Drukowanie 3D. Kiedy powstało i jak się rozwijało?

Druk trójwymiarowy ma już ponad trzy dekady. Warto więc poznać jego fascynującą historię. Więcej na jej temat piszemy w nowym artykule.

Druk trójwymiarowy, nazywany również przestrzennym to jedna z gałęzi technologii, które w dzisiejszych czasach rozwijają się zdecydowanie najszybciej. Wraz ze wzrostem możliwości drukarek trójwymiarowych rośnie również zainteresowanie ze strony zwykłych użytkowników i inwestorów działających w różnych gałęziach gospodarki. Nie powinno to jednak dziwić, bo druk 3D ma ogromny potencjał, sprawiający, że może on być zastosowany w wielu dziedzinach naszego życia – od produkcji przedmiotów codziennego użytku, przez informatykę i elektronikę, motoryzację, aż po medycynę i przemysł kosmiczny.

Dziś drukowanie 3D jest technologią bardzo dobrze rozwiniętą, a niektóre urządzenia są na tyle tanie, że z powodzeniem możemy zaopatrzyć się w jedno z nich z myślą o użytkowaniu w domowych warunkach. Obok nich wciąż powstają coraz nowocześniejsze i wydajniejsze duże drukarki, za pomocą których można tworzyć elementy spełniające najbardziej wyśrubowane wymagania, przeznaczone do eksploatacji w najtrudniejszych warunkach. Nie zawsze jednak tak było, a pierwsze drukarki 3D, jakie zostały opracowane właściwie nie zapowiadały jeszcze tak wielkiej rewolucji, jaka stała się udziałem tej technologii.

Jeśli do tej pory nie poznaliście jeszcze fascynującej historii drukowania trójwymiarowego, najwyższa pora nadrobić te zaległości. Jak to wszystko się zaczęło? Jak wyglądały pierwsze drukarki przestrzenne? Jak ich konstrukcja, możliwości i zastosowanie zmieniały się na przestrzeni lat? Czym konkretnie różnią się współczesne urządzenia do druku przestrzennego od tych, które powstały jako pierwsze? Na te i inne pytania odpowiadamy w nowym artykule. Zostańcie z nami i dowiedzcie się, jak tworzone były zręby technologii, które dziś zmieniają świat.

Od lat osiemdziesiątych do dziś. Krótka, ale fascynująca historia druku 3D

Pierwsze maszyny umożliwiające drukowanie w trzech wymiarach powstały w latach osiemdziesiątych – konkretnie w roku 1986. Wtedy to w Stanach Zjednoczonych opatentowano Stereolitografię – technologię, która położyła podwaliny pod współczesne drukowanie 3D. Za jej stworzenie odpowiedzialna była firma 3D Systems, która wraz z opracowanym specjalnie w tym celu formatem pliku STS pozwoliło na drukowanie trójwymiarowych przedmiotów. Technologia nie była jeszcze bardzo funkcjonalna i traktowano ją raczej jako ciekawostkę. Tak czy inaczej, to właśnie amerykańska 3D Systems umożliwiła dalszy rozwój całej branży.

Kolejnym przełomem było stworzenie techniki osadzania topionego materiału. Jej twórcom był Scott Crump, który kilka tam później zaczął prowadzić zajmującą się właśnie drukowaniem trójwymiarowym firmę Stratasys korzystającą z autorskich maszyn 3D modeler. Rzecz miała miejsce w 1988. W tym samym roku na rynku zadebiutowała ponadto technologia Selective laser sintering. Spośród wszystkich używanych wówczas rozwiązań to właśnie ona cechowała się największą dokładnością i wszechstronnością – na ponad dwie dekady zdominowała więc świat druku trójwymiarowego.

Na kolejny przełom musieliśmy zaczekać aż do roku 2006, kiedy w ramach projektu RepRap prowadzonego pod okiem Adriana Bowyera opracowano pierwszą drukarkę trójwymiarową, która mogła być wykorzystywana w domowych warunkach. RepRapPro Huxley, bo tak nazywało się tamte urządzenie, co ciekawe, był dostępny w stosunkowo niskiej cenie. Łączny koszt jego zakupu wraz z materiałami niezbędnymi do drukowania wynosił zaledwie 500 dolarów.

Czasy naprawdę intensywnego rozwoju drukowania trójwymiarowego datuje się natomiast od pierwszej dekady XXI wieku. Wówczas to potencjałem tej technologii zainteresowali się przedstawiciele przemysłu medycznego, motoryzacyjnego, elektronicznego czy kosmicznego. Okazało się, że możliwości drukarek 3D są na tyle duże, że dzięki nim możliwe stało się znaczne zmniejszenie kosztu produkcji wielu przedmiotów – na przykład obudów, elementów konstrukcji, a nawet implantów ortopedycznych i stomatologicznych.

Drukowanie 3D. W jaki sposób dziś korzysta się z tej technologii?

Jak już wspomnieliśmy, drukowanie trójwymiarowe znalazło szereg różnorodnych zastosowań w rozmaitych branżach. Drukarki 3D są dziś powszechnie wykorzystywane między innymi w przemyśle motoryzacyjnym. Służą przede wszystkim do optymalizacji kosztów, uproszczenia i skrócenia czasu, który zajmuje proces produkcji wszelkiego typu elementów wykonanych z tworzyw sztucznych – przede wszystkim tych znajdujących się we wnętrzach samochodu.

Dużym zainteresowaniem tę wciąż rozwijaną technologię darzy ponadto branża medyczna. Dzięki niej możliwe stało się masowe, szybkie i tanie produkowanie różnego rodzaju implantów – od tych wszczepianych do wnętrza ciała, aż po protezy zębowe. To z kolei pozwoliło na obniżenie ich ceny i zwiększenie dostępności, a w efekcie – poszerzenie grona pacjentów którzy mogą skorzystać z tej elitarnej i drogiej do tej pory metody leczenia.