Коротка історія виникнення 3D-друку

Зазвичай 3D-друк вважають новою «футуристичною» концепцією, але вона насправді існує вже понад 30 років.

Чак Халл винайшов перший процес 3D-друку під назвою “стереолітографія” ще 1983 року. У патенті він визначив стереолітографію як «спосіб та пристрій для створення твердих об’єктів шляхом послідовного «друку» тонких шарів ультрафіолетового отверждаемого матеріалу один поверх іншого». У цьому патенті основна увага приділяється «друку» світловою рідиною, що отверждается, але після того, як Халл заснував компанію «3D Systems», він незабаром зрозумів, що його техніка не обмежується тільки рідинами, розширюючи визначення до «будь-якого матеріалу, здатного тверднути або здатного змінювати його фізичний стан». Завдяки цьому він заклав основу того, що ми сьогодні називаємо як виробництво присадок (AM) або 3D-друк.

SLA-1, перший 3D-принтер, винайдений Чак Халл у 1983 році

Після отримання патенту Чарльз Хулл заснував компанію 3D Systems і розробив перший промисловий верстат для 3D друку. Так як термін “3D принтер” на той час ще не використовувався, верстат називався просто “апарат для стереолітографії”. Технологія 3D друку була досить нова в той час, і компанія 3D Systems виготовила та поставила першу модель верстата кільком обраним замовникам. У 1988 р., ґрунтуючись на відгуках клієнтів про верстат, компанія розробила вдосконалену модель 3D принтера SLA-250 і розпочато його серійне виробництво.

У той час як до кінця 1988 р. технології 3D копіювання набула широкої популярності, з’явилися нові технології: моделювання методом наплавлення (Fused Deposition Modeling (FDM)) та метод селективного лазерного спікання (Selective Laser Sintering (SLS)). Технологію моделювання методом наплавлення було винайдено Скотом Крамп у 1988 р. У наступному році ним було засновано компанію Stratasys та налагоджено промислове виробництво верстатів.

У 1992 р. компанія продала свій перший верстат “3D Modeler”. У тому ж році компанія DTM випустила на ринок верстат, що працює за технологією селективного лазерного спікання (SLS). У 1993 р. в Массачусетському технологічному інституті (MIT) було винайдено та запатентовано ще одну технологію 3D друку. Вона отримала назву «Технології тривимірного друку» і була подібна до технології струминного друку, яка використовується в 2D принтерах. У 1995р. компанія ZCorporation отримала від Массачусетського технологічного інституту патент на використання технології та розпочала виробництво 3D принтерів, на базі 3DP технологій.

У 1996 р. було вироблено верстати “Genisys” від компанії Stratasys, “Actua 2100” – від 3D Systems, і “Z402” – Z Corporation. Протягом цього часу вперше з’явився термін “тривимірний друк” для позначення верстатів швидкого моделювання. Тільки наприкінці 1990-х – на початку 2000 рр., у продажу з’явилися кілька моделей верстатів за відносно низькими цінами. У 2005 р. компанія Z Corporation випустила на ринок революційно-нову модель Spectrum Z510 – верстат 3D друку з високою роздільною здатністю кольорів.

Ще один прорив у галузі тривимірного друку стався у 2006 р. зі створенням загальнодоступного проекту Reprap, націленого на виробництво 3D принтера, здатного відтворювати деталі власної конструкції. Перша модель Reprap, вироблена в 2008 р., може виготовити приблизно 50% своїх власних частин. Друга модель проекту Reprap перебуває у стадії розробки.

До 2009 року 3D-друк в основному обмежувався промисловим використанням. Але потім минув термін дії патенту на моделювання методом пошарового наплавлення (FDM) – однієї з найпоширеніших технологій 3D-друку.

Завдяки місії проекту RepRap зі створення машини, що самореплікується, народився перший настільний 3D-принтер. Оскільки на ринку почали з’являтися все більше нових виробників 3Д-машин, їхня вартість різко впала з $200,000 до $2000. Саме тому 3Д-принтери стали доступними для більшості користувачів і споживчий ринок 3Д-друку злетів у 2009 році.

З того часу продаж 3D-принтерів зростає. У міру того, як патенти на адитивне виробництво продовжують закінчуватися, найближчими роками очікується більше інновацій. В даний час у світі налічується близько 300 000 користувацьких 3D – принтерів, і ця цифра щорічно подвоюється.