Історія створення 3D-принтеру

Друга половина XX століття стала періодом інтенсивного технологічного прогресу, що вніс революційні зміни до різних сфер життя. У цьому контексті історія створення 3D-принтера є захоплюючим шляхом досліджень і відкриттів. Народжена в епоху, коли цифрові технології тільки почали проникати у повсякденне життя, дана машина стала втіленням фантастичних можливостей, дозволяючи перетворити на реальність цифрові моделі та змінити уявлення про виробництво, дизайн та багато інших галузей. Давайте поринемо в історію створення цього дивовижного пристрою та розкриємо таємниці його зародження.

Зміст:

1. Початок
2. Шлях до першого 3D-об'єкту
3. Революційні моменти
4. 2009-2013: MakerBot та Thingiverse
5. 2011-2016: Ажіотаж на Kickstarter
6. 2018: Рік китайських 3D-принтерів
7. Західні інновації та китайське виробництво
8. 2021: Voron, Prusa XL, E3D Revo
9. 2022: Злиття MakerBot та Ultimaker, X1 від Bambu Lab
10. Де можна придбати 3D-принтер?

Початок

Минуле 3D-принтера сягає далеких десятиліть ХХ століття, коли перші наукові та інженерні дослідження стали помітними кроками у напрямку перетворення цифрових концепцій у фізичні об'єкти. Однак історія цих пристроїв почала набувати конкретних контурів у 1980-х роках, коли Чарльз Халл, винахідник та інженер, представив світу концепцію стереолітографії. Його робота в галузі фотополімеризації відчинила двері до нового методу створення тривимірних об'єктів, який послужив основою для майбутнього розвитку 3D-принтерів. Цей проривний момент став відправною точкою у захоплюючій подорожі, що призвела до революційного розвитку друку.

Шлях до першого 3D-об'єкту

1980-ті роки стали важливим періодом в історії розвитку тривимірного друку, коли ідеї та концепції почали набувати матеріальних форм. Стереолітографія, запропонована Чарльзом Халлом в 1983 році, була віхою, яка відзначає початок шляху до першого 3D-об'єкту. Халл запропонував метод, заснований на використанні світлочутливих полімерів, які тверділи під впливом лазерного випромінювання, формуючи тривимірні структури. Цей метод відкрив нові обрії для можливості створення фізичних об'єктів із цифрових моделей. Протягом 1980-х років інженери та вчені покращували та адаптували цей підхід, удосконалюючи процеси та матеріали. Експерименти з новими технологіями тривали, а кожен етап розробки наближав світ до моменту, коли 3D-друк стане доступною реальністю. Цей період історії є фундаментом, у якому у наступні десятиліття будувався вражаючий прогрес у сфері тривимірних технологій.

Революційні моменти

Рубіж століть приніс із собою справжні революційні моменти, коли ця технологія вийшла за межі лабораторій і стала доступною для широкої публіки. На початку 2000-х років з'явилися перші комерційні 3D-принтери, надавши можливість підприємствам та навіть окремим творчим особам втілювати свої ідеї у реальні об'єкти. Ці ранні пристрої, незважаючи на свою обмежену функціональність у порівнянні з сучасними аналогами, створили основу для того, щоб тривимірний друк став доступнішим і поширенішим. Розробки таких компаній, як Stratasys та 3D Systems, внесли істотний внесок у розвиток технології та стимулювали інтерес до її можливостей у різних галузях, від медицини до аерокосмічної промисловості. Таким чином, рубіж століть ознаменувався стрімким розквітом 3D-друку та його поступовим впровадженням у різні сфери людської діяльності.

2009-2013: MakerBot та Thingiverse

Американська компанія MakerBot на початку 2009 року була основною рушійною силою спільноти 3D-друку з відкритим вихідним кодом. Також вона керує Thingiverse, основним сховищем безкоштовних моделей та дизайнів для тривимірного друку. Незабаром після покупки Stratasys (2013 р.) MakerBot відмовився від принципу відкритого вихідного коду, в той час як Thingiverse з тих пір намагався залишатися функціональним (2019 р.).

2011-2016: Ажіотаж на Kickstarter

Зі закінченням терміну дії патентів, що належать Stratasys та іншим компаніям (2009 р.), почався сплеск 3D-принтерів на базі Kickstarter. Машини вартістю менше 1000 доларів США стали широко доступними, але також сталося багато збоїв та випадків простого шахрайства. Printrbot розпочинався як Kickstarter і протягом кількох років процвітав як американська компанія з виробництва 3D-принтерів. У той час машини вартістю менше 100 доларів США, такі як MakiBox, металевий Eventorbot або Buccaneer, зазнавали невдачі на різних етапах.

2018: Рік китайських 3D-принтерів

У 2016-2018 роках китайські виробники (Geeetech, Creality, Anycubic, FLSUN, TEVO, CTC та ін.) почали розробляти машини, подібні до Prusa i3, і компанії швидкими темпами копіювали деталі та покращення один одного. В результаті багато невеликих американських підприємств, таких як Printrbot, які зробили значний внесок у рух відкритого вихідного коду, назавжди зачинили двері (2018 р.). Великим переломним моментом став Ender 3 виробництва Creality за ціною 150-200 доларів США, що забезпечує чудову якість друку з вартістю, з якою було важко конкурувати будь-кому. Примітно, що Creality повністю відкрила вихідний код Ender 3, оскільки спільнота Open Source посилила тиск на китайських виробників, які щомісяця випускали нову Prusa i3 (наприклад, інші обсяги збирання, невеликі покращення екструдерів тощо) ще у 2018/2019 році.

Західні інновації та китайське виробництво

В останні роки (2010-2019) стало очевидним, що справжні інновації все ще залишаються на заході: чеська компанія Prusa Research, датська RepRap.me з Diamond Hotend, британська E3D, або американська Slice Engineering з їхніми хотендами та технологією екструдера. Також варто згадати китайського виробника, який копіював розробки із закритим та відкритим вихідним кодом та продавав їх за невелику частину ціни, як у початкових винахідників. Найчастіше вони намагалися спростити конструкцію хотендів та погіршити важливі характеристики.

Як уже зазначалося, Creality, один із найбільших китайських виробників 3D-принтерів. Він почав адаптуватися та приєднатися до руху обладнання з відкритим вихідним кодом, випустивши вихідні файли Ender 3 та отримавши належну сертифікацію. Наприкінці 2020 року Creality анонсувала стрічковий принтер під назвою CR-30, також відомий як 3DPrintMill. Це машина результат співпраці з Наомі Ву та визнання всіх попередніх досліджень таких розробників, як Білл Стіл та Карл Браун.

2021: Voron, Prusa XL, E3D Revo

Група Maker розробила різні 3D-принтери під брендом Voron Design, які завоювали популярність у спільноті Maker:

• CoreXY (Voron 0.x, 2.x, Trident) або CoreXZ (Voron Switchwire)
• Міцна та продумана конструкція рами
• Налаштований на надійний та швидкий друк
• Належним чином документовано (моделі CAD, специфікація матеріалів)
• Повністю відкритий вихідний код
• Немає комерційного інтерфейсу

Принтери Voron стали відомі у 2021 році та широко адаптовані серед людей, які хотіли створювати свої власні принтери.

Різні досвідчені виробники налаштовували конструкцію принтера на дуже швидкий друк, високу швидкість руху та прискорення, щоб досягти результату менш ніж за 10 хвилин із прийнятною якістю. На виставці Formnext 2021 (листопад 2021 р.) компанія Prusa Research анонсувала Prusa XL, CoreXY з кубічною рамкою та цікавими функціями:

• Здатність визначати засмічення сопла побічно шляхом вимірювання вигину друкувальної головки за допомогою тензодатчика
• Автоматичне вирівнювання здійснюється механічно за допомогою того ж таки тензодатчика
• Кілька зон нагріву на робочій пластині (підігрів лише там, де знаходиться деталь)
• Робота з кількома матеріалами з додатковим пристроєм зміни інструменту
• Складна шторка для підтримки більш регульованої температури повітря всередині принтера
• Обсяг збирання 360x360x360 мм

Також восени 2021 року E3D анонсувала нове покоління друкувальних головок Revo:

• Ручна (де)монтаж друкувальної голівки без інструментів
• Сопло та терморозрив у поєднанні
• Пружний натяг термопатрона з соплом
• Частково запатентований

2022: Злиття MakerBot та Ultimaker, X1 від Bambu Lab

У травні 2022 MakerBot, власник Thingiverse і частина Stratasys, оголосив разом з Ultimaker про злиття. Цього місяця відбулася ще одна важлива подія: Bambu Lab, заснована колишніми співробітниками DJI (дрони), останні два роки працювала над новим принтером під назвою «X1». Він має наступні функції:

• Швидкий друк зі швидкістю 400 мм/с із прискоренням від 10 000 до 20 000 м/с2
• Автоматичне вирівнювання (без ручного калібрування)
• Автоматичне налаштування підвищення тиску за допомогою датчика LiDAR
• Аналіз першого шару за допомогою датчика LiDAR, вимірювання висоти та ширини екструзії
• Відеоаналіз невдалих відбитків за допомогою вбудованої камери та штучного інтелекту
• Кілька матеріалів (до 16 котушок/матеріалів)
• Виділений слайсер (з відкритим кодом пізніше)

Єдиним недоліком є досить помірний обсяг збирання (256x256x256 мм).

Де можна придбати 3D-принтер?

Магазин Артлайн пропонує унікальну можливість втілити ідеї за допомогою високотехнологічних 3D-принтерів. Тут вас зустрінуть професіонали, готові надати кваліфіковану допомогу в підборі пристрою, що відповідає потребам.

м. Київ, вул. Кирилівська, 104

• (080) 033-10-06
• (044) 338-10-06
• (066) 356-10-01
• (097) 356-10-01
• (063) 356-10-01

info@artline.ua