La technologie d'impression 3D a rapidement progressé au cours des dernières décennies, facilitant une vaste gamme de projets innovants et de nouveaux processus de fabrication et de prototypage. La fabrication additive est connue comme le processus d'ajout de matière pour former des objets tridimensionnels. Créé à l'origine avec le prototypage rapide comme objectif, il a évolué au fil des ans pour couvrir de nombreuses industries et est rapidement de plus en plus adopté en tant que service de fabrication qui facilite les pièces d'extrémité complexes et consolidées et la personnalisation à grande échelle. Voici un bref historique de l'évolution de la technologie d'impression 3D au fil des ans.
Années 1800 – Les premiers concepts de fabrication additive commencent
Dès les années 1800, les idées entourant la numérisation 3D prenaient forme à leur manière. En 1859, François Willeme a développé une méthode appelée «sculpture photographique» dans laquelle il pouvait capturer des modèles 3D de sujets humains à l'aide de 24 caméras placées à différents angles. Joseph E. Blanther a breveté un appareil utilisant la superposition pour créer des cartes topographiques en trois dimensions en 1892.
1980 – Les premières technologies d'impression 3D sont nées
Ce n'est toutefois qu'au début des années 1980 que la technologie d'impression 3D a vraiment commencé à démarrer. Le Dr Hideo Kodama de l'Institut municipal de recherche industrielle de Nagoya a été le premier à inventer un procédé de prototypage rapide de photopolymères couche par couche. Cependant, sa méthode n'a pas été commercialisée et Charles Hull est devenu le premier à obtenir avec succès un brevet pour son appareil de stéréolithographie et a inventé le terme «stéréolithographie». Sa méthode consistait à construire des objets tridimensionnels couche par couche avec des photopolymères, durcis par un faisceau de lumière UV. Le premier objet imprimé par Hull était une coupe oculaire noire. Hull était également responsable du développement du format de fichier STL, le fichier que les imprimantes 3D utilisent le plus couramment aujourd'hui. Hull a commercialisé le processus de prototypage rapide et a continué à créer des systèmes 3D.
La fin des années 1980 a ensuite cédé la place à quelques autres technologies d'impression 3D encore utilisées aujourd'hui: le frittage sélectif au laser (SLS), une méthode qui utilise un faisceau laser pour fondre la poudre en un objet solide, développée par Carl Deckard à l'Université du Texas à Austin qui allait plus tard former Stratasys. Sa première machine «Betsy» était capable d'imprimer des moules en plastique pour les pièces. Modélisation des dépôts fondus, développée par S. Scott Crump
Années 1990 – Les technologies se développent et les innovations grandissent
Les années 1990 ont vu le développement de nombreuses nouvelles technologies, notamment le frittage laser direct des métaux et le jet de liant. C'est également à ce moment que l'impression 3D a commencé à ouvrir la voie à des innovations dans le domaine médical avec le développement de la bio-impression, qui consiste à positionner précisément les couches de cellules et leurs structures de soutien pour créer un tissu fonctionnel. En 1999, le premier organe, une vessie humaine, a été créé par des scientifiques du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. Ils ont imprimé en 3D un échafaudage synthétique et biodégradable pour créer la vessie qui a ensuite été recouverte des propres cellules des patients, garantissant ainsi que l'organe ne serait pas rejeté. Cela permettrait à la bio-impression 3D et à l'impression 3D dans le domaine médical de vraiment prendre forme.
Dans les années 2000, le coût des machines commençait à diminuer et la technologie d'impression 3D était en passe de devenir plus accessible. En 2004, RepRap (abréviation de répliquer le prototypeur rapide), une imprimante de bureau capable d'imprimer ses propres composants pour construire une autre version d'elle-même, a été inventée par Adrian Bowyer comme un moyen de rendre la technologie plus accessible et a été la première des versions inférieures. coût des imprimantes. La première version de l'imprimante RepRap «Darwin» est sortie en 2007 et d'innombrables nouvelles itérations existent maintenant.
Années 2000 – Augmentation de l'accessibilité à l'impression 3D
Les services d'impression 3D tels que Shapeways sont devenus plus importants en fournissant aux particuliers et aux entreprises un accès à des équipements d'impression 3D de premier plan pour leurs besoins de fabrication. Nos services chez Shapeways permettent aux concepteurs et aux entreprises de télécharger leurs propres fichiers 3D et d'avoir accès à un certain nombre de technologies d'impression 3D de pointe ainsi qu'à 75 matériaux.
Internet a continué d'augmenter l'accessibilité à la technologie d'impression 3D pour quiconque cherche à tirer parti de la puissance de la fabrication additive. Les bibliothèques en ligne open source pour les fichiers imprimables 3D se développent constamment et de plus en plus d'entreprises se tournent vers l'impression 3D et utilisent Shapeways pour produire des pièces de qualité professionnelle.
L'impression 3D a également été intégrée dans les programmes scolaires, même chez les jeunes étudiants. La connaissance des concepts, de la technologie et des logiciels d'impression 3D est devenue un élément crucial de l'enseignement des STEM et de l'informatique.
Les premières attentes par rapport à ce qui est possible aujourd'hui
Charles Hull a commencé à développer sa technologie d'impression 3D au début des années 80 parce qu'il était frustré par la lenteur du prototypage à l'époque. Près de 40 ans plus tard, la technologie d'impression 3D est en effet devenue le moyen le plus rapide et le plus rentable de produire des prototypes et a évolué pour jouer un rôle important dans le processus de fabrication de nombreuses industries. Au cours de la dernière décennie, d'innombrables projets innovants ont été entrepris en utilisant la fabrication additive alors que la technologie continue de se développer. Les coûts d'équipement ont diminué tandis que la qualité d'impression a augmenté et le processus d'impression est beaucoup plus rapide et efficace.
Il est désormais possible de créer des couches plus épaisses et des formes plus précises et complexes que jamais auparavant, ce qui a facilité le passage du prototypage seul à la production de pièces d'extrémité. La personnalisation est plus réalisable et abordable avec l'impression 3D que tout autre processus de fabrication, de sorte que les entreprises peuvent plus facilement offrir des options de personnalisation à leurs clients. La technologie de numérisation et d'impression 3D a également permis des innovations majeures dans le domaine médical où les personnalisations spécifiques aux patients ont contribué à améliorer et même à sauver des vies.
Ce qui a commencé comme un moyen de produire des prototypes en plastique est devenu une technologie dynamique dont les applications ne cessent de croître. À partir de 2020, de plus en plus d'entreprises intègrent la fabrication additive dans leurs processus de développement, de conception et de production de produits et voient l'ampleur des nouveaux projets et innovations se développer. Prêt à profiter de la fabrication additive pour votre entreprise? Découvrez comment Shapeways peut vous aider!
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