I dag er 3D-printere og additiv fremstilling blevet mainstream. 3D-printere producerer dele hos ingeniørvirksomheder, skaber værktøjer og proteser på hospitaler og forvandler fantasi til virkelighed på Hollywoods filmlærred.
Men sådan har maskinerne ikke altid været. 3D-print er kommet langt i løbet af de fire årtier, den har eksisteret. Hvis du kiggede på de tidligste maskiner i dag, ville du måske undre dig over, hvordan de nogensinde er blevet så populære, som de er.
Lad os tage et kig på udviklingen af 3D-printere, hvor de er nu, og hvad fremtiden har i vente for teknologien.
Begyndelsen med lav opløsning
Den første maskine, der kan identificeres som en moderne 3D-printer, blev opfundet i 1981. Dr. Hideo Kodama udviklede en tidlig version af en stereolithography (SLA) 3D-printer, der hærdede lysfølsomme harpikser med UV-lys.
Desværre fik Dr. Kodama ikke den anerkendelse, han fortjente. Hans arbejdsgiver var ikke interesseret i teknologien, og det lykkedes ikke Dr. Kodama at få patent på den.
I 1986 designede Charles Hull, der ofte kaldes 3D-printningens fader, sit eget SLA-system. Han sikrede sig et patent, og i 1988 grundlagde han 3D Systemsog udgav SLA-1-printeren samme år.
Omkring samme tid blev FFF-teknologien (fused filament fabrication) udviklet under navnet FDM (fused deposition modelling). Flere teknologier fulgte snart efter, såsom selektiv lasersintring (SLS).
I disse tidlige dage var 3D-printere for det meste demonstrationsmodeller, der var henvist til universiteters og ingeniørvirksomheders forsknings- og udviklingslaboratorier. Maskinerne var langsomme (sammenlignet med moderne 3D-printere), og de prints, de producerede, var i lav opløsning og ofte af lav kvalitet.
Alligevel ville det ikke være rigtigt at sige, at der slet ikke var noget marked for 3D-printere. Den førnævnte SLA-1 var for eksempel en kommerciel maskine. Virksomheder udforskede 3D-printning, men på grund af dens iboende begrænsninger på det tidspunkt blev de kun brugt til at skabe grove produktprototyper.
Derfor blev 3D-print synonymt med "hurtig prototyping".
Selvom der blev udviklet nye teknologier, og de eksisterende blev videreudviklet, forblev tingene stort set de samme i et årti. Det skulle tage indtil årtusindskiftet, før 3D-print kom til sin ret.
Sluserne åbner sig
Da 2000'erne begyndte, var der flere ting, der gik op i en højere enhed, så 3D-print kunne tage fart. Først og fremmest så man i 2006 udgivelsen af den første kommercielt tilgængelige SLS 3D-printer. Denne teknologi ændrede næsten egenhændigt landskabet for on-demand-produktion.
Men måske endnu vigtigere var det, at Dr. Adrian Bowyer i 2005 kickstartede RepRap-projektet. RepRap, der ofte kaldes det mest betydningsfulde 3D-printprojekt nogensinde, resulterede i en open-source, frit tilgængelig 3D-printer, der kunne produceres til at lave flere kopier af sig selv.
Denne maskine banede vejen for stort set alle nuværende kommercielle desktop 3D-printere.
Omkring samme tid udløb patenterne på FFF-teknologien. Det resulterede i en eksplosion i 3D-printteknologi - og skabte nogle uberettigede overdrivelser.
"Det, der skete for 10 år siden, da der var denne massive hype, var, at der blev skrevet så meget nonsens: 'Du kan printe hvad som helst med disse maskiner! Det vil overtage verden!" Richard Hague, professor i additiv fremstilling ved University of Nottingham, sagde til The Guardian.
Selvfølgelig har 3D-printere ikke overtaget hele verden. Men teknologien begyndte at overtage produktionsverdenen.
Innovation regerer
I dag er 3D-print en etableret teknologi, der bruges i stort set alle brancher. Den bruges stadig til prototyper og hjælper ingeniørfirmaer med at med at designe nye produkter der er lettere, stærkere og mere holdbare end traditionelt fremstillede. 3D-printere kan producere komplekse geometrier - som hule eller gitterstrukturer - af højtydende, teknisk kvalitet, der er umulig at opnå ved bearbejdning eller sprøjtestøbning.
Alligevel har teknologiske fremskridt gjort 3D-print til en fuldt ud produktionsdygtig fremstillingsmetode. Bil- og luftfartsproducenter bruger både termoplastiske og 3D-printere til metal til at producere komponenter i ingeniørkvalitet. 3D-print bruges også til at fremstille komponenter til f.eks. vindmøller og olie- og gasinstallationer, og takket være NASA's indsats er 3D-printede varmevekslere landet på Mars.
Et andet område, hvor 3D-print er kommet til sin ret, er sundhedssektoren. SLA 3D-printere som f.eks. Formlabsgør det muligt for små virksomheder at producere detaljerede, innovative medicinsk udstyr. I mellemtiden kan SLS 3D-printere producere implantater og kosmetik af høj kvalitet, så folk kan bevæge sig og nyde livet igen.
I løbet af de sidste par år er SLA-printere også blevet en fast del af tandklinik udstyr. Bevæbnet med 3D-printere og scannere kan tandlæger skabe billigere og mere behageligt tandudstyr på få timer og tilbyde bedre pleje til deres patienter.
Fremskridt inden for teknologi og innovation bringer også 3D-printere ud af F&U-laboratorierne og fabrikshallerne og ind i den brede offentligheds bevidsthed. Mange mennesker har nu deres egne 3D-printere på hobbyplan, men selv de, der ikke har, er opmærksomme på teknologien.
De har helt sikkert set 3D-printede rekvisitter og kostumer i den seneste blockbuster-film. For eksempel har mange af de mest populære Marvel-superhelte - fra Iron Man til Black Panther - iklædt sig 3D-printet udstyr for at underholde seerne.
Og så er der også de usædvanlige engangsprojekter, der jævnligt skaber overskrifter. Bare for at nævne et par stykker, BigRep 3D-printet en hel motorcykel, mens 2021 bød på installationen af verdens første 3D-printede metalbro i Amsterdamskabt af MX3D.
Som et yderligere bevis på 3D-printningens udbredelse og betydning bliver der nu undervist i det i skolerne, fra 1. klasse til universiteterne. Additiv fremstilling indgår i britiske regeringssponsorerede plan der skal gøre Storbritannien til verdens førende inden for 3D-print. I mellemtiden etablerer universiteterne i stigende grad programmer, der bruger og fokuserer på 3D-printere. University of Nottingham driver f.eks. Center for Additiv Produktion.
Hvor går vi hen herfra?
Der er ingen tvivl om det - 3D-print er blevet mainstream, i hvert fald når det gælder produktion. Drømmen fra for 40 år siden er blevet til virkelighed.
Men det fulde potentiale ved 3D-print er stadig ikke blevet realiseret.
3D-printede boliger er en kommende anvendelse, som er meget lovende. Gigantiske 3D-printere kan ekstrudere lag af cement for at skabe væggene i et hus, og mange sådanne strukturer er allerede blevet bygget. For eksempel, Tysklands første 3D-printede hjem erklæret egnet til beboelse i 2021.
Teknologien til at printe huse er endnu ikke perfekt. Nogle bryder sig måske ikke om de grove vægstrukturer, og materialerne kan helt sikkert forbedres. Men faktum er, at vi sandsynligvis kommer til at 3D-printe flere og flere huse i fremtiden.
Et andet fascinerende område er 3D-print af mad. Når alt kommer til alt, er funktionsprincippet for en FFF 3D-printer ret tæt på at lægge glasur på en kage. Kokke og ingeniører arbejder allerede sammen om at 3D-printe konfekt. I fremtiden vil de måske endda være i stand til at 3D-printe kød.
Nu vi taler om kød, hvad så med at 3D-printe menneskelige organer? Forskerteams fra hele verden er allerede i gang med at printe levende menneskevæv, såsom vaskulariseret væv. Teknologien er i øjeblikket i sin vorden, men med mere arbejde kan det være muligt at printe billige, perfekt individualiserede organimplantater fra patientens egne celler.
Alt dette lyder måske som den overdrevne 3D-print-hype, vi oplevede for 10 år siden. Men denne gang er begejstringen måske ikke helt ubegrundet. Additiv fremstillings levedygtighed er nu fast etableret, og vi har en meget bedre idé om, hvad det er i stand til.
Der er selvfølgelig stadig forhindringer. Reglerne - især inden for byggeri og medicin - kan tage tid at tilpasse til disse nye teknologier. Og hvert teknologisk skridt fremad vil give tre nye problemer, som ingeniørerne skal løse.
Men vi er kommet så langt, og udviklingen viser ingen tegn på at aftage. Hvem ved, hvad vi 3D-printer om 10 eller 20 år fra nu?
Kan du finde rundt i Solid Print3D?
Lad os hjælpe dig!
Aftal et møde med et medlem af vores team, og se på vores udvalg af 3D-printere, 3D-scannere og desktop-fremstillingsløsninger for at finde ud af, hvad der passer bedst til din applikation.
Hos Solid Print er vi fokuserede på at give upartisk og ærlig rådgivning, når vi anbefaler de bedste produkter på markedet til din applikation. Vi er så heldige at arbejde med de førende mærker inden for 3D-print, 3D-scanning, vandstråleskæring, laserskæring og desktop cnc.
Sådan fungerer det ...
- Diskuter din virksomheds behov med vores tekniske eksperter
- Få en rundvisning i de bedste produkter på vores hovedkontor, baseret på din interesse
- Sammen finder vi den bedste løsning til din virksomhed.
- Få printet dine prøver til vurdering, og se 3D-scanning i aktion
