Chuck Hull如何发明3D打印


3D打印起源于1983年-比人们开始大规模使用万维网要早得多。 但是,互联网早已成为日常生活的一部分,而附加技术仍不能被广泛使用。

同时,3D打印的发明者Chuck Hull认为我们已经度过了炒作期,并且现在才开始了解技术应用的实际领域。 这篇文章是关于查克(查尔斯)赫尔如何在小型杂物间发明并获得专利的激光立体光刻技术,以及他现在如何评估其发明​​的。

剧透:像工业机器人一样,汽车工业极大地帮助了3D打印的发展。

工作台和原型制作


一切始于80年代。 然后查克(Chuck)在加州的紫外线产品部门担任技术员。 该公司生产用于台面的UV固化树脂。 毫无疑问,它的工作速度很高-花了几个月的时间开发和测试甚至很小的细节。 Chuck负责组织生产过程的职责包括原型制作。 发明人正在寻找一种可以使他加快处理速度的方法。

他的想法之一是涂上几百层塑料,并使用紫外线使它们具有一定的形状。 事实证明,创建原型相对便宜且快速。 有了这个主意,他进入了UVP领导层。 当然,查克不允许在工作时间内进行发明-但他们分配了场所和设备。

经过一年的加班,发明人创造了电解质3D打印机的第一个原型。 他研究过一种光敏聚合物-一种在紫外线的作用下可以从液态变为固态的物质。 赫尔学会了编写代码,对打印机进行编程,以制作特定的几何形状的原型。 第一个3D打印物体是一个小的塑料杯。


第一台3D SLA-1打印机

“穿好衣服,马上去实验室”


发现的那天晚上,永远铭刻在查克的妻子安托瓦内特·赫尔(Antoinette Hull)的记忆中。 在接受《电讯报》采访时她甚至称确切时间为1983年3月9日,星期三20:39。

她说:“那天晚上我在家,当电话响了时,我不得不看时钟。” “我已经穿着睡衣准备睡觉了,但查克仍在工作。”

“穿上衣服,马上去实验室,”查克在电话中说。 她上了车,到达实验室-紫外线产品分配给赫尔进行研究的一个小房间。

在其中,Antoinette看到了世界上第一个3D打印的对象。 “他手里拿着这个奇怪的细节,他说他做到了,世界将永远不一样。 那天晚上,我知道他取得了巨大成就。”


查克·赫尔(Chuck Hull)和他的妻子

查克工作的公司没有资金来资助发展。 他回忆说:“我在86年获得了3D打印机的专利。 因此,我来​​到公司负责人说:“我们需要为此寻找商业应用。” 他回答:“当然,但我们负担不起。” 我别无选择,所以我决定创建自己的公司。 这是3D Systems的开始。” 他公司的首批客户是通用汽车和梅赛德斯·奔驰。

该公司仍在工作。 查克(Chuck)也已经79岁了。 他在接受 CNN 采访时曾说:“我的工作太有趣了,不能放弃。” 他还报道了更多细节:“在90年代后期,我真的退休了。 一位新领导来到我家,大约三个月后,他打电话给我说:“查克,一切都不好。 您可以回来帮助解决一些技术问题吗?” 从那时起,我再次去过那里,继续做有趣的事情。”

3D Systems现在专注于可编程注塑系统,该系统无需首先设计模具就可以打印对象。 除了在3D Systems工作外,Chuck还在会议上演讲和讲话。 例如,他成为去年ASME(国际机械工程大会)的主要发言人之一。

查克·赫尔(Chuck Hull)仍然是一个谦虚的人。 2014年,欧洲专利局授予他最佳欧洲以外发明家奖。 他对此只回答:“我很高兴得到我的功绩的认可。 我努力工作,这是我下一步要做的。”

他很少与媒体交流。 以下是他接受“ 工业周刊”采访的几次采访之一。 是2013年,但尚未完全翻译成俄文。 在其中,查克·霍尔(Chuck Hall)讲述了自己如何长时间不相信自己的发明在商业上取得成功,以及他是否能够与传统生产竞争。

您在1983年发明了立体光刻技术。 30年后,增材制造市场开始快速增长。 在人们看来,这是一种新现象。 您如何看待这种繁荣? 开始为时已晚吗?

当我们第一次开始3D打印时,很长一段时间我都无法想象它会如此流行。

在我看来,这条道路将花费大约25年,甚至更长的时间。 这是所有发明的故事。 您发明了3D打印机之类的东西并没有发生,大量的客户立即开始在您家门口爆满。 了解您的发明及其改进方法需要花费大量时间。

3D打印并不容易。 您会看到完成的设备。 您认为使用它很容易,但事实并非如此。 3D Systems的第一台打印机已经完善了10年。 在这段时间里,我们设法从构思到最终设备在工业领域的体现。

但是最近几年让我感到惊讶。 人们意识到3D打印是一个普遍的领域,这一事实当然令人惊讶。

您什么时候有了创建3D打印的想法? 您如何提出立体光刻的方法?

我最初是一名设计工程师。 我们参与的新型塑料注塑件的开发过程非常费力且昂贵。 首先,您开发了零件的外观,制作了图纸,并与为塑料零件制造模具的工具制造商讨论了所有内容。 然后将此表格发送给制造备件的铸造厂。 整个过程耗时6-8周。

制造过程花费了很多时间,除了最初的零件从来都不是完美的。 她不得不重做它并重新开始生产周期。 在您收到可以测试的零件之前,已经过去了许多个月。

自然,我们尝试对此做一些事情。

我决定检查是否可以提出一种方法,以更快地获得第一部分,以便所有重复的周期都可以进行,然后迅速获得最终版本以进行生产。

我审阅了一些不起作用的想法,然后得出了最终成为立体光刻的想法。 1983年3月9日,我使用这种方法制作了第一部分。

然后您申请了1986年获得的专利,并成为3D Systems的共同创始人。 但是谁是您的客户? 在这样的早期阶段,是否有任何行业看到潜力?

当我们刚成立公司时,我们立即派出“侦察员”来了解行业是否有任何兴趣。 他是。 实际上,对原型的兴趣很大,主要来自汽车方面的关注。

当时的汽车公司试图生产高品质的汽车。 当时美国的担忧相当缓慢。 他们无法迅速发布新车型,并且在全球竞争中生产质量正在下降。

因此,他们对任何可以改善这种状况的技术都怀有极大的兴趣。 我们立即开始朝这个方向发展,为汽车行业开发技术。 不久之后,许多制造商采取了同样的方法。

同样在那些年中,我们开发了金属零件的原型制作方法。 我们的技术被认为可以替代传统的失蜡铸造,这是塑料零件原型制作的第一个主要分支。

我们称这种发达的方法Quick Cast。 他允许从各种合金中快速倒出金属零件,现在仍在使用。 主要在航空航天及相关行业。

现在,制造商和客户已经意识到3D打印的全部价值,接下来会发生什么? 她将能够与传统作品竞争吗?

我不是未来主义者,也没有算命先生的水晶球-我不知道接下来会发生什么。 但是我知道,只要有足够的聪明人在做某事,那总会变得更好。

现在,附加技术的主要优点是微调和能够处理复杂设计的能力。 如果您在生产过程中需要大量零件或需要具有许多不同参数的零件,则3D打印可以派上用场。

医疗用途对于3D打印是很自然的,因为所有物体都是不同的。 例如,当您尝试为牙齿做某事时,此事对于不同的患者将有所不同。 膝盖和其他关节也是如此。

如果您正在展望3D打印的未来,那么这些零件可能是具有复杂形状和图案的零件,甚至是大量生产的零件。 3D打印的速度和经济效益正在不断提高。 这意味着她越来越有可能与传统作品竞争。

回顾过去的30年,如果不考虑技术本身,您将称自己为最大的成就是什么?

早在80年代至90年代,显然生产将逐渐离开该国。 这不仅适用于美国-每个人都去了廉价劳动力的国家。 我一直认为那很糟糕。 我认为,制造业应该是一项关键能力,特别是对于美国而言。 今天,该国的生产恢复与更高的技术能力相关。 我喜欢3D打印和数字制作对此做出的贡献。



10月12日至13日,我们将在莫斯科举行3D打印展览会,介绍增材技术和3D扫描。 她将连续第六。

这次,我们更改了格式,并专注于练习。 今年将没有会议-将有一个展览和一个演讲厅。 当然,将保留大师班,3D打印的对象画廊和3D笔绘图。

官方网站上查找详细信息和程序。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN420713/


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