Daudzu cilvēku acīs 3D drukāšana ir printeris, kas var izdrukāt trīsdimensiju objektus. Tāpat kā animācija "Ma Liang", ko mēs redzējām, kad mēs bijām jauni, neatkarīgi no tā, ko mēs vēlamies savā prātā, suka var kļūt par realitāti. Tas ir tikai tas, ka Ma Liang suka ir tikai utopiska vēlme. 3D printeru parādīšanās var izpildīt "Ma Liang maģiskās pildspalvas" vēlmi.
Mēs bijām patīkami pārsteigti, redzot no ziņām, ka NASA izmantoja 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai ražotu visu attēlveidošanas teleskopu, Local Motors ražoja pirmo 3D drukāto automašīnu un veiksmīgi nolika to uz ceļa, un Pi-Top kļuva par pasaulē pirmo 3D drukāto piezīmjdatoru. Datori, General Electric ir izmantojis 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai uzlabotu savu reaktīvo dzinēju efektivitāti, un 3D printeri no American 3D Systems var izdrukāt konfektes un mūzikas instrumentus ... Vai tas šķiet visvarens?
Faktiski starptautiskais profesionālais nosaukums 3D drukāšanai ir "piedevu ražošana". 3D druka tiek drukāta pa daļām un pēc tam pārklāta kopā, lai kļūtu par trīsdimensiju objektu. Vienkārši sakot, punkti tiek sakrauti sejās, un tad sejas tiek sakrautas vienībās.
Tātad, no kurienes nāk šis "autonomās gaismas" 3D printeris? Kurp tu gribi doties?
3D drukāšanas jēdziens parādījās jau 19. gadsimta beigās. 1892. gadā amerikāņu zinātnieks Blanther pirmo reizi ierosināja ideju izmantot kaskādes formēšanu, lai publiski padarītu topogrāfiskās kartes. Šī ideja par plānu slāņu kraušanu, lai izgatavotu trīsdimensiju objektus, ir arī 3D drukāšanas pamatideja.
Tomēr tikai 1984. gadā, 92 gadus vēlāk, Michael Feygin ierosināja daudzslāņu objektu ražošanas tehnoloģiju (Laminētu objektu ražošana, LOM īsi sakot). LOM priekšmetu izgatavošanai izmantoja plānus lokšņu materiālus, lāzerus un karstās kausējuma līmes. Feigins izveidoja Helisys 1985. gadā, cenšoties komercializēt un industrializēt LOM. Pirmā komerciālā modeļa LOM-1015 izstrāde ap 1990. gadu prasīja piecus gadus.
Tomēr tikai divus gadus vēlāk, 1986. gadā, amerikānis Čārlzs V. Halls bija unikāls un izgudroja stereolitogrāfijas tehnoloģiju (Stereo Lithography, SLA) tika piešķirts patents. Hull ir arī izstrādājis tagad izplatīto STL faila formātu. Tajā pašā gadā Charles W. Hull izveidoja 3D Systems, un 1988. gadā uzsāka pirmo komerciālo printeri SLA-250 sabiedrībai, divu gadu laikā pārspējot Helisys.
Arī 1988. gadā tika izstrādāta jauna 3D drukāšanas tehnoloģija. Scott Crump izgudroja lētāku 3D drukāšanas tehnoloģiju: Fused Deposition Modeling (FDM) tehnoloģiju un izveidoja Stratasys 1989. gadā. Stratasys uzsāka pirmo uz FDM balstīto tehnoloģiju pēc 3 gadu dibināšanas (1992). 3D rūpnieciskais printeris iezīmē FDM tehnoloģijas komerciālo posmu. Ir sākuši parādīties divi milži 3D drukāšanas jomā.
1989. gadā K. R. Dechards no Teksasas Universitātes Ostinā izgudroja SLS (selektīvās lāzera saķepināšanas) tehnoloģiju. SLS tehnoloģija ir uzkarsēt pulveri līdz temperatūrai, kas ir nedaudz zemāka par tā kušanas temperatūru, un pēc tam saplacināt pulveri, izmantot lāzera staru datora kontrolē, lai selektīvi saķepinātu slāni pa slānim saskaņā ar daudzslāņa šķērsgriezuma informāciju, un pēc tam noņemt to pēc visas saķepināšanas. Liekais pulveris un visbeidzot iegūstiet saķepinātas daļas.
1992. gadā DTM uzsāka komerciālo ražošanas iekārtu Sinter Sation of the SLS procesu.
1993. gadā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūts (MIT) Emanual Sachs ieguva 3DP (trīsdimensiju drukāšanas, trīsdimensiju drukas) tehnoloģijas patentu, kurā izmantoti pulverveida materiāli, piemēram, keramikas pulveris un metāla pulveris. Atšķirība no SLS ir tāda, ka materiāla pulveris nav saķepināts. Savienots, bet caur sprauslu ar līmi (piemēram, silikagēlu), lai savienotu pulveri formā. Tas tika licencēts Z Corporation 1995. gadā (3D Systems to iegādājās 2012. gadā).
1995. gadā Vācijas EOS uzņēmums izlaida tiešo metāla lāzera saķepināšanas tehnoloģiju DMLS (tiešā metāla lāzera saķepināšana), kas var tieši izmantot metāla apdruku, un printeri EOSINT M 250, kas ir izrāviens 3D drukas materiālos.
1996. gadā 3D Systems, Stratasys un Z Corporation (turpmāk tekstā ZCorp) katrs uzsāka jaunas paaudzes ātrās prototipēšanas iekārtas. Kopš tā laika ātra prototipēšana ir kļuvusi populārāka, ko sauc par "3D drukāšanu".
1998. gadā Optomec veiksmīgi izstrādāja LENS lāzera saķepināšanas tehnoloģiju.
2000. gadā Objet atjaunināja savu SLA tehnoloģiju, izmantojot integrētu ultravioletās gaismas sensoru un pilienu strūklas tehnoloģiju, lai ievērojami uzlabotu ražošanas precizitāti.
2001. gadā Solido izstrādāja pirmās paaudzes galda 3D printerus.
2005. gadā Z Corp laida klajā pasaulē pirmo augstas precizitātes krāsu 3D printeri Spectrum Z510, kopš tā laika padarot 3D drukāšanu izcilu un krāsainu.
2008. gadā Adrian Bowyer, vecākais pasniedzējs Klēts universitātē Apvienotajā Karalistē, 2005. gadā uzsāka atvērtā pirmkoda 3D printera projektu - tika izlaists pirmais atvērtā koda darbvirsmas 3D printeris RepRap, lai izstrādātu pašreplicējošu 3D printeri. Projekta mērķis ir demokratizēt rūpniecisko ražošanu, lai ikviens visā pasaulē varētu izdrukāt RepRap asamblejas par zemām izmaksām un pēc tam izmantot printeri, lai veiktu ikdienas vajadzības.
2009. gadā Bre Pettis vadīja komandu, lai atrastu slaveno galddatoru 3D printeru uzņēmumu ─ MakerBot, MakerBot printeris radās RepRap atvērtā koda projektā. MakerBot pārdod DIY komplektus, un pircēji paši var samontēt 3D printeri.
2010. gada decembrī Organovo, reģeneratīvās medicīnas pētniecības uzņēmums, kas koncentrējas uz biodrukas tehnoloģiju, atklāja pirmo datu resursu pilnīgu asinsvadu drukāšanai, izmantojot biodrukas tehnoloģiju.
2011. gadā pasaulē pirmā 3D drukātā lidmašīna, pasaulē pirmais 3D drukātais automobilis Urbee, pasaulē pirmais 3D šokolādes printeris, 14K zelta un standarta sterliņu sudraba materiāla apdrukas 3D printeri, kas tika izstrādāti un ražoti viens pēc otra.
2012. gada septembrī Stratasys un Izraēlas Objet, divi vadošie 3D poligrāfijas uzņēmumi, paziņoja par apvienošanos. Apvienotais uzņēmuma nosaukums joprojām būs Stratasys, turpinot nostiprināt Stratasys vadošo lomu strauji augošajā 3D drukas un digitālās ražošanas nozarē. Tajā pašā gadā ZCorporation iegādājās 3D Systems, un apvienotais uzņēmums kļuva par pirmo uzņēmumu, kas spēj nodrošināt visaptverošu platformu ar dažādām 3D drukas tehnoloģijām, 3D saturu un 3D dizaina pakalpojumiem.
2015. gada martā Amerikas Savienoto Valstu Carbon3D izlaida jaunu gaismas cietēšanas tehnoloģiju - Continuous Liquid Interface Production (CLIP): tas izmanto skābekli un gaismu, lai nepārtraukti izstumtu modeļus no sveķu materiāliem. Šī tehnoloģija ir 25-100 reizes ātrāka nekā jebkura pašreizējā 3D drukāšanas tehnoloģija.
No otras puses, Ķīnā 3D druka joprojām ir tehnoloģiskās attīstības stadijā. Tajā pašā laikā tehnoloģisko ierobežojumu dēļ 3D druka joprojām ir mazāk iesaistīta jaunos biznesa modeļos. Visu 3D drukāšanas tirgu var iedalīt iepriekšējā posma 3D drukas izejvielās, pusposmu 3D printeru ražošanā, pakārtotajos 3D drukas pakalpojumos un perifērās tehniskajās apmācībās.
Saskaņā ar dažādām izmantotajām izejvielām 3D tehnoloģiju var iedalīt metāla 3D drukāšanā, polimēru 3D drukāšanā, keramikas 3D drukāšanā, bioloģiskajā 3D drukā utt. Starp tiem metāla 3D drukas tehnoloģija galvenokārt ir rūpnieciskas kvalitātes, un tās barjeras ir daudz augstākas nekā polimēru 3D druka; kamēr keramikas un bioloģiskās 3D drukas tehnoloģijas joprojām galvenokārt ir pētniecības un izstrādes stāvoklī.
Kopumā pirmās paaudzes 3D printeri ir dzimuši 80. gadu vidū un beigās, galvenokārt, lai drukātu modeļus, izstrādātu veidnes un ātru prototipēšanu. Otrās paaudzes 3D printeri pēdējos gados ir attīstījušies par augstas precizitātes funkcionāliem produktiem un tiek plaši izmantoti kosmiskās aviācijas jomā. Trešās paaudzes 3D printeri var piedzimt nākamajos 10 gados. Inteliģentās ražošanas fonā 3D drukāšanas tehnoloģija tiek apvienota ar citām progresīvām tehnoloģijām, piemēram, lielajiem datiem, lietisko internetu, mākoņdatošanu, robotiku, viedajiem materiāliem utt., Lai kļūtu par vairākām inteliģentām ražošanām. Noteikta platformas daļa.