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[3D打印基础知识]——3D打印的发展与历史

2016-06-07 20:34:26  阅读1771


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    1983年Chuck Hull在一家公司工作时突然萌生了3D打印的想法。1984 年Chuck Hull在实验中发现,当用高强度的紫外线照射一种叫 goopy(是一种光敏聚合物)的材料时,就会变成固态。如果用紫外线一层层的重复照射它,就会得到一个实实在在的物体,Chuck Hull将它称作立体平版印刷,3D打印技术正式诞生。

       在1983年, Charles Hull推出了第一款立体光固化成型3D打印机。

 

       之后,市面上又衍生出了许多不同的Rapid prototyping(快速成型,RP)机种。虽然后续出来的成型方式不同,但原理同样都是运用了增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)来对3D模型进行分层切割,并将每一层打印出来并堆叠成立体造型。这就是后来被我们熟知的3D打印技术。

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                     







   “3D打印之父”Chuck Hull

 

         而目前大家经常使用的“3D打印”一词则是在1995年由麻省理工学院当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson创造的,他们通过改装了喷墨打印机,将其变为利用粘结剂将粉末逐层粘结解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上,通过一在Z轴上的层层堆砌,向下堆叠成立体造型。由于这一过程与一般的喷墨打印机十分相似,所以才有了“3D打印”这一称呼。

         随着各种成型技术的专利到期,各种不同的桌面打3D打印机也被不断研发上市,抢攻一般大众市场,从2012年初期开始,熔融堆砌造型(Fused Depositon Modeling,FDM)的桌面型机种被大量的推出。由于熔融堆砌(FDM)打印机结构简单、耗材容易保存的特性,迅速被推出到市场中。而在2012、2013年间,由于大量的人才投入,桌面型FDM打印机在精度、成型尺寸上都有了大幅的进步。而在2013年桌面型光固化(Stereolithography, SLA)3D打印机也进入到大众市场。

         不过,3D打印并不是万能的,在应用层面上,一个好的作品在制作过程中,还需要许多的加工技术进行辅助,才能让作品更加接近我们的需求。3D打印的普及化,让我们有更多的工具来进行创作,让我们的创意能更快更便捷的转化为实体,这便加快了我们的开发速度,并大大缩减了打样成本,更重要的是3D打印的普及激发了更多的创意思维。

 

3D打印的历史:

1986年

         “3D打印之父”美国人查尔斯·胡尔(Charles Hull)开发了第一台商业3D印刷机并成立了3DSystems公司,研发了STL文件格式,成为3D打印的标准格式之一。

         同年,Helisys公司研发出把片材切割并粘合成型的分层实体制造技术(Laminated Objet Manufacturing,简称LOM技术)

1988年

         美国人斯科特·克伦普发明了利用高温吧材料融化后在挤出来重新凝固成型的熔融堆砌成型技术(Fused Deposition Modeling,简称FDM)。

1989年

         美国德克萨斯大学的奥斯汀分校的C.R. Deckard于1989年研制了利用高强度激光将原料粉末烧结成型的选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering,简称SLS)

1993年

         麻省理工学院教授Emanual Sachs发明了利用粘结剂将金属、陶瓷等粉末粘结在一起成型的三维印刷技术(Three Dimensional Printing)

2005年

         Z Corporation推出世界上第一台彩色3D打印机

         同年在英国巴斯大学由机械工程高级讲师Adrian Bowyer博士创建了RepRap项目(基于FDM技术),由于这是一个基于开源技术的项目,其他人可以使用并参与到此项技术开发当中。这使得FDM技术得到了迅速的发展,推动了3D打印机的家用化。

2007年

         美国Wake Forest大学徐弢博士与Antony Atala首次实现干细胞打印,发表Nature Biotechnology封面主题论文(期刊影响因子32.3)
全球首个3D打印标准化硬组织修复产品——可植入髋臼杯即TRABECULAR TITANIUMTM(意大利Limage Corporate公司)获CE证

2010年

       美国Organovo公司公开第一个利用生物打印技术打印完整血管的数据资源

2012年

       英国《经济学人》发表专题文章,称3D打印将是第三次工业革命。这篇文章引发了民众对3D打印的重新认识,3D打印这个词语开始在社会普通大众中传播开。

2013年

       美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司Solid Concepts设计指导处3D打印金属手枪。


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