تاريخ طباعة ثلاثية الأبعاد

وصف رايموند ف. جونز المفهوم العام للإجراء المستخدم في الطباعة ثلاثية الأبعاد لأول مرة في قصته "أدوات التجارة" التي نُشرت في عدد نوفمبر 1950 من مجلة الخيال العلمي المذهلة. أشار إليها على أنها "رذاذ جزيئي" في تلك القصة.

في عام 1971 ، حصل يوهانس إف جوتوالد على براءة اختراع للمسجل المعدني السائل ، US3596285A ، وهو جهاز للمواد المعدنية النافثة للحبر بشكل مستمر لتشكيل تصنيع معدني قابل للإزالة على سطح قابل لإعادة الاستخدام للاستخدام الفوري. يبدو أن هذه هي أول براءة اختراع تصف الطباعة ثلاثية الأبعاد بنماذج أولية سريعة وتصنيع الأنماط عند الطلب.

في عام 1974 ، وضع ديفيد إي إتش جونز مفهوم الطباعة ثلاثية الأبعاد في عموده المعتاد أريادن في مجلة عالِم جديد.

David E. H. Jones

الحكاية

في أبريل 1980 ، اخترع هيديو كودامامن معهد بلدية ناغويا للبحوث الصناعية طريقتين مضافتين لتصنيع نماذج بلاستيكية ثلاثية الأبعاد باستخدام بوليمر حراري متصلب ، حيث يتم التحكم في منطقة التعرض للأشعة فوق البنفسجية بواسطة نمط قناع أو جهاز إرسال ألياف ضوئي.

قدم هيديو كوداما براءة اختراع لمخطط أكس واي زيد هذا ، والذي تم نشره في 10 نوفمبر 1981. (جي بي S56-144478) (جهاز الرسم المجسم)

في أوائل عام 1984 ، بدأ روبرت هوارد د (ر. هـ. للأبحاث) ، التي سميت فيما بعد شركة هوتك، لتطوير طابعة ملونة ثنائية الأبعاد باستخدام حبر بلاستيكي بالحرارة (يذوب بالحرارة).

بعد ثلاثة أسابيع في عام 1984 ، قدم تشاك هال من شركة 3 دي سيستمز براءة اختراعه الخاصة لنظام تصنيع تقنية ستيريوليثغرافي المجسمة ، حيث تتم إضافة طبقات عن طريق معالجة البوليمرات الضوئية باستخدام أشعة الليزر فوق البنفسجية. عرّف هال العملية بأنها "نظام لصناعة أجسام ثلاثية الأبعاد من خلال إنشاء نمط مقطعي للجسم المراد تشكيله".

Chuck Hull

الحكاية

في 2 يوليو 1984 ، قدم رجل الأعمال الأمريكي بيل ماسترز براءة اختراع لنظام وعملية التصنيع الآلي بالحاسوب (الولايات المتحدة 4665492).

في 16 يوليو 1984 ، قدم آلان لو ميهوت وأوليفييه دي ويت وجان كلود أندريه براءة اختراعهم لعملية ستيريوليثغرافي. تم رفض تطبيق المخترعين الفرنسيين و التخلي عنه من قبل شركة جنرال إلكتريك الفرنسية (الآن ألكاتل-السثوم) و سيلاس (اتحاد الليزر).

في عام 1986 ، حصل تشارلز "تشاك" هال على براءة اختراع لنظامه ، وأصدرت شركته ، 3 دي سيستمز ، أول طابعة تجارية ثلاثية الأبعاد ، اس ال ايه-1.

شهد عام 1993 أيضًا بداية شركة طابعة نافثة للحبر ثلاثية الأبعاد اسمها في البداية شركة (نموذج ساندرز)، وأطلق عليها لاحقًا (سوليدسكيب) ، حيث قدمت نظام تصنيع نفاث بوليمر عالي الدقة بهياكل دعم قابلة للذوبان ، (تم تصنيفها على أنها تقنية "نقطة على نقطة" ).

في عام 1995 ، طورت جمعية فراونهوفر عملية الصهر الانتقائي بالليزر.

مع نضوج العمليات المضافة المختلفة ، أصبح من الواضح أن إزالة المعادن قريبًا لن تكون عملية الأشغال المعدنية الوحيدة التي يتم إجراؤها من خلال أداة أو رأس يتحرك عبر مظروف عمل ثلاثي الأبعاد ، مما يؤدي إلى تحويل كتلة من المواد الخام إلى شكل مرغوب فيه طبقة بطبقة. كان العقد الأول من القرن الحادي والعشرين هو العقد الأول الذي يتم فيه زراعة أجزاء الاستخدام النهائي المعدنية مثل أقواس المحرك والصواميل الكبيرة (إما قبل أو بدلاً من التصنيع) في إنتاج الوظائف بدلاً من تشكيلها بشكل إلزامي من مخزون القضبان أو الألواح. لا تزال الحالة أن الصب والتصنيع والختم والمعالجة أكثر انتشارًا من التصنيع الإضافي في صناعة المعادن ، ولكن التصنيع الإضافي بدأت الآن في تحقيق تقدم كبير ، ومع مزايا التصميم للتصنيع الإضافي ، من الواضح للمهندسين أن المزيد قادم.

في عام 2012 ، طور فيلابوت نظامًا لإغلاق الحلقة بالبلاستيك ويسمح لأي طابعة نمذجة الترسيب المنصهر أو تصنيع الخيوط المنصهرة ثلاثية الأبعاد للطباعة بمجموعة أكبر من البلاستيك.

في أوائل عام 2014 ، أعلنت شركة تصنيع السيارات الخارقة السويدية كوينيجسيج عن سيارة واحدة: 1 ، وهي سيارة خارقة تستخدم العديد من المكونات التي تم طباعتها ثلاثية الأبعاد. أوربي هو اسم أول سيارة في العالم يتم تركيبها باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (تمت طباعة هيكلها ونوافذ السيارة).

في عام 2014 ، أظهر بنيامين س.كوك و و مانوس م. تينتزيريس أول منصة تصنيع مضافة للإلكترونيات المطبوعة متعددة المواد ومتكاملة رأسياً (فيبري) والتي سمحت بالطباعة ثلاثية الأبعاد للإلكترونيات التي تعمل حتى 40 جيجاهرتز.

في عام 2014 ، طرحت شركة لوكال موتورز لأول مرة ستراتي ، وهي مركبة عاملة تم طباعتها ثلاثية الأبعاد بالكامل باستخدام بلاستيك أكريلونتريل بوتادين ستايرين (أ ب س) وألياف الكربون ، باستثناء مجموعة نقل الحركة.

في مايو 2015 ، أعلنت شركة إيرباص أن طائرة إيرباص ايه 350 أكس دبليو بي الجديدة تضم أكثر من 1000 عنصر تم تصنيعها بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد.

في عام 2017 ، كشفت جنرال الكتريك للطيران أنها استخدمت تصميم للتصنيع الإضافي لإنشاء محرك هليكوبتر مكون من 16 جزءًا بدلاً من 900 ، مع تأثير محتمل كبير على تقليل تعقيد سلاسل التوريد.