Ricordiamo Gutenberg come l’inventore del tipo mobile e Edison come l’inventore della lampadina. Ognuno di loro ha fatto progressi critici, ma ognuno aveva anche importanti predecessori. E così è stato con la stampa 3D.
Charles “Chuck” Hull merita meritatamente l’onore di inventare la stampa 3D. Ha ideato la prima macchina stereolitografica di successo e ha ricevuto un brevetto americano per la sua invenzione.
BC (Before Chuck)
È interessante notare che, alcuni anni prima dell’invenzione di Hull, il dottor Hideo Kodama dell’Istituto di ricerca industriale municipale di Nagoya ha pubblicato un articolo che spiega come “un modello solido viene fabbricato esponendo polimeri fotoindurenti liquidi ai raggi ultravioletti, … impilando gli strati solidificati trasversali.” come una stampante 3D! Kodama ha anche realizzato alcune parti, ma non è mai riuscito a completare le sue specifiche sui brevetti.
Seguì una squadra francese composta da Jean-Claude André, Olivier de Witte e Alain le Méhauté. Anche loro fecero oggetti e perseguirono un brevetto, ma in seguito fu abbandonato per un’apparente mancanza di prospettive commerciali. Oops!
Quindi gli onori e il successo commerciale vanno a Hull, che nei primi anni ’80, ha iniziato a pensare all’utilizzo di plastica a luce UV e polimerizzabile UV per produrre parti tridimensionali da file di computer.
Lavorando fino a tarda notte, ha costruito il suo primo oggetto 3D con un processo che ha chiamato stereolitografia. Nell’eccitazione del momento, chiamò sua moglie, costringendola a vestirsi e venire nel suo laboratorio. La sua reazione: “Sarebbe meglio essere bravi!” Era.
Lo spot di luce UV concentrato di Hull seguiva uno schema controllato dal computer. Il liquido colpito dal modello di luce si solidificò e si attaccò a ciò che era venuto prima. Una volta che uno strato era completo, la parte cadeva appena sotto la superficie in un bagno di plastica liquida. Ciò ha mantenuto ogni strato stampato alla stessa distanza dalla sorgente luminosa. Più e più volte un nuovo sottile strato di liquido è stato selettivamente polimerizzato e attaccato.
Usando questa tecnologia brevettata, Hull ha creato la società 3D Systems . A quel tempo, la tecnologia è rimasta stereolitografia. Il nome “stampante 3D” è venuto dopo …
CHI HA INVENTATO LA STAMPANTE 3D?
Per nome, la prima “stampante tridimensionale” proveniva da una squadra fuori dal MIT. Comprendeva Emanuel M. Sachs, John S. Haggerty, Michael J. Cima e Paul A. Williams, che sono responsabili della stampa a getto di leganti.
Il getto di legante utilizza la stampa a scatto per applicare selettivamente un agente adesivo (legante) a successivi strati sottili di polvere. Ha aperto la porta alla stampa 3D con tutti i tipi di materiali, dalla sabbia (per stampi per colata) alla ceramica, al metallo e alla plastica.
Il binder jetting potrebbe non essere la prima tecnologia di stampa 3D che viene in mente, ma oggi è molto utilizzato, ad esempio da ExOne e da Metal Jet di HP . Il sistema Binder è anche come un genitore di una delle tecnologie più moderne di oggi: il Multi Jet Fusion di HP .
S. Scott Crump ha inventato la macchina che la maggior parte degli hobbisti della stampa 3D riconoscerebbe oggi. Colpì l’idea per la FDM (Fused deposition modeling) , che provò creando una rana giocattolo per sua figlia con una pistola per colla a caldo.
Arricchito da computer di controllo, filamento-based concetto di estrusione di Crump generò stampanti Stratsys (la società ha iniziato da Crump), così come incarnazioni successive da Prusa , Lulzbot , MakerBot e Ultimaker , solo per citarne alcuni.
Crump ha anche inventato i supporti separabili e solubili, che consentono a FDM di creare sottosquadri e disegni vuoti.
Come studente universitario presso l’Università del Texas, Carl Deckard ha avuto l’idea di utilizzare un raggio laser per sinterizzare piccoli volumi di polvere, strato per strato, per creare una parte solida.
La sinterizzazione laser selettiva (SLS) ha la capacità di creare parti vuote senza supporto poiché il letto in polvere non utilizzato supporta qualsiasi strato appena fuso. Questa è una caratteristica condivisa da SLS con il suo jet di cugino a base di polvere.
Un potente laser esegue il riscaldamento di precisione per il processo di sinterizzazione, che riscalda la polvere di plastica poco prima della fusione. È a causa di questo laser ad alta potenza che SLS non è ancora una tecnologia hobbista.
Il Dr. Adrian Bowyer può prendersi il merito di aver creato il concetto di stampante 3D open source in grado di stampare (la maggior parte) i propri componenti. Il progetto RepRap (abbreviazione di replica del prototipo rapido) è stato un importante motore della comunità di stampa 3D, portando infine a macchine all’avanguardia come Prusa MK3 o Lulzbot Mini 2 . Entrambi utilizzano molte parti stampate e i loro produttori rendono i file STL disponibili per il download.