از نظر بسیاری از مردم، چاپ سه بعدی چاپگری است که می تواند اشیاء سه بعدی را چاپ کند. درست مثل انیمیشن «ما لیانگ» که در جوانی دیدیم، هر چه در ذهنمان می خواهیم، یک قلم مو می تواند به واقعیت تبدیل شود. فقط اينه که قلم موي ما ليانگ فقط يه آرزوي اوتوپيه ظهور چاپگرهای سه بعدی می تواند آرزوی «قلم جادویی ما لیانگ» را برآورده کند.
از این خبر که ناسا از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت کل تلسکوپ تصویربرداری استفاده می کرد، به طرز خوشایندی شگفت زده شدیم، محلی موتورز اولین خودروی چاپی سه بعدی را تولید کرد و با موفقیت آن را در جاده قرار داد و پی تاپ به اولین نوت بوک چاپ شده سه بعدی جهان تبدیل شد. کامپیوترها، جنرال الکتریک از فناوری چاپ سه بعدی برای بهبود کارایی موتورهای جت خود استفاده کرده است و چاپگرهای سه بعدی از سیستم های سه بعدی آمریکایی می توانند آبندها و آلات موسیقی را چاپ کنند... آیا قادر مطلق به نظر می رسد؟
در واقع نام حرفه ای بین المللی برای چاپ سه بعدی «ساخت افزودنی» است. چاپ سه بعدی در حال چاپ قطعه به قطعه است، و سپس با هم ابرتجربیه می شوند تا به یک شیء سه بعدی تبدیل شوند. به عبارت ساده تر، نقاط به چهره انباشته می شوند، و سپس چهره ها به نهادهای انباشته می شوند.
پس، این چاپگر سه بعدی «نور خودنگه دار» از کجا می آید؟ کجا ميخواي بري ؟
مفهوم چاپ سه بعدی در اوایل پایان قرن ۱۹ ظاهر شد. در سال ۱۸۹۲ دانشمند آمریکایی بلانتر برای اولین بار ایده استفاده از قالب گیری آبشاری را برای ساخت نقشه های توپوگرافی در انحنای عمومی پیشنهاد کرد. این ایده انباشته کردن لایه های نازک برای ساخت اشیاء سه بعدی نیز ایده ساخت هسته چاپ سه بعدی است.
با این حال، تا سال ۱۹۸۴، ۹۲ سال بعد نبود که مایکل فیگین فناوری تولید شیء لایه ای (تولید شیء لمینت شده، LOM را برای کوتاه مدت) پیشنهاد کرد. LOM از مواد ورق نازک، لیزرها، و چسب های مذاب داغ برای ساخت اشیاء استفاده می کرد. فیگین در سال ۱۹۸۵ Helisys را تشکیل داد و تلاش کرد LOM را تجاری و صنعتی کند. توسعه اولین مدل تجاری LOM-1015 در حدود سال ۱۹۹۰ پنج سال طول کشید.
با این حال، تنها دو سال بعد، در سال ۱۹۸۶، چارلز دبلیو هال آمریکایی پیشگام راهی منحصر به فرد بود و فناوری استریولیتوگرافی (استریو لیتوگرافی، SLA) را اختراع کرد. هال همچنین فرمت فایل STL که اکنون رایج است را توسعه داده است. در همان سال چارلز دبلیو هال سیستم های سه بعدی را تأسیس کرد و در سال ۱۹۸۸ اولین چاپگر تجاری SLA-250 را برای عموم راه اندازی کرد و در دو سال از Helisys پیشی گرفت.
همچنین در سال ۱۹۸۸ یک فناوری چاپ سه بعدی جدید توسعه یافت. اسکات کرامپ یک فناوری چاپ سه بعدی ارزان تر اختراع کرد: فناوری مدل سازی رسوب Fused (FDM) ، و استراتازیس را در سال ۱۹۸۹ تأسیس کرد. استراتازیس اولین فناوری مبتنی بر FDM را پس از ۳ سال تأسیس (۱۹۹۲) راه اندازی کرد. چاپگر صنعتی سه بعدی مرحله تجاری فناوری FDM را نشانه می رود. دو غول در زمینه چاپ سه بعدی شروع به ظهور کرده اند.
در سال ۱۹۸۹ سی آر دکارد از دانشگاه تگزاس در آستین فناوری SLS (sintering لیزر انتخابی) را اختراع کرد. فناوری SLS این است که پودر را تا دمایی کمی پایین تر از نقطه ذوب آن از پیش گرم کند، و سپس پودر را پهن کند، از یک پرتو لیزر تحت کنترل کامپیوتر استفاده کند تا با توجه به اطلاعات مقطع لایه ای به طور انتخابی لایه به لایه بیندازد، و سپس آن را پس از تمام sintering حذف کند. پودر اضافی، و در نهایت قطعات sintered دریافت کنید.
در سال ۱۹۹۲ DTM تجهیزات تولید تجاری Sinter Sation فرایند SLS را راه اندازی کرد.
در سال ۱۹۹۳ مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) امانی ساکس ثبت اختراع فناوری ۳DP (چاپ سه بعدی، چاپ سه بعدی) را به دست آورد که از مواد پودری مانند پودر سرامیک و پودر فلزی استفاده می کند. تفاوت SLS در این است که پودر مواد sintered نیست. متصل، اما از طریق پازل با چسب (مانند ژل سیلیس) به پیوند پودر به شکل. این شرکت در سال ۱۹۹۵ مجوز شرکت زد را دریافت کرد (که در سال ۲۰۱۲ توسط سیستم های سه دی خریداری شد).
در سال ۱۹۹۵ شرکت EOS آلمان فناوری مستقیم لیزر فلزی sintering DMLS (sintering لیزر فلزی مستقیم) را منتشر کرد که می تواند به طور مستقیم از چاپ فلزی و چاپگر EOSINT M 250 استفاده کند که یک پیشرفت در مواد چاپ سه بعدی است.
در سال ۱۹۹۶، سیستم های سه بعدی، استراتازیس، و زد کورپوریشن (که از این پس به ZCorp اشاره می شود) هر کدام نسل جدیدی از تجهیزات نمونه سازی سریع را راه اندازی کردند. از آن زمان نمونه سازی سریع محبوب تر شده است که «چاپ سه بعدی» نامیده می شود.
در سال ۱۹۹۸ اپتومتریک با موفقیت فناوری intering لیزر لنز را توسعه داد.
در سال ۲۰، Objet فناوری SLA خود را با استفاده از سنجش یکپارچه نور فرابنفش و فناوری جت قطره ای به روز کرد تا دقت ساخت را تا حد زیادی بهبود بخشد.
سالیدو در سال ۲۰۰۱ اولین نسل چاپگرهای سه بعدی رومیزی را توسعه داد.
در سال ۲۰۰۵، زد کورپ اولین چاپگر سه بعدی رنگی با دقت بالا در جهان اسپکتروم زد۵۱۰ را راه اندازی کرد و از آن زمان چاپ سه بعدی را درخشان و رنگارنگ کرد.
در سال ۲۰۰۸ آدریان بویر، مدرس ارشد دانشگاه بارن در بریتانیا، پروژه چاپگر سه بعدی منبع باز را در سال ۲۰۰۵ آغاز کرد-اولین چاپگر سه بعدی دسکتاپ منبع باز RepRap منتشر شد، با هدف توسعه یک چاپگر سه بعدی خود تکرار کننده. هدف این پروژه دموکراتیزه کردن تولید صنعتی است تا هر در سراسر جهان بتواند مجامع RepRap را با هزینه کم چاپ کند، و سپس از چاپگر برای انجام ضرورت های روزانه استفاده کند.
در سال ۲۰۰۹، بر پتیس رهبری این تیم را بر آن داشت تا شرکت چاپگر سه بعدی رومیزی معروف ─ MakerBot، چاپگر MakerBot را پیدا کند که از پروژه منبع باز RepRap سرچشمه گرفته است. MakerBot به فروش می رساند کیت DIY، و خریداران می توانند چاپگر سه بعدی توسط خود مونتاژ.
در دسامبر ۲۰۱۰، ارگانوفو، یک شرکت تحقیقاتی پزشکی بازسازی کننده با تمرکز بر فناوری چاپ زیستی، اولین منبع داده برای چاپ رگ های خونی کامل را با استفاده از فناوری چاپ زیستی فاش کرد.
در سال ۲۰۱۱ اولین هواپیمای چاپی سه بعدی جهان، اولین خودروی چاپی سه بعدی جهان Urbee، اولین چاپگر شکلات سه بعدی جهان، ۱۴کی طلا و استاندارد استرلینگ مواد نقره ای چاپ چاپگرهای سه بعدی، یکی پس از دیگری توسعه و ساخت.
در سپتامبر ۲۰۱۲ استراتاس و اوبجت اسرائیل، دو شرکت پیشرو چاپ سه بعدی، ادغام خود را اعلام کردند. نام شرکت ترکیبی هنوز هم Stratasys خواهد بود، بیشتر ایجاد رهبری Stratasys در چاپ سه بعدی به سرعت در حال رشد و صنعت تولید دیجیتال. در همان سال ZCorporation توسط سیستم های سه بعدی خریداری شد و شرکت ترکیبی به اولین شرکتی تبدیل شد که قادر به ارائه یک پلت فرم جامع با انواع فناوری های چاپ سه بعدی، محتوای سه بعدی و خدمات طراحی سه بعدی بود.
در مارس ۲۰۱۵، Carbon3D از ایالات متحده یک فناوری نور درمان جدید-تولید رابط مایع مداوم (CLIP) منتشر کرد: از اکسیژن و نور برای خارج کردن مداوم مدل ها از مواد ریزی استفاده می کند. این فناوری ۲۵ تا ۱۰۰ برابر سریع تر از هر فناوری چاپ سه بعدی فعلی است.
از سوی دیگر در چین چاپ سه بعدی هنوز در مرحله توسعه تکنولوژیک قرار دارد. در عین حال به دلیل محدودیت های تکنولوژیکی، چاپ سه بعدی هنوز کمتر درگیر مدل های کسب و کار جدید است. کل بازار چاپ سه بعدی را می توان به مواد اولیه چاپ سه بعدی بالادستی، ساخت چاپگر سه بعدی میان دستی، خدمات چاپ سه بعدی پایین دست، و آموزش فنی محیطی تقسیم کرد.
با توجه به مواد اولیه مختلف مورد استفاده، تکنولوژی سه بعدی را می توان به چاپ سه بعدی فلزی، چاپ سه بعدی پلیمر، چاپ سه بعدی سرامیک، چاپ سه بعدی بیولوژیکی و غیره تقسیم کرد. در میان آنها، تکنولوژی چاپ سه بعدی فلزی بیشتر درجه صنعتی است، و موانع آن بسیار بیشتر از چاپ سه بعدی پلیمر است؛ در حالی که تکنولوژی های چاپ سه بعدی سرامیکی و بیولوژیکی هنوز بیشتر در وضعیت تحقیق و توسعه قرار دارند.
در مجموع، نسل اول چاپگرهای سه بعدی در اواسط و اواخر دهه ۱۹۸۰ به دنیا آمد که عمدتاً برای چاپ مدل ها، توسعه قالب ها، و نمونه سازی سریع بود. چاپگرهای سه بعدی نسل دوم در سال های اخیر به محصولات کاربردی با دقت بالا توسعه یافته اند و به طور گسترده ای در زمینه هوافضا مورد استفاده قرار گرفته اند. نسل سوم چاپگرهای سه بعدی ممکن است در ۱۰ سال آینده به دنیا بیایند. تحت پس زمینه ساخت هوشمند، فناوری چاپ سه بعدی با دیگر فناوری های پیشرفته مانند داده های بزرگ، اینترنت چیزها، رایانش ابری، رباتیک، مواد هوشمند و غیره ترکیب می شود تا به تعدادی از ساخت های هوشمند تبدیل شود. بخش خاصی از سکو.