Aos olhos de muitas pessoas, a impressão 3D é uma impressora que pode imprimir objetos tridimensionais. Assim como a animação "Ma Liang" que vimos quando éramos jovens, o que quisermos em nossas mentes, um pincel pode se tornar realidade. É que o pincel de Ma Liang é apenas um desejo utópico. O advento das impressoras 3D pode realizar o desejo da "caneta mágica de Ma Liang".
Ficamos agradavelmente surpresos ao ver com a notícia de que a NASA usou tecnologia de impressão 3D para fabricar todo o telescópio de imagem, a Local Motors produziu o primeiro carro impresso 3D e o colocou com sucesso na estrada, e o Pi-Top se tornou o primeiro notebook impresso em 3D do mundo. Computadores, a General Electric tem usado tecnologia de impressão 3D para melhorar a eficiência de seus motores a jato, e impressoras 3D da American 3D Systems podem imprimir doces e instrumentos musicais... Parece onipotente?
Na verdade, o nome profissional internacional para impressão 3D é "fabricação aditiva". A impressão 3D é impressão peça por peça, e então sobreposta em conjunto para se tornar um objeto tridimensional. Simplificando, os pontos são empilhados em rostos, e então os rostos são empilhados em entidades.
Então, de onde vem essa impressora 3D "luz independente"? Onde você quer ir?
O conceito de impressão 3D surgiu no final do século XIX. Em 1892, o estudioso americano Blanther propôs pela primeira vez a ideia de usar moldagem em cascata para fazer mapas topográficos em público. Essa ideia de empilhar camadas finas para fazer objetos tridimensionais também é a ideia principal de fabricação da impressão 3D.
No entanto, foi só em 1984, 92 anos depois, que Michael Feygin propôs a tecnologia de fabricação de objetos em camadas (Laminado Object Manufacturing, LOM para abreviar). Lom usou materiais de folha fina, lasers e adesivos de derretimento quente para fazer objetos. Feygin formou a Helisys em 1985, tentando comercializar e industrializar o LOM. Levou cinco anos para desenvolver o primeiro modelo comercial LOM-1015 por volta de 1990.
No entanto, apenas dois anos depois, em 1986, o americano Charles W. Hull foi pioneiro de uma maneira única e inventou a tecnologia de estereotipografia (Stereo Lithography, SLA) foi concedida uma patente. Hull também desenvolveu o formato de arquivo STL agora comum. No mesmo ano, Charles W. Hull estabeleceu a 3D Systems, e em 1988 lançou a primeira impressora comercial SLA-250 para o público, superando a Helisys em dois anos.
Também em 1988, uma nova tecnologia de impressão 3D foi desenvolvida. Scott Crump inventou uma tecnologia de impressão 3D mais barata: a tecnologia Funded Deposition Modeling (FDM) e estabeleceu a Stratasys em 1989. A Stratasys lançou a primeira tecnologia baseada em FDM após 3 anos de criação (1992). A impressora industrial 3D marca o estágio comercial da tecnologia FDM. Dois gigantes no campo da impressão 3D começaram a emergir.
Em 1989, C. R. Dechard da Universidade do Texas em Austin inventou a tecnologia SLS (sintering a laser seletivo). A tecnologia SLS é pré-aqueça o pó a uma temperatura ligeiramente inferior ao seu ponto de fusão e, em seguida, achate o pó, use um raio laser sob controle de computador para sinter seletivamente camada por camada de acordo com as informações da seção transversal em camadas e, em seguida, removê-lo após toda a sinterização. Pó em excesso, e finalmente obter partes sintered.
Em 1992, a DTM lançou o equipamento de produção comercial Sinter Sation do processo SLS.
Em 1993, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) Emanual Sachs obteve a patente da tecnologia 3DP (impressão tridimensional, impressão tridimensional), que utiliza materiais em pó, como pó cerâmico e pó metálico. A diferença do SLS é que o pó de material não é sintered. Conectado, mas através do bocal com adesivo (como gel de sílica) para colocar o pó em forma. Foi licenciado para a Z Corporation em 1995 (adquirida pela 3D Systems em 2012).
Em 1995, a empresa alemã EOS lançou a tecnologia de sintering a laser de metal direto DMLS (sinterização direta de laser metálico) que pode usar diretamente a impressão metálica e a impressora EOSINT M 250, que é um avanço em materiais de impressão 3D.
Em 1996, a 3D Systems, Stratasys e Z Corporation (doravante chamada ZCorp) lançaram uma nova geração de equipamentos de prototipagem rápida. Desde então, a prototipagem rápida tornou-se mais popularmente chamada de "impressão 3D".
Em 1998, a Optomec desenvolveu com sucesso a tecnologia de sinterização a laser LENS.
Em 2000, a Objet atualizou sua tecnologia SLA, usando sensor de luz ultravioleta integrada e tecnologia de jatos de gotícula para melhorar consideravelmente a precisão de fabricação.
Em 2001, a Solido desenvolveu a primeira geração de impressoras 3D desktop.
Em 2005, a Z Corp lançou a primeira impressora 3D de alta precisão do mundo Spectrum Z510, tornando a impressão 3D brilhante e colorida desde então.
Em 2008, Adrian Bowyer, um professor sênior da Universidade de Barn no Reino Unido, iniciou o projeto de impressora 3D de código aberto em 2005 - a primeira impressora 3D de código aberto foi lançada, com o objetivo de desenvolver uma impressora 3D auto-replicante. O objetivo do projeto é democratizar a produção industrial para que todos ao redor do mundo possam imprimir montagens reprap a baixo custo e, em seguida, usar a impressora para fazer necessidades diárias.
Em 2009, Bre Pettis liderou a equipe a fundar a famosa empresa de impressoras 3D de desktop ➤ MakerBot, impressora MakerBot originada do projeto de código aberto RepRap. A MakerBot vende kits DIY, e os compradores podem montar a impressora 3D sozinhas.
Em dezembro de 2010, a Organovo, empresa de pesquisa em medicina regenerativa com foco em tecnologia de bioimpressão, divulgou o primeiro recurso de dados para impressão de vasos sanguíneos completos usando tecnologia de bioimpressão.
Em 2011, o primeiro avião impresso em 3D do mundo, o primeiro carro impresso em 3D do mundo Urbee, a primeira impressora de chocolate 3D do mundo, 14K ouro e material prata padrão imprimindo impressoras 3D, desenvolveram e fabricaram uma após a outra.
Em setembro de 2012, a Stratasys e a Israel's Objet, as duas principais empresas de impressão 3D, anunciaram sua fusão. O nome combinado da empresa ainda será Stratasys, estabelecendo ainda a liderança da Stratasys na indústria de impressão 3D e fabricação digital em rápido crescimento. No mesmo ano, a ZCorporation foi adquirida pela 3D Systems, e a empresa combinada tornou-se a primeira empresa capaz de fornecer uma plataforma abrangente com uma variedade de tecnologias de impressão 3D, conteúdo 3D e serviços de design 3D.
Em março de 2015, a Carbon3D dos Estados Unidos lançou uma nova tecnologia de cura de luz-Produção contínua de interface líquida (CLIP): usa oxigênio e luz para ejetar continuamente modelos de materiais de resina. Esta tecnologia é 25-100 vezes mais rápida do que qualquer tecnologia de impressão 3D atual.
Por outro lado, na China, a impressão 3D ainda está em fase de desenvolvimento tecnológico. Ao mesmo tempo, devido às limitações tecnológicas, a impressão 3D ainda está menos envolvida em novos modelos de negócios. Todo o mercado de impressão 3D pode ser dividido em matérias-primas de impressão 3D upstream, fabricação de impressoras 3D midstream, serviços de impressão 3D a jusante e treinamento técnico periférico.
De acordo com as diferentes matérias-primas utilizadas, a tecnologia 3D pode ser dividida em impressão 3D metálica, impressão 3D de polímero, impressão 3D cerâmica, impressão 3D biológica, etc. Entre eles, a tecnologia de impressão 3D metálica é principalmente de grau industrial, e suas barreiras são muito maiores do que a impressão 3D do polímero; enquanto as tecnologias de impressão 3D cerâmica e biológica ainda estão principalmente no estado de pesquisa e desenvolvimento.
Em suma, a primeira geração de impressoras 3D nasceu em meados e finais da década de 1980, principalmente para imprimir modelos, desenvolver moldes e prototipagem rápida. As impressoras 3D de segunda geração desenvolveram-se em produtos funcionais de alta precisão nos últimos anos e têm sido amplamente utilizadas no campo aeroespacial. A terceira geração de impressoras 3D pode nascer nos próximos 10 anos. Sob o pano de fundo da fabricação inteligente, a tecnologia de impressão 3D é combinada com outras tecnologias avançadas, como big data, Internet of Things, computação em nuvem, robótica, materiais inteligentes, etc., para se tornar uma série de fabricação inteligente. Uma certa parte da plataforma.