Розділ 11.2: Технології 3D-друку: моделювання наплавлення, стереолітографія та вибіркове лазерне спікання

3D-друк є відносно новою технологією, яка зазнала значного прогресу за останні роки. Перший патент на процес 3D-друку був поданий у 1986 році Чарльзом Халлом, який вважається батьком 3D-друку. Халл розробив процес під назвою стереолітографія, який використовував лазер для затвердіння рідкого фотополімеру в твердий об’єкт шар за шаром. Цю технологію використовували в основному для швидкого створення прототипів у таких галузях, як автомобільна, аерокосмічна та медична промисловість.

У 1990-х роках були розроблені інші технології 3D-друку, такі як моделювання плавленого осадження (FDM) і вибіркове лазерне спікання (SLS). FDM був розроблений Скоттом Крампом у 1989 році, який пізніше заснував Stratasys, одну з найбільших компаній 3D-друку у світі. FDM працює шляхом розплавлення термопластичної нитки та її екструдування шар за шаром для створення 3D-об’єкта. SLS був розроблений Карлом Декардом і Джо Біманом з Техаського університету в Остіні в 1986 році. SLS працює за допомогою лазера для спікання порошкоподібного матеріалу, такого як нейлон або метал, шар за шаром для створення твердого об’єкта.

На початку 2000-х років 3D-друк став більш доступним для любителів і невеликих підприємств із появою настільних 3D-принтерів. Ці принтери використовували технологію FDM і були набагато доступнішими, ніж великі промислові принтери, що використовуються для швидкого прототипування.

Останніми роками з’явилися нові технології 3D-друку, такі як цифрова обробка світла (DLP) і струменеве з’єднання. DLP використовує проектор для затвердіння рідкої смоли в твердий об’єкт, тоді як струменеве сполучне використовує рідке сполучне для зв’язування шарів порошкоподібного матеріалу разом для створення твердого об’єкта.

Удосконалення 3D-друку також призвело до розробки нових матеріалів для друку, таких як металеві порошки, кераміка та навіть живі тканини. Це відкрило нові можливості для таких галузей, як аерокосмічна промисловість, охорона здоров’я та виробництво.

Загалом, історія 3D-друку та адитивного виробництва – це історія інновацій та прогресу. Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися, очікується, що 3D-друк відіграватиме ще більшу роль у різноманітних галузях промисловості та застосуваннях.