История 3D-печати

История 3D-печати3D-печать стремительно начала развиваться с момента ее появления в начале 80-х годов. В 2021 году мы можем напечатать практически все, что только можем себе представить. Аддитивное производство, несомненно, является одной из величайших и самых революционных технологий 20-го и 21-го веков. Сегодня 3D-печать — это устоявшаяся и постоянно развивающаяся отрасль. Её передовые возможности создали и продолжают создавать инновационные решения практически для всех отраслей.

А теперь мы вам расскажем о различных знаменательных событиях в истории 3D-печати.

80-е

История 3D-печати началась в 1981 году, когда Хидео Кодама из муниципального научно-исследовательского института промышленности Нагои опубликовал первый отчет о действующей системе быстрого прототипирования фотополимеров. Твердая печатная модель была построена с использованием разных слоев, каждый из которых соответствовал поперечному сечению конструкции. Однако доктор Кодама так и не запатентовал свой новый процесс печати. Следующими известными людьми, оказавшими влияние на данную отрасль, были Жан-Клод Андре, Оливье де Витте и Ален ле Мехоте в 1984 году.

Хидео Кодама - первый изобретатель 3D принтера
Хидео Кодама — первый изобретатель 3D принтера

Первая система 3D-печати

Примерно в то же время, в 1983 году, Чарльз Халл изобретает стереолитографию , которая позволила дизайнерам создавать 3D-модели с использованием цифровых данных. В 1986 году он основал 3D Systems Corporation — первую в мире компанию по 3D-печати, которая представила свою первую в мире коммерческую систему SLA-1 в 1987 году.

Принтер SLA1
Принтер SLA1

SLA-1 позволял быстро изготавливать сложные детали, слой за слоем, непрерывно. Патент Халла на стереолитографию положил начало коммерческому использованию 3D-печати. Фактически, с тех пор многие новые технологии и системы аддитивного производства, как правило, разрабатывались на основе файлов стандартного типа STL, которые и сейчас используются в программном обеспечении стереолитографии САПР, созданном компанией 3D Systems.

Селективное лазерное спекание (SLS)

В 1988 году Карл Декард впервые применил альтернативный метод 3D-печати во время учебы в Техасском университете, названный процессом селективного лазерного спекания (SLS) . Он смог использовать лазер для превращения рассыпчатого порошка (вместо жидкости) в твердое вещество.

Карл Декард
Карл Декард — изобретатель селективного лазерного спекания (SLS)

Моделирование методом послойного наплавления (FDM)

Несколько лет спустя, в 1989 году, вдохновившись попыткой создания игрушки для своей дочери, супружеская пара Скотт и Лиза Крамп, изобрели и запатентовали новый метод 3D-печати под названием « Моделирование методом послойного наплавления» (FDM) . FDM включает в себя метод экструзии из расплава, используемый для направления волокон термопластов по заданному образцу. Скотт Крамп основал Stratasys, Inc., одну из самых известных компаний по производству аддитивов и высокоточных 3D-принтеров. Фактически, компания до сих пор владеет патентом на свою технологию FDM под этой торговой маркой.

Скотт Крамп
Скотт Крамп — изобретатель метода моделирования послойного наплавления

90-е годы

В1992 году Карл Декард разработал первый в мире принтер для селективного лазерного спекания (SLS) . (Однако только в 2006 году принтеры SLS стали коммерчески жизнеспособными). В 1996 году начался процесс коммерциализации ColorJet Printing (CJP ) 3D Systems .

DTM Sinterstation 2000
DTM Sinterstation 2000 — первый промышленный принтер SLS

В 90-е годы ученые пытались решать серьезные проблемы в области здравоохранения. И только в 1999 году был создан первый орган напечатанный на 3D-принтере (человеческий мочевой пузырь). Другие же разработки включали в себя изготовление функциональной миниатюрной почки , протеза ноги и биопечать первых кровеносных сосудов с использованием только человеческих клеток. Перенесемся в наши дни: 3D-печать является неотъемлемой частью производства медицинского оборудования (протезы конечностей, зубные протезы и т.д.). В операционных залах будущего может появиться 3D-принтер для печати костных тканей.

Ухо напечатанное на 3D-принтере
Ухо, напечатанное на 3D-принтере

2000-2010-е годы

Аддитивное производство для всех отраслей

В 2000 году компания 3D Systems выпустила первый хирургический симулятор виртуальной реальности Simbionix. Компания Object (теперь объединенная со Stratasys ) создала принтер, который мог напечатать одну деталь в разных версиях и с различными свойствами материала. Затем, в 2009 году, 3D Systems также запустила производство деталей на заказ, а в 2013 году — печать на металле.

Принтер Stratasys
3D принтер Stratasys

В 2011 году инженеры Саутгемптонского университета разработали первый в мире беспилотный самолет созданный с помощью 3D-печати, а Urbee, прототип автомобиля с 3D-печатным корпусом, был представлен на конференции TED в Канаде. Несколько лет спустя, в 2013 году, президент Соединенных Штатов Барак Обама в своем обращении сказал, что 3D-печать обладает «революционным потенциалом».

Экомобиль Urbee
Экомобиль Urbee

3D-печать становится более доступной

В 2005 году доктор Адриан Бойер выступил с инициативой изобрести 3D-принтер, который мог бы построить сам себя. Принтер Darwin выпустили в 2008 году. Это означало, что 3D-печать стала доступной для масс, что было подтверждено запуском в 2009 году Kickstarter, который продвинул идею воплощения творческих проектов в жизнь посредством индивидуального производства. Затем были запущены сервисы для совместной работы, такие как Shapeways (помощь от профессионалов)  и MakerBot (наборы DIY с открытым исходным кодом) для создания собственных 3D-принтеров.

MakerBot Replicator 2
Настольный принтер MakerBot Replicator 2

Последние 5 лет

За последние несколько лет мы научились создавать с помощью 3D-печати: костные ткани, космические корабли, различные органы, самолеты, автомобили, украшения, одежду, макияж, а в последнее время — защитные маски для лица и детали для респираторов. Действительно, 3D-печать используется в самых разных отраслях:

  • Пищевая промышленность
  • Аэрокосмическая промышленность
  • Автомобильная промышленность
  • Инфраструктура
  • Архитектура
  • Лекарство
  • Мода и розничная торговля
  • Образование
  • Красота

Компании, включая Bugatti и General Electric, правительственные агентства, такие как НАСА, градостроительные секторы, а также здравоохранения по всему миру, меняют методы своей работы, для использования преимуществ 3D-печати.

А почему бы и нет, если стоимость самих 3D-принтеров снизилась, и 3D-печать в целом становится очень популярной в производственных кругах.

Вывод

Аддитивное производство дает возможность сэкономить время и средства на разработку и изготовление различных деталей. Позволяет сократить количество отходов во время самого процесса печати. 3D-печать несомненно продолжит свое развитие в будущем.

С Уважением, МониторБанк

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *