In the eyes of many people, 3D printing is a printer that can print three-dimensional objects. Just like the animation "Ma Liang" that we saw when we were young, whatever we want in our minds, a brush can become a reality. It's just that Ma Liang's brush is just a utopian wish. The advent of 3D printers can fulfill the wish of "Ma Liang's magical pen".
We were pleasantly surprised to see from the news that NASA used 3D printing technology to manufacture the entire imaging telescope, Local Motors produced the first 3D printed car and successfully put it on the road, and Pi-Top became the world's first 3D printed notebook. Computers, General Electric has used 3D printing technology to improve the efficiency of its jet engines, and 3D printers from American 3D Systems can print candies and musical instruments... Does it seem omnipotent?
In fact, the international professional name for 3D printing is "additive manufacturing." 3D printing is printing piece by piece, and then superimposed together to become a three-dimensional object. To put it simply, the points are piled up into faces, and then the faces are piled up into entities.
So, where does this "self-contained light" 3D printer come from? Where do you want to go?
Il concetto di stampa 3D è apparso già alla fine del XIX secolo. Nel 1892, lo studioso americano Blanther propose per la prima volta l'idea di utilizzare lo stampaggio a cascata per realizzare mappe topografiche in pubblico. Questa idea di impilare strati sottili per creare-oggetti tridimensionali è anche l'idea di produzione centrale della stampa 3D.
Tuttavia, è stato solo nel 1984, 92 anni dopo, che Michael Feygin ha proposto la tecnologia di produzione di oggetti a strati (Laminated Object Manufacturing, in breve LOM). LOM ha utilizzato materiali in fogli sottili, laser e adesivi hot melt per realizzare oggetti. Feygin ha fondato Helisys nel 1985, cercando di commercializzare e industrializzare LOM. Ci sono voluti cinque anni per sviluppare il primo modello commerciale LOM-1015 intorno al 1990.
Tuttavia, solo due anni dopo, nel 1986, l'americano Charles W. Hull ha aperto la strada a un modo unico e ha inventato la tecnologia della stereolitografia (Litografia stereo, SLA) e ha ottenuto un brevetto. Hull ha anche sviluppato l'ormai-formato di file STL comune. Nello stesso anno, Charles W. Hull fondò 3D Systems e nel 1988 lanciò la prima stampante commerciale SLA-250 per il pubblico, superando Helisys in due anni.
Sempre nel 1988 è stata sviluppata una nuova tecnologia di stampa 3D. Scott Crump ha inventato una tecnologia di stampa 3D più economica: la tecnologia Fused Deposition Modeling (FDM) e ha fondato Stratasys nel 1989. Stratasys ha lanciato la prima tecnologia basata su FDM-dopo 3 anni di fondazione (1992). La stampante industriale 3D segna la fase commerciale della tecnologia FDM. Hanno cominciato ad emergere due colossi nel campo della stampa 3D.
Nel 1989, CR Dechard dell'Università del Texas ad Austin ha inventato la tecnologia SLS (sinterizzazione laser selettiva). La tecnologia SLS consiste nel preriscaldare la polvere a una temperatura leggermente inferiore al suo punto di fusione, quindi appiattire la polvere, utilizzare un raggio laser sotto il controllo del computer per sinterizzare selettivamente strato per strato in base alle informazioni della sezione trasversale stratificata, quindi rimuoverlo dopo tutta la sinterizzazione. Polvere in eccesso e, infine, ottenere parti sinterizzate.
Nel 1992, DTM ha lanciato l'apparecchiatura di produzione commerciale Sinter Sation del processo SLS.
Nel 1993, il Massachusetts Institute of Technology (MIT) Emanual Sachs ha ottenuto il brevetto per la tecnologia 3DP (stampa tridimensionale, stampa tridimensionale), che utilizza materiali in polvere come polvere di ceramica e polvere di metallo. La differenza rispetto a SLS è che la polvere del materiale non è sinterizzata. Collegato, ma attraverso l'ugello con adesivo (come gel di silice) per fissare la polvere in forma. È stato concesso in licenza a Z Corporation nel 1995 (acquisita da 3D Systems nel 2012).
Nel 1995, la società tedesca EOS ha rilasciato la tecnologia di sinterizzazione laser diretta dei metalli DMLS (sinterizzazione laser diretta dei metalli) che può utilizzare direttamente la stampa dei metalli e la stampante EOSINT M 250, che rappresenta una svolta nei materiali di stampa 3D.
In 1996, 3D Systems, Stratasys, and Z Corporation (hereinafter referred to as ZCorp) each launched a new generation of rapid prototyping equipment. Since then, rapid prototyping has become more popularly called "3D printing."
Nel 1998, Optomec ha sviluppato con successo la tecnologia di sinterizzazione laser LENS.
Nel 2000, Objet ha aggiornato la sua tecnologia SLA, utilizzando il rilevamento integrato della luce ultravioletta e la tecnologia del getto di goccioline per migliorare notevolmente la precisione di produzione.
Nel 2001 Solido ha sviluppato la prima generazione di stampanti 3D desktop.
In 2005, Z Corp launched the world's first high-precision color 3D printer Spectrum Z510, making 3D printing brilliant and colorful ever since.
Nel 2008, Adrian Bowyer, docente senior presso l'Università di Barn nel Regno Unito, ha avviato il progetto di stampante 3D open source nel 2005-è stata rilasciata la prima stampante 3D desktop open source RepRap, con lo scopo di sviluppare un stampante 3D autoreplicante. L'obiettivo del progetto è di democratizzare la produzione industriale in modo che tutti in tutto il mondo possano stampare assemblaggi RepRap a basso costo e quindi utilizzare la stampante per le necessità quotidiane.
In 2009, Bre Pettis led the team to found the famous desktop 3D printer company ─ MakerBot, MakerBot printer originated from the RepRap open source project. MakerBot sells DIY kits, and buyers can assemble the 3D printer by themselves.
Nel dicembre 2010, Organovo, una società di ricerca sulla medicina rigenerativa incentrata sulla tecnologia di biostampa, ha rivelato la prima risorsa di dati per la stampa di vasi sanguigni completi utilizzando la tecnologia di biostampa.
In 2011, the world's first 3D printed airplane, the world's first 3D printed car Urbee, the world's first 3D chocolate printer, 14K gold and standard sterling silver material printing 3D printers, developed and manufactured one after another.
In September 2012, Stratasys and Israel's Objet, the two leading 3D printing companies, announced their merger. The combined company name will still be Stratasys, further establishing Stratasys' leadership in the rapidly growing 3D printing and digital manufacturing industry. In the same year, ZCorporation was acquired by 3D Systems, and the combined company became the first company capable of providing a comprehensive platform with a variety of 3D printing technologies, 3D content and 3D design services.
Nel marzo 2015, Carbon3D degli Stati Uniti ha rilasciato una nuova-tecnologia di polimerizzazione-Continuous Liquid Interface Production (CLIP): utilizza ossigeno e luce per espellere continuamente i modelli dai materiali in resina. Questa tecnologia è 25-100 volte più veloce di qualsiasi tecnologia di stampa 3D attuale.
In Cina, invece, la stampa 3D è ancora in fase di sviluppo tecnologico. Allo stesso tempo, a causa dei limiti tecnologici, la stampa 3D è ancora meno coinvolta nei nuovi modelli di business. L'intero mercato della stampa 3D può essere suddiviso in materie prime per la stampa 3D a monte, produzione di stampanti 3D midstream, servizi di stampa 3D a valle e formazione tecnica periferica.
In base alle diverse materie prime utilizzate, la tecnologia 3D può essere suddivisa in stampa 3D in metallo, stampa 3D in polimero, stampa 3D in ceramica, stampa 3D biologica, ecc. Tra queste, la tecnologia di stampa 3D in metallo è principalmente di livello industriale e le sue barriere sono molto più elevate rispetto alla stampa 3D polimerica; mentre le tecnologie di stampa 3D ceramica e biologica sono ancora per lo più allo stato di ricerca e sviluppo.
Tutto sommato, la prima generazione di stampanti 3D è nata tra la metà e la fine degli anni '80, principalmente per stampare modelli, sviluppare stampi e prototipazione rapida. Negli ultimi anni le stampanti 3D di seconda{2}}generazione si sono sviluppate in prodotti funzionali di{4}}alta precisione e sono state ampiamente utilizzate nel campo aerospaziale. La terza generazione di stampanti 3D potrebbe nascere nei prossimi 10 anni. Sullo sfondo della produzione intelligente, la tecnologia di stampa 3D viene combinata con altre tecnologie avanzate come big data, Internet of Things, cloud computing, robotica, materiali intelligenti, ecc., per diventare una serie di produzione intelligente. Una certa parte della piattaforma.