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3D打印发展的全历史「1859-2020」持续更新……

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增材制造技术,俗称“3D打印”,从1996年才开始有了这个更加通俗的称呼——我们下面会介绍「“3D打印”名称元年」,继续往下看:
3D打印技术以数字化、人工智能化及新型材料应用为特征,近几年突然大热,让很多人以为它是横空出世的新技术
其实,任何新技术都不是一蹴而就的,3D打印从诞生到现在,已经跨越3个世纪,所以有句话称它“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”

△ 等材丨减材丨增材
那么增材制造究竟是起源于何时?又经历了什么样的变革和迭代,才成为今天的3D打印技术呢?接下来我们共同来见证这个充满了艰辛和神奇的坎坷之路吧!


1楼2020-05-29 11:17回复
    1859年丨3D扫描技术元年
    ⋙最早的突破——3D打印直到20世纪后期才正式开始,但是其背后的一些想法可以追溯到更远的时候

    1859年,法国雕塑家弗朗索瓦·威廉姆(François Willème)申请到了多照相机实体雕塑(Photosculpture)的专利, 首次设计出一种多角度成像的方法来获取物体三维图像
    他将24台照相机围成360度的圆同时进行拍摄,然后用与切割机相连接的比例绘图仪绘制模型轮廓。这也就是今天3D扫描技术的鼻祖

    不得不提的是,近几年国内火起来的VR全景就是采用这样的拍摄手法


    2楼2020-05-29 11:20
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      1892年丨增材制造技术元年

      △ Joseph Blanther的分层地形图
      ⋙法国人Blanther首次在公开场合提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,约瑟夫·布兰瑟(Joseph Blanther)发明了将蜡板层压成轮廓的地形图的方法。通过在一系列蜡板上压印地形等高线,然后切割蜡板,将其层层堆叠之后,进行平滑处理,这就是增材制造的基本原理
      以上两者都暗示了即将到来的3D打印的希望!


      3楼2020-05-29 11:22
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        1940年
        ⋙Perera提出与Blanther不谋而合的设想,他提出可以沿等高线轮廓切割硬纸板然后层叠成型制作三维地形图的方法


        4楼2020-05-29 11:23
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          1972年丨首次采用光敏聚合物

          △ 一张废弃的法国3D打印机的专利图纸
          ⋙Matsubara在纸板层叠技术的基础上首先提出可以尝试使用光固化材料,光敏聚合树脂涂在耐火的颗粒上面,然后这些颗粒被填充到叠层,加热后会生成与叠层对应的板层,光线有选择地投射到这个板层上将指定部分硬化,没有扫描的部分将会使用化学溶剂溶解掉,这样板层将会不断堆积直到最后形成一个立体模型,这样的方法适用于制作传统工艺难以加工的曲面


          5楼2020-05-29 11:24
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            1977年
            ⋙Swainson提出可以通过激光选择性照射光敏聚合物的方法直接制造立体模型,与此同时Battelle实验室的Schwerzel也开展了类似的研究工作


            6楼2020-05-29 11:25
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              1979年
              ⋙日本东京大学生产技术研究所的中川威雄(Takeo Nakagawa)教授发明了叠层模型造型法,他使用该技术制作出实用的工具,例如落料模、注塑模和成型模


              7楼2020-05-29 11:29
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                1980年丨世界第一项3D打印专利

                ⋙日本名古屋市工业研究所的久田秀夫(Hideo Kodama)发明了利用大桶光敏聚合物成型的三维模型增材制造方法,1980年5月申请了与该技术有关的第一项专利
                可惜的是,他从未将其商业化


                8楼2020-05-29 11:39
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                  1982年

                  ⋙美国人查尔斯·胡尔(Charles W.Hull)试图将光学技术应用于快速成型领域


                  9楼2020-05-29 11:40
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                    1984年丨SLA技术元年

                    △ Charles W.Hull

                    △ 查尔斯·胡尔的SLA工作原理图
                    ⋙胡尔发明了SLA立体平板印刷技术(Stereo Lithography Appearance),其工作原理是用光来催化光敏树脂,然后成型。后人把胡尔称为“3D打印之父”


                    10楼2020-05-29 11:42
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                      1986年丨LOM技术元年

                      △ LOM原理示意图
                      ⋙美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)赞助Helisys公司研发出LOM分层实体制造技术(Laminated Object Manufacturing)其工作原理是把片材切割并粘合成型
                      ⋙同年,胡尔成立了3D Systems公司,这是世界上第一家生产3D打印设备的公司,而它所采用的技术当时被称为“立体光刻”,是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。之后该公司研发了著名的STL文件格式,将CAD模型进行三角化处理,成为CAD/CAM系统接口文件格式的工业标准之一


                      11楼2020-05-29 11:45
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                        1988年丨FDM技术元年

                        ⋙美国人斯科特·克鲁普(Scott Crump)发明了FDM熔融沉积成型技术(Fused Deposition Modeling)其工作原理是利用高温把材料熔化后再喷出来重新凝固成型
                        ⋙同年,在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者的颜永年回国后,建立了清华大学激光快速成形中心,成为中国快速成型技术的先驱者


                        13楼2020-05-29 14:30
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                          1989年
                          ⋙FDM技术开创者斯科特·克鲁普创立了Stratasys公司


                          14楼2020-05-29 14:38
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                            1991年
                            ⋙美国Stratasys公司发布第一台熔融沉积造型机
                            ⋙美国Helissy公司推出第一台叠层法快速成型(LOM)设备
                            ⋙以色列Cubital公司发明了面曝光制程(Solid Ground Curing)固化技术


                            15楼2020-05-29 14:39
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                              1992年
                              ⋙美国Stratasys公司在成立3年后,推出了第一台基于FDM技术的3D工业级打印机——“3D造型者(3D Modeler)”,这标志着FDM技术步入了商用阶段
                              ⋙美国DTM公司推出首台选择性激光烧结(SLS)打印机


                              16楼2020-05-29 14:40
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