În ochii multor oameni, imprimarea 3D este o imprimantă care poate imprima obiecte tridimensionale. La fel ca animația "Ma Liang" pe care am văzut-o când eram mici, orice ne dorim în mintea noastră, o pensulă poate deveni o realitate. Doar că pensula lui Ma Liang este doar o dorință utopică. Apariția imprimantelor 3D poate îndeplini dorința "stiloului magic al lui Ma Liang".
Am fost plăcut surprinși să vedem din știri că NASA a folosit tehnologia de imprimare 3D pentru a fabrica întregul telescop imagistic, Local Motors a produs prima mașină imprimată 3D și a pus-o cu succes pe șosea, iar Pi-Top a devenit primul notebook tipărit 3D din lume. Calculatoare, General Electric a folosit tehnologia de imprimare 3D pentru a îmbunătăți eficiența motoarelor sale cu reacție, iar imprimantele 3D de la American 3D Systems pot imprima bomboane și instrumente muzicale... Pare omnipotent?
De fapt, denumirea profesională internațională pentru imprimarea 3D este "fabricarea aditivă". Imprimarea 3D se imprimă bucată cu bucată, apoi suprapusă împreună pentru a deveni un obiect tridimensional. Pentru a pus-o pur și simplu, punctele sunt îngrămădite în fețe, și apoi fețele sunt îngrămădite în entități.
Deci, de unde provine această imprimantă 3D "lumină autonomă"? Unde vrei să ajungi?
Conceptul de imprimare 3D a apărut încă de la sfârșitul secolului al 19-lea. În 1892, savantul american Blanther a propus pentru prima dată ideea de a folosi turnarea în cascadă pentru a face hărți topografice în public. Această idee de stivuire straturi subțiri pentru a face obiecte tridimensionale este, de asemenea, ideea de bază de fabricație de imprimare 3D.
Cu toate acestea, abia în 1984, 92 de ani mai târziu, Michael Feygin a propus tehnologia de fabricare a obiectelor stratificate (Laminated Object Manufacturing, LOM pe scurt). LOM a folosit materiale din tablă subțire, lasere și adezivi pentru topirea la cald pentru a face obiecte. Feygin a format Helisys în 1985, încercând să comercializeze și să industrializeze LOM. A fost nevoie de cinci ani pentru a dezvolta primul model comercial LOM-1015 în jurul anului 1990.
Cu toate acestea, doar doi ani mai târziu, în 1986, americanul Charles W. Hull a pionierat un mod unic și a inventat tehnologia stereolitografiei (Stereo Lithography, SLA) a primit un brevet. Hull a dezvoltat, de asemenea, formatul de fișier STL acum comun. În același an, Charles W. Hull a înființat 3D Systems, iar în 1988 a lansat prima imprimantă comercială SLA-250 pentru public, depășind Helisys în doi ani.
Tot în 1988, a fost dezvoltată o nouă tehnologie de imprimare 3D. Scott Crump a inventat o tehnologie de imprimare 3D mai ieftină: tehnologia Fused Deposition Modeling (FDM) și a înființat Stratasys în 1989. Stratasys a lansat prima tehnologie bazată pe FDM după 3 ani de la înființare (1992). Imprimanta industrială 3D marchează stadiul comercial al tehnologiei FDM. Doi giganți în domeniul imprimării 3D au început să apară.
În 1989, C. R. Dechard de la Universitatea Texas din Austin a inventat tehnologia SLS (sinterizare selectivă cu laser). Tehnologia SLS este de a preîncălzi pulberea la o temperatură puțin mai mică decât punctul de topire și apoi de a aplatiza pulberea, utilizați un fascicul laser sub controlul computerului pentru a sinteriza selectiv stratul cu strat în funcție de informațiile secțiunii transversale stratificate și apoi îndepărtați-l după toate sinterizările. Excesul de pulbere, și în cele din urmă obține părți sinterizate.
În 1992, DTM a lansat echipamentul comercial de producție Sinter Sation al procesului SLS.
În 1993, Massachusetts Institute of Technology (MIT) Emanual Sachs a obținut brevetul tehnologic 3DP (imprimare în trei dimensiuni, imprimare tridimensională), care utilizează materiale sub formă de pulbere, cum ar fi pulberea ceramică și pulberea metalică. Diferența față de SLS este că pulberea de material nu este sinterizată. Conectat, dar prin duza cu adeziv (cum ar fi silicagel) pentru a lega pulberea în formă. A fost licențiată la Z Corporation în 1995 (achiziționată de 3D Systems în 2012).
În 1995, compania germană EOS a lansat tehnologia directă de sinterizare cu laser metalic DMLS (sinterizare directă cu laser metalic) care poate utiliza direct imprimarea metalică și imprimanta EOSINT M 250, care este un progres în materialele de imprimare 3D.
În 1996, 3D Systems, Stratasys și Z Corporation (denumită în continuare ZCorp) au lansat fiecare câte o nouă generație de echipamente de prototipare rapidă. De atunci, prototiparea rapidă a devenit mai popular numită "imprimare 3D".
În 1998, Optomec a dezvoltat cu succes tehnologia de sinterizare cu laser LENS.
În 2000, Objet și-a actualizat tehnologia SLA, folosind tehnologia integrată de detectare a luminii ultraviolete și a jetului de picături pentru a îmbunătăți considerabil precizia de fabricație.
În 2001, Solido a dezvoltat prima generație de imprimante 3D desktop.
În 2005, Z Corp a lansat prima imprimantă 3D color de înaltă precizie din lume Spectrum Z510, făcând imprimarea 3D strălucitoare și colorată de atunci.
În 2008, Adrian Bowyer, lector superior la Universitatea din Barn din Marea Britanie, a inițiat proiectul de imprimantă 3D open source în 2005 - a fost lansată prima imprimantă 3D desktop open source RepRap, cu scopul de a dezvolta o imprimantă 3D cu auto-replicare. Scopul proiectului este de a democratiza producția industrială, astfel încât toată lumea din întreaga lume să poată imprima ansambluri RepRap la costuri reduse și apoi să utilizeze imprimanta pentru a face necesități zilnice.
În 2009, Bre Pettis a condus echipa pentru a fonda celebra companie de imprimante 3D desktop ─ MakerBot, imprimanta MakerBot provine din proiectul open source RepRap. MakerBot vinde kituri diy, iar cumpărătorii pot asambla singuri imprimanta 3D.
În decembrie 2010, Organovo, o companie de cercetare în medicină regenerativă axată pe tehnologia de bioimprimare, a dezvăluit prima resursă de date pentru imprimarea vaselor de sânge complete folosind tehnologia de bioimprimare.
În 2011, primul avion tipărit 3D din lume, prima mașină tipărită 3D urbee din lume, prima imprimantă de ciocolată 3D din lume, aur 14K și material standard de argint sterlină care imprimă imprimante 3D, a dezvoltat și fabricat unul după altul.
În septembrie 2012, Stratasys și Objet din Israel, cele două mari companii de imprimare 3D, și-au anunțat fuziunea. Numele combinat al companiei va fi în continuare Stratasys, stabilind în continuare poziția de lider a Stratasys în industria de imprimare 3D și producție digitală în creștere rapidă. În același an, ZCorporation a fost achiziționată de 3D Systems, iar compania combinată a devenit prima companie capabilă să ofere o platformă cuprinzătoare cu o varietate de tehnologii de imprimare 3D, conținut 3D și servicii de proiectare 3D.
În martie 2015, Carbon3D din Statele Unite ale Americii a lansat o nouă tehnologie de întărire a luminii - Continuous Liquid Interface Production (CLIP): folosește oxigen și lumină pentru a scoate continuu modele din materiale de rășină. Această tehnologie este de 25-100 de ori mai rapidă decât orice tehnologie actuală de imprimare 3D.
Pe de altă parte, în China, imprimarea 3D este încă în stadiul de dezvoltare tehnologică. În același timp, din cauza limitărilor tehnologice, imprimarea 3D este încă mai puțin implicată în noile modele de afaceri. Întreaga piață de imprimare 3D poate fi împărțită în materii prime de imprimare 3D în amonte, fabricarea imprimantelor 3D midstream, servicii de imprimare 3D în aval și instruire tehnică periferică.
În funcție de diferitele materii prime utilizate, tehnologia 3D poate fi împărțită în imprimare 3D metalică, imprimare 3D polimerică, imprimare 3D ceramică, imprimare 3D biologică etc. Printre acestea, tehnologia de imprimare 3D metalică este în cea mai mare parte de calitate industrială, iar barierele sale sunt mult mai mari decât imprimarea 3D polimerică; în timp ce tehnologiile ceramice și biologice de imprimare 3D sunt încă în cea mai mare parte în stare de cercetare și dezvoltare.
Una peste alta, prima generație de imprimante 3D s-a născut la mijlocul și sfârșitul anilor 1980, în principal pentru a imprima modele, a dezvolta matrițe și a prototipa rapid. Imprimantele 3D de a doua generație s-au dezvoltat în produse funcționale de înaltă precizie în ultimii ani și au fost utilizate pe scară largă în domeniul aerospațial. A treia generație de imprimante 3D se poate naște în următorii 10 ani. Pe fondul producției inteligente, tehnologia de imprimare 3D este combinată cu alte tehnologii avansate, cum ar fi big data, Internet of Things, cloud computing, robotică, materiale inteligente etc., pentru a deveni o serie de producție inteligentă. O anumită parte a platformei.