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3D打印发展中的重大事件

三维-小维尼
2021-05-29 10:31:00

3D打印一路发展而来有哪些关键节点呢?我们来盘点一下

1983年,美国科学家查尔斯•胡尔(Charles Hull)发明光固化成形(Stereo Lithography Appearance,SLA)技术并制造出全球首个增材制造部件。

1986年,查尔斯•胡尔获得全球第一项增材制造专利一“Apparatus for Productionof Three-DimensionallObjects by Stereolithography”(专利号US4575330A)。同年,3D Systems公司成立,研发了STL文件格式,将CAD模型进行三角化处理,成为CAD/CAM系统接口文件格式的工业标准之一。

1987年,3D Systems推出首款光固化增材制造设备SLA-1,全球进入增材制造时代。此后,涌现出多种制造工艺,诞生了Helisys、Stratasys、DTM等著名的增材制造企业。

1991年,美国Helisys公司MichaelFeygin研发的分层实体制造(LOM)技术获得发明专利。同年,Helisys公司售出第一台分层实体制造系统。

1992年,美国DTM公司基于SLS工艺的工业级装备—Sinterstation 研发成功,实现了粉末床熔融工艺的产业化,DTM公司于2001年被3D Systems公司收购。Stratasys公司斯科特•克伦普申请的FDM专利——“Apparatus and Method for-Creating Three Dimensional Objects”(专利号US5121329A)、获得授权,同年推出第一台基于FDM技术的增材制造设备3D Modeler,标志FDM技术步入了商用阶段。

1993年,美国麻省理工学院Emanual Sachs教授提出的三维立体打印(3DP)技术获得专利。同年,Emanual Sachs团队开发出基于3DP技术的增材制造设备。1997年成立ZCorporation公司,并结合传统的激光选区烧结技术,推出Z系列的3DP设备。Z Corporation 公司随后成为该领域的领导者。2012年,Z Corporation公司被3D Systems收购。

1994年,德国EOS公司推出了EOSINTP350系统,成为世界上第一个能够提供SLA和SLS装备系统的公司。

1995年,德国Fraunhofer激光技术研究所提出激光选区熔化(SLM)技术构想,随后获得专利授权。2003年,英国MCP集团公司下属的德国MCP—HEK分公司推出第一台SLM设备。SLM技术和激光直接烧结(DMLS)技术其实为SLS技术的延伸,区别在于SLM技术使用的材料为单一金属粉末,而DMLS技术使用的材料为两种或两种以上混合金属粉末。

1995年,麻省理工学院于提出“3D打印”这一通俗形象的术语,在更广泛的社会领域和公共场合被采用。

1996年,3D Systems使用喷墨打印技术,制造出第一台3DP装备—Actua2100。同年,美国Zcorp公司发布了Z402型3DP装备。

2000年前后,美国Clemson University、University of Missouri、Drexel University等大学提出“生物3D打印”概念。2003年MironvV和Boland T在Trends inBiotechnology杂志系统提出“器官3D打印”的概念。2015年10月10日,Regenvov公司推出第三代生物3D打印工作站,成功批量“打印”出肝单元用于药物筛选。

2002年,德国成功研制激光选区熔化(SLM)增材制造装备,可成形接近全致密的精细金属零件和模具,其性能可达到同质锻件水平。同时,EBM、LENS等一系列新技术与装备涌现出来。

2005年,Z Corporation推出全球第一台彩色增材制造设备Spectrum Z510,标志着增材制造从单色开始迈向多色时代。

2009年,美国材料与实验协会(American Society for Testing andMaterials,ASTM)成立增材制造标准委员会F42,下设试验方法、设计、材料和工艺、人员、术语等分委员会,开始进行增材制造技术标准的研究工作。

2010年,美国Organovo公司研制出全球首台生物3D打印设备,使得3D打印人体器官成为可能。同年,GE公司开始布局增材制造技术。

2011年,Stratasys公司收购Solidscape;桌面级增材制造设备收入增速首次超过工业级设备;全球首例3D打印金属下颌骨植入手术成功实施。

2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年,英国《经济学人》杂志刊文评价增材制造技术将推动第三次工业革命;美国提出“重振制造业”战略、将“增材制造”列为第一个启动项目,成立了国家增材制造研究院(NAMII)。同年,Statasys和Objet完成行业最大规模合并;GE收购增材制造技术公司莫利斯(MorrisTechnologies)。

2013年,美国总统奥巴马发表国情咨文演讲强调增材制造重要性,推动了增材制造的发展。各大企业纷纷加速布局增材制造产业,扩张势力版图。3D Systems公司收购法国增材制造企业Phenix Systems;Stratasys 收购Makerbot。同年,Solid Concepts公司设计制造全球首支3D打印金属枪;耐克公司推出全球首款3D打印运动鞋。

2014年Stratasys收购MakerBo;同年,惠普发布多射流熔融(MJP)技术。

2015年,欧盟发布《3D打印标准化路线图》,规范增材制造技术在发展战略中的位置及方向;Materialise开始为空客A340 XWB飞机供应增材制造部件;Stratasys合并Red Eye、HarvestTechnologies、Solid Concepts,布局按需制造服务;3D Systems收购无锡易维,创建3D Systems中国。同年,佳能、理光、东芝、欧特克、微软等巨头纷纷涉足增材制造领域。

2016年,GE收购增材制造巨头ConceptLaser 75%股份和Arcam 76.15%股份;以色列XJet发布纳米颗粒喷射成形金属打印设备;哈佛大学研发出3D打印肾小管;Carbon推出首款基于CLIP技术的增材制造设备;医疗行业巨头强生与Carbon合作进军增材制造手术器械市场。

2017年,美国食品药品监督管理局(FDA)发布《3D打印医疗产品技术指导意见》。同年,美国海军部(DoN)公布使用区块链来控制增材制造设备的计划;惠普宣布将“HP PartnerFirst3D打印专业化”计划扩展至大中华地区,加快增材制造全球布局步伐,抢占增材制造市场。

2018年,GE公司发布的增材制造装备成形尺寸达到1.1m×1.1m×0.3m(Z轴可扩展至1m,甚至更大),推动铺粉式金属激光增材制造成形进入“米”级时代;德国EOS公司、SLM Solutions公司等推四激光系统的新型装备,大幅提升打印效率。同年6月,美国America Makes与美国国家标准协会(ANSI)合作发布《增材制造2.0新标准化路线》。

2018年12月,俄罗斯宇航员利用国际空间站上的3D生物打印机,设法在零重力下打印出了实验鼠的甲状腺。

2019年4月,以色列特拉维夫大学研究人员以病人自身的组织为原材料,3D打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏,这在全球尚属首例3D打印心脏。

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