A 3D nyomtatás történelme

Bár a 3D nyomtatás az elmúlt évtizedben vált ismertté és elterjedté a technológia eredete az 1980-as évek elejéig vezethető vissza. Ebben a bejegyzésben főbb időszakokra bontva szeretném bemutatni a főbb állomásait a technológia fejlődésének egészen a kutatási célú kezdetektől napjainkig.

1981-1999: Az Additív gyártás hajnala

1981-ben a Nagoya városi kutatóintézet egyik tagja, Hideo Kodama publikálta a beszámolóját egy működőképes, rapid-prototípus készítésre alkalmas eljárásról. Az eljáráshoz fény érzékeny polimert használtak fel és a modellt ebből az anyagból, rétegről-rétegre megszilárdítva voltak képesek megkapni. Az eljárás szabadalmaztatásához végül kifutottak az időből, de mindenképp meg kell jegyezni, hogy a 80-as évek legelején már javában folytak a kutatások ebben a témában.

1984-ben, 3 évvel később Charles Hull feltalálta a Sztereolitogárfia (Röviden SLA) elven működő nyomtatási folyamatot és lényegében az első hivatalos 3D nyomtatási elvet. A folyamat megegyezett Hideo Kodama eljárásával, de ez volt az első bejegyzett technológia, amely meghatározta annak a folyamatát, hogy egy 3D-s digitális modellt hogyan lehet kézzel fogható modellként kinyomtatni.

Charles Hull, a 3D nyomtatás apja

Az eljárás lényege egy akril-bázisú fotópolimer volt, amelyet irányított lézernyaláb segítségével szilárdítottak meg. Az így kirajzolt rétegekből egymásra építve készült el a végleges modell. A találmány hatalmas jelentőséggel bírt, mert egy új irányt mutatott a prototípus gyártásnak. Az addig költséges próbadarabok, kutatási és fejlesztési minták gyártásának gyártási költségét és idejét lehetett az új eljárással csökkenteni.
1992-ben Charles Hull cége, a 3D Systems elkészítette az első SLA elven működő 3D nyomtatót.

SLA elven működő 3D nyomtató

Ugyancsak 1992-ben készült el egy Startup cég, DTM által az első SLS (Szelektív Lézes Szinterezés) elven működő 3D nyomtató, amely az SLA-val azonos működésű, de azzal ellentétben a lézersugarat nem folyadékra, hanem egy speciális porra lövi, ezzel egybeolvasztva azt.

SLS, Szelektív Lézer Szinterezés elven működő 3D nyomtató

1999-2010: A 3D nyomtatás kibontakozása

Az ezredfordulót megelőző év izgalmas volt a 3D nyomtatás világában is, ugyanis 1999-ben végezték el az első, 3D nyomtató segítségével készített emberi szerv beültetését. Emberi hólyag vázát nyomtatták ki regeneratív orvosi anyagból, amelyet a páciens sejtjeivel vontak be. Az így keletkezett szövetet ezután beültethették a páciensbe. A legszebb része az egésznek, hogy annak az esélye, hogy a beteg immunrendszere elutasítsa az új szervet gyakorlatilag nulla volt, mivel az a beteg saját sejtjeiből lett készítve. Ez egy új világot nyitott meg az orvostudomány lehetőségei előtt. Számtalan startup cég és kutatócsoport kezdett el foglalkozni különböző szervek, végtagok gyógyításával, pótlásával 3D nyomtatás segítségével.

3D nyomtatott hólyagra viszik fel a páciens sejtjeit.

2005-ben Dr. Adrian Bowyer elindította a RepRap (Replicating Rapid-prototyper) Projekt mozgalmat. A mozgalom alapja egy teljesen nyílt forrású 3D nyomtató megalkotása, amely képes saját alkotóelemei (nagy részének) kinyomtatására. Gondoljunk egy gépre, amely képes önmagát lemásolni 🙂
A nyílt dokumentáció és alacsony ár hatalmas népszerűségnek tette ki a projektet. Egy ilyen gép akkor 300-350 dollárból elkészíthető volt. Korábban egy ilyen gép szabadalmi okok miatt 30.000 dollárba került. A szabadalom lejárata elérhetővé tette az átlag ember számára is a 3D nyomtatást. Az első ilyen gépet 2008-ban tették elérhetővé minden dokumentációval, forrással. A gép a “Darwin” nevet kapta. Az FDM/FFF, hőre lágyuló filament szállal működő gépek azóta világszerte ismertté, elterjedtté váltak.

RepRap 1.0 Darwin
Forrás: https://reprap.org/

Eközben a világ számos pontján, különböző, nyomtatással kapcsolatos technológiák kezdtek kibontakozni, ahogy az ipari szereplőknél is egyre nagyobb figyelmet kapott a terület. A gépek egyre fejlettebbekké váltak. Új, vagy jobb képességeikkel pedig utat nyitva maguknak a kutatás-fejlesztés, az ipar és a hétköznapi felhasználásban egyaránt.

2011- napjainkig: a 3D nyomtatás fénykora

Napjainkban pár évet visszatekintve is elképesztő mértékben fejlődő iparággá nőtte ki magát a 3D nyomtatás. Számos területen, gyakorlatilag nincs olyan tudomány és iparág, ahol ne lenne napjainkban jelen. A hétköznapi életbe is egyre inkább ismertté, elérhetővé, lassan már alap kellékké válik egy 3D nyomtató, de legalább az ismeretségi körben valaki, aki rendelkezik ilyen eszközzel. Nyugodt szívvel mondhatjuk, hogy a jövőben élünk 🙂

“A heti adatokat véletlenül a 3D nyomtatóra küldtem”

Köszönöm szépen, hogy végigolvastad a bejegyzésem. Ha a témában bármi kérdés, vagy ötlet merül fel akkor a komment szekcióban, vagy a kapcsolat menüpont alatt nyugodtan keressetek meg.

Borítókép: Charles Hull 1984-ben bejegyzett szabadalma a sztereolitográfia elven működő 3D nyomtató működésére.
Cikkem írásához felhasznált forrás az Autodesk Redshift oldalán található bejegyzés
Link a bejegyzéshez: https://redshift.autodesk.com/history-of-3d-printing/

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük