3D 打印的演变

已发表: 2022-04-27

从降低成本到提高效率再到刺激创新,许多人都对 3D 打印对制造业未来的影响感到兴奋。 然而,事实是,它已经对行业产生了重大影响。

回顾 3D 打印的发展历程,了解这一现象是如何开始的,以及它如何帮助制造业发展。

3D 打印 - 医疗保健示例

1980 年代:为 3D 打印奠定基础 

3D 打印只是 1980 年代的一个想法。 1981 年,日本名古屋市工业研究所的 Hideo Kodama 发现了一种打印材料层以创建 3D 产品的方法。 不幸的是,Kodama 无法让他的技术专利获得批准。

与此同时,在法国,法国通用电气公司和激光和光学技术制造商 CILAS 找到了制造 3D 打印物体的方法。 然而,这些公司并没有看到这项技术的用途,他们很快就放弃了他们的发现。

终于在 1986 年,一位名叫查尔斯赫尔的美国工程师为一种称为立体光刻 (SLA) 的工艺制作了原型。 赫尔使用光聚合物,也称为丙烯酸基材料,使用紫外线从液体演变为固体。 赫尔为 SLA 打印机申请了专利,其他公司也纷纷效仿。 赫尔通常被称为 3D 打印之父。

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在此期间,另外两项关键技术也获得了专利——选择性激光烧结 (SLS),它使用粉末颗粒形成 3D 打印产品; 和熔融沉积建模 (FDM),它使用热量来分层 3D 模型。 这些 3D 打印模型为 3D 打印奠定了基础。

1990 年代:更多技术和更多采用

凭借已经创建的技术基础,公司开始试验、扩展并最终将 3D 打印商业化。

几款新的 3D 打印机上市,包括 Solidscape 的 ModelMaker ,它使用喷墨打印头沉积蜡材料,这在传统打印中更为常见。

微铸造和喷涂材料等新工艺允许 3D 打印用于金属,而不仅仅是塑料。

然而,这项技术的成本仍然很高。 因此,采用仅限于高成本、小批量的产品生产。 因此,它成为航空航天、汽车和医疗行业新产品原型设计的天然契合。

2000 年代:3D 打印爆炸式增长

虽然在 2000 年代初期,3D 打印出现了迭代变化和创新,但 2005 年标志着 3D 打印走上成为主流的一年。 许多早期的专利开始到期,发明家和企业家寻求利用。

英格兰一位名叫 Adrian Bowyer 的教授将制造低成本 3D 打印机作为他的使命。 到 2008 年,他的“达尔文”打印机已经成功 3D 打印了超过 18% 的自有组件,而且该设备的成本不到 650 美元。

The Darwin Printer - 3D Printing

FDM 专利在 2009 年落入公共领域时,更多的公司能够制造出各种 3D 打印机,并且这项技术变得更容易获得。

3D 打印开始成为主流头条新闻,因为 3D 打印四肢和 3D 打印肾脏等概念令人着迷并且具有潜在的强大功能。

2010 年代和创客运动

随着 3D 打印机成本的持续下降,对该技术的需求开始飙升,并且在家庭和企业中变得越来越普遍。

在车间,制造商开始以各种方式利用 3D 打印。 机器零件可以快速修复,库存短缺可以轻松解决。

到 2014 年,该行业创造了超过 10 亿美元的收入 但是,除了这项技术令人印象深刻的财务影响外,3D 打印还对人们的工作方式产生了影响。

人们现在可以自由地自行制造和创造新产品,而无需依赖公司或技术公司。 这种授权转变正在推动创客革命,它重视创造并专注于开源硬件。

根据AT Kearney 2017 年的分析,预计 3D 打印在 2017 年至 2020 年间的复合年增长率 (CAGR) 为 14.37%,达到近 172 亿美元。

2020 年:3D 打印响应 COVID-19

几十年来,3D 打印技术不断颠覆制造业。 2020 年 3 月,许多制造商和工程师加紧抗击 COVID-19 大流行,而 3D 打印社区为提供必要的材料和产品而呼吁采取行动的数量是任何行业专家都无法预料的。

超过 1700 名 3D 打印专家提供了3D 打印面罩、呼吸器、阀门等产品。 一家领先的 3D 打印、CNC 加工和注塑成型公司在 Twitter 上宣布:“我们已经有许多客户向我们寻求帮助,以加快#COVID19 测试套件和呼吸机组件的生产。 正在处理明天发货的 10,000 个零件订单。 做我们所做的事从未像现在这样自豪! #数字制造”

许多其他类似的制造商正在迅速努力生产医疗用品——免费。 要查看您提供的增材制造服务的市场上有哪些买家,请索取我们的免费定制市场买家报告。

“Thomas 看到了我们不知道存在的盲点,并在其中填充了数据和技术,以帮助我们推动销售和营销工作,”E2Global 首席执行官 Brad Godwin 说。 “产生的潜在客户是合格且真实的。”

增材制造和 3D 打印的未来

看到 3D 打印的发展以及所有行业的制造商共同努力塑造行业和经济,这令人鼓舞。 据 Statista 称,到 2024 年,全球 3D 打印产品和服务市场预计将超过 400 亿美元。

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