Innowacyjne rozwiązania druku 3D na terenie Europy! @druknano3d   |  e-mail: office(at)nano3d.pl

Historia druku 3D

An innovative collective of like-minded folks making useful and enduring technology products

1980

Przez kolejne lata zgłębiał to zagadnienie i rozpoczął specjalizację w zakresie laserów przemysłowych. W 1984 r. Deckard stworzył pierwszą koncepcję użycia wiązki lasera lub elektronów do selektywnego przetapiania fragmentów warstw sproszkowanego materiału, na podstawie danych otrzymanych z rysunków CAD.

Japoński uczony, dr Kodama jako pierwszy opatentowuje technologię rapid prototyping. Był on pierwszym, który opisał technologię produkcji elementów warstwa po warstwie, będąc przy tym prekursorem dla SLA: światłoczułej żywicy polimerowej utwardzanej przez światło UV. Niestety, dr Kodama opatentował tej technologii wskutek nie złożenia wymaganych dokumentów w terminie.
// Grafika: Sculpteo.com

1984

Porzucenie przez francuzów rozwijania technologii stereolitografii (SLA) wskutek braku funduszy i zainteresowania branży tym rozwiązaniem.

1986-1987

Projektem zainteresował się dr Joe Beaman, który postanowił wspomóc zdolnego studenta. Wkrótce ich praca doprowadziła do powstania jednej z najważniejszych technologii druku 3D – SLS i założenia jednej z pierwszych firm produkujących urządzenia wykorzystujące tą metodę w praktyce. Jednak zanim do tego doszło, na scenie pojawił się człowiek, który nie tylko oficjalnie wszystko zapoczątkował, to na dodatek miał w przyszłości wykupić firmę Deckarda…

Charles Hull podejmuje się próby unowocześnienia stereolitografii i buduje pierwszą działającą maszynę do druku SLA-1 pod marką 3D Systems Corporation.

1988

Człowiekiem tym jest oczywiście Charles Hull – ojciec technologii druku 3D, wprowadzony w 2014 r. do Galerii Sław Narodowych Wynalazców USA. Hull nie tylko stworzył pierwszą oficjalną metodę drukowania przestrzennego – Stereolitografię (SLA), to założył pierwszą firmę produkującą drukarki 3D – 3D Systems.
Carl Deckard z Uniwerystetu w Texasie składa patent na technologię SLS, kolejną technologię druku 3D, w której ziarna proszku łączone są ze sobą za pomocą wiązki lasera. W międzyczasie Scott Crump, współzałożyciel Stratasys Inc. również składa patent na technolgię Fused Deposition Modeling (FDM), czyli trzecią z głównych technologii druku 3D.
W ten oto sposób w ciągu niespełna dziesięciu lat opatentowano trzy główne technologie druku 3D i tak narodziła się era druku 3D!

1990

Liderem projektu był Alain Le Méhauté, pracownik działu R&D francuskiej firmy General Electric Company (obecnie Alcatel-Alsthom). W ramach swoich prac naukowo-badawczych, stworzył wspólnie z dwójką kolegów nowatorską metodę utwardzania żywicy wiązką UV i budowania w ten sposób modeli przestrzennych, na podstawie informacji zawartych w pliku generowanym przez komputer. Ich wniosek patentowy został odrzucony przez firmy General Electric Company i CILAS,

W Europie powstaje firma EOS GmbH, która wprowadza pierwszy system EOS "Stereos" do prototypowania przemysłowego i zastosowań produkcyjnych druku 3D. Jakość uzyskiwana dzięki tej technice do dziś rozpoznawana jest na całym świecie w technologii SLS do tworzyw sztucznych i metali.
// Grafika: Sculpteo.com

1992

Mimo to, że historycznie był pierwszy, w wywiadach udzielonych wiele lat po tym wydarzeniu Alain Le Méhauté zawsze oddawał palmę pierwszeństwa Hullowi mówiąc, że to on jako jedyny odważył się samodzielnie opatentować i później skomercjalizować tą metodę.

W roku 1992 zostaje wydany patent na technologię FDM firmie Stratasys, która opracowała wiele drukarek 3D dla profesjonalistów i amatorów.

1993

Charles Hull w latach 80-tych ubiegłego wieku zajmował się m.in. opracowywaniem nowego sposobu pokrywania blatów stołów żywicami, w celu ich zabezpieczenia przed zużyciem. Poszukując żywic zdolnych szybko utwardzać się pod wpływem światła UV, wpadł na pomysł aby budować w ten sposób obiekty przestrzenne, utwardzając kolejne warstwy materiału nachodzące na siebie. Prace rozpoczął w 1983 roku, a ich zwieńczeniem było złożenie wspomnianego wniosku patentowego rok później.

Powstają pierwsze narzędzia do projektowania CAD modeli 3D, które stają się spopularyzowane i powszechnie dostępne dzięki Sanders Prototype (znanego obecnie pod nazwą Solidscape).
// Grafika: Vebo.pl

1995

Patent na metodę nazwaną przez Hulla „stereolitografią” o numerze 4,575,330, został mu przyznany 11 marca 1986 r. Mając zapewnioną ochronę prawną swojego rozwiązania, założył firmę o nazwie 3D Systems i rozpoczął produkcję i sprzedaż pierwszej maszyny wykorzystującej technologię przyrostową – Stereolithography Apparatus (aparatura stereolitograficzna).

ZCorp opracowuje metodę binder jetting (sklejania proszku) - w oparciu o technologię druku atramentowego Uniwersytetu MIT. Pierwszy model drukarki, PZ402, wytwarza modele wykorzystując proszki na bazie skrobi i gipsu z użyciem ciekłego spoiwa na bazie wody.

1999

Powiedzmy to sobie szczerze – gdyby technologia druku 3D nazywała się w dalszym ciągu stereolitografią (SLA), selektywnym spiekaniem laserowym (SLS), produkcją laminowanych obiektów (LOM), lub osadzaniem topionego materiału (FDM), nigdy byście tu nie trafili, a ja nigdy nie zacząłbym pisać na ten temat. Metody przyrostowe istniałyby tylko w laboratoriach i pracowniach naukowo-badawczych, nie różniąc się co do zasady niczym od całej masy innego specjalistycznego sprzętu tego typu.

Lata dziewięćdziesiąte to także pierwsza dekada zastosowania druku 3D w badaniach medycznych. Naukowcy zaczęli łączyć medycynę z drukiem 3D, otwierając drogę do wielu zastosowań. Modele narządów przynoszą nowe postępy w medycynie!
// Grafika: BioPrinting World

2000

Trzy lata temu świat oszalał na punkcie tej technologii głównie dlatego, że dawno temu ktoś wpadł na genialny pomysł nazwania jej mianem druku 3D. Drukarki 3D zawładnęły wyobraźnią ludzi, którzy w automatyczny sposób łączyli drukowanie przedmiotów z drukowaniem tekstu lub zdjęcia na kartce papieru.

W roku 2000 pojawia się pierwsza wydrukowana przy użyciu 3D sprawna nerka. Świat będzie musiał poczekać kolejne 13 lat, aby zobaczyć ją wszczepioną prawdziwemu pacjentowi. Wydrukowane w technologii 3D nerki doskonale działają, a naukowcy eksperymentują nad przyśpieszeniem procesu tworzenia narządów pomocnych w transplantologii.
W tym samym roku, firma MCP Technologies (uznany producent odlewów próżniowych) wprowadza technologię SLM.

2005

Przez pierwsze lata swojej działalności w tej branży zastanawiałem się, kim był ten geniusz marketingu, wizjoner i architekt przyszłego sukcesu setek firm działających na rynku druku 3D? Niestety jak to zwykle bywa, prawda okazała się bardzo prozaiczna i zwyczajna… Chociaż na swój sposób w dalszym ciągu niezwykle interesująca.

W 2005 roku ZCorp wprowadza na rynek model Spectrum Z510, który jest pierwszą drukarkę 3D o wysokiej rozdzielczości wydruku.
// Grafika: 3D Printing Classifieds

2006

Image

Powstaje pierwszy projekt typu open source, Reprap, związany z stworzeniem pierwszej maszyny samoreplikującej w postaci uniwersalnej drukarki 3D. Drukarka taka mogłaby być wykorzystywana w szybkim prototypowaniu i byłaby zdolna do wyprodukowania pełnego zestawu swoich własnych części.
// Grafika: Wikipedia

2008

W roku 1993 branża druku 3D nabierała już pierwszych kształtów, a na rynku dostępne były maszyny drukujące w kilku niezależnych technologiach. Liderem było 3D Systems Hulla, ale bardzo prężnie radził sobie także założony w 1988 r. przez Carla Deckarda DTM, który rok wcześniej sprzedał swój pierwszy system SLS. Na rynku działały także Stratasys Scotta Crumpa, Helisys oferujący urządzenia tworzące modele przestrzenne z folii, czy Solidscape

W roku 2008, druk 3D osiągnął jeszcze większą popularność w mediach dzięki kolejnemu zastosowaniu modelowania w medycynie: pierwszej wydrukowanej protezie 3D. Model zawierał on wszystkie części kończyny biologicznej, łącznie z elementami ruchomymi, bez potrzeby późniejszego montażu. W połączeniu ze skanowaniem 3D, proteza i orteza medyczna staje się co raz tańsza, bardziej dopasowana oraz niezwykle szybka do uzyskania.
// Grafika: Forbes

2009

Twórcami tej technologii była czwórka naukowców: Emanuel „Ely” M. Sachs, John S. Haggerty, Michael J. Cima i Paul A. Williams. Pierwszemu z nich – Ely’emu Sachsowi przypisuje się właśnie nazwanie procesu technologicznego „drukiem 3D”. Patent na technologię „3DP” został zgłoszony 9 kwietnia 1993 r., a opublikowano go 23 sierpnia 1994 r. Podobnie jak w przypadku Charlesa Hulla, otrzymanie patentu było bodźcem do założenia firmy produkującej urządzenia wykorzystujące tą metodę w pracy.

Szczegóły patentów i technologii FDM zostają upublicznione, otwierając drogę do szerokiej fali innowacji w drukarkach 3D FDM, spadku cen drukarek 3D sterowanych przez komputery stacjonarne oraz spopularyzowania tego rozwiązania na rynku.
Rok 2009 był także rokiem powstania Sculpteo, jednego z pionierów obecnie kwitnących usług druku 3D w Internecie, co stanowi kolejny krok w stronę zwiększenia dostępności druku 3D dla zwykłych użytkowników.
// Grafika: Zortrax

Dekada 2010-2020

Obecna dekada jest bardzo ważna dla drukowania 3D. Wraz z wygaśnięciem patentu FDM, pierwsze lata dekady stały się latami druku 3D. Technologia "desktopowa" wkroczyła na rynek i sprawiła, że ​​sektor przemysłowy ponownie przemyślał produkcję druku małych elementów jako niezawodną technikę produkcji. Rewolucyjna technika produkcji może przynieść wzrost konsumpcji przez społeczeństwo na dotychczas drogie specjalistyczne produkty. Druk 3D jest teraz obecny w świadomości ogółu społeczeństwa oraz w decyzjach najważniejszych decydentów na świecie. Technologia stale się rozwija, podobnie jak jej zastosowanie. Co raz więcej małych i dużych firm, dzięki niskiej cenie prototypowania wykorzystuje druk 3D oraz w pełni integruje ją w swoich procesach iteracji, innowacji i produkcji.

2010

Firma o nazwie Z Corporation stała się wkrótce jednym z głównych graczy na rynku. W 2011 roku została przejęta przez 3D Systems, a technologia 3DP nosi dziś nazwę CJP (Color Jet Printing).

Powstaje Urbee, pierwszy wydrukowany prototyp samochodu. Jego nadwozie zostało w pełni wydrukowane w 3D przy użyciu dużych rozmiarów drukarki 3D. Obecnie, druk samochodu w technologii 3D na skalę przemysłową jest bardziej wyobrażeniem niż wykorzystaniem go w rzeczywistości. Wielu inżynierów uważa, że możliwe będzie wykorzystanie jej w kolejnych latach, gdy technika pozwoli na porównywalną wytrzymałość do stalowych materiałów.
// Grafika: New Atlas

2011

Pierwszą firmą, która oficjalnie rozpoczęła działalność w branży technologii przyrostowych było 3D Systems, założone w 1986 roku przez Charlesa Hulla, uznanego za ojca druku 3D. Pierwszą drukarką 3D – a raczej „aparaturą stereolitograficzną”, jak nazywał ją wtedy jej twórca, było SLA-1, prekursor popularnego później urządzenia o nazwie SLA 250. Maszyna drukowała z żywicy światłoutwardzalnej i służyła do szybkiego prototypowania. W 1988 roku 3D Systems nawiązało współpracę z firmą Ciba-Geigy w kwestii opracowania nowego rodzaju żywic akrylowych, dedykowanych technologiom przyrostowym.

Cornell University rozpoczyna budowę drukarki 3D mającej służyć do wydruku jedzenia. Początkowo pomysł wydaje się banalny, dopóki NASA nie zaczyna badań nad sposobem druku żywności 3D w kosmosie przez astronautów.
// Grafika: Squarespace

2012

Zanim Hull założył swoją firmę, pełnił obowiązki prezesa działu technologicznego w kalifornijskiej firmie UVP Inc. Gdy w marcu 1986 roku patent na stereolitografię został oficjalnie opublikowany, Hull wraz z Raymondem Freedem założyli 3D Systems. W tym samym czasie – Yehoran Uziel, pracujący dla izraelskiego Operatecha, opracował w Izraelu maszynę również wykorzystującą technologię stereolitografii. Gdy zapoznał się z pracami Hulla, przyleciał do USA i spotkał się z nim. Trzy lata później dołączył do firmy jako szef działu technologicznego.

Wydruk i wszczepienie pacjentowi pierwszej wydrukowanej szczęki. Pojawia się wiele postępów druku 3D w medycynie: tkanek, narządów i tanich protez.
// Grafika: Pinterest

2014

Pierwsze „aparatury stereolitogrficzne” w wersji beta trafiły do klientów pod koniec 1987 roku, a finalne, produkcyjne egzemplarze zostały dostarczone w kwietniu 1988 roku. Były to zarazem pierwsze w historii, komercyjne instalacje systemów addatywnych na świecie.

NASA wystrzeliwuje pierwszą drukarkę 3D w kosmos, aby stać się pierwszą instytucją, która wydrukowała model 3D Ziemi będąc w kosmosie.
// Grafika: Technews.tw

2014

W tym samym roku stereolitografią zainteresowało się dwóch potentatów branży chemicznej – DuPont i Loctite (amerykański producent klejów, należący od 1997 roku do Henkela). Obydwie firmy zaprezentowały własne urządzenia drukujące z żywic. DuPont prowadziło działalność w tej branży do roku 1999 gdy sprzedało cały dział firmie DSM, z kolei Loctite zakończyło swoją przygodę w tej branży wcześniej, ponieważ już w roku 1993. Technologia DuPont nosiła nazwę Somos i była przez wiele lat licencjonowana wielu firmom na świecie.

Firma Carbon 3D wydaje rewolucyjną, ultraszybką maszynę drukującą CLIP 3D, drukującą silnie odporną mechaniczne żywice z niezrównaną prędkością.
// Grafika: 3Dprinting.com

2016

DuPont wszedł zresztą w ostry spór patentowy z Charlesem Hullem, zarzucając mu skopiowanie rozwiązań opatentowanych wcześniej przez Japończyka Hideo Kodamę i doprowadzając do tego, że w 1988 urząd patentowy odrzucił jego patent na stereolitografię. Rok później 3D System przedstawiło mocne dowody na to, że rozwiązania Hulla są unikalne, a jego prace były prowadzone niezależenie od badań Kodamy. Ostatecznie patent został przywrócony.

Laboratorium Daniela Kelly ogłasza, że ​​może drukować kości 3D na zamówienie. Każdego dnia odkrywane są nowe materiały do ​​drukowania 3D, począwszy od druku organów po francuski startup XtreeE, który drukuje beton 3D, by zrewolucjonizować przemysł budowlany.

Źródło: Sculpteo Blog