3D打印机第一个发明的人,来看看是谁!
时光飞逝,岁月如梭,早在6000年前就有人发明了热加工,进入金属时代,就是200年前发明了冷加工
,都可以制作复杂的机械,而在30年前,发明了增材制造(3D打印),才出现了自由设计,3D打印完全
是一类全新的制作技术,它是一种通过数字化增加材料来进行制造,对应传统的机械加工的减材制造和
热加工工艺的等材制造的一种新制作方式。
热加工技术
减材机加工制作技术
增材制作加工技术
增材制造技术
你其实可以试试在搜索引擎里搜索“3D打印之父”,大部分答案指向3D System的创始人,然而有这个称
号的并非只有他一人。
那么到底是谁第一个发明了3D打印呢?谁才是真正的3D打印之父呢?
3D System创始人Charles Hull
由于美国两大3D打印机公司Stratasys和3D System的成功,关于这两个公司创始人的故事和相关信息
也是最多,所以公认为3D打印技术诞生的标志性事件是1988年,美国3D System推出世界上第一台采用立
体光刻(SLA)技术的商用快速成型机。
1984年8月,以Chuck Hull为发明人,UVP公司申请了世界上第一件SLA专利。
很多人现在都知道3D打印,但是很少有人知道3D打印技术之父——查克·赫尔(Chuck Hull)。
赫尔知道他的发明将需要30年才能进入人们的生活家园。今天,它的可能性似乎无穷无尽。
1996年,德克萨斯州维尔福尔医疗中心的外科医生为一对连体双胞胎做手术,以为只有一对连体双胞胎
能够在手术后行走。然而,在对女孩骨骼结构模型使用3d打印后,他们发现一个共享的大腿骨比预期的
要大,并成功分离,最终双胞胎能够走路。赫尔说:“这对外科医生来说非常困难,要想知道他们将如何
分开两个双胞胎,以便你们将有两个单独的活着的人。当一些手术因为首先使用我们的技术而帮了大忙
,这真是感人。
3D打印的人体骨骼
赫尔现年75岁,仍在担任3D系统首席技术官,因他创建的公司,赫尔正在享受一些34年前,他首次制造
了一个新的印刷方法,称为立体平版印刷,即是现在的3D打印。当时,他正在为一家使用紫外线的公司工
作,在桌面和家具上涂上薄薄的塑料贴面。与行业内的其他人一样,他感到沮丧的是,生产原型新产品
设计的小型塑料部件可能需要两个月。
1988年Chuck Hull发明的第一台光固化3D打印机SLA-250
1986年3月11日,Chuck Hull获得专利授权,专利号为US4575330A。他在题为“Apparatus for
Production of Three-Dimensional Objects by Stereolithography”的专利里面发明了术
语“stereolithography”,简称SLA,也就是后来的立体光固化技术——即利用紫外线催化光敏树脂,
层层堆叠然后成型。
到此为止,我们所聊的3D打印还是一个相对广义和笼统的概念,除了3D System创始人Charles Hull申请
的SLA技术专利,至今这项技术仍然是主流3D打印技术之一。
另外一类技术熔融层积也就是FDM技术,于1989年由Stratasys创始人ScottCrump申请获得专利,该技术
在3D打印技术中普及率最高,甚至一度成为3D打印的代名词。
3D打印技术的诞生并非一蹴而就,和其它革命性的技术一样,也经过相当长的孕育期,这个时间大概是
从1892年-1988年,1892年J.E.Blanther申请了关于分层制造法制造地形图的美国专利(专利号473901)
,这一专利标志着分层制造的开端,其后近百年的时间内,关于分层制造的专利数增加到几百个,为3D
打印技术的商业应用做了大量的准备。
3D打印之父Bill Master比尔.马斯特斯
然而在Charles Hull之前,还有一位发明家Bill Master比尔.马斯特斯,被誉为现代皮划艇之父,同时
他才是真正的3D打印之父,在1984年7月2日获得了第一个3D打印专利US4665492A,专利名称是“计算机
自动制造过程和系统”,这份文件在USPTO备案,是历史上第一项3D打印专利;这是属于Masters的三项
专利中的第一项,为今天使用的3D打印系统奠定了基础。
Bill Master比尔.马斯特斯的3D打印概念图
该专利摘要如下:
“ 本发明公开的是一种计算机自动制造过程和系统,包括由计算机辅助设计和接收坐标信息文件的机器
控制器组成的计算机系统。利用计算机辅助设计编制三维坐标信息的数据文件。
坐标信息被输入到控制伺服和极坐标系统的机器控制器,伺服电机进一步控制工作头和工作头的位置,
以便注入材料颗粒以到达坐标系中的预定坐标点以形成固态物体。
起始点固定在坐标系的原点,围绕起始点建立原型。这是一个用于在三维物体坐标西卡中定位材料的坐
标系和装置,以便在多个坐标系和受控环境中建立物体“。
3D打印之父的网站与介绍
从专利的申请时间来看,Bill Master比尔.马斯特斯要比3D System创始人申请的SLA专利早那么一个月
,后来比尔.马斯特斯成立一家公司来实现他的构想,从感知系统改名为弹道粒子制造(BPM),从南卡
罗莱纳州的PalmettoseedCapital获得了风险投资,还有16名建模师为客户提供服务,这可能是最早的3D
打印建模师了。
比尔·马斯特斯的第一个3D打印模型
目前来看,所有的3D打印都采用逐层制造和切片算法来实现分层,Bill Master比尔.马斯特斯在80年代
研究他的新制造工艺。根据比尔的回忆,一天晚上,他想到了3D打印的想法,
“在佐治亚州东北部的Chattooga河上露营。我躺在河岸上仰望星星,我意识到你可以拿一颗星星,让它
成为你的种子点。你可以从任何方向添加星星,直到你得到你想要的形状”。
比尔.马斯特斯的其它3D打印专利
不过好景不长,比尔.马斯特斯的公司在1997年倒闭,老板转行到皮划艇行业。
所以,从80年代开始,3D打印技术大部分都是由初创公司在进行推进,导致早期的技术应用走的并不顺
利,直到最近几年才又被资本热炒,然而行业的发展仍处于初期阶段。
FDM、SLA两大技术成为普及和应用最广的两类增材制造技术,针对这两种技术的特殊材料成为应用的关
键,无人能抵挡历史前进的车轮,比尔.马斯特斯的BPM技术最终成为历史。第一个吃螃蟹的人被拍死在
沙滩上,略带悲情色彩。
FDM+MIM金属注塑工艺制造的金属零件
最近几年,金属3D打印由于能够加工金属零件,行业内也出现了几种不同的金属增材制造技术路线:激
光烧结金属粉末、电子束烧结、FDM结合MIM金属注塑工艺、铺粉喷射技术结合金属注塑工艺等等。
该领域中,有三大代表企业,分别是德国的EOS和通快,前者专注激光烧结金属粉末,后者是金属机加工
领域的制造业巨头,还有GE先后收购的Concept Laser以及Arcram,目前在GE航空的金属零件的规模化应
用方面成为典型。
然而在金属零件3D打印领域,后来者Desktop Metal和Markforged、惠普正在快速推进市场和应用开拓,
有望在金属3D打印领域走出另一条不同于激光技术的技术路线。
本文要和大家分享的是,3D打印技术经过如此长时间的发展,在资本和科技的推动下,形成了一个越来
越丰富的技术路线,目前看是7大类技术,每一大类技术下又细分出不同应用和特性的技术,对应不同的
材料和客户需求,新技术爆发的速度之快,让我们目不暇接,所以3D打印无论如何发展到何时,将会是
一场超级技术的革命,集结了过去人类科技发展史的所有积累,而且仍然在不断创新。
本资讯,由金石三维工业级3D打印机小编在网络收集!让大家了解一下3D打印机的由来!
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