In den Augen vieler Menschen ist der 3D-Druck ein Drucker, der dreidimensionale Objekte drucken kann. Genau wie die Animation "Ma Liang", die wir gesehen haben, als wir jung waren, was auch immer wir in unseren Köpfen wollen, ein Pinsel kann Realität werden. Es ist nur so, dass Ma Liangs Pinsel nur ein utopischer Wunsch ist. Das Aufkommen von 3D-Druckern kann den Wunsch von "Ma Liangs magischem Stift" erfüllen.
Wir waren angenehm überrascht von den Nachrichten, dass die NASA die 3D-Drucktechnologie zur Herstellung des gesamten abbildenden Teleskops verwendete, Local Motors das erste 3D-gedruckte Auto produzierte und erfolgreich auf die Straße brachte, und Pi-Top wurde das weltweit erste 3D-gedruckte Notebook. Computer, General Electric hat 3D-Drucktechnologie verwendet, um die Effizienz seiner Düsentriebwerke zu verbessern, und 3D-Drucker von American 3D Systems können Süßigkeiten und Musikinstrumente drucken ... Scheint es allmächtig zu sein?
Tatsächlich lautet der internationale Berufsname für den 3D-Druck "additive Fertigung". 3D-Druck wird Stück für Stück gedruckt und dann zu einem dreidimensionalen Objekt überlagert. Um es einfach auszudrücken, die Punkte werden zu Gesichtern gestapelt, und dann werden die Flächen zu Entitäten gestapelt.
Also, woher kommt dieser "in sich geschlossene Licht" 3D-Drucker? Wohin willst du?
Das Konzept des 3D-Drucks tauchte bereits Ende des 19. Jahrhunderts auf. Im Jahr 1892 schlug der amerikanische Gelehrte Blanther erstmals die Idee vor, Kaskadenformen zu verwenden, um topographische Karten in der Öffentlichkeit zu erstellen. Diese Idee, dünne Schichten zu dreidimensionalen Objekten zu stapeln, ist auch die Kernidee der Fertigung des 3D-Drucks.
Doch erst 1984, 92 Jahre später, schlug Michael Feygin die Technologie zur Herstellung von Schichtobjekten (Laminated Object Manufacturing, kurz LOM) vor. LOM verwendete dünne Blechmaterialien, Laser und Schmelzklebstoffe, um Objekte herzustellen. Feygin gründete Helisys 1985 und versuchte, LOM zu kommerzialisieren und zu industrialisieren. Es dauerte fünf Jahre, um das erste kommerzielle Modell LOM-1015 um 1990 zu entwickeln.
Doch nur zwei Jahre später, 1986, leistete der Amerikaner Charles W. Hull Pionierarbeit auf einzigartige Weise und erfand die Stereolithographie-Technologie (Stereo Lithography, SLA) und erhielt ein Patent. Hull hat auch das heute gebräuchliche STL-Dateiformat entwickelt. Im selben Jahr gründete Charles W. Hull 3D Systems und brachte 1988 den ersten Akzidenzdrucker SLA-250 für die Öffentlichkeit auf den Markt, der Helisys in zwei Jahren übertraf.
Ebenfalls 1988 wurde eine neue 3D-Drucktechnologie entwickelt. Scott Crump erfand eine billigere 3D-Drucktechnologie: die Fused Deposition Modeling (FDM) -Technologie und gründete Stratasys im Jahr 1989. Stratasys brachte die erste FDM-basierte Technologie nach 3 Jahren der Gründung (1992) auf den Markt. Der 3D-Industriedrucker markiert die kommerzielle Phase der FDM-Technologie. Zwei Giganten auf dem Gebiet des 3D-Drucks haben begonnen, sich zu entwickeln.
1989 erfand C. R. Dechard von der University of Texas in Austin die SLS-Technologie (Selective Laser Sintering). Die SLS-Technologie besteht darin, das Pulver auf eine Temperatur vorzuwärmen, die etwas unter seinem Schmelzpunkt liegt, und dann das Pulver abzuflachen, einen Laserstrahl unter Computersteuerung zu verwenden, um selektiv Schicht für Schicht entsprechend den Informationen des geschichteten Querschnitts zu sintern und es dann nach dem Sintern zu entfernen. Überschüssiges Pulver und schließlich gesinterte Teile.
1992 brachte DTM die kommerzielle Produktionsanlage Sinter Sation des SLS-Verfahrens auf den Markt.
Im Jahr 1993 erhielt das Massachusetts Institute of Technology (MIT) Emanual Sachs das Technologiepatent 3DP (Three Dimension Printing, three-dimensional Printing), das pulverförmige Materialien wie Keramikpulver und Metallpulver verwendet. Der Unterschied zu SLS besteht darin, dass das Materialpulver nicht gesintert wird. Verbunden, aber durch die Düse mit Klebstoff (wie Kieselgel), um das Pulver in Form zu bringen. Es wurde 1995 an die Z Corporation lizenziert (2012 von 3D Systems übernommen).
Im Jahr 1995 veröffentlichte die deutsche EOS-Firma die direkte Metalllasersintertechnologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering), die den Metalldruck direkt verwenden kann, und den Drucker EOSINT M 250, der einen Durchbruch in 3D-Druckmaterialien darstellt.
Im Jahr 1996 brachten 3D Systems, Stratasys und Z Corporation (im Folgenden als ZCorp bezeichnet) jeweils eine neue Generation von Rapid-Prototyping-Geräten auf den Markt. Seitdem wird Rapid Prototyping immer häufiger als "3D-Druck" bezeichnet.
1998 entwickelte Optomec erfolgreich die LENS Lasersintertechnologie.
Im Jahr 2000 aktualisierte Objet seine SLA-Technologie und verwendete integrierte ultraviolette Lichtsensorik und Tröpfchenstrahltechnologie, um die Fertigungsgenauigkeit erheblich zu verbessern.
Im Jahr 2001 entwickelte Solido die erste Generation von Desktop-3D-Druckern.
Im Jahr 2005 brachte Z Corp den weltweit ersten hochpräzisen 3D-Farbdrucker Spectrum Z510 auf den Markt, der den 3D-Druck seitdem brillant und farbenfroh macht.
Im Jahr 2008 initiierte Adrian Bowyer, Dozent an der University of Barn in Großbritannien, 2005 das Open-Source-3D-Druckerprojekt - der erste Open-Source-Desktop-3D-Drucker RepRap wurde veröffentlicht, um einen selbstreplizierenden 3D-Drucker zu entwickeln. Das Ziel des Projekts ist es, die industrielle Produktion zu demokratisieren, so dass jeder auf der ganzen Welt RepRap-Baugruppen zu niedrigen Kosten drucken und dann den Drucker verwenden kann, um den täglichen Bedarf zu decken.
Im Jahr 2009 führte Bre Pettis das Team zur Gründung der berühmten Desktop-3D-Druckerfirma - MakerBot, MakerBot-Drucker, der aus dem Open-Source-Projekt RepRap stammt. MakerBot verkauft DIY-Kits, und Käufer können den 3D-Drucker selbst zusammenbauen.
Im Dezember 2010 veröffentlichte Organovo, ein Forschungsunternehmen für regenerative Medizin, das sich auf die Bioprinting-Technologie konzentriert, die erste Datenquelle für den Druck kompletter Blutgefäße mit der Bioprinting-Technologie.
Im Jahr 2011 wurde das weltweit erste 3D-gedruckte Flugzeug, das weltweit erste 3D-gedruckte Auto Urbee, der weltweit erste 3D-Schokoladendrucker, 14 K Gold und Standard-Sterlingsilber-Materialdrucker nacheinander entwickelt und hergestellt.
Im September 2012 gaben Stratasys und das israelische Unternehmen Objet, die beiden führenden 3D-Druckunternehmen, ihre Fusion bekannt. Der kombinierte Firmenname wird weiterhin Stratasys lauten und die Führungsposition von Stratasys in der schnell wachsenden 3D-Druck- und digitalen Fertigungsindustrie weiter festigen. Im selben Jahr wurde ZCorporation von 3D Systems übernommen, und das kombinierte Unternehmen wurde das erste Unternehmen, das in der Lage war, eine umfassende Plattform mit einer Vielzahl von 3D-Drucktechnologien, 3D-Inhalten und 3D-Design-Dienstleistungen anzubieten.
Im März 2015 veröffentlichte Carbon3D aus den Vereinigten Staaten eine neue lichthärtende Technologie - Continuous Liquid Interface Production (CLIP): Es verwendet Sauerstoff und Licht, um kontinuierlich Modelle aus Harzmaterialien auszuwerfen. Diese Technologie ist 25-100 Mal schneller als jede aktuelle 3D-Drucktechnologie.
Auf der anderen Seite befindet sich der 3D-Druck in China noch in der technologischen Entwicklungsphase. Gleichzeitig ist der 3D-Druck aufgrund technologischer Einschränkungen immer noch weniger in neue Geschäftsmodelle involviert. Der gesamte 3D-Druckmarkt kann in vorgelagerte 3D-Druckrohstoffe, Midstream-3D-Druckerfertigung, nachgelagerte 3D-Druckdienstleistungen und periphere technische Schulungen unterteilt werden.
Entsprechend den verschiedenen verwendeten Rohstoffen kann die 3D-Technologie in Metall-3D-Druck, Polymer-3D-Druck, keramischen 3D-Druck, biologischen 3D-Druck usw. unterteilt werden. Unter ihnen ist die Metall-3D-Drucktechnologie meist industrietauglich, und ihre Barrieren sind viel höher als der Polymer-3D-Druck; während keramische und biologische 3D-Drucktechnologien noch weitgehend auf dem neuesten Stand der Forschung und Entwicklung sind.
Alles in allem wurde die erste Generation von 3D-Druckern Mitte und Ende der 1980er Jahre geboren, hauptsächlich um Modelle zu drucken, Formen zu entwickeln und Rapid Prototyping zu betreiben. Die 3D-Drucker der zweiten Generation haben sich in den letzten Jahren zu hochpräzisen Funktionsprodukten entwickelt und sind in der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet. Die dritte Generation von 3D-Druckern könnte in den nächsten 10 Jahren geboren werden. Vor dem Hintergrund der intelligenten Fertigung wird die 3D-Drucktechnologie mit anderen fortschrittlichen Technologien wie Big Data, Internet der Dinge, Cloud Computing, Robotik, intelligenten Materialien usw. kombiniert, um eine Reihe intelligenter Fertigung zu erreichen. Ein bestimmter Teil der Plattform.