budowania projektów grantowych, współpracy z przemysłem oraz komercjalizacji wyników badań.
Wprowadzenie tak zaawansowanej technologii do PANS w Chełmie ma również wymiar regionalny. Tworzy ono:

• zaplecze technologiczne dla lokalnych przedsiębiorstw,
• możliwość realizacji projektów B+R we współpracy z sektorem MŚP,
• platformę transferu wiedzy i technologii,
• impuls rozwojowy dla wschodniej Polski.

Zgodnie z narracją przedstawicieli BioCloner Health, rozwój nowoczesnych technologii powinien być zdecentralizowany i dostępny również poza największymi ośrodkami akademickimi. PANS w Chełmie staje się przykładem uczelni, która konsekwentnie buduje swoją tożsamość jako centrum kompetencji inżynierskich.

Spotkanie przedstawicieli BioCloner Health z JM Rektor PANS w Chełmie oraz wizyta w Laboratoriach CSI potwierdziły, że wdrożenie wielogłowicowej drukarki 3D stanowi element długofalowej strategii rozwoju Uczelni.

Obecność tego typu urządzenia:

• podnosi poziom kształcenia inżynierskiego,
• umożliwia prowadzenie badań eksperymentalnych na wysokim poziomie,
• wzmacnia współpracę nauki z przemysłem,
• buduje przewagę konkurencyjną Uczelni w skali krajowej,
• inspiruje studentów do tworzenia innowacyjnych rozwiązań technologicznych.

Jest to przykład synergii pomiędzy wizją rozwoju akademickiego a doświadczeniem przemysłowym, której efektem jest stworzenie środowiska umożliwiającego realne projektowanie przyszłości – w wymiarze edukacyjnym, technologicznym i społecznym.

Wdrożenie tej klasy technologii w PANS w Chełmie nie jest jedynie zakupem aparatury – jest inwestycją w kapitał intelektualny, kreatywność oraz zdolność do generowania innowacji o wymiarze regionalnym i krajowym.