Cosa ha 30 anni ma sembra nuovo di zecca? Che ci crediate o no, è la stampa 3D. Sì, questa tecnologia esiste dai tempi dei Beegees. Vieni con noi mentre facciamo un breve tour attraverso la storia della stampa 3D.

Dal 1981 al 1999: Additive Manufacturing nella sua infanzia

Nel 1981, Hideo Kodama del Nagoya Municipal Industrial Research Institute pubblicò il suo resoconto di un sistema di prototipazione rapida funzionale utilizzando fotopolimeri (ne riparleremo tra un minuto). Un modello solido stampato veniva costruito a strati, ognuno dei quali corrispondeva a una sezione trasversale del modello, Hmm, ti dice niente?

Vai avanti di tre anni, nel 1984, dove Chuck Hull aprì una nuova strada inventando la stereolitografia, che divenne uno dei tipi più popolari di stampa 3D.

La stereolitografia (SLA) permette ai designer di creare modelli 3D usando dati digitali (sì, sono stato anche sorpreso di sapere che i computer potevano generare modelli 3D nei primi anni ottanta), che possono poi essere usati per creare un oggetto fisico e tangibile.

La chiave della SLA è un tipo di materiale a base acrilica noto come fotopolimero. Come descritto in dettaglio nei diversi tipi di stampanti 3D, lo SLA è un processo additivo in cui si convertono materiali liquidi in un pezzo solido di plastica, polimerizzando selettivamente con una fonte di luce. Questo processo poi modella il materiale nella forma del design del tuo modello 3D. Puoi saperne di più sui fotopolimeri da questa guida.

Questa nuova tecnologia fu una grande novità per inventori e imprenditori, che ora potevano prototipare e testare i loro progetti senza doversi impegnare in un massiccio investimento iniziale nella produzione.

Nel 1992, George Bush fu eletto presidente e 3D Systems (la società di Charles Hull) creò la prima macchina per la stampa stereolitografica (SLA) al mondo, che rese possibile fabbricare componenti complessi, strato per strato, in una frazione del tempo che normalmente occorreva.

Lo stesso anno, la startup DTM realizzò il primo sistema al mondo di sinterizzazione laser selettiva (SLS), che spara un laser in una polvere piuttosto che in un liquido.

Queste tecnologie erano agli inizi e non erano ideali; c’era qualche deformazione del materiale mentre si induriva, e le macchine erano proibitive per gli storici domestici, ma il loro futuro era innegabile.

Decenni dopo, la storia della stampa 3D ha dimostrato il vecchio adagio, che il passato è semplicemente una finestra sul futuro, e che questa tecnologia è ancora in evoluzione.

dal 1999 al 2011: La storia adolescenziale della stampa 3D

Il periodo precedente all’anno 2000 è stato emozionante, non solo perché, nel 1999, il primo Beverly Hills 90210 è entrato nella sua ultima stagione in onda, ma anche perché la prima virilità stampata in 3D è stata piantata negli esseri umani. I ricercatori del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine hanno pubblicato stampi artificiali di una vescica umana e poi rivestito questi stampi con le cellule di pazienti umani.

Il tessuto appena generato è stato poi impiantato nei pazienti, con poche o nessuna possibilità che il loro sistema immunitario lo rigettasse poiché era stato creato dalle loro stesse cellule.

Medicamente parlando, questo è stato un decennio fantastico nella storia della stampa 3D. In soli 10 anni, scienziati di varie istituzioni e startup hanno fabbricato un rene funzionale in miniatura, hanno bio-stampato i primi vasi sanguigni usando solo cellule umane e hanno assemblato una protesi alla gamba con parti complicate stampate esattamente nella stessa struttura.

Questo fu anche il decennio in cui la stampa 3D realizzò il movimento open-source. Nel 2005, il progetto RepRap del Dr. Adrian Bowyer ha stabilito un’iniziativa open-source per realizzare una stampante 3D che potesse essenzialmente costruirsi da sola, o stampare quasi tutti i suoi pezzi!

Nel suo lancio del 2008, “Darwin”, è una stampante autoreplicante che è attrezzata per fare proprio questo. Improvvisamente, le persone in tutto il mondo avevano la capacità di creare qualsiasi sostanza che potevano sognare da soli.

Dalla metà degli anni 2000, la democratizzazione della fabbricazione aveva catturato l’immaginazione del pubblico, così come la nozione di personalizzazione di massa (che, a differenza dei gamberi giganti, non è davvero un ossimoro).

La prima macchina SLS divenne commercialmente praticabile nel 2006, che ha aperto la porta alla produzione on-demand di componenti industriali. La startup di stampa 3D Objet (ora fusa con Stratasys) ha costruito una stampante 3D che poteva stampare in numerose sostanze, il che ha permesso di fabbricare una sola parte in varie versioni, con diverse proprietà dei materiali.

Le innovazioni intensamente creative del decennio sono state coronate dal lancio di servizi di co-creazione collaborativa come Shapeways, un mercato di stampa 3D dove i designer possono ottenere un feedback dai clienti e da altri designer e poi fabbricare facilmente i loro prodotti.

Per finire, MakerBot ha colpito la scena, fornendo kit open-source DIY per i produttori per costruire le proprie stampanti 3D. In questo periodo, le barriere all’ingresso per inventori e designer stavano cadendo ogni giorno.

Dal 2012 ad oggi: 3D Printing in Its Prime

Oggi, guardando indietro solo negli ultimi decenni, è difficile non avere la sensazione di vivere nel futuro. In arrivo: Tute spaziali stampate in 3D!

Beh, quasi. Mentre il prezzo di acquisto delle stampanti 3D è sceso rapidamente, le stampanti 3D hanno continuato a migliorare. Ora è possibile acquistare una stampante 3D per meno di 500 dollari, una stampante che supera un modello che sarebbe costato più di 3000 dollari un decennio fa.

Con il continuo miglioramento della stampa 3D, gli innovatori stanno spingendo la busta in modi che Charles Hull poteva solo sognare. I designer non sono più limitati a stampare con il vinile. Un esempio: ora è possibile stampare l’anello di fidanzamento dei vostri sogni usando argento o oro. Gli ingegneri dell’Università di Southampton hanno fatto volare il primo aereo senza pilota stampato in 3D al mondo, e KOR Ecologic ha prototipato Urbee, un veicolo con una carrozzeria stampata in 3D che è progettato per ricevere 200 mpg in autostrada.

Questo ci porta ai giorni nostri; anche se quando questa lezione di storia sarà pubblicata, ci saranno state sicuramente molte altre scoperte di produzione additiva in qualche parte del mondo. È quasi impossibile da mantenere. Alla fine, i nostri figli costruiranno progetti artistici usando la stampante 3D della loro classe, e il nostro dentista avrà la possibilità di richiedere una prescrizione per un paio di dentiere stampate su misura.

Nel frattempo, io guarderò i notiziari e aspetterò la mia tuta spaziale.