3D Baskı Tarihi ve Gelişimi – Her şey nasıl başladı
3D baskının tarihi düşündüğümüzden daha eskidir. 19. yüzyıla kadar uzanıyor. threedom sizi bir cinayet de dahil olmak üzere zamanda bir yolculuğa çıkarıyor.
Evet, gerçekten!
19. yüzyıl: Düşünülenden daha erken başlangıçlar
1859: François Willème ilk 3D tarayıcıyı icat etti
Paris'ten Fransız heykeltıraş/fotoğrafçı François Willème, fotogrametrinin öncüsü olan dünyanın ilk 3D tarayıcısını tanıtıyor. Pantografi yardımıyla 3 boyutlu bir model oluşturmak için bir nesneyi 4 kamera ile çeşitli açılardan fotoğrafladı.
Mucidin kendisi, 1864 yılında Birleşik Devletler Patent Ofisi'ne sunduğu patent şartnamesinde, sürecinin vasıfsız insanların bile canlı veya cansız modellerden heykeller yaratmasına olanak sağladığını belirtmektedir. Ona göre bu, geleneksel yöntemlere göre daha yüksek bir hızda ve daha düşük bir maliyetle yapılıyor. Ayrıca, yönteminin orijinalinden daha küçük veya daha büyük nesneler de üretebileceğini yazıyor.
Patent US43822A – Heykellerin Fotoğraflanması – Heykellerin Fotoğraflanması
François Willème Fotoğraf Heykelini İcat Etti: Erken Dönem 3D Görüntüleme
1892: Jospeh E. Blanther: Asker, Şövalye, Hayalperest, Düzenbaz, Katil ve sonra Öğretmen?
1892 yılında, Avusturya doğumlu Joseph E. Blanther, kabartma haritalar oluşturmak için bir yöntem icat etti. Bunlar, balmumu plakaların lamine edilmesi ve daha sonra üst üste yapıştırılarak balmumu plakalardan şeklin kesilmesiyle oluşturuldu. Böylece, bugün 3D baskıda olduğu gibi, katman katman bir 3D harita oluşturuldu.
Ne yazık ki, icadı istenen başarıyı getirmiş gibi görünmüyor. Ama yine de büyük yaşadı. “Yaşam tarzını” zengin kadınlar ve dullarla kurduğu “arkadaşlıklar” üzerinden finanse etmiştir. Bir vizyoner olarak hayatı muhtemelen ortaklarından birini evinde öldürdüğü anda sona erdi.
Ancak iki yıl sonra, bir adamın küçük bir Teksas kasabasındaki şerif karakolunda resmini görüp onu tanıması üzerine yakalanmıştır. Joseph artık Koppearl adlı bir yerde öğretmenlik yapıyordu ve adını Archibald Forbes olarak değiştirmişti. Gerçek kimliği ortaya çıktıktan ve yakalandıktan sonra hücresinde zehirli bir kokteylle kendini öldürdü. Anlaşılan yakalanmak için hazırlıklıydı ve zehri şapkasına saklamıştı.
Patent US473901A – Kontur kabartma haritalarının imalatı – Kabartma haritalarının imalatı
Sacramento Daily Union, Cilt 91, Sayı 87, 24 Mayıs 1896 tarihli cinayet davasıyla ilgili gazete makalesi.
Şövalye Düşüyor: Bayan Langfeldt Cinayeti, 1896, San Francisco
20. yüzyıl: 3D Baskı Yüzyılı (şimdiye kadar)
Araştırmaya göre, 3D baskı başlangıçta 20. yüzyılda uzun bir kuraklık dönemi yaşadı. Kabartma haritaların icadından sonra, başlangıçta teknolojide yenilikçi bir gelişme kaydedilmemiştir (03/2020 itibariyle – ancak belki bir şeyler bulmak için hala burada araştırma yapıyorum).
Burada itiraf etmeliyim ki Chuck Hull'ı uzun bir süre 3D baskının mucidi olarak tanımladım. Bu nedenle blogda yer alan bazı metinleri bu doğrultuda değiştireceğim. Göreceğiniz gibi, aslında ortada bir mucit yoktur, çünkü tarihteki farklı dönemeçler, daha önceki bazı icatların Chuck Hull'un patentinden önce gerekli kabulü görmediği anlamına gelmektedir.
1980: Hideo Kodama (SLA)
Japonya'daki Nagoya Belediyesi Endüstriyel Araştırma Enstitüsü'nden Dr. Hideo Kodama, lazer ışını kullanarak sıvıları kürleme prensibini ele alan ilk araştırmacılardan biriydi. Bu konudaki patentini 1980 gibi erken bir tarihte JPS56144478A numarasıyla dosyaladı. Patent başvurusunda prensibi şu şekilde tanımlamıştır:
“Bir fıçı fotopolimer malzeme UV ışığına maruz bırakılır. Bu ışık fıçıdaki malzemeyi sertleştirerek katman katman bir model oluşturuyor.”
Stereolitografi de bu sürece göre çalışır. Ne yazık ki, patentinin finansmanıyla ilgili sorunlar yaşadı ve başvurudan sonraki bir yıllık süre içinde patentini tam olarak tescil ettiremedi.
Daha fazlasını öğrenin: Hideo Kodama – İlk SLA yazıcıyı o mu icat etti?
1984: Alain le Méhauté, Olivier de Witte ve Jean-Claude André (SLA)
Alain le Méhauté fraktal geometrileri araştırıyordu ve şüpheci meslektaşlarına denklemlerinin doğru olduğunu kanıtlamak için bir yol arıyordu. Bu nedenle, hesapladığı nesneleri plastik olarak da gösterebileceği bir yöntem araştırdı.
Böylece Olivier de Witte ve Jean-Claude André ile yapılan birkaç tartışma, sıvıları ışıkla ışınlandıklarında sertleştiren bir cihaz fikriyle sonuçlandı. İlk baskı nesnesi spiral bir merdivendi. Amerikalı Chuck Hull ‘dan üç hafta önce stereolitografi süreci için patent başvurusunda bulundular. 1986 yılında Fransız patenti alındı ve stereolitografi adı tarihe geçti. En azından bizim tarafımızdan bilinen.STL dosya uzantısı tarafından.
Fark edilmeyen potansiyel yanlış kararlara yol açıyor
Ancak buluşları umdukları desteği bulamadı. Çalıştıkları enstitü bu üründe herhangi bir pazarlama potansiyeli görmedi ve bu da pazara hazır bir ürün üretmek için daha fazla fon sağlanamayacağı anlamına geliyordu. Enstitü, buluşu bir 3D Printer olarak değil, karmaşık geometrilerin ve denklemlerin plastik olarak uygulanmasına yönelik bir makine olarak görüyordu.
Daha fazlasını öğrenin: Fransızlar stereolitografiyi icat etti ama kimse umursamadı…
1984: Chuck W. Hull (SLA)
1980'lerin başında Chuck W. Hull, masalara sağlam bir plastik yüzey kazandırmak ve masa örtülerini, zemin kaplamalarını ve benzerlerini onarmak için UV ışığı kullanan küçük bir şirkette çalışıyordu. Bu Chuck'ı o kadar etkiledi ki akşamlarını ve hafta sonlarını şirketinin ona sağladığı küçük laboratuvarda geçirdi.
Fotopolimerlerin UV ışığı altındaki davranışlarını araştırıyordu ve bir gece onunla gerçek bir nesne yapmak için en uygun ayarları buldu. 1984 yılında stereolitografi için patentini tescil ettirdi ve 1986 yılında artık dünya çapında tanınan bir şirket olan 3D Systems‘i kurdu.
Daha fazlasını öğrenin: Chuck Hull
1987: Carl R. Deckard (SLS)
Carl R. Deckard 1980'lerde Teksas Üniversitesi'nde makine mühendisliği öğrencisiydi ve aynı zamanda petrol üretimi için ürünler üreten TRW Mission şirketinde çalışıyordu. Üretim makineleri son teknolojiydi ve CAD zaten kullanılıyordu. Ancak Carl'ın bakış açısına göre, çok fazla döküm ve dolayısıyla kalıp kullanılmaya devam ediyordu.
Kalıp olmadan nesne üretebilme fikrini hayata geçirmek için birkaç yıl çalıştı. Üniversite, çalışmasının potansiyelini fark etti ve böylece yüksek lisans ve ardından doktora öğrencisi olarak kendini teknolojisini geliştirmeye adayabildi.
Üniversitenin sevdiği bir patent
Seçici lazer sinterleme (SLS) için patent 1987 yılında alınmış ve 1989 yılında verilmiştir. Dış şirketler teknolojiyi lisanslayarak Teksas Üniversitesi'ne birkaç yıl boyunca tüm patentleri arasında en yüksek patent gelirini kazandırdı.
Carl R. Deckard ne yazık ki 23 Aralık 2019 tarihinde vefat etmiştir.
Daha fazlasını öğrenin: Carl R. Deckard – Seçici lazer sinterlemenin mucidi
1989: Steven Scott Crump (FDM)
Makine mühendisi Steven Scott Crump, iki yaşındaki kızı için oyuncak bir kurbağa yapmak istediğinde, bunu 3D nesneler yaratacak bir makine fikriyle birleştirdi. Böylece evinin mutfağında balmumu ile plastiği karıştırmaya başladı.
Başarılı bir hikayenin başlangıç noktası olarak sıcak tutkal tabancası
Sıcak tutkal tabancasıyla 3 boyutlu nesneler üretmeyi başardı. Rivayete göre, kurbağa gerçek bir kurbağadan çok erimiş plastiğe benziyordu. Zamanla, üretimi otomatikleştirmek için sıcak tutkal tabancasını XYZ eksenleri olan bir aparata bağlama fikrini ortaya attı.
Fused Deposition Modelling'i (FDM) icat etti ve 1989 yılında bu sürecin patentini aldı. 1992 yılında ilk tam işlevsel FDM yazıcı piyasaya çıktı. Eşi Lisa ile birlikte bugün hala yönetim kurulunda yer aldığı Stratasys şirketini kurdu.
Daha fazlasını öğrenin: S. Scott Crump – FDM sürecinin mucidi
➡ Devam edecek…
Sana bir tavsiye daha: