Co to jest drukowanie 3D?

Drukowanie 3D to technologia produkcji dodatków stosowana do produkcji części.Nazywa się to "dodatkowym", ponieważ metoda ta nie opiera się na jednym kawałku materiału lub formie, aby stworzyć fizyczny obiektZamiast tego buduje obiekt poprzez układanie i łączenie warstw materiału.

Technologia ta zapewnia zazwyczaj szybkie prędkości produkcji i niskie stałe koszty instalacji oraz jest w stanie tworzyć bardziej złożone geometrie niż tradycyjne techniki produkcyjne.różnorodność materiałów wykorzystywanych w druku 3D stale się powiększaZnalazła szerokie zastosowanie w przemyśle inżynieryjnym, w szczególności w zakresie prototypowania i tworzenia lekkich geometrii.

Termin "drukowanie 3D" jest często kojarzony z kulturą producentów, hobbystów i entuzjastów, obejmujących drukarki stacjonarne, dostępne technologie druku takie jak FDM,i tanich materiałów takich jak ABS i PLA (wyjaśnimy te akronimy później)Zjawisko to jest w dużej mierze związane z demokratyzowaniem druku 3D, w szczególności wzrostem ruchu RepRap,które doprowadziły do przystępnych cen komputerów stacjonarnych takich jak oryginalny MakerBot i UltimakerTen rozwój doprowadził również do gwałtownego wzrostu technologii druku 3D w 2009 r.

Powszechne zastosowanie produkcji dodatków
W porównaniu z drukiem 3D, produkcja dodatków jest szerszym pojęciem obejmującym różnorodne technologie i materiały, z zastosowaniami w produkcji przemysłowej, opiece medycznej, lotnictwie,i inne polaProdukcja dodatków kładzie nacisk na budowę obiektów poprzez dodanie warstwy materiału po warstwie i jest zazwyczaj stosowana do zastosowań o wysokiej precyzji i wysokiej wydajności.

Ogólnie rzecz biorąc, podczas gdy drukowanie 3D jest formą produkcji dodatków, istnieją znaczące różnice w technologii, zastosowaniach i pozycjonowaniu na rynku.

W przeciwieństwie do tego, produkcja dodatków (AM) jest prawie zawsze związana z zastosowaniami komercyjnymi i przemysłowymi.

"Szybkie prototypowanie" jest terminem czasami używanym w odniesieniu do technologii druku 3D. Nazwa ta sięga początków technologii druku 3D.kiedy wynaleziono technologię druku 3D, nazywano je szybkim prototypowaniem, ponieważ wykorzystywano je głównie do prototypowania, a nie do produkcji rzeczywistych części.

Ewolucja technologii
W ostatnich latach drukowanie 3D stało się doskonałym rozwiązaniem do produkcji części.stały się bardziej ekonomiczne i wygodneDlatego, chociaż niektórzy wciąż uważają "szybkie prototypowanie" za synonim druku 3D,wyrażenie stopniowo ewoluuje, aby odnosić się do wszystkich form szybkiego prototypowania.

Podsumowując, podczas gdy "szybkie prototypowanie" pierwotnie odnosiło się konkretnie do prototypowania, jego znaczenie rozszerzyło się wraz z postępami technologicznymi, aby obejmować szerszy zakres metod produkcji.

Druk 3D został pierwotnie zaprojektowany w celu przyspieszenia rozwoju produktów przemysłowych poprzez szybsze prototypowanie.Chuck Hull jest uważany za wynalazcę druku 3D.W 1984 roku opatentował aparat stereolitografii (SLA), który stał się pionierską technologią drukarek 3D.

Wynalazek Hulla położył podstawy dla późniejszej technologii druku 3D i przyspieszył rozwój produkcji dodatków, która nadal jest szeroko stosowana w różnych branżach.

1. 1981:Hideo Kodama z Japonii opatentował pierwsze urządzenie do utwardzania fotopolimerów za pomocą światła UV. Zaprojektował je jako urządzenie do "szybkiego prototypowania" do tworzenia modeli i prototypów,Ale patent został ostatecznie porzucony z powodu braku zainteresowania..
2. 1984:Francuscy wynalazcy Alain Le Mehaute, Olivier de Witte i Jean Claude André złożyli patent na urządzenie wykorzystujące światło UV do utwardzania fotopolimerów.Uważając, że nie ma potencjału komercyjnego.
3. 1984:Zaledwie kilka tygodni po tym, jak Le Mehaute złożył swój patent, Amerykanin Charles "Chuck" Hull złożył swój patent na "Urządzenie do wytwarzania obiektów trójwymiarowych przez stereolitografię,"wymyślił termin "stereolitografia" (SLA)W 1987 roku Hull wynalazł format plików STL i w tym samym roku założył 3D Systems.
4. 1987:Amerykanin Carl Deckard opatentował selektywne sintering laserowy (SLS) i współzałożył Desktop Manufacturing (DTM) Corp., który został przejęty przez 3D Systems w 2001 roku.
5. 1989:Amerykanin S. Scott Crump złożył patent na Fused Deposition Modeling (FDM) i w tym samym roku założył Stratasys ze swoją żoną.

Te wczesne wynalazki i firmy położyły fundament dla rozwoju technologii druku 3D.

1. 1987:3D Systems wydała pierwszą komercyjną drukarkę SLA, "SLA-1", co oznaczało początek komercjalizacji technologii druku 3D.
2. 1992:Patent FDM został ostatecznie przyznany Stratasys, co doprowadziło do uruchomienia pierwszej drukarki FDM, "3D Modeler".
3. 1992:DTM wypuściło pierwszą komercyjną drukarkę SLS, "Sinterstation 2000", dalszej promocji przyjęcia technologii druku 3D.
4. 1994:Firma EOS, założona w 1989 r., uruchomiła pierwszą komercyjną drukarkę 3D na metale "EOSINT M160", otwierając nowy rynek produkcji dodatków metalowych.

1. 2005:Uruchomiono projekt RepRap ("Replicating Rapid Prototyping") o otwartym kodzie źródłowym, którego celem jest stworzenie samoreplikującej się drukarki 3D zdolnej do drukowania własnych części.Projekt ten znacząco pobudził zainteresowanie społeczeństwem technologią druku 3D.
2. 2009:Kluczowe patenty FDM trafiły do domeny publicznej, a MakerBot wprowadził swoją 3D drukarkę, "Cupcake CNC".znacznie mniej niż tysiące dolarów dla tradycyjnych drukarek, wszystkie komponenty były dostępne do pobrania na Thingiverse, stronie internetowej poświęconej udostępnianiu plików projektowania cyfrowego tworzonych przez użytkowników.
3. 2012:Firma Formlabs wypuściła "Form 1", pierwszą niedrogą drukarkę SLA i z powodzeniem zebrała rekordowe 2,95 miliona dolarów na Kickstarterze.
4. 2013:Protolabs Network została uruchomiona jako usługa druku 3D typu peer-to-peer, umożliwiająca transakcje na dużą skalę między nabywcami drukarek a użytkownikami maszyn.Platforma szybko rozrosła się i stała się największą na świecie platformą druku 3D., z ponad 50 000 "hubów" druku, i koncentruje się na uczynieniu różnych form produkcji na zamówienie bardziej dostępnymi dla klientów komercyjnych.
5. 2014:Kluczowe patenty SLS trafiły do domeny publicznej, co doprowadziło wiele firm do produkcji mniejszych, tańszych drukarek SLS.

W wyniku tych postępów technologia druku 3D stała się bardziej dostępna, a jej zastosowanie i innowacyjność w różnych sektorach wzrosły.

Od 2018 roku, podczas gdy media o druku 3D znacznie się zmniejszyły, zainteresowanie komercyjnymi aplikacjami dla firm o różnej wielkości osiągnęło najwyższy poziom w historii.Tysiące firm produkuje drukarki 3D i oferuje szeroki zakres usług z wykorzystaniem technologii druku 3D.

Faza ta oznacza dojrzałość technologii druku 3D, ponieważ firmy zaczynają integrować ją w swoich procesach produkcyjnych do zastosowań w różnych dziedzinach, w tym prototypowania,produkcja na zamówienieTechnologiczne postępy nieustannie poprawiają wydajność i opłacalność druku 3D, co jeszcze bardziej napędza jego powszechne stosowanie.