Zgodovina 3D printa

V poznih 60-ih letih je Herbert Voelcker (takrat profesor strojništva na rochestrski univerzi) razvijal način s katerim bi bilo mogoče "zanimive predmete " izdelati z računalniško vodenimi obdelovalnimi stroji, ki so se tedaj začeli pojavljati v tovarnah. Želel je odkriti, kako bi izhodne podatke iz CAD datoteke lahko uporabil pri programiranju računalniško vodenih obdelovalnih strojev.

S pomočjo sredstev iz Nacionalnega znanstvenega sklada (NSF) se je Voelcker problema lotil tako, da je najprej razvil osnovna matematična orodja za nedvoumno opisovanje tridimenzionalnih teles. Iz tega so nastali prva matematična teorija in algoritmi za modeliranje trdnih teles, ki danes predstavljajo osnovo računalniških programov za izdelavo skoraj vsega, kar je povezano s tehniko, od otroških avtomobilčkov do nebotičnikov.

Voelckerovo delo je sredi 70-ih let spremenilo način izdelave izdelkov, vendar je bila večina modelov še vedno izdelana na stari način. Računalniško voden obdelovalni stroj je še vedno postopoma odrezoval velik kos železa, dokler ni ostala le želena oblika. Približno tako kot je Michelangelo iz velikega marmornatega kosa odstranjeval košček za koščkom, dokler ni na koncu ostal kip Davida.

Leta 1987 je Carl Deckard s teksaške univerze predstavil boljšo idejo. Modele, ki so do sedaj nastajali z odstranjevanjem materiala, bi lahko zgradili s polaganjem plasti na plast. Deckard si je "tiskanje" tridimenzionalnih modelov zamislil tako, da bi pomočjo laserske svetlobe plast za plastjo kovinskega prahu spojil v trdne prototipe.

Deckard je svojo idejo (ki je bila za industrijo v tistem času preveč revolucionarna) predstavil skladu NSF, ki ga je nagradil s štipendijo za raziskovalno delo (SGER) v vrednosti $50.000. Tako je lahko nadaljeval, kot je to sam poimenoval, raziskovanje "selektivnega laserskega sintranja". Deckardovi prvi rezultati so bili obetavni in v poznih 80-ih letih je NSF nagradil njegovo ekipo s štipendijo za inovacije v strategijah proizvodnje (STRATMAN), ki je bila takrat podeljena prvič in se od takrat naprej podeljuje interdisciplinarnim skupinam.

Kot rezultat Voelckerjevih in Deckardovih naporov je nastala pomembna nova vrsta industrije, imenovana "oblikovanje nepravilnih oblik" ali "hitro prototipiranje", ki je korenito spremenila oblikovanje in proizvodnjo izdelkov.

Inženir s pomočjo računalnika in oblikovalskega programa zmodelira svoj izdelek. S CAD programom lahko enostavno vnaša popravke, podobno kot pisatelj, ko želi spremeniti napisani odstavek. Ko je dizajn končan, ga lahko z enim ukazom »natisne«, spet tako kot pisatelj, ki natisne svoj osnutek — razlika je le v tem, da je njegov osnutek precizno izdelan tridimenzionalni predmet.

Ta metoda se lahko uporablja za izdelavo predmetov, ki so več kot samo prototipi. "S to izredno lahko obvladljivo tehnologijo lahko natisnete predmete, za katere prej niti pomislili niste, da bi jih lahko strojno izdelali," je dejal vodja raziskovalnih programov pri DMII, George Hazelrigg. "Izdelate lahko na primer ladjo v steklenici."

Vir: National Science Foundation

3D print - ohišje
3D print - kolo
3D print - hotel
3d print - naselje