1986 zu Gegenwart
U.S. and Worldwide
3D-Druck, oder additive Fertigung, ist die Konstruktion eines dreidimensionalen Objekts aus einem CAD-Modell oder einem digitalen 3D-Modell.
Das allgemeine Konzept und das Verfahren für den 3D-Druck wurden erstmals von Raymond F. Jones in seiner Geschichte „Tools of the Trade“ beschrieben, die in der Ausgabe vom November 1950 des Magazins Astounding Science Fiction veröffentlicht wurde. Er bezeichnete es in dieser Geschichte als „molekulares Spray“.
Im Jahr 1971 patentierte Johannes F. Gottwald den Liquid Metal Recorder, US3596285A, ein kontinuierliches Tintenstrahl-Metallmaterialgerät zur Bildung einer entfernbaren Metallfertigung auf einer wiederverwendbaren Oberfläche für den sofortigen Gebrauch oder zur Wiederverwertung durch erneutes Schmelzen. Dies scheint das erste Patent zu sein, das 3D-Druck mit Rapid Prototyping und kontrollierter Fertigung von Mustern auf Abruf beschreibt.
Im Jahr 1974 legte David E. H. Jones das Konzept des 3D-Drucks in seiner regelmäßigen Kolumne Ariadne in der Fachzeitschrift New Scientist dar.
Im April 1980 erfand Hideo Kodama vom Nagoya Municipal Industrial Research Institute zwei additive Methoden zur Herstellung dreidimensionaler Kunststoffmodelle mit lichthärtendem duroplastischem Polymer, wobei der UV-Belichtungsbereich durch ein Maskenmuster oder einen scannenden Fasertransmitter gesteuert wird.
Hideo Kodama reichte ein Patent für diesen XYZ-Plotter ein, das am 10. November 1981 veröffentlicht wurde (JP S56-144478).
Anfang 1984 gründete Robert Howard R.H. Research, später Howtek, Inc genannt, um einen 2D-Farbdrucker unter Verwendung von thermoplastischer (heißschmelzender) Kunststofftinte zu entwickeln.
Drei Wochen später, im Jahr 1984, reichte Chuck Hull von der 3D Systems Corporation sein eigenes Patent für ein Stereolithografie-Fertigungssystem ein, bei dem Schichten durch Aushärten von Photopolymeren mit ultravioletten Lasern hinzugefügt werden. Hull definierte den Prozess als ein „System zur Erzeugung dreidimensionaler Objekte durch Erstellung eines Querschnittsmusters des zu formenden Objekts“.
Am 2. Juli 1984 reichte der amerikanische Unternehmer Bill Masters ein Patent für seinen Computer Automated Manufacturing Process and System (US 4665492) ein.
Am 16. Juli 1984 reichten Alain Le Méhauté, Olivier de Witte und Jean Claude André ihr Patent für das Stereolithografie-Verfahren ein. Die Anmeldung der französischen Erfinder wurde von der französischen General Electric Company (heute Alcatel-Alsthom) und CILAS (The Laser Consortium) aufgegeben.
Im Jahr 1986 erhielt Charles „Chuck“ Hull ein Patent für sein System, und seine Firma, die 3D Systems Corporation, veröffentlichte den ersten kommerziellen 3D-Drucker, den SLA-1.
Das Jahr 1993 sah auch die Gründung eines Inkjet-3D-Druckerunternehmens, das zunächst Sanders Prototype, Inc und später Solidscape hieß und ein hochpräzises Polymer-Jet-Fertigungssystem mit löslichen Stützstrukturen einführte (kategorisiert als „Punkt-auf-Punkt“-Technik).
Im Jahr 1995 entwickelte die Fraunhofer-Gesellschaft das selektive Laserschmelzverfahren.
Als die verschiedenen additiven Verfahren reiften, wurde deutlich, dass die spanende Metallbearbeitung bald nicht mehr das einzige Metallbearbeitungsverfahren sein würde, das durch ein Werkzeug oder einen Kopf erfolgt, der sich durch einen 3D-Arbeitsraum bewegt und eine Masse an Rohmaterial Schicht für Schicht in eine gewünschte Form verwandelt. Die 2010er Jahre waren das erste Jahrzehnt, in dem Endbauteile aus Metall wie Motorhalterungen und große Muttern in der Auftragsfertigung gezüchtet (entweder vor oder anstelle der spanenden Bearbeitung) wurden, anstatt zwangsläufig aus Stangenmaterial oder Platten gefräst zu werden. Es ist nach wie vor so, dass Gießen, Umformen, Stanzen und Zerspanen in der Metallbearbeitung verbreiteter sind als die additive Fertigung, aber die additive Fertigung beginnt nun, bedeutende Fortschritte zu machen, und mit den Vorteilen des Designs für die additive Fertigung ist es für Ingenieure klar, dass noch viel mehr kommen wird.
Im Jahr 2012 entwickelte Filabot ein System zum Schließen des Kreislaufs mit Kunststoff, das es jedem FDM- oder FFF-3D-Drucker ermöglicht, mit einer größeren Bandbreite an Kunststoffen zu drucken.
Anfang 2014 kündigte der schwedische Supersportwagenhersteller Koenigsegg den One:1 an, einen Supersportwagen, der viele Komponenten verwendet, die 3D-gedruckt wurden. Urbee ist der Name des ersten Autos der Welt, das unter Verwendung der 3D-Druck-Technologie montiert wurde (seine Karosserie und Autofenster wurden „gedruckt“).
Im Jahr 2014 demonstrierten Benjamin S. Cook und Manos M. Tentzeris die erste multimateriale, vertikal integrierte Plattform für additive Fertigung von gedruckter Elektronik (VIPRE), die den 3D-Druck von funktionaler Elektronik mit einer Betriebsfrequenz von bis zu 40 GHz ermöglichte.
Im Jahr 2014 stellte Local Motors den Strati vor, ein funktionierendes Fahrzeug, das bis auf den Antriebsstrang vollständig 3D-gedruckt wurde, unter Verwendung von ABS-Kunststoff und Kohlefaser.
Im Mai 2015 gab Airbus bekannt, dass sein neuer Airbus A350 XWB über 1000 Komponenten enthielt, die durch 3D-Druck hergestellt wurden.
Im Jahr 2017 gab GE Aviation bekannt, dass es das Design für die additive Fertigung genutzt habe, um ein Hubschraubertriebwerk mit 16 statt 900 Teilen zu entwickeln, was große Auswirkungen auf die Reduzierung der Komplexität von Lieferketten haben könnte.
