Rutger Houweling
Rutger Houweling | LinkedIn 9 okt 2012

De belofte van 3D printen deel 2: De Historie

3D printen is een van de meest innovatieve technologieën van dit moment. Je hoort en ziet er tegenwoordig veel over in de media. Maar wat is 3D printen nou eigenlijk en wat kun je er allemaal mee? Hans van Toor, mede-oprichter van 3Delft en Tailormadecreation.com, vertelt jullie in een aantal weken over de belofte van 3D printen. Iedere week zullen er aan de hand van diverse thema’s verschillende technieken, en materialen welke 3D printen omsluit worden toegelicht. Deze week: De historie van 3D printen.

2: De historie

Er zijn veel verschillende 3D printers, met elk hun eigen mogelijkheden. Bij de vorige editie bespraken we al dat er in de toekomst organen uit de 3D printen zullen komen. En ook printen met zand behoort tot de mogelijkheden. Om een helder beeld te schetsen van 3D printers beperken we ons in dit thema tot het printen in plastics en metalen. Maar zelfs dan blijft het spectrum erg breed. Sinds vorige week verkoopt de Bijenkorf een simpele 3D printer voor plastics van ongeveer duizend euro – genaamd de Cube 3D. Aan de andere kant zijn er professionele 3D printers – voor metalen – die beginnen bij een half miljoen euro.

We beginnen bij het begin; de historie van 3D printen. Volgende keer; de Techniek, en de week daarop; de Machine.

De Cube 3D van 3D Systems:

Een korte historie van 3D printen

Na het ontstaan van de fotografie ontstond eind 19e eeuw het idee om fotogevoelig materiaal selectief te belichten en zo een 2D patroon uit te harden. Aan het begin van de 20e eeuw wordt voor het eerst geëxperimenteerd met het opbouwen van modellen uit lagen, eerst in was en later ook in plastics en metalen. De echte pioniers van het 3D printen kwamen echter pas na de tweede wereldoorlog.

De Pionier

In 1951 stelt Muntz een systeem voor waarin een model wordt opgebouwd uit lagen. De lagen worden hierbij uitgehard door een fotogevoelig hars – met behulp van een masker – selectief bloot te stellen aan licht. Trapsgewijs zakt vervolgens een zuiger in een cilinder om een volgende laag op te bouwen. In 1971 vraagt de Duitse P. Ciraud een patent aan, waarin hij het uitharden door middel van een laser beschrijft. Housholder is in 1979 de eerste die met het idee komt om niet een fotogevoelig hars te gebruiken, maar telkens een laag poeder neer te leggen. In de vroege jaren ’80 begint DARPA – het onderzoekscentrum van het Amerikaanse leger – met de ontwikkeling van de technologie.

Commercialisering van 3D printen

Charles Hull – oprichter van 3D systems – beschrijft in 1986 voor het eerst in detail de werkwijze van een 3D printer. Hull noemde de technologie Stereolithografie. In eerste instantie keek Hull in zijn algemeenheid naar materialen die in staat waren om te stollen. De term Stereolithografie werd destijds gebruikt voor alle 3D print technieken. Pas later werd deze term alleen geassocieerd met 3D printen door middel van fotogevoelig hars. Scott Crump ontwikkeld tegelijkertijd de technologie genaamd Fused Deposition Modelling. Met deze technologie richt hij in 1989 zijn bedrijf Stratasys op. Crump en Hull worden gezien als de grondleggers van de commerciële toepassing van 3D printen. Begin jaren ’90 vraagt het Massachusetts Institue of Technology (MIT) een patent voor de technologie bekend als 3D printing. Z Corporation krijgt in 1995 een exclusieve licentie om deze technologie te commercialiseren. Eind van de 20e eeuw wordt het Israelische bedrijf Objet opgericht. Objet maakt 3D printers gebaseerd op de Polyjet Technology, de laatste van de 3D print technologieën.


Charles Hull voor een stereolithografie machine.

Huidige trends en de toekomst

In 2006 werd het project RepRap gestart. Dit open source project heeft als doel een 3D printer te ontwikkelen die zichzelf volledig kan herproduceren. Alle deelnemers aan het project hebben vrije toegang tot ontwikkelingen van anderen, en delen ook hun eigen innovatie binnen het project. Het RepRap project is toonaangevend voor een verschuiving van de 3D print markt van professionele gebruikers richting 3D printers voor thuis. Consumenten krijgen steeds betere toegang tot 3D printers. Servicebureau’s als Shapeways en Materialise stellen mensen in staat om digitale bestanden te verzenden, en een print van hun model thuisgestuurd te krijgen. Teenage Engineering – fabrikant van synthesizers – stelt sinds vorige maand hun reserve onderdelen beschikbaar via Shapeways. Zo kan je zelf de reserveonderdelen bestellen, maar ook aanpassen en verbeteren. Torrent site’s als Pirate Bay bieden sinds kort ook print bestanden (STL’s) aan om gratis te downloaden en thuis te fabriceren. Recent heeft Fujifilm Australië aangekondigd 3D print kiosken te willen openen.

Uitgebreide uitleg van het RepRap project

Veel 3D print technologieën zijn bezig zich te ontwikkelen. Hierbij wordt gezocht naar snellere en goedkopere productie, maar ook betere standaarden. De beschikbaarheid en eigenschappen van materiaal zijn hierbij belangrijke factoren. Een trend voor in de toekomst is het direct printen in meerdere materialen. TNO heeft dit jaar de Print Valley ontwikkeld, waarbij meerdere print technieken worden gecombineerd.

3D printen met TNO’s Print Valley

De Objet printer is al in staat om meerdere materialen te printen. Hier over de volgende keer meer, wanneer we kijken naar de verschillende technologieën van 3D printen.

De Objet 24

Reageer op artikel:
De belofte van 3D printen deel 2: De Historie
Sluiten