I manges øyne er 3D-utskrift en skriver som kan skrive ut tre-dimensjonale objekter. Akkurat som animasjonen "Ma Liang" som vi så da vi var unge, uansett hva vi ønsker i tankene våre, kan en pensel bli en realitet. Det er bare det at Ma Liangs børste bare er et utopisk ønske. Fremkomsten av 3D-printere kan oppfylle ønsket om "Ma Liangs magiske penn".
Vi ble positivt overrasket over å se fra nyhetene at NASA brukte 3D-utskriftsteknologi til å produsere hele bildeteleskopet, Local Motors produserte den første 3D-printede bilen og satte den på veien, og Pi-Top ble verdens første 3D-printet notatbok. Datamaskiner, General Electric har brukt 3D-utskriftsteknologi for å forbedre effektiviteten til sine jetmotorer, og 3D-printere fra amerikanske 3D Systems kan skrive ut godteri og musikkinstrumenter... Virker det allmektig?
Faktisk er det internasjonale profesjonelle navnet for 3D-utskrift "additiv produksjon." 3D-utskrift er å skrive ut bit for bit, og deretter legges sammen for å bli et tre-dimensjonalt objekt. For å si det enkelt, er punktene stablet opp i ansikter, og deretter blir ansiktene stablet opp i enheter.
Så hvor kommer denne «selvstendige-lys» 3D-skriveren fra? Hvor vil du gå?
Konseptet med 3D-printing dukket opp allerede på slutten av 1800-tallet. I 1892 foreslo den amerikanske forskeren Blanther ideen om å bruke kaskadeforming for å lage topografiske kart offentlig. Denne ideen om å stable tynne lag for å lage tre-dimensjonale objekter er også kjernen i produksjonen av 3D-utskrift.
Det var imidlertid ikke før i 1984, 92 år senere, at Michael Feygin foreslo den lagdelte objektproduksjonsteknologien (Laminated Object Manufacturing, LOM for kort). LOM brukte tynne arkmaterialer, lasere og smeltelim for å lage gjenstander. Feygin dannet Helisys i 1985, og prøvde å kommersialisere og industrialisere LOM. Det tok fem år å utvikle den første kommersielle modellen LOM-1015 rundt 1990.
Imidlertid, bare to år senere, i 1986, var amerikaneren Charles W. Hull pioner på en unik måte og oppfant stereolitografiteknologien (Stereo Lithography, SLA) fikk patent. Hull har også utviklet det nå-vanlige STL-filformatet. Samme år etablerte Charles W. Hull 3D Systems, og i 1988 lanserte den første kommersielle skriveren SLA-250 for publikum, og overgikk Helisys på to år.
Også i 1988 ble en ny 3D-utskriftsteknologi utviklet. Scott Crump oppfant en billigere 3D-utskriftsteknologi: Fused Deposition Modeling (FDM) teknologi, og etablerte Stratasys i 1989. Stratasys lanserte den første FDM-baserte teknologien etter 3 år med etablering (1992). 3D-industriskriveren markerer det kommersielle stadiet for FDM-teknologi. To giganter innen 3D-printing har begynt å dukke opp.
I 1989 oppfant CR Dechard ved University of Texas i Austin SLS-teknologien (selektiv lasersintring). SLS-teknologi er å forvarme pulveret til en temperatur som er litt lavere enn smeltepunktet, og deretter flate ut pulveret, bruke en laserstråle under datakontroll for å selektivt sintre lag for lag i henhold til informasjonen i det lagdelte tverrsnittet, og deretter fjerne det etter all sintring. Overflødig pulver, og til slutt få sintrede deler.
I 1992 lanserte DTM det kommersielle produksjonsutstyret Sinter Sation for SLS-prosessen.
I 1993 oppnådde Massachusetts Institute of Technology (MIT) Emanual Sachs teknologipatentet 3DP (tredimensjonal utskrift, tre-dimensjonal utskrift), som bruker pulveriserte materialer som keramisk pulver og metallpulver. Forskjellen fra SLS er at materialet pulver ikke er sintret. Tilkoblet, men gjennom munnstykket med lim (som silikagel) for å binde pulveret i form. Det ble lisensiert til Z Corporation i 1995 (kjøpt av 3D Systems i 2012).
I 1995 ga det tyske EOS-selskapet ut den direkte metalllasersintringsteknologien DMLS (direkte metalllasersintring) som direkte kan bruke metallutskrift og skriveren EOSINT M 250, som er et gjennombrudd innen 3D-utskriftsmaterialer.
I 1996 lanserte 3D Systems, Stratasys og Z Corporation (heretter kalt ZCorp) hver en ny generasjon av hurtigprototyping-utstyr. Siden den gang har rask prototyping blitt mer populært kalt «3D-utskrift».
I 1998 utviklet Optomec vellykket LENS-lasersintringsteknologi.
I 2000 oppdaterte Objet sin SLA-teknologi ved å bruke integrert ultrafiolett lyssensor og dråpestråleteknologi for å forbedre produksjonsnøyaktigheten betraktelig.
I 2001 utviklet Solido den første generasjonen stasjonære 3D-skrivere.
I 2005 lanserte Z Corp verdens første 3D-fargeskriver Spectrum Z510 med høy-presisjon, noe som har gjort 3D-utskrift strålende og fargerik siden den gang.
I 2008 startet Adrian Bowyer, seniorlektor ved University of Barn i Storbritannia, 3D-skriverprosjektet med åpen kildekode i 2005-den første stasjonære 3D-skriveren RepRap med åpen kildekode ble utgitt, med det formål å utvikle en selvreplikerende 3D-skriver. Målet med prosjektet er å demokratisere industriell produksjon slik at alle rundt om i verden kan skrive ut RepRap-montasjer til lave kostnader, og deretter bruke skriveren til å lage daglige nødvendigheter.
I 2009 ledet Bre Pettis teamet for å grunnlegge det berømte stasjonære 3D-skriverselskapet ─ MakerBot, MakerBot-skriveren stammer fra RepRap åpen kildekode-prosjektet. MakerBot selger DIY-sett, og kjøpere kan sette sammen 3D-skriveren selv.
I desember 2010 avslørte Organovo, et forskningsselskap for regenerativ medisin med fokus på bioprinting-teknologi, den første dataressursen for å skrive ut komplette blodkar ved hjelp av bioprinting-teknologi.
I 2011 utviklet og produserte verdens første 3D-printede fly, verdens første 3D-printede bil Urbee, verdens første 3D-sjokoladeskriver, 14K gull og standard sterling sølv materiale som skriver ut 3D-skrivere.
I september 2012 kunngjorde Stratasys og Israels Objet, de to ledende 3D-utskriftsselskapene, deres fusjon. Det kombinerte firmanavnet vil fortsatt være Stratasys, noe som ytterligere etablerer Stratasys' lederskap i den raskt voksende 3D-printing og digital produksjonsindustrien. Samme år ble ZCorporation kjøpt opp av 3D Systems, og det kombinerte selskapet ble det første selskapet som var i stand til å tilby en omfattende plattform med en rekke 3D-utskriftsteknologier, 3D-innhold og 3D-designtjenester.
I mars 2015 lanserte Carbon3D i USA en ny lys-herdeteknologi-Continuous Liquid Interface Production (CLIP): den bruker oksygen og lys for kontinuerlig å kaste ut modeller fra harpiksmaterialer. Denne teknologien er 25-100 ganger raskere enn noen nåværende 3D-utskriftsteknologi.
På den annen side, i Kina, er 3D-utskrift fortsatt i det teknologiske utviklingsstadiet. Samtidig, på grunn av teknologiske begrensninger, er 3D-printing fortsatt mindre involvert i nye forretningsmodeller. Hele 3D-utskriftsmarkedet kan deles inn i oppstrøms 3D-utskriftsråmaterialer, midtstrøms 3D-printerproduksjon, nedstrøms 3D-utskriftstjenester og perifer teknisk opplæring.
I henhold til de forskjellige råvarene som brukes, kan 3D-teknologi deles inn i metall 3D-utskrift, polymer 3D-utskrift, keramisk 3D-utskrift, biologisk 3D-utskrift, etc. Blant dem er metall 3D-utskriftsteknologi for det meste industriell karakter, og barrierene er mye høyere enn polymer 3D-utskrift; mens keramiske og biologiske 3D-utskriftsteknologier fortsatt for det meste er under forskning og utvikling.
Alt i alt ble den første generasjonen 3D-skrivere født på midten og slutten av 1980-tallet, hovedsakelig for å skrive ut modeller, utvikle støpeformer og rask prototyping. Andre-generasjons 3D-skrivere har utviklet seg til funksjonelle produkter med høy-presisjon de siste årene og har blitt mye brukt i romfartsfeltet. Tredje generasjon 3D-skrivere kan bli født i løpet av de neste 10 årene. Under bakgrunn av intelligent produksjon kombineres 3D-utskriftsteknologi med andre avanserte teknologier som big data, Internet of Things, cloud computing, robotikk, smarte materialer, etc., for å bli en rekke intelligent produksjon. En viss del av plattformen.