Co je 30 let staré, ale působí úplně nově? Věřte tomu nebo ne, je to 3D tisk. Ano, tato technologie je tu s námi už od dob Beegees. Pojďte se s námi krátce projít historií 3D tisku.

1981 až 1999: V roce 1981 zveřejnil Hideo Kodama z Nagojského městského průmyslového výzkumného ústavu svůj popis funkčního systému pro rychlou výrobu prototypů pomocí fotopolymerů (o těch se dozvíte více za chvíli). Pevný vytištěný model byl sestaven ve vrstvách, z nichž každá odpovídala řezu modelem, Hmm, říká vám to něco?“

Přeskočme o tři roky později, do roku 1984, kdy Chuck Hull prorazil na novou půdu vynálezem stereolitografie, která se stala jedním z nejpopulárnějších typů 3D tisku.

Sterolitografie (SLA) umožňuje konstruktérům vytvářet 3D modely pomocí digitálních dat (ano, i já jsem byl překvapen, když jsem se na začátku osmdesátých let dozvěděl, že počítače dokážou generovat 3D modely), které lze následně použít k vytvoření fyzického, hmatatelného objektu.

Klíčem k SLA je druh materiálu na bázi akrylu známý jako fotopolymer. Jak je podrobně popsáno v kapitole Různé typy 3D tiskáren, SLA je aditivní proces, při kterém přeměňujete kapalné materiály na pevný kus plastu, a to selektivním vytvrzováním pomocí světelného zdroje. Tento proces pak vytvaruje materiál do tvaru návrhu vašeho 3D modelu. Více informací o fotopolymerech se dozvíte z tohoto průvodce.

Tato nová technologie byla velkou novinkou pro vynálezce a podnikatele, kteří nyní mohli vytvářet prototypy a testovat své návrhy, aniž by se museli zavázat k obrovským počátečním investicím do výroby.

V roce 1992 byl George Bush zvolen prezidentem – a společnost 3D Systems (společnost Charlese Hulla) vytvořila první stereolitografický tiskový stroj (SLA) na světě, díky němuž bylo možné vyrábět složité komponenty vrstvu po vrstvě ve zlomku času, který by to obvykle trvalo.

V témže roce vytvořil startup DTM první systém selektivního laserového spékání (SLS) na světě – ten střílí laserem do prášku, nikoli do kapaliny.

Tyto technologie byly v plenkách a nebyly ideální; při tvrdnutí docházelo k deformaci materiálu a stroje byly pro domácí historiky neúnosně drahé, ale jejich budoucnost byla nepopiratelná.

O několik desetiletí později historie 3D tisku potvrdila staré přísloví, že minulost je jen oknem do budoucnosti a že se tato technologie stále vyvíjí.

1999 až 2011: V roce 1999 vstoupil první seriál Beverly Hills 90210 do své poslední vysílací sezóny, ale také proto, že první 3D tisk byl zasazen do člověka. Výzkumníci z Wake Forest Institute for Regenerative Medicine publikovali umělé formy lidského močového měchýře a poté tyto formy pokryli buňkami lidských pacientů.

Nově vytvořená tkáň pak byla implantována pacientům, přičemž byla malá nebo žádná šance, že by je jejich imunitní systém odmítl, protože byly vytvořeny z jejich vlastních buněk.

Medicínsky vzato to bylo úžasné desetiletí v historii 3D tisku. Během pouhých 10 krátkých let vědci z různých institucí a startupů vyrobili funkční miniaturní ledvinu, bioprintovali první krevní cévy pouze z lidských buněk a sestavili protézu nohy s komplikovanými součástmi, které byly vytištěny přesně v rámci stejné struktury.

Toto bylo také desetiletí, ve kterém 3D tisk naplnil hnutí open-source. V roce 2005 založil projekt RepRap Dr. Adriana Bowyera open-source iniciativu, jejímž cílem bylo vyrobit 3D tiskárnu, která by se v podstatě dokázala sama sestavit nebo vytisknout téměř všechny své díly!“

V roce 2008 byla na trh uvedena tiskárna „Darwin“, která je vybavena právě tímto způsobem. Najednou měli lidé po celém světě možnost vytvořit si sami jakoukoli látku, o které se jim jen zdálo.

Od poloviny roku 2000 demokratizace výroby uchvátila představivost veřejnosti, stejně jako představa masové customizace (což na rozdíl od jumbo krevet není ve skutečnosti oxymóron).

První stroj SLS se stal komerčně využitelným v roce 2006, což otevřelo dveře výrobě průmyslových komponent na zakázku. Startup 3D tisku Objet (nyní sloučený se společností Stratasys) zkonstruoval 3D tiskárnu, která dokázala tisknout z mnoha látek, což umožnilo vyrobit pouze jeden díl v různých verzích s různými vlastnostmi materiálu.

Intenzivně kreativní inovace tohoto desetiletí byly završeny spuštěním služeb pro společnou tvorbu, jako je Shapeways, trh s 3D tiskem, kde mohou konstruktéři získat zpětnou vazbu od zákazníků a dalších konstruktérů a poté snadno vyrobit své výrobky.

K dovršení všeho se na scéně objevila společnost MakerBot, která dodává open-source DIY sady pro výrobce, aby si mohli zkonstruovat vlastní 3D tiskárny. V této době bariéry vstupu pro vynálezce a konstruktéry denně padaly.

2012 až do současnosti: Dnes, když se ohlédneme jen za několika posledními desetiletími, je těžké nemít pocit, že žijeme v budoucnosti. Již brzy:

No, téměř. Zatímco pořizovací cena 3D tiskáren rychle klesá, 3D tiskárny se stále zdokonalují. Nyní si můžete koupit 3D tiskárnu za méně než 500 dolarů, která překoná model, který by vás před deseti lety stál přes 3000 dolarů.

S neustálým zdokonalováním 3D tisku posouvají inovátoři možnosti způsobem, o kterém si Charles Hull mohl nechat jen zdát. Designéři se již neomezují pouze na tisk z vinylu. Příklad: nyní si můžete vytisknout zásnubní prsten svých snů pomocí stříbra nebo zlata. Inženýři z univerzity v Southamptonu vzlétli s prvním bezpilotním letadlem na světě vytištěným na 3D tiskárně a společnost KOR Ecologic vytvořila prototyp Urbee, vozidla s karoserií vytištěnou na 3D tiskárně, které je navrženo tak, aby na dálnici dosahovalo spotřeby 200 mpg.

Tím se dostáváme do současnosti; i když v době, kdy bude tato lekce dějepisu publikována, se jistě někde na světě odehraje mnoho dalších průlomových objevů v aditivní výrobě. Udržet je téměř nemožné. Nakonec budou naše děti vytvářet umělecké projekty pomocí 3D tiskárny ve své třídě a náš zubař bude mít možnost zavolat si na recept na zubní protézu vytištěnou na míru.

Mě mezitím čeká sledování zpráv a čekání na můj skafandr.