Priontáil 3D: Ceann de na Teicneolaíochtaí Déantúsaíochta is Réabhlóidí san 21ú hAois

Nuair a chuala tú na focail “3D Printing” den chéad uair, ar shamhlaigh tú sártheicneolaíocht todhchaíochta a fheictear go minic i scannáin ficsean eolaíochta? Mar sin féin, creid é nó ná creid, tá Priontáil 3D thart ar feadh beagnach 40 bliain.

Is próiseas déantúsaíochta breiseáin é priontáil thríthoiseach (3D) a chruthaíonn réad fisiceach ó dhearadh digiteach. Oibríonn an próiseas trí shraitheanna tanaí ábhar a leagan síos i bhfoirm plaisteach leachtach nó púdraithe, miotail nó stroighin, agus ansin na sraitheanna a chomhleá le chéile.

Seo amlíne tapa Priontála 3D ó na 1940idí go dtí an lá inniu.

1940idí: Coincheap

Go deimhin, tá Priontáil 3D ann ó thaobh coincheapa ó 1945 - mhínigh Murray Laighean an téarma ina ghearrscéal 1945 Things Pass By, “Ach tá an cruthaitheoir seo éifeachtach agus solúbtha. Cothaíonn mé plaistigh maighnéadrónacha — na rudaí a dhéanann siad tithe agus longa na linne seo — isteach sa lámh ghluaiste seo. Déanann sé líníochtaí san aer tar éis na líníochtaí a scanann sé le fótachealla. Ach tagann plaisteach amach as deireadh an lámh líníochta agus cruaíonn sé de réir mar a thagann sé ... tar éis na líníochtaí amháin."

1980í: Breith

Is féidir na chéad atriallta doiciméadaithe de phriontáil 3D a rianú siar go dtí na 1980idí luatha sa tSeapáin. I 1981, d'fhoilsigh an Dr. Hideo Kodama ag Institiúid Taighde Tionscail Chathrach Nagoya sonraí maidir le teicníc “fréamhshamhail ghasta”. Ba é an taighde seo an chéad phíosa litríochta a rinne cur síos ar an gcur chuige ciseal-ar-ciseal a bhí chomh bunúsach sin do Phriontáil 3D. Bhain a chuid taighde le fótapolaiméirí a phriontáil ag baint úsáide as modh a tháinig roimh steiréiliotagrafaíocht, agus labhair sé freisin faoi slisní trasghearrtha de chisil a leagann ar a chéile chun an réad 3D a fhoirmiú. Mar sin féin, níor chomhlíon an Dr. Kodama an t-iarratas ar phaitinn roimh a spriocdháta agus níor deonaíodh an phaitinn dó riamh.

Cúpla bliain ina dhiaidh sin, bhí triúr innealtóirí Francacha Alain Le Méhauté, Olivier de Witte, agus Jean Claude Andréwas ag iarraidh meaisín fréamhshamhail tapa a chruthú. In ionad roisín, rinne siad iarracht córas a chruthú a leigheas monaiméirí leachtacha ina solaid trí úsáid a bhaint as léasair. Chomhdaigh siad paitinn don phróiseas stereolithography, ach tréigeadh iad mar gheall ar easpa dearcadh gnó.

Ba é Chuck Hull a thóg an chéad printéir 3D. Chuir sé isteach an chéad phaitinn do steiréiliotagrafaíocht (SLA) i 1986, bhunaigh sé an 3D Systems Corporation, agus i 1988, d'eisigh sé an SLA-1, a gcéad táirge tráchtála. Leis an meaisín seo bhíothas in ann páirteanna casta a dhéanamh, ciseal ar ciseal, i gcodán den am a thógfadh sé de ghnáth. Chuaigh Hull ar aghaidh chun níos mó ná 60 paitinn a chomhdú ar fud na teicneolaíochta, ag éirí mar athair na gluaiseachta mearfhréamhshamhla agus ag ceapadh an fhormáid comhaid STL atá fós in úsáid inniu.

Níorbh é SLA an t-aon phróiseas déantúsaíochta breiseán a bhí á iniúchadh le linn an ama seo. I 1988, ag Ollscoil Texas, thug Carl Deckard paitinn don teicneolaíocht SLS, teicníocht priontála 3D eile ina ndéantar gráinní púdair a chomhleádh le chéile go háitiúil ag léasair. Idir an dá linn, rinne Scott Crump paitinniú ar Shamhaltú Taiscí Comhleáite (FDM) freisin. Is éard a bhí i gceist leis an modh ná filiméad polaiméire a leá agus é a thaisceadh ar fhoshraith, ciseal ar ciseal, chun réad 3D a chruthú.

1990í - 2000í: Fás

Sna 1990í, thosaigh go leor cuideachtaí agus gnólachtaí nuathionscanta ag teacht suas agus ag tástáil le teicneolaíochtaí déantúsaíochta breiseán éagsúla. Le linn an ama seo, bhí na meaisíní an-difriúil ó na cinn a úsáidimid anois. Bhí siad deacair a úsáid, costasach, agus bhí go leor iar-phróiseála de dhíth ar go leor de na priontaí deiridh.

In 2004, bhunaigh an Dr. Adrian Bowyer, léachtóir sinsearach san innealtóireacht mheicniúil in Ollscoil Bath sa RA, an tionscadal RepRap. Tionscadal foinse oscailte a bhí ann a raibh sé mar aidhm aige printéir 3D a thógáil a d’fhéadfadh an chuid is mó dá chuid féin a phriontáil. Ba é an smaoineamh taobh thiar de priontáil 3D a dhaonlathach tríd an teicneolaíocht a chur ar fáil do dhaoine ar fud an domhain.

Ba é 2009 an bhliain a thit na paitinní FDM isteach sa réimse poiblí, ag oscailt an bhealaigh do thonn leathan nuálaíochta i gclódóirí FDM 3D, titim ar phraghas na printéirí 3D deisce, agus dá bhrí sin, ós rud é go raibh an teicneolaíocht níos inrochtana, tháinig méadú ar. infheictheacht.

Priontáil 3D Anois: Príomh

Sa lá atá inniu ann, thosaigh praghsanna printéirí 3D ag titim, rud a chuir ar fáil don phobal i gcoitinne iad. Mar aon leis na praghsanna a ísliú, tháinig méadú freisin ar cháilíocht agus ar éascaíocht priontála.

Úsáidtear Priontáil 3D i réimsí éagsúla. D’eitil eolaithe in Ollscoil Southampton an chéad aerárthach gan fhoireann 3D-chlóite ar domhan; shroich lucht déanta cairr priontáilte 3D suas le 200 mpg le hinneall hibrideach gáis/leictreachais; agus tháinig gnólacht nua-thionscanta a dhíríonn ar struchtúir mhaireachtála éiceolaíochta a thógáil suas le gnáthóg de dhéantús an róbait a bheadh ​​oiriúnach le maireachtáil ar Mhars.

Tá dul chun cinn sa Phriontáil 3D ag tarlú níos tapúla ná riamh. Tá tionchar ollmhór aige agus acmhainneacht mhór ag athrú ár saol.