Istoria tehnologiei din spatele imprimării 3D
Imprimarea 3D este un proces prin care obiectele sunt create treptat prin stratificarea materialelor utilizate cu ajutorul diverselor tehnologii disponibile. Este o abordare destul de nouă a cărei istorie este interesantă și în continuă evoluție. În ultimii ani, a devenit din ce în ce mai populară, în special datorită multiplelor modele de imprimante 3D comerciale dezvoltate. Viitorul acestei tehnologii pare a fi unul promițător, noi utilizări fiind descoperite în fiecare zi.
Ești interesat să afli mai multe despre istoria tehnologiei din spatele imprimării 3D? Află în cele ce urmează câteva detalii despre principalii inovatori din acest domeniu și contribuțiile lor.
Când a apărut prima imprimantă 3D?
Prima imprimantă 3D a fost patentată de Chuck Hull în anii ‘80. Funcționarea sa era bazată pe o tehnică pe care Hull a denumit-o stereolitografie sau SLA și care este utilizată și în zilele noastre alături de formatul .stl – cel mai comun tip de fișier necesar pentru imprimări 3D. Această primă imprimantă crea obiectele dorite prin întărirea unor straturi succesive de rășină fotosensibilă aplicate unul deasupra celuilalt.
Evoluția imprimării 3D a continuat cu apariția, în 1988, a conceptului de sinterizare selectivă cu laser sau SLS, un alt tip de imprimare 3D. Aceasta își datorează existența lui Carl Deckard care la vremea respectivă era student în cadrul Universității din Texas. Tehnologia SLS implică utilizarea unui laser pentru a sinteriza (a lipi prin încălzire) un material sub formă de pulbere într-o structură solidă.
În anul imediat următor, Scott Crump a patentat o altă tehnologie esențială – modelarea depunerilor fuzionate sau FDM. Mai este cunoscută și sub denumirea de fabricarea filamentului fuzionat sau FFF și este un tip de imprimare 3D răspândit pe scară largă și la ora actuală. Implică utilizarea unui filament termoplastic încălzit și depus treptat, folosind o duză, pe o placă de construcție. Depunerea are loc urmând coordonate x și y, în timp ce obiectul este construit în direcția z.
Când devin imprimantele 3D comerciale?
Modelele de imprimantă 3D apărute în anii ‘80 nu erau accesibile ca preț pentru oamenii obișnuiți. Cel mai adesea, erau utilizate de corporațiile din domeniul producției de bunuri, în procesul de creare a prototipurilor necesare. Prima imprimantă 3D comercială a apărut abia în anul 2006 ca urmare a dezvoltării continue a tehnologiilor și materialelor disponibile.
Scopul principal a fost regândirea tehnologiei FDM/FFF sub forma unui proces care este capabil de autoreplicare și implică un nivel de costuri cât mai redus. Rezultatul a fost o imprimantă cunoscută sub denumirea de RepRap care a devenit o sursă de inspirație pentru toate imprimantele 3D de succes de pe piață.
Această imprimantă 3D RepRap este alcătuită din numeroase componente confecționate din plastic care pot fi imprimate de ea însăși. Prin urmare, o astfel de imprimantă poate crea o copie a sa fără probleme. Totodată, această tehnologie se încadrează în categoria resurselor open-source (disponibile pentru oricine cu un calculator), motiv pentru care a fost esențială în lansarea a numeroase imprimante 3D pe care le poate achiziționa și folosi oricine.
Ce avantaje au imprimantele 3D moderne?
Pe măsură ce diferite modele de imprimante 3D tot mai avansate au devenit disponibile, impactul asupra industriei a fost destul de dramatic. În zilele noastre, aceste imprimante au aplicații concrete în domeniul aerospațial, în arhitectură, în medicină, în construcții, în industria auto, în producția de bunuri și multe altele.
Spre exemplu, în 2018, Stația Spațială Internațională a imprimat pentru prima oară o unealtă în spațiu, utilizând o imprimantă 3D adaptată funcționării în condiții de gravitație redusă. Astfel, personalul acestei stații spațiale poate avea acces la uneltele necesare pentru asigurarea mentenanței mult mai rapid.
Mai mult decât atât, evoluția tipurilor de materiale care pot fi folosite pentru aceste tehnologii de imprimare 3D a condus la posibilitatea de a crea în mod artificial țesut uman și poate chiar organe. Este vorba despre un material bazat pe alge care are potențialul de a revoluționa în special domeniul medical.
Imprimarea 3D este o tehnologie disponibilă deja de câteva decenii. Totodată, se află într-o evoluție accelerată în ultimii ani și a devenit accesibilă tuturor consumatorilor. În viitor, ar putea contribui la descentralizarea procesului de producție a bunurilor, conducând la scăderea costurilor de achiziție.