時致今日,依舊有些人認為金屬3D打印還是一種新興事物,但金屬3D打印思想早就有了。早在40年前,人們就在使用3D CAD(3D計算機輔助技術,20世紀70年代誕生)時就希望將設計方便地“轉化”為實物,因此也就有了發明金屬3D打印機的必要。
直到1986年,查爾斯W.赫爾(Chuck Hull)開發了第一臺商業3D打印機,3D打印技術才開始登上歷史舞臺。因此,查爾斯W.赫爾被人們稱為3D打印技術之父。此后,金屬3D打印技術經過了一個不斷發展與應用的過程。
金屬3D打印不是一夜之間出現的新生事物,它經歷了一個從萌芽到成長發展的較為漫長的過程。
3D打印技術的思想源于19世紀末的美國,并在20世紀80年代誕生。長期以來,科學家和技術工作者一直有著一個復制技術的設想,但直到20世紀80年代,3D打印的概念才算真正開始確立。1982年,首次公開實現實體模型印制的是日本名古屋市工業研究所。然而,常被冠以發明“現代”3D打印機的人是查爾斯W.赫爾(Chuck Hull)。在1984年,他定義了專利術語StereoLithography Appearance(光固化成型技術,系統通過創建多個截面的方式生成三維物體對象,把設計轉化成為實物)。這也標志著3D打印技術的產生。
進入21世紀后,金屬3D打印技術逐漸被大眾所接受,特別是在2010年之后,隨著技術的進步,金屬3D打印除了在產品設計、建筑設計、工業設計、醫療用品設計等領域發揮作用外,在電影動漫、氣象、教育、食品行業等領域也在不斷發揮其獨特的作用。
目前,金屬3D打印技術在國內已取得了良好的發展成果。科研方面的應用發展相對較快,一些科研成果已經被用到航空航天以及生物、醫學等尖端領域。一些中小企業成為國外3D打印設備的代理商,經銷全套3D打印設備,專門為相關企業的研發、生產提供服務。目前,國內也出現了一些提供金屬3D打印加工服務的廠商,正處于發展階段。
1993年,麻省理工學院獲得授權,開始開發基于3DP技術的3D打印機,之后3D打印技術的發展便一發不可收拾。中國物聯網校企聯盟稱金屬3D打印為“19世紀的思想,20世紀的技術、21世紀的市場”。
由德國Froounholfer研究院于1995年首次提出,是一種金屬粉末的快速成型技術,用它能直接燒結成型出接近完全致密度的金屬零件。SLM技術克服了傳統CNC工藝技術制造金屬零件工藝過程復雜的困擾。激光束快速熔化金屬粉末并獲得連續的熔道,可以直接獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結合、高精度的近乎致密金屬零件。由于SLM技術有其得天獨厚的優勢,適合汽車、家電、電動工具、機械加工、精密鑄造以及工藝品制作等領域使用,因此SLM金屬3D打印機發展迅速,目前在全球金屬3D打印市場已經占有近一半的比例。
我國對金屬3D打印技術也同樣有著強烈的需求。自20世紀90年代初,國內就有多所高校開始進行具有自主知識產權的金屬快速成型技術的研發。目前,國內金屬快速成型技術在研究隊伍、資金投入和普及范圍等方面還有很長的路要走。相比而言,港臺地區的金屬快速成型技術應用更為廣泛。港臺地區相比內地快速成型技術起步早,很多高校、企業都有自己的金屬3D打印設備。但該地區的金屬快速成型技術一般是應用與推廣,而非自主研發。