Chat with us, powered by LiveChat

Historia druku 3d czyli jak powstała technologia wydruków 3D

historia druku 3D

Historia druku 3d czyli jak powstała technologia wydruków 3D

Druk 3D to technologia kojarząca się z nowoczesną technologią produkcyjną, która stanowi jedną z awangardowych sposobów wytwarzania przedmiotów. Mało kto jednak wie, że jej początki sięgają czasów kilku ostatnich dekad ubiegłego wieku, a historia druku 3D to również ekscytująca opowieść o poszukiwaniu nieszablonowych rozwiązań i technologii wspomagających procesy produkcyjne. Zapraszamy do lektury!

Początku rozwoju druku 3D – z czego wynikała potrzeba stworzenia takiej technologii

 

Aby móc pisać o historii druku 3D należy wrócić do…XIX wieku i epoki wielkiej rewolucji przemysłowej. To właśnie w tym czasie powstawały wielkie zakłady przemysłowe, które nijako przejęły od manufaktur i rzemieślników masową produkcję przedmiotów. Symetrycznie do tego procesu, ludzie rozpoczęli procesy technologiczne mające na celu optymalizacje kosztów i czasu produkcji. Powstawały coraz to nowsze technologie produkcji, maszyny, a także z czasem rozpoczął się proces ich cyfryzacji.

Jednak przez cały czas trwania tego procesu koncentrowano się jednak na optymalizacji powtarzalnej produkcji seryjnej, a przedmioty indywidualne, lub powstające w mniejszych lub średnich seriach pozostawiano kosztownej i czasochłonnej manufakturze. Ten stan trwał do drugiej połowy XX wieku, gdzie rozpoczęto pierwsze badania nad możliwością automatyzacji powstawania pojedynczych egzemplarzy przedmiotów przy jednoczesnym racjonalnym koszcie ich powstawania.

 

Druk 3D – kiedy to się zaczęło?

 

Teoretycznie źródła mówiące o historii druku 3d uznają rok 1984, jednak proces jego powstawania i wczesnego prototypowania takiej technologii rozpoczął się znacznie wcześniej. Poszukując jednak konkretnej daty – można wskazać rok 1971, kiedy francuski badacz Pierre A. L. Ciraud w swoich opracowaniach zaprojektował (na razie na papierze) metodologię produkcji przedmiotów bez ograniczeń geometrycznych, przy pomocy dodawania materiału w postaci proszku poprzez źródło energii.

Jego prace, dały postawy do opracowania nowej technologii, nazwanej jako SLS (selektywne spiekanie laserem, z angielskiego selective laser sintering) która jest wykorzystywana dzisiaj jako jedna z technik druku 3D. Praca Ciraud’a została opublikowana w 1973 toku i od razu uzyskała zainteresowanie środowisk naukowych.

Zobacz więcej   Druk 3D etui na telefon komórkowy – możliwość produkcji unikatowych wzorów, które wyróżnią Cię z tłumu

Kilka lat później, bo w 1979 roku w Stanach Zjednoczonych, Amerykanin Ross Housholer złożył wniosek patentowy o zarejestrowanie technologii umożliwiającej tworzenie przestrzenne przedmiotów przy pomocy piasku. Pomimo publikacji przez amerykański urząd patentowy tej technologii, Housholer nie kontynuował badań, ze względu na brak środków finansowych na ten cel.

 

Pierwsze udane eksperymenty wytwarzania przedmiotów nowymi metodami – powstanie współczesnego druku 3D

 

Za datę stworzenia współczesnej formy druku 3D uznaje się rok 1984. Wtedy do Urzędu Patentowego wpłynął wniosek o nadanie patentu technologii wytwarzania przedmiotów, którą nazwano stereolitografią. Jest to proces, który polega na stopniowym obrysowywaniu kolejnych przekrojów poziomych produkowanej części za pomocą lasera na sukcesywnie zanurzanej platformie w wannie z fotopolimerem. Pod wpływem światła laserowego, dochodzi do polimeryzacji i zestalenia substancji blisko powierzchni roztworu. Po obrysowaniu warstwy, platforma jest obniżana dokładnie o grubość wytworzonej warstwy, a cały proces powtarza się aż do uzyskania całego produkowanego elementu.

Wynalezienie stereolitografii można uznać za początek współczesnego druku 3D, gdyż zawiera w sobie wszystkie aspekty technologiczne, które są dzisiaj wykorzystywane w druku 3D czyli:

  • Oparcie procesu o model 3D przygotowany w środowisku CAD
  • Eksport pliku do formatu STL
  • Wykonanie prototypu poprzez przyrostowe wykonywanie kolejnych fragmentów obiektu
  • Post proces, który zachodzi poprzez zjawisko polimeryzacji

Kogo uznajemy za twórcę druku 3D w postaci znanej dzisiaj?

 

Za twórcę druku 3D, we współczesnej postaci uznajemy Charlesa Hulla, który jest autorem patentu na sterolitografię, a także twórcą pierwszej na świecie firmy, produkującej drukarki 3D – 3D Systems. Po przyznaniu mu patentu na tą technologię, rozpoczął tworzenie maszyn, które w procesie technologicznym, stopniowo udoskonalane rozpoczęły swoją ekspansję rynkową.

Rozwój technologii druku 3D – do czasów współczesnych

Za moment, który uznaje się za rozpoczęcie współczesnego druku 3D uznaje się 1993 rok. Wtedy naukowcy z MIT (USA) opatentowali drukowanie trójwymiarowe, które w swoich założeniach wykorzystuje podstawy ze wspomnianej wcześniej sterolitografii. Od tego momentu zaczęły powstawać drukarki 3D, które swoją koncepcją działania i wyglądem coraz bardziej przypominają te, które znamy współcześnie.

Zobacz więcej   Druk 3D dla motoryzacji – szansa na ocalenie klasyków oraz finezyjny tuning

 

Podsumowanie – historia druku 3D – co czeka tą technologię w przyszłości?

 

Podsumowując, historia druku 3D w porównaniu do innych technologii produkcyjnych jest stosunkowo młoda i nadal dynamicznie się rozwija. Poza sama techniką wykonywania przedmiotów w sposób przyrostowy, druk 3D rozwija się również w obszarze samych technologii wykonywania wydruków 3D. Współcześnie druk 3D wykonuje się przy użyciu wielu materiałów takich jak tworzywo sztuczne, metal czy drewno co pozwala na jego wykorzystania w szerokim zakresie projektów.

Dodatkowo prowadzone są, opisywane przez nas wcześniej badania, skoncentrowane na wykorzystywaniu druku 3D w bardziej zaawansowanych dziedzinach jak na przykład medycyna. Historia druku 3D pokazuje, że rozwój tej technologii jest niezwykle dynamiczny, a co za tym idzie z pewnością coraz częściej ta technologia będzie obecna w naszym codziennym życiu.

Brak Komentarzy

Napisz komentarz