تاریخچه پرینت سه بعدی

مقدمه

پرینت سه بعدی به همان شکلی که فکر می کنید جدید نیست! در واقع ، فناوری FDM به دلیل پوشش رسانه ای ، در بین سالهای 2009 کاملاً محبوب و چشمگیر شد. در برخی از زمان ، بسیاری از مردم در واقع تصور می کردند که FDM تنها فناوری تولید مواد افزودنی است. اما FDM حتی اولین فناوری پرینت سه بعدی نیست که توسعه یافته است ، و پرینت سه بعدی در واقع در دهه 1980 آغاز شد.

در اینجا یک جدول زمانی سریع پرینت سه بعدی از دهه 1980 تا به امروز ارائه شده است. تاریخچه پرینت سه بعدی جذاب است. اولین ماشین ها ، انتظارات عالی و بسیاری از برنامه های پرینت سه بعدی که اکنون شکوفا هستند. بیایید به تاریخ پرینت سه بعدی نگاهی بیندازیم.

دهه 1980: تولد تکنیک های اصلی پرینت سه بعدی

مفهوم پرینت سه بعدی در دهه 1970 تصور می شود ، اما اولین آزمایش ها از سال 1981 به دست می آید. اولین تلاش های پرینت سه بعدی به دلیل توسعه یك روش نمونه گیری سریع به دکتر كودامه اعطا می شود. او اولین کسی بود که یک لایه با استفاده از لایه را برای ساخت ، و ایجاد یک جد برای SLA توصیف کرد: یک رزین نور حسگر با نور ماوراء بنفش پلیمریزه شد. متأسفانه او قبل از مهلت مقرر ، حق ثبت اختراع را ثبت نکرده است.

چند سال بعد ، تیمی از مهندسان فرانسه ، آلن لو موته ، الیویه دو ویت و ژان-کلود آندره به این کلیشه علاقه مند شدند اما به دلیل عدم دیدگاه تجاری رها شدند. این تلاش برای پرینت سه بعدی نیز با استفاده از یک فرآیند کلیشه ای انجام شد.

اگر می خواهید اطلاعات بیشتری در مورد این اولین تجربه ها داشته باشید ، مصاحبه ما با ژان-کلود آندره را بررسی کنید. در همین زمان ، چارلز هال همچنین به این فناوری علاقه نشان داد و اولین اختراع ثبت شده برای استریولیتوگرافی SLAرا در سال 1986 ارسال کرد. او شرکت سه بعدی سیستم ها را تأسیس کرد و در سال 1988 ، SLA-1 را ، اولین محصول تجاری آنها منتشر کرد.

اگر SLA اولین فناوری پرینت سه بعدی بود ، SLA انتخاب لیزر انتخابی و FDM مدل سازی انباشت مخلوط پس از آن چیست؟

در سال 1988 ، در دانشگاه تگزاس ، کارل دککار حق ثبت اختراع را برای فناوری SLS به ارمغان آورد ، یکی دیگر از تکنیک های پرینت سه بعدی که در آن دانه های پودر به صورت محلی توسط یک لیزر ترکیب می شوند.

در این میان ، اسکات کرامپ ، یکی از بنیانگذاران شرکت Stratasys ثبت اختراعی را برای مدل سازی Deposition Fuse (FDM) ثبت کرد. در کمتر از ده سال ، سه فناوری اصلی پرینت سه بعدی ثبت اختراع شد و پرینت سه بعدی متولد شد!

دامه دادن:

1980: اولین اختراع توسط نمونه اولیه ژاپنی دکتر Kodama Rapid

1984: Stereolithography توسط مهندسان فرانسوی پس از آن رها شد

1986: کلیشه نویسی گرفته شده توسط چارلز هال

1988: اولین دستگاه SLA-1

1988: ابتدا دستگاه SLS توسط DTM Inc و سپس توسط سیستم سه بعدی خریداری شود

دهه 1990: ظهور تولید کنندگان و ابزارهای CAD در چاپگرهای اصلی سه بعدی

اکنون که اصول اولیه تاسیس شد ، تکامل تولید افزودنی بسیار سریع است. تولید کنندگان اصلی پرینترهای سه بعدی ظهور می کنند ، فن آوری های جدید کامل می شوند و ابزارهای مدل سازی سه بعدی نیز توسعه می یابند و تولید مواد افزودنی را به سطح بعدی می رسانند.

در اروپا ، EOS GmbH تاسیس شد و اولین سیستم EOS “Stereos” را برای نمونه سازی صنعتی و تولید برنامه های پرینت سه بعدی ایجاد کرد. کیفیت صنعتی آن امروزه در فناوری SLSفناوری انتخابی لیزر Sintering برای پلاستیک و فلزات در جهان به رسمیت شناخته شده است.

در سال 1992 ، حق ثبت اختراع Model Fos Deposition به Stratasys صادر شد که پرینترهای سه بعدی بسیاری را برای افراد حرفه ای و افراد ایجاد کرد. از سال 1993 تا 1999 بازیگران اصلی بخش پرینت سه بعدی با تکنیک های مختلفی ظاهر شدند:

ZCorp و jetting bander: براساس فن آوری پرینت جوهر افشان MIT ، آنها Z402 را ایجاد کردند که مدلهایی را با استفاده از مواد پودری مبتنی بر نشاسته و گچ و یک چسب مایع مبتنی بر آب تولید می کند.

تکنولوژی Arcam MCP و ذوب لیزر انتخابی.

در عین حال ، می بینیم که بیشتر و بیشتر ابزارهای جدید CAD ، امکان ایجاد مدل های سه بعدی ، در دسترس و توسعه می یابند ، به عنوان مثال ، ساخت نمونه اولیه Sanders (که اکنون با نام Solidscape شناخته می شود) ، یکی از اولین بازیگران برای توسعه ابزارهای خاص برای تولید مواد افزودنی.

چارلز هال در سال 2014 توسط دفتر ثبت اختراعات اروپا جایزه مخترع اروپا را در گروه کشورهای غیر اروپایی دریافت کرد.

ادامه دادن:

1990: اولین سیستم EOS Stereos

1992: حق انحصار FDM به Stratasys

1993: Solidscape تأسیس شد

1995: شرکت Z یک مجوز انحصاری از MIT دریافت کرد

1999: اندامهای مهندسی شده پیشرفتهای جدیدی به پزشکی می دهند

چارلز هال

چارلز هال در سال 2014 توسط دفتر ثبت اختراعات اروپا جایزه مخترع اروپا را در گروه کشورهای غیر اروپایی دریافت کرد.

دهه 2000: پرینت سه بعدی دید رسانه ای را به دست می آورد

در سال 2000 ، هزاره اولین کلیه پرینت شده سه بعدی را دید ، اما ما باید 13 سال دیگر صبر کنیم تا ببینیم که در بیمار پیوند می خورد. کلیه های پرینت های سه بعدی اکنون کاملاً کار می کنند و محققان در حال آزمایش بر روی رشد شتابزده در اندام پیوند بسیار سریع هستند.

2004 سال آغاز پروژه RepRap بود که از یک پرینتر سه بعدی خود تکرار تشکیل شده است. بله ، امکان چاپ یک پرینتر سه بعدی وجود دارد. این پروژه منبع باز منجر به گسترش پرینترهای رومیزی سه بعدی FDM و محبوبیت این فناوری در جامعه سازندگان شد.

در سال 2005 ، ZCorp اولین پرینترسه بعدی با کیفیت بالا را با نام Spectrum Z510 به بازار عرضه کرد.

در سال 2008 ، به لطف کاربرد پزشکی دیگری ، پریت سه بعدی به رسانه ای حتی بیشتر رسید: اولین اندام پروتز سه بعدی پرینت شده.

این پروژه پرینت سه بعدی پزشکی شگفت انگیز که شامل تمام قسمت های اندام بیولوژیکی است ، همانطور که هست ، پرینت شد ، بدون نیاز به مونتاژ بعدی. امروزه ، همراه با اسکن سه بعدی ، پروتزهای پزشکی پرینت شده سه بعدی و ارتز برای دریافت بیمار بیشتر و ارزان تر و سریع تر است. علاوه بر این ، این پروتزها بیشتر و بیشتر بهینه شده و با مورفولوژی بیمار سازگار می شوند. تولید مواد افزودنی فرصتهای جدیدی را در زمینه شخصی سازی انبوه به وجود می آورد.

سال 2009 سالی بود که اختراعات ثبت شده در FDM در حوزه عمومی قرار گرفت و با باز شدن موج گسترده ای از نوآوری در پرینترهای سه بعدی FDM ، افت قیمت پرینترهای رومیزی سه بعدی و به تبع آن ، از آنجا که این فن آوری در دسترس تر بود ، افزایش یافت. دید.

سال 2009 همچنین سالی بود که سرویس پرینت سه بعدی آنلاین Sculpteo ایجاد شد ، یکی از پیشگامان خدمات پرینت سه بعدی آنلاین در حال شکوفایی ، قدم دیگری به سوی دستیابی به پرینت سه بعدی!

دامه دادن:

2000: یک کلیه کار شده با پرینت سه بعدی ایجاد می شود

2000: MCP Technologiesیک OEM ریخته گری خلاء تاسیس شدهفناوری SLM را معرفی کرد

2005: Z Corp. Spectrum Z510 را راه اندازی کرد. این نخستین پرینتر سه بعدی با کیفیت بالا در بازار بود.

2006: یک پروژه منبع باز آغاز شده است Reprap

2008: اولین پای مصنوعی پرینت شده سه بعدی

2009: اختراعات ثبت شده FDM در حوزه عمومی

2009: Sculpteo ایجاد شده است

دهه 2010: سالهای دید ، نوآوری و امیدها برای پرینت سه بعدی

سالهای اخیر برای پرینت سه بعدی بسیار مهم بوده است. با انقضا ثبت اختراع FDM ، سالهای اول دهه به سالهای پرینت سه بعدی تبدیل شده اند. تولید مواد افزودنی سپس تبدیل به یک روش اولیه و مقرون به صرفه برای نمونه سازی و تولید برای مشاغل می شود و امکانات جدیدی را باز می کند

در سال 2013 ، رئیس جمهور باراک اوباما در سخنرانی خود در اتحادیه ، پرینت سه بعدی را به عنوان یکی از مهمترین مسئله های آینده ذکر کرد و این امر باعث شد “پرینت سه بعدی” به یک کلمه کلیدی تبدیل شود.

اکنون در ذهن عموم مردم و تصمیمات سیاست گذاران بسیار موجود است. این فناوری برای همیشه پیشرفت می کند ، همانند کاربردهای این فناوری. بیشتر و بیشتر شرکت های کوچک و بزرگ از قیمت پایین نمونه سازی اولیه ای که پرینت سه بعدی ارائه می دهد بهره می گیرند و آن را کاملاً در مراحل تکرار ، نوآوری و تولید خود ادغام می کنند.

در سال 2010 ، Urbee اولین ماشین پرینتر سه بعدی بود. بدنه آن با استفاده از یک پرینتر سه بعدی بسیار بزرگ به طور کامل چاپ شد. اکنون ، ماشین پرینت سه بعدی به تدریج به واقعیت تبدیل می شود و تولید مواد افزودنی فضای بیشتر و بیشتری را در بخش خودرو به خود اختصاص می دهد. در واقع ، از ادغام فن آوری پرینت سه بعدی برای فرآیند ابزار سازی ، تا قطعات ماشین پرینتر سه بعدی ، به نظر می رسد تولید مواد افزودنی در بسیاری از سطوح بسیار مفید است و به عبور از چالش های جدید می پردازد.

Light-Cocoon-car1

اعتبار: EDAG

فناوری پرینت سه بعدی همچنان در حال پیشرفت و پیشرفت است. پرینتر های سه بعدی بطور منظم صادر می شوند ، کارآمدتر هستند ، سریعترپرینت می شوند و به مواد جدید پرینتر سه بعدی دسترسی پیدا می کنند. فن آوری هایی مانند CLIP (DLS) توسط کربن توسعه یافته و روند پرینت را سریعتر و دقیق تر از همیشه انجام می دهد.

اگر پیشنهادات سرویس پرینت سه بعدی آنلاین خود را بررسی کنید ، طیف گسترده ای از مواد از رزین های پرینتی قوی و دقیق سه بعدی مانند Rigid Polyurethane ، گرفته تا پلاستیک قابل پرینت با پرینت سه بعدی و فلزات پرینت سه بعدی مقاوم در برابر گرما را پیدا خواهید کرد: همه چیز اکنون قابل پرینت است. ، پیدا کردن مواد سازگار با نیازها و محصولاتشان را برای شرکت ها آسان می کند.

هر روز مواد جدید پرینت سه بعدی ، از آزمایشگاه دانیل کلی که استخوان پرینت سه بعدی گرفته تا استارتاپ فرانسوی XtreeE است ، که بتن پرینتسه بعدی برای انقلابی در صنعت ساخت و ساز است ، کشف می شود! در واقع ، با توجه به کاربرد معماری ، اکنون بتن پرینت سه بعدی یک چیز واقعی است و خانواده ها شروع به جابجایی در خانه های پرینت سه بعدی می کنند. اولین خانواده ای که در سال 2018 به یک خانه پرینت سه بعدی منتقل شد. این خانه 1022 فوت مربع است ، کاملاً قابل سکونت است و دو روز طول کشید تا پرینت کند.

ادامه دادن:

2010: Urbee اولین اتومبیل نمونه اولیه پرینت شده سه بعدی است

2011: دانشگاه کرنل شروع به ساخت پرینتر مواد غذایی سه بعدی کرد.

2012: اولین فک پروتزپرینت شده و کاشته می شود

2013: “پرینت سه بعدی” در سخنرانی اتحادیه ایالت اوباما

2015: Carbon 3D ماشین پرینت انقلابی فوق سریع CLIP 3D خود را منتشر می کند

2016: آزمایشگاه دانیل کلی اعلام کرد که قادر به پرینت سه بعدی استخوان است

2018: خانواده اول به یک خانه پرینت سه بعدی منتقل می شوند

حالا چه می شود و آینده چیست؟

امروز می توانیم ببینیم که پرینت سه‌بعدی در بخشهای بزرگی مانند خودرو ، معماری یا پزشکی متحول شده است. اما کجا می توان این فناوری را بهبود بخشید؟

3D Bioprinting به موضوعی بزرگ برای حوزه پزشکی تبدیل شده است. در واقع ، برنامه های کاربردی bioprinting 3D می تواند متعدد باشد. به راحتی می توانید مزایای متنوع این فناوری را مشاهده کنید. این می تواند بافت انسان را برای قربانیان سوختگی ایجاد کند. همچنین راهی برای ایجاد اندامهای انسانی به منظور انجام پیوند عضو است. امروزه می توانیم ببینیم که اهدا کنندگان کافی وجود ندارد و استفاده از bioprinting می تواند یک راه حل عالی ، سریع و پس انداز باشد. فناوری Bioprinting 3D می تواند باعث ایجاد ساختارهای مختلف بافتی از قبیل بافت کلیه ، بافت پوستی شود.

پرینت سه بعدی برای معماری نیز در حال پیشرفت است ، اما واقعاً می تواند در سالهای آینده بزرگتر شود. پروژه های سریعتر برای ساخت ، ارزان تر و جلوگیری از اتلاف مواد: مزایای این فناوری برای بخش ساخت و ساز بیشمار است.

پرینت سه بعدی به حد خود نرسیده است و بسیاری از پروژه ها و داستانهای شگفت انگیز منتظر هستند که بنویسند. ما این مقاله را در مقاله خود در مورد نوآوری های موجود در پرینت سه بعدی و 10 ماده برتر پرینت سه بعدی آینده که در حال حاضر وجود دارد تصور می کنیم!