Можда сте чули да се 3Д штампање представља као будућност производње. А с начином на који се технологија напредовала и ширила у комерцијалне сврхе, она може јако добро доћи у хипеу који је окружује. Дакле, шта је 3Д штампање? И ко је то смислио?
Најбољи пример за описивање рада 3Д штампања потиче из ТВ серије Звездане стазе: Следећа генерација. У том измишљеном футуристичком свемиру, посада на свемирском броду користи мали уређај зван репликатор за креирање готово свега, као што је било од хране и пића до играчака. Сада док су обојица способна да приказују тродимензионалне објекте, 3Д штампање није ни приближно тако софистицирано. Док репликатор манипулише субатомским честицама како би произвео сваки мали предмет који падне на памет, 3Д штампачи „исписују“ материјале у узастопним слојевима како би формирали објект.
Рани развој
Историјски гледано, развој технологије почео је почетком 1980-их, чак претходећи поменутој ТВ емисији. 1981. године Хидео Кодама са Општинског института за индустријска истраживања у Нагоји први је објавио извештај о томе материјали названи фотополимери који се очвршћавају када су изложени УВ светлу могу се користити за брзо стварање чврстих материја прототипови. Иако је његов рад поставио темеље за 3Д штампање, он није први који је правио 3Д штампач.
Та престижна част припада инжењеру Цхуцк Хулл, који је 1984. дизајнирао и створио први 3Д штампач. Радио је за компанију која је користила УВ лампе за израду чврстих и издржљивих облога за столове када је наишао на идеју да искористи ултраљубичасту технологију за прављење малих прототипа. Срећом, Хулл је месецима имао лабораторију да се мота по својој идеји.
Кључ за такав рад штампача били су фотополимери који су остали у течном стању док нису реаговали ултраљубичасто светло. Систем који би Хулл на крају развио, познат као стереолитографија, користио је сноп УВ светлости да би скицирао облик предмета из посуде са течним фотополимером. Како се светлосни сноп учврстио сваки слој дуж површине, платформа би се померала према доле тако да се следећи слој може очврснути.
Поднео је патент на технологију 1984. године, али било је то три недеље након што су тим француских проналазача, Алаин Ле Мехауте, Оливиер де Витте и Јеан Цлауде Андре, поднели патент за сличан поступак. Међутим, њихови послодавци су одустали од напора да даље развијају технологију због „недостатка пословне перспективе“. Ово је дозволило Хуллу да ауторска права на израз "Стереолитографија". Његов патент, под називом „Уређај за производњу тродимензионалних објеката стереолитографијом“, издат је 11. марта 1986. Те године, Хулл је такође формирао 3Д системе у Валенсији у Калифорнији како би могао да започне брзо прототипирање на тржишту.
Проширење на различите материјале и технике
Иако је Хулл патент обухватио многе аспекте 3Д штампања, укључујући дизајн и оперативни софтвер, технике и разноврсност материјала, други изумитељи би на концепту надограђивали различите приступи. 1989. године патент је награђен Царлом Децкардом, студентом универзитета у Тексасу који је развио методу која се зове селективно ласерско синтеровање. Са СЛС, а ласерски зрак коришћена је за везање материјала у праху, попут метала, заједно да би се створио слој предмета. Свјежи прах би се додавао на површину након сваког узастопног слоја. Остале варијације попут директног синтеровања метала и селективног ласерског топљења такође се користе за израду металних предмета.
Најпопуларнији и најпрепознатљивији облик 3Д штампања назива се моделирање таложеним таложењем. ФДП, развијен од стране проналазача С. Сцотт Црумп полаже материјал у слојевима директно на платформу. Материјал, обично смола, распршује се кроз металну жицу и када се једном испушта кроз млазницу, стврдне се одмах. Идеја је дошла на Црумп 1988. године, док је покушавао да направи играчку жабу за своју ћерку тако што је пуштао восак за свеће кроз пиштољ са лепилом.
Црумп је 1989. године патентирао технологију и са супругом суоснивао компанију Стратасис Лтд. за израду и продају машина за 3Д штампање за брзо прототипирање или комерцијалну производњу. Они су своју компанију јавно преузели 1994. године, а до 2003. године, ФДП је постао најпродаванија технологија за брзо прототипирање.