3D Printing - Ιστορική Ανασκόπηση

Μία σύντοµη ιστορική ανασκόπηση των τεχνολογιών του 3D Printing Η τεχνολογία της 3D εκτύπωσης ξεκίνησε να αναπτύσσεται στις αρχές της δεκαετίας του ’80 και συγκεκριµένα το 1981, όταν ο Hideo Kodama του Ιδρύµατος Nagoya Municipal Industrial Research επινόησε δύο κατασκευαστικές µεθόδους, ένα τρισδιάστατο πλαστικό µοντέλο µε φωτο-σκλήρυνση του πολυµερούς, όπου η περιοχή UV έκθεσης ελέγχεται από ένα µοτίβο µάσκα ή τον ποµπό ινών σάρωσης. Ωστόσο, στις 16 Ιουλίου 1984 οι Alain Le Méhauté, Olivier de Witte και Jean Claude André έκαναν αίτηση για δίπλωµα ευρεσιτεχνίας για την παραπάνω µέθοδο, που είναι γνωστή πλέον ως διαδικασία στερεολιθογραφίας (SLA) και πρόλαβαν για 3 µόνο εβδοµάδες τον Chuck Hull στην κατάθεση της δικής του πατέντας για την στερεολιθογραφία. Όµως, η εφαρµογή των Γάλλων εφευρετών είχε εγκαταλειφθεί από τη γαλλική General Electric Company (τώρα Alcatel-Alsthom) και CIALIS (το Laser Consortium).Ο λόγος ήταν η «έλλειψη προοπτικών των επιχειρήσεων». Στη συνέχεια, το 1984, ο Chuck Hull της 3D Systems Corporation ανέπτυξε ένα πρωτότυπο σύστηµα που βασίζεται στη στερεολιθογραφία, στο οποίο οι στρώσεις προστίθενται µε σκλήρυνση φωτοπολυµερούς µε υπεριώδες φως λέιζερ. Ο Hull ορίζει την διαδικασία ως «ένα σύστηµα για τη δηµιουργία τρισδιάστατων αντικειµένων µε τη δηµιουργία ενός σχεδίου σε τοµή του αντικειµένου που πρόκειται να σχηµατιστεί», όµως για άλλη µια φορά αυτό είχε ήδη εφευρεθεί από τον Kodama. Ωστόσο η πραγµατική συνεισφορά του Hull είναι ο σχεδιασµός της µορφής STL (Stereolithography) αρχείων ως ευρέως αποδεκτή από το λογισµικό για εκτύπωση 3D, καθώς και τον ψηφιακό τεµαχισµό (Layers). Ο όρος «3D εκτύπωση» αναφερόταν αρχικά στην διαδικασία που χρησιµοποιεί ένας τυπικός εκτυπωτής µε κεφαλές τύπου inkjet. Η τεχνολογία που χρησιµοποιείται από τους περισσότερους 3D εκτυπωτές µέχρι και σήµερα, ιδιαίτερα από ιδιώτες και χοµπίστες αλλά και επαγγελµατίες µε παραγωγή χαµηλού κόστους, είναι η τεχνική της εναπόθεσης (FMD) πολυµερούς υλικού. Μέχρι το σηµείο αυτό, παρόλο που οι τεχνικές της µεταλλουργίας έχουν εκσυγχρονιστεί, είτε µε αναλογικές µεθόδους, είτε µε τεχνολογίες CNC, ωστόσο και πάλι η τρισδιάστατη κατασκευή από µια κινούµενη κεφαλή βασίζεται για τους περισσότερους στην αφαίρεση µετάλλου και όχι στην προσθήκη του. Μέχρι τα µέσα της δεκαετίας του 1990, νέες τεχνικές όπως η µικροχύτευση και η χρήση υλικού υποστήριξης αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήµιο του Στάνφορντ και το Πανεπιστήµιο Carnegie Mellon. Ως και τα τέλη του 2000 δεν είχε εδραιωθεί ο όρος «3D printing» ως διαδικασία κατασκευής εξαρτηµάτων στην µεταλλουργία και η µόνη διαδικασία που γινόταν αποδεκτή ήταν η κατεργασία µε αφαίρεση υλικού. Πλέον αυτό τείνει να αλλάξει, καθώς η διαδικασία του 3D Printing κερδίζει διαρκώς έδαφος και στις κατασκευές µεταλλικών εξαρτηµάτων, κυρίως µε δύσκολες γεωµετρίες.