Các thuật ngữ và phương pháp

Thiết bị và vật liệu AM Trước đó đã được phát triển trong những năm 1980.[3] Năm 1981, Hideo Kodama của Viện Nghiên cứu Công nghiệp thành phố Nagoya phát minh 2:00 chế tạo các phương pháp của một mô hình bằng nhựa ba chiều với hình ảnh cứng polymer, nơi diện tích tiếp xúc với tia cực tím được kiểm soát bởi một mô hình lớp hay phát quang quét.[4][5] Sau đó, vào năm 1984, Chuck Hull của Công ty Cổ phần Hệ thống 3D,[6] đã phát triển một hệ thống nguyên mẫu dựa trên quá trình này được gọi là stereolithography, trong đó các lớp được bổ sung bằng cách chữa giấy nến với ánh sáng cực tím laser. Hull định nghĩa quá trình như một "hệ thống để tạo ra các đối tượng ba chiều bằng cách tạo ra một mô hình mặt cắt của các đối tượng được hình thành,"[7][8] nhưng điều này đã được đã được phát minh bởi Kodama. Đóng góp của Hull là việc thiết kế các định dạng STL (STereoLithography) tập tin được chấp nhận rộng rãi bởi các phần mềm in 3D cũng như các slicing và ấp ủ chiến lược kỹ thuật số phổ biến đến nhiều quá trình ngày hôm nay. Thuật ngữ in 3D ban đầu được gọi là quá trình sử dụng tiêu chuẩn và tùy chỉnh máy in phun đầu in. Các công nghệ được sử dụng bởi hầu hết các máy in 3D cho đến nay, đặc biệt là người nuôi cá và các mẫu được người tiêu dùng theo định hướng mô hình lắng đọng hợp nhất, một ứng dụng đặc biệt của nhựa đùn.

AM xử lý để thiêu kết kim loại hoặc tan chảy (như thiêu kết có chọn lọc tia laser, kim loại trực tiếp bằng laser thiêu kết, và chọn lọc tia laser nóng chảy) thường đi bằng tên riêng của mình trong năm 1980 và 1990. Gần như tất cả các sản kim loại tại thời điểm đó là do đúc, chế tạo, đóng dấu, và gia công; mặc dù rất nhiều tự động hóa được áp dụng cho những công nghệ (chẳng hạn như bằng robot hàn và CNC), ý tưởng về một công cụ hoặc đầu chuyển qua một phong bì công việc 3D chuyển một khối lượng của nguyên liệu thô thành một hình dạng mong muốn bằng lớp lớp được liên kết bởi hầu hết mọi người chỉ với quá trình loại bỏ kim loại (thay vì thêm nó), chẳng hạn như CNC phay, CNC EDM, và nhiều người khác. Nhưng AM-loại thiêu kết đã bắt đầu thách thức giả định đó. Vào giữa những năm 1990, các kỹ thuật mới cho vật liệu lắng đọng được phát triển tại Stanford và Đại học Carnegie Mellon, bao gồm microcasting[9] và vật liệu phun.[10] vật liệu hiến tế và hỗ trợ cũng đã trở nên phổ biến hơn, cho phép hình học đối tượng mới.[11]

Các thuật ngữ chung sản xuất phụ gia tăng tiền tệ rộng hơn trong các thập kỷ của những năm 2000[12] như các quá trình phụ khác nhau trưởng thành và nó trở nên rõ ràng rằng việc loại bỏ sớm bằng kim loại sẽ không còn là quá trình gia công kim loại chỉ được thực hiện theo đó loại điều khiển (một công cụ hoặc đầu di chuyển qua một phong bì công việc 3D chuyển một khối lượng của nguyên liệu vào một lớp hình dạng mong muốn của lớp). Đó là trong thập kỷ này mà hạn chế bớt để xuất hiện như là một retronym cho các gia đình lớn của quá trình gia công với việc cắt kim loại như là chủ đề phổ biến của họ. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, thuật ngữ in ấn 3D vẫn chỉ gọi những công nghệ polymer trong hầu hết tâm trí, và các hạn AM là likelier để được sử dụng trong bối cảnh kim loại so với những người say mê polymer / phun / stereolithography. Thuật ngữ trừ không thay thế được các hạn công, thay vì bổ sung nó khi một thuật ngữ bao hàm bất kỳ phương pháp loại bỏ là cần thiết.

Bởi những năm 2010 đầu năm, các từ ngữ in 3D và sản xuất phụ gia phát triển các giác quan, trong đó họ là đồng nghĩa thuật ngữ bao trùm cho tất cả các công nghệ AM. Mặc dù đây là một khởi hành từ trước đó về mặt kỹ thuật các giác quan của họ hẹp hơn, nó phản ánh một thực tế đơn giản mà các công nghệ chia sẻ tất cả các chủ đề chung của lớp tuần tự các tài liệu bổ sung / tham gia trong suốt một phong bì 3D làm việc dưới sự kiểm soát tự động. (Các điều khoản khác đã xuất hiện, mà thường được sử dụng như là từ đồng nghĩa AM (dù đôi khi hypernyms), đã sản xuất máy tính để bàn, sản xuất nhanh chóng [là người thừa kế sản xuất cấp hợp lý để tạo mẫu nhanh ], và sản xuất theo yêu cầu [mà vang trên -demand in theo nghĩa 2D in ].) The 2010s là những thập kỷ đầu tiên, trong đó bộ phận kim loại như khung cơ[13] và các loại hạt lớn[14] sẽ được phát triển (trước hoặc thay vì gia công) trong sản xuất công việc chứ không phải hơn obligately được gia công từ cổ phiếu thanh hoặc tấm.

Ứng dụng

Công nghệ AM thấy các ứng dụng bắt đầu từ những năm 1980 trong phát triển sản phẩm, dữ liệu trực quan, nhanh chóng tạo mẫu và sản xuất chuyên ngành. Mở rộng sang sản xuất (sản xuất công việc, sản xuất hàng loạt, và sản xuất phân phối) đã được phát triển trong những thập kỷ kể từ đó. Vai trò sản xuất công nghiệp trong kim loại công nghiệp[15] đạt được quy mô lớn lần đầu tiên trong những năm 2010 đầu năm. Kể từ đầu thế kỷ 21 đã có sự tăng trưởng lớn trong việc bán các máy AM, và giá đã giảm đáng kể.[16] Theo Wohlers Associates, một công ty, thị trường cho máy in và các dịch vụ 3D được trị giá $ 2200000000 trên toàn thế giới trong năm 2012, tăng 29% so với năm 2011.[17] Có nhiều ứng dụng cho công nghệ AM, bao gồm kiến trúc, xây dựng (AEC), thiết kế công nghiệp, ô tô, hàng không vũ trụ,[18] quân sự, kỹ thuật, công nghiệp nha khoa và y tế, công nghệ sinh học (con người thay thế mô), thời trang, giày dép, đồ trang sức, kính mắt, giáo dục, hệ thống thông tin địa lý, thực phẩm, và nhiều lĩnh vực khác.

Năm 2005, một người nuôi cá và nhà sử dụng thị trường mở rộng nhanh chóng được thành lập với việc khai trương các mã nguồn mở RepRap và Fab @ Home dự án. Hầu như tất cả các nhà sử dụng máy in 3D phát hành cập nhật có nguồn gốc kỹ thuật của họ trong các dự án trên sẽ RepRap và các sáng kiến phần mềm nguồn mở có liên quan.[19] Trong sản xuất phân tán, một nghiên cứu đã tìm thấy [ 20 ] rằng in 3D có thể trở thành một sản phẩm thị trường đại chúng cho phép người tiêu dùng để tiết kiệm tiền liên quan đến việc mua các vật dụng thông thường.[20][21] Ví dụ, thay vì đi đến một cửa hàng để mua một đối tượng thực hiện trong một nhà máy do tiêm đúc (chẳng hạn như một cốc đo hoặc phễu), một người thay thế có thể in nó ở nhà từ một mô hình 3D tải.