A Evolução da Impressão 3D: Uma Linha do Tempo Abrangente

A impressão 3D é tecnologia de ponta. Sua história remonta ao início dos anos 1980. Dr. Hideo Kodama, um cientista japonês, é uma das mentes iniciais no desenvolvimento e história da impressão 3D. Ele solicitou a primeira patente em cura por feixe de laser.

Embora ele não tenha conseguido obter a patente, isso marcou o início de muitas invenções e trabalhos de desenvolvimento na história da impressão 3D. Outros cientistas deram o seu melhor entre 1980 a 1984, mas foram significativamente limitados devido à falta de financiamento.

O período entre 1984 a 1992 marcou progresso real no desenvolvimento da história da impressão 3D. Três tecnologias cruciais na história da impressão 3D, SLA, SLS e FDM, foram descobertas, levando à impressão 3D como a conhecemos hoje.

Você está cativado com as tecnologias de impressão 3D e se perguntando quando começou? Se você está procurando fatos sobre a história da impressão 3D, você está no lugar certo.

Compartilharemos as informações que você precisa sobre a história da impressão 3D, então leia este artigo até o fim.

Quando a Impressão 3D foi Inventada?

A história da impressão 3D e da tecnologia de impressão 3D, como tecnologia de manufatura aditiva, pode ser rastreada até o início dos anos 1980.

• Os Primeiros Inventores (1981-1984)

Dr. Hideo Kodama, um cientista japonês, tornou-se a primeira pessoa a solicitar direito de patente para cura de resina por feixe de laser, uma tecnologia associada à impressão 3D como a conhecemos hoje. O inventor japonês falhou em obter a patente, pois sua aplicação expirou no período estipulado de um ano devido à falta de fundos.

Primeiros Inventores na França

Ainda assim, cientistas continuaram a trabalhar na tecnologia de impressão 3D em evolução após o trabalho inicial feito por Hideo Kodama. Assim, a ideia de prototipagem rápida começou a tomar raiz.

Le Mehaute, um cientista francês trabalhando na Alcatel pesquisando peças de geometria fractal, queria produzir aquelas peças complicadas. Ele envolveu De Witte, que, como cientista, trabalhava com lasers. Ele sabia muito sobre monômeros líquidos e como eles podiam ser curados para sólidos usando um laser.

Os dois nobres cientistas levaram a ideia a Andre, que trabalhava com o Centro Francês de Pesquisa Científica (CNRS) na época. Ele comprou a ideia, mas o projeto colapsou porque o CNRS não o financiou.

Em 1984, o trio registrou uma patente mesmo assim. Os três pesquisadores abandonaram o projeto devido à falta de financiamento.

• A Invenção da Estereolitografia (1984-1988)

Em 1984, Charles Hull ficou muito frustrado com sua incapacidade de fazer peças pequenas e personalizadas. Ele trabalhava em uma empresa de fabricação de móveis e mesas. Então, ele sugeriu converter a luz UV da empresa para curar a resina fotossensível em um processo aditivo.

A empresa recompensou a iniciativa de Hull cedendo um pequeno laboratório para continuar sua pesquisa no processo.

Em 1986, Hull finalmente teve sucesso e solicitou sua patente denominando a tecnologia como "Estereolitografia". No mesmo ano, ele abriu uma empresa na Califórnia chamada 3D Systems. A 3D Systems continua sendo uma das líderes mundiais de mercado para tecnologias de impressão 3D até hoje.

• Uma Era de Inovações Rápidas (1988-1992)

Estereolitografia – SLA

O sucesso de Charles Hull e a subsequente aquisição de direito de patente sobre Estereolitografia heraldaram as aplicações de impressão 3D a começarem a usar a máquina SLA.

Seu sucesso viu duas diferentes tecnologias de impressão 3D seguirem em rápida sucessão.

Sinterização Seletiva a Laser – SLS

Outra descoberta vital de tecnologia de impressão 3D seguiu a introdução da Sinterização Seletiva a Laser em 1988 por Charles Hull. A Sinterização Seletiva a Laser é um processo de manufatura 3D que usa um laser poderoso para sinterizar material de impressão 3D em modelos 3D sólidos.

Carl Deckard, um estudante da Universidade do Texas, solicitou com sucesso as patentes SLS. A primeira impressora SLS de Deckard foi chamada Betsy, e a história a lembra por produzir apenas pequenos pedaços de plástico.

No entanto, esse não era o propósito principal dessas impressoras 3D. As impressoras 3D testaram a ideia de manufatura aditiva SLS. Essa descoberta provou ser um grande passo na direção certa na história da impressão 3D.

Modelagem por Deposição Fundida – FDM

A história da impressão 3D indica que quando a patente SLS aguardava aprovação, outra patente para tecnologia de manufatura aditiva 3D foi submetida ao Governo.

Curiosamente, a técnica de Modelagem por Deposição Fundida é a mais simples entre as tecnologias de impressoras 3D; foi a última a ser inventada.

Scott Crump, cofundador da Stratasys, uma empresa em 1989, solicitou com sucesso a patente. Até hoje, a empresa de Minnesota continua sendo uma das líderes de mercado em impressoras 3D de alta tecnologia na história da impressão 3D. A Stratasys Inc. recebeu a patente em 1992.

Quem Inventou a Impressão 3D?

O termo impressão 3D foi usado pela primeira vez no início dos anos 1980 para se referir ao processo de impressão 3D pelos primeiros inventores de tecnologia 3D.

A história da impressão 3D foca nos cientistas que inventaram a tecnologia e a tecnologia específica que desenvolveram. Algumas das tecnologias de história da impressão 3D são Prototipagem Rápida, Processo Aditivo, Estereolitografia, Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e Modelagem por Deposição Fundida.

Aqui está uma lista de inventores conhecidos na história da impressão 3D:

• Hideo Kodama

Dr. Hideo Kodama veio do Instituto de Pesquisa Municipal de Nagoya no Japão. Ele publicou um artigo explicando como modelos confiáveis são fabricados expondo fotos líquidas a polímeros de endurecimento através de raios ultravioleta.

A história da impressão 3D mostra que Dr. Kodama falhou em atender ao requisito de patente devido à falta de financiamento.

• Jean Claude Andre, Oliver de Witte e Alain Mehaute

Esta equipe de cientistas franceses foi a próxima na linha. Eles também perseguiram a impressão 3D e fizeram progresso notável. Sua contribuição significativa foi fazer objetos reais.

Eles também abandonaram o projeto por uma percepção de falta de viabilidade comercial.

• Charles Hull

A história credita Charles Hull como o inventor da tecnologia de impressão 3D porque ele foi a primeira pessoa a obter uma patente com sucesso. Ele desenvolveu a primeira impressora 3D de Estereolitografia, a SLA 1. Ele solicitou e recebeu uma patente do governo dos EUA.

Sua descoberta de usar luz UV concentrada e filamentos plásticos curáveis por UV para produzir peças tridimensionais a partir de um arquivo de computador permanece notável.

• Emmanuel M. Sachs, John S. Harggerty, Michael J. Chim e Paul A. Williams

Esta equipe de pesquisadores é creditada por inventar a impressão a jato de ligante (binder jetting). O jato de ligante usa impressão a jato de tinta para aplicar ligante adesivo para camadas de pó seletivamente com sucesso. Permanece a primeira tecnologia de impressora 3D que usa jato de tinta na história de modelos de impressão 3D.

Eles foram creditados com a inovação em sistemas 3D que permitiram impressão 3D com diferentes tipos de material como plástico, metal, areia e cerâmica.

• Scott Crump

Scott Crump é o pesquisador que inventou a impressora 3D que a maioria dos usuários de impressora 3D reconheceria facilmente hoje. Ele descobriu as técnicas de impressão 3D FDM. Esta técnica de impressão 3D permite que uma impressão 3D seja criada por pessoas usando materiais de impressão 3D. Você cria objetos 3D através da camada de filamentos quentes que saem do bico da impressora 3D e você tem que deixar esfriar.

Ele igualmente inventou o suporte destacável e solúvel que permite rebaixos e designs ocos no FDM.

• Carl Deckard

Ele inventou o uso de um feixe de laser para sinterizar minúsculas partículas de pó, camada por camada, para criar uma peça 3D substancial. Portanto, foi creditado por inventar a Sinterização Seletiva a Laser.

• Adrian Bowyer

Dr. Adrian Bowyer foi o mentor por trás da descoberta das impressoras 3D de código aberto que podem fabricar impressões 3D ou objetos a partir de seus componentes.

Onde a Primeira Impressora 3D foi Feita?

Em 1981, Dr. Hideo inventou as primeiras iterações documentadas de impressão 3D como as pessoas conhecem hoje em Município de Nagoya no Japão. No desenvolvimento de um sistema de prototipagem rápida, ele descobriu a abordagem camada por camada usada na fabricação de produtos 3D.

Embora ele não pudesse obter uma patente para seu trabalho, muitas pessoas o reconhecem como o inventor original da impressão 3D.

Impressão 3D no Final dos Anos 1980

A história da impressão 3D encontra sua base nos anos 1980. Aqui está um catálogo resumido dos eventos históricos da impressão 3D no final dos anos 1980.

• 1986

Após várias tentativas malsucedidas pelos pioneiros da impressão 3D no início dos anos 1980, Charles Hull assumiu o trabalho na Estereolitografia e o completou com sucesso. Ele mais tarde obteve sua patente para este trabalho maravilhoso.

• 1988

O ano de 1988 marcou a invenção das impressoras 3D SLA-1. A invenção da impressora 3D SLA-1 em 1988 foi seguida de perto pela descoberta da máquina SLS. Essas máquinas foram produzidas e levadas ao mercado de impressão 3D pela DTM Inc na fabricação de objetos 3D.

Quando a Impressão 3D Primeiro se Tornou Popular

A história da impressão 3D sugere que impressoras 3D e objetos impressos em 3D se tornaram populares desde sua criação nos anos 1980. A popularidade inicial das impressoras 3D foi entre várias indústrias, pois oferecia prototipagem rápida de produtos industriais.

A tecnologia era rápida e econômica, oferecendo um preço acessível a objetos e designs fabricados em 3D.

Quando você considera o crescimento da popularidade dos processos de manufatura aditiva 3D, você pode colocá-los em três categorias.

• Estágio de Infância: 1981-1999

Durante este período, a tecnologia 3D e seus produtos ou modelos 3D estavam no estágio de infância. Apenas algumas indústrias conheciam métodos de impressão 3D e impressoras 3D.

• Estágio de Adolescência: 1999-2010

1999-2010 se encaixa na conta do estágio de adolescência na história da impressão 3D.

A popularidade dos processos de impressão 3D ganhou impulso e foi aplicada na maioria das indústrias e profissões.

Mas muito trabalho ainda estava em andamento para melhorar a nova tecnologia.

• Estágio Adulto: 2011 até Hoje [Na História da Impressão 3D]

Sem dúvida, a inovação coberta nos tempos recentes agrega valor à tecnologia 3D. Por exemplo, uma empresa 3D Systems fornece soluções de impressão 3D tridimensionais para pessoas.

Seus serviços de impressão 3D de última geração a endeusaram aos entusiastas de impressão 3D.

O movimento de código aberto incentiva o uso de impressoras 3D, pois o protótipo Sanders provou em sua busca para obter liderança no uso de ferramentas CAD em casa e entre outros players da indústria.

Alguns dizem que a tecnologia 3D está atualmente no seu auge, enquanto outros afirmam que muito ainda virá da tecnologia de impressora 3D.

Conclusão

A história da impressão 3D mostra que pesquisadores continuam melhorando a tecnologia pouco a pouco ao longo dos anos, desde Dr. Hideo Kodama, que iniciou a tecnologia 3D, até Adrian Bowyer, o mentor por trás da progressão da tecnologia 3D de código aberto.

Players da indústria 3D acreditam que a tecnologia está longe de ser totalmente explorada, e o mundo deve esperar ver mais avanços nessa frente.