Historie 3D tisku…

 

Nejstarší technologie 3D tisku se poprvé objevila koncem osmdesátých let, kdy byla nazývána technologií Rapid Prototyping (RP). Je to proto, že procesy byly původně koncipovány jako rychlá a nákladově efektivnější metoda pro vytváření prototypů pro vývoj průmyslových produktů. Pro zajímavost, první patentovou přihlášku pro technologii RP podal v květnu 1980 dr. Kodama v Japonsku. Bohužel dr. Kodama nedodal úplnou patentovou specifikaci před koncem ročního termínu po podání žádosti. Velmi zvláštní vzhledem k tomu, že byl patentovým právníkem. Skutečný počátek 3D tisku však lze vysledovat od roku 1986, kdy byl vydán první patent pro stereolitografický přístroj (SLA). Tento patent patřil Charlesi (Chuckovi) Hullovi, který poprvé představil svůj SLA přístroj v roce 1983. Hull později založil společnost 3D Systems Corporation – jedna z největších a dodnes nejplodnějších organizací působících v odvětví 3D tisku.

V průběhu těchto let se objevily i další technologie 3d tisku, kupříkladu částicová výroba BPM (Ballistic Particle Manufacturing), původně patentovaná Williamem Mastersem, LOM (Laminated Object Manufacturing) původně patentovaná Michaelem Feyginem, Solid Grounding Curing (SGC) původně patentovaná Itzchakem Pomerantzem, trojrozměrný tisk (3DP), původně patentovaný Emanuel Sachsem. A tak se začátek devadesátých let stal svědkem rostoucího počtu konkurenčních společností na trhu RP. Dodnes ale zůstávají pouze tři originály – 3D Systems, EOS a Stratasys.

Během devadesátých let a na počátku roku 2000 se nadále zavádělo množství nových technologií, které se stále zaměřovaly výhradně na průmyslové aplikace. A přestože stále převažovaly procesy pro prototypové aplikace, výzkum a vývoj se ubíral i směrem k technologiím pro specifické nástroje a přímé výrobní aplikace. Tím vznikla nová terminologie, jmenovitě Rapid Tooling (RT), Rapid Casting (RC) a Rapid Manufacturing (RM).

Co se týče obchodních operací, v roce 1996 byla založena společnost Sanders Prototype (později Solidscape) a společnost ZCorporation. V roce 1997 pak společnost Arcam, o rok později společnost Object Geometries. MCP Technologies představila technologii SLM v roce 2000, EnvisionTec byl založen v roce 2002 a ExOne v roce 2005 jako oddělení společnosti Extrude Hone Corporation. Společnost Sciaky Inc byla průkopníkem svého vlastního aditivního procesu založeného na patentované technologii svařování elektronovým paprskem. Všechny tyto společnosti přispěly k zvětšování řad západních společností působících na globálním trhu. Rozvinula se také terminologie výrobních aplikací s přijatým zastřešujícím termínem pro všechny procesy – aditivní výroba (AM). Zejména na východní polokouli probíhalo mnoho paralelních vývojů. Tyto technologie, přestože byly samy o sobě významné a zaznamenaly určitý místní úspěch, neměly v té době skutečný dopad na světový trh.

V období mezi léty 2000 až 2009 začal sektor vykazovat známky jakési diverzifikace se dvěma specifickými oblastmi důrazu, které jsou až dnes jasněji definovány. Za prvé, byl high end 3D tisk stále velmi drahý systém, který byl zaměřen na výrobu dílů pro velmi hodnotné a složité součásti. Tento trend stále pokračuje a výsledky jsou viditelné ve výrobních aplikacích v odvětvích letectví, automobilového průmyslu, lékařství a jemných šperků. Mnoho z nich ale stále zůstává za zavřenými dveřmi. Za druhé, se někteří výrobci 3D tiskáren vyvíjeli jako „koncepční modeláři“, jak byli v té době nazýváni. Konkrétně se jednalo o 3D tiskárny, které se zaměřily na zdokonalení koncepčního vývoje funkčních prototypů, které byly vyvíjeny speciálně jako nízkonákladové, uživatelsky přístupné systémy vhodné pro menší výrobce. Předchůdci dnešních stolních tiskáren avšak systémy byly stále spíše průmyslové.

Při pohledu zpět to byl takzvaný klid před bouří.

Na druhém konci trhu s 3D tiskárnami, které jsou dnes považovány za střední segmenty – se objevila cenová válka spolu s přírůstkovými zlepšeními v přesnosti tisku, rychlosti a materiálech.

V roce 2007 se na trhu objevila první tiskárna pod 10 000 dolarů od společnosti 3D Systems. Nikdy se však nesetkala s úspěchem, který jí byl souzen. Na vině byl částečně samotný systém, ale také další vlivy na trhu. Svatý grál v té době měla získat 3D tiskárna pod 5000 dolarů – to bylo viděno mnoha zasvěcenými osobami a uživateli jako klíčové k otevření technologie 3D tisku pro mnohem širší publikum. Po většinu tohoto roku byl očekáván příchod Desktop Factory – kterou mnozí označovali jako naplnění tohoto svatého grálu. K uskutečnění nedošlo, protože organizace selhala při přípravě. Společnost Desktop Factory a její leader Cathy Lewis byly společně s IP získány společností 3D Systems a v roce 2008 všechny zmizely. Jak se později ukázalo, rok 2007 byl skutečně zlomovým rokem, který zpřístupnil 3D technologii tisku, i když si to někteří lidé uvědomili až v době, kdy se stal základním kamenem fenomén RepRap. Doktor Bowyer počítal s konceptem open source RepRap, samoreprodukční 3D tiskárny již v roce 2004 a jeho myšlenka byla v následujících letech těžce vydřena jeho týmem v Bath. Nejznámější byli Vik Oliver a Rhys Jones, kteří vyvinuli koncept až po pracovní prototypy 3D tiskárny. Rok 2007 byl počátečním výstřelem a tento embryonální, open source 3D tisk začal získávat na oblíbenosti.

Teprve v lednu 2009 byla nabídnuta k prodeji první komerčně dostupná 3D tiskárna – ve formě kitu a na základě konceptu RepRap. Byla to tiskárna BfB RapMan 3D. V dubnu téhož roku těsně následovala společnost Makerbot Industries, jejíž zakladatelé se intenzivně podíleli na vývoji společnosti RepRap, dokud se po rozsáhlých investicích neodklonili od filozofie open source. Od roku 2009 se objevilo velké množství podobných tiskáren a nadále se tak děje. Zajímavý kontrast spočívá v tom, že zatímco fenomén RepRap vyvolal zcela nový sektor komerčních 3D tiskáren, komunita RepRap se věnuje vývoji open source pro 3D tisk a udržování komercializace.

Rok 2012 byl rokem, kdy na trh vstoupily alternativní 3D tiskárny. Jako první přišel v červnu B9Creator (využívající technologii DLP), v prosinci následoval Form 1 (využívající stereolitografii). Oba byly spuštěny prostřednictvím startupového systému Kickstarter – a obě se těšily obrovskému úspěchu.

V důsledku rozdílů trhů, významných pokroků na průmyslové úrovni, dramatickým nárůstem povědomí a přírůstkem v rostoucím výrobním pohybu byl rok 2012 rovněž rokem, kdy se této technologii věnovalo mnoho různých mediálních kanálů. Rok 2013 byl rokem významného růstu a konsolidace. Jedním z nejvýznamnějších kroků byla akvizice společnosti Makerbot společností Stratasys.

Označením průmyslová revoluce, kterou nelze popřít, je dopad 3D tisku na průmyslový sektor a obrovský potenciál, který 3D tisk demonstruje pro budoucnost spotřebitelů. Do jaké podoby se však tento potenciál bude dále vyvíjet?

Diskuze

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Přejít nahoru