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科普:3D打印技術發(fā)展歷史是怎么樣的 

2020-07-28 09:23
如今熱炒的3D打印技術發(fā)展歷史是怎樣的呢?1981–1984:朦朧階段
  日本
  3D打印的歷史始于1981年,小玉英夫博士申請了快速原型設備的專利。據(jù)目前所有報道來看,Kodama博士是有史以來第一位申請專利的人,該專利描述了激光束樹脂固化系統(tǒng)。
  不幸的是,小玉英夫的申請并未通過。由于資金問題,他無法在一年的截止日期之前完成該申請。
  法國
  盡管如此,“快速原型設備”的想法仍在繼續(xù)發(fā)展,我們知道影響這一想法的下一個人(其實是三個人)是讓-克洛德·安德烈(Jean-ClaudeAndré),奧利維爾·德·威特(Olivier de Witte)和艾倫·梅奧特(Alain leMéhauté)。

  早在80年代,艾倫·梅奧特就在阿爾卡特工作,研究分形幾何零件。他之所以與同事爭論是因為他們認為他的想法“偏離了道路”。盡管如此,他還是決心證明自己,因此開始考慮如何生產(chǎn)這種復雜的零件。

  艾倫·梅奧特與在阿爾卡特的子公司工作的奧利維爾·德·威特分享了他的問題。在使用激光工作之后,奧利維爾·德·威特了解了可以用激光固化成固體的液態(tài)單體。這為構建快速原型設備開辟了道路。

  兩人將這個新想法帶給了在法國國家科學研究中心(CNRS)工作的讓-克洛德·安德烈。盡管他對這個想法感興趣,但CNRS最終不同意。除了缺乏理論參考之外,CNRS還聲稱3D打印技術根本沒有足夠的應用領域……

  雖然這三人于1984年申請了專利,但由于沒有適當?shù)馁Y金,他們被迫放棄了該項目。

1984年–1988年:光刻技術的發(fā)明
  1984年是3D打印的幸運年。查爾斯赫爾在一家臺式和家具制造商那里工作,很長時間以來都對制作小型定制零件感到沮喪。因此,他建議將公司的紫外線燈用于另一用途:逐層固化光敏樹脂,最終制成零件。(聽起來有點耳熟?)
  幸運的是,查爾斯赫爾得到了自己的小型實驗室來從事這一過程。在法國團隊申請專利后僅三周,赫爾就申請了他的專利,稱其為立體光刻技術。
  該專利于1986年發(fā)布,同年,查爾斯在美國成立了自己的公司:3D Systems。并于1988年發(fā)布了第一臺商用3D打印產(chǎn)品SLA-1。
  如今,3D Systems是最大的3D打印公司之一,當然,也是3D打印創(chuàng)新市場的領導者之一。

1988–1992:創(chuàng)新時代
  查爾斯赫爾的立體光刻專利標志著3D打印行業(yè)的開始,但是您可能知道,除了SLA之外,還有更多的3D打印技術,現(xiàn)在是時候仔細看看其他技術是什么時候發(fā)明的!

  SLS
  1988年,即SLA-1推出的同一年,發(fā)明了另一種3D打印技術。這次是選擇性激光燒結(SLS),其專利由德克薩斯大學的本科生Carl Deckard申請。
  Deckard的第一臺SLS 3D打印機,被稱為Betsy。它只能生產(chǎn)簡單的塑料塊。但是,由于打印機的主要目的是測試SLS的想法,因此對象詳細信息和打印質量并不是最重要的。

  FDM
  同時,在SLS專利正在等待批準的同時,另一項關于增材制造技術的專利已提交給美國政府。
  這次是用于熔融沉積建模(FDM)。有趣的是,盡管現(xiàn)在FDM是這三種技術中最簡單,最常見的一種,但它實際上是在SLA和SLS之后發(fā)明的。
  FDM的專利是由Scott Stramp提交的,Scott Crump是Stratasys的共同創(chuàng)始人,如今已廣為人知。這家位于明尼蘇達州的公司成立于1989年,是高精度3D打印機的市場領導者之一。
  1992年,F(xiàn)DM的專利終于授予Stratasys,這標志著該技術迅速發(fā)展的開始。在90年代初期,最早采用這項技術的行業(yè)之一就是醫(yī)學。

快速發(fā)展的未來
  我們可能會認為3D打印是一種相對較新的技術,但是現(xiàn)在您知道這三種技術都是80年代發(fā)明的。當然,從那時起,誕生了許多新技術,但是如果沒有著名的三重奏,就不會存在。

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