การพิมพ์ 3 มิติ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

เครื่องพิมพ์สามมิติ
การทำงานของเครื่องพิมพ์สามมิติแบบไทม์ แลปส์

การพิมพ์ 3 มิติหรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อคือการสร้างวัตถุสามมิติจาก แบบจำลอง CAD หรือ แบบจำลอง 3 มิติแบบดิจิทัล [1]คำว่า "การพิมพ์ 3 มิติ" สามารถหมายถึงกระบวนการต่างๆ ที่วัสดุถูกฝาก ต่อ หรือแข็งตัวภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างวัตถุสามมิติ[2]โดยเพิ่มวัสดุเข้าด้วยกัน (เช่น พลาสติก ของเหลว หรือเม็ดแป้งที่หลอมรวมกัน) โดยทั่วไปแล้วทีละชั้น

ในช่วงทศวรรษ 1980 เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติได้รับการพิจารณาว่าเหมาะสมสำหรับการผลิตต้นแบบที่ใช้งานได้จริงหรือสวยงามเท่านั้น และคำที่เหมาะสมกว่าสำหรับเทคนิคนี้ในขณะนั้นคือการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว [3]ในปี 2019 ความแม่นยำ ความสามารถในการทำซ้ำ และช่วงวัสดุของการพิมพ์ 3D ได้เพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่กระบวนการพิมพ์ 3D บางอย่างถือว่าใช้ได้จริงในฐานะเทคโนโลยีการผลิตทางอุตสาหกรรม โดยคำว่าการผลิตแบบเติมเนื้อความสามารถใช้มีความหมายเหมือนกันกับการพิมพ์ 3 มิติ . [4]ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของการพิมพ์ 3 มิติคือความสามารถในการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนมากหรือรูปทรงที่อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างด้วยมือ ซึ่งรวมถึงชิ้นส่วนกลวงหรือชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างโครงถักภายในเพื่อลดน้ำหนัก แบบจำลองการสะสมตัวแบบผสม (FDM) ซึ่งใช้เส้นใยต่อเนื่องของ วัสดุ เทอร์โมพลาสติกเป็นกระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในปี2020 [5]

คำศัพท์

การ ผลิตสารเติมแต่ง คำที่เป็นร่ม (AM)ได้รับความนิยมในยุค 2000 [6]โดยได้รับแรงบันดาลใจจากธีมของวัสดุที่นำมารวมกัน ( ในรูปแบบต่างๆ ) ในทางตรงกันข้าม คำว่าการ ผลิตแบบ ลดทอน (Subtractive Manufacturing ) ดูเหมือนจะเป็นการเรียกย้อน ยุคสำหรับกระบวนการ ตัดเฉือนในตระกูลใหญ่ที่ มี การกำจัดวัสดุเป็นกระบวนการทั่วไป คำว่าการพิมพ์ 3Dยังคงอ้างถึงเฉพาะเทคโนโลยีพอลิเมอร์ในใจส่วนใหญ่และคำว่าAMมีแนวโน้มว่าจะใช้ในงานโลหะและบริบทการผลิตชิ้นส่วนปลายทางมากกว่าในกลุ่มผู้ที่ชื่นชอบพอลิเมอร์ อิงค์เจ็ต หรือ Stereolithography อิงค์เจ็ทเป็นเทคโนโลยีที่คุ้นเคยน้อยที่สุดแม้ว่าจะถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 2493 และไม่ค่อยเข้าใจเพราะมีลักษณะที่ซับซ้อน อิงค์เจ็ทแรกสุดถูกใช้เป็นเครื่องบันทึก ไม่ใช่เครื่องพิมพ์ ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เครื่องบันทึกคำศัพท์มีความเกี่ยวข้องกับอิงค์เจ็ท อิงค์เจ็ทแบบต่อเนื่องได้พัฒนาเป็นอิงค์เจ็ทแบบออนดีมานด์หรือแบบดรอปออนดีมานด์ อิงค์เจ็ทเป็นหัวฉีดเดี่ยวเมื่อเริ่มต้น ตอนนี้พวกเขาอาจมีหัวฉีดมากถึงหลายพันหัวสำหรับการพิมพ์ในแต่ละรอบบนพื้นผิว

ในช่วงต้นปี 2010 คำว่าการพิมพ์ 3 มิติและ การ ผลิตสารเติมแต่งได้พัฒนาความรู้สึกโดยเป็นคำศัพท์ทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีสารเติมแต่ง คำหนึ่งถูกใช้ในภาษาที่ได้รับความนิยมโดยชุมชนผู้ผลิตและสื่อต่างๆ และอีกคำหนึ่งใช้อย่างเป็นทางการมากขึ้นโดยปลายอุตสาหกรรม ใช้ผู้ผลิตชิ้นส่วน ผู้ผลิตเครื่องจักร และองค์กรมาตรฐานทางเทคนิคระดับโลก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ คำว่าการพิมพ์ 3 มิติมีความเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรที่มีราคาต่ำหรือมีความสามารถ [7] การพิมพ์ 3 มิติและ การ ผลิตสารเติมแต่งสะท้อนให้เห็นว่าเทคโนโลยีใช้ธีมของการเพิ่มวัสดุหรือการเข้าร่วมทั่วทั้งซองงาน 3 มิติภายใต้การควบคุมอัตโนมัติ Peter Zelinski หัวหน้าบรรณาธิการของ นิตยสาร Additive Manufacturingชี้ให้เห็นในปี 2560 ว่าคำศัพท์เหล่านี้มักจะมีความหมายเหมือนกันในการใช้งานทั่วไป[8]แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรมการผลิตบางคนพยายามสร้างความแตกต่าง โดยที่การผลิตแบบเติมเนื้อ วัสดุ ประกอบด้วยการพิมพ์ 3 มิติบวก เทคโนโลยีอื่นๆ หรือลักษณะอื่นๆ ของกระบวนการผลิต [8]

คำศัพท์อื่นๆ ที่ใช้เป็นคำพ้องความหมายหรือไฮเปอร์ นิมส์ ได้รวมถึงการผลิตเดสก์ท็อป , การผลิตอย่างรวดเร็ว (ในฐานะผู้สืบทอดระดับการผลิตเชิงตรรกะสู่การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ) และการผลิตตามต้องการ (ซึ่งสะท้อนการพิมพ์ตามความต้องการในความหมาย 2 มิติของการพิมพ์ ) การประยุกต์ใช้คำคุณศัพท์อย่างรวดเร็วและตรงตามความต้องการ กับการ ผลิตคำนามเป็นเรื่องใหม่ในยุค 2000 เผยให้เห็นรูปแบบทางจิต ที่มีอยู่ทั่วไป ของยุคอุตสาหกรรมที่ยาวนานซึ่งการผลิตการผลิตเกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับเวลานำ นานสำหรับการพัฒนาเครื่องมือที่ลำบาก ทุกวันนี้ คำว่า การลบไม่ได้เข้ามาแทนที่คำว่า การตัดเฉือนแต่เป็นการเสริมเมื่อจำเป็นต้องใช้คำศัพท์ที่ครอบคลุมวิธีการกำจัดใดๆ การ ใช้เครื่องมือแบบ Agileคือการใช้วิธีการแบบแยกส่วนในการออกแบบเครื่องมือที่ผลิตขึ้นโดยการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุหรือวิธีการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อให้สามารถสร้างต้นแบบ ได้อย่างรวดเร็ว และตอบสนองต่อความต้องการของเครื่องมือและอุปกรณ์จับยึด เครื่องมือ Agile ใช้วิธีการที่คุ้มค่าและมีคุณภาพสูงเพื่อตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้าและตลาดอย่างรวดเร็ว และสามารถนำมาใช้ในการขึ้นรูปด้วยน้ำปั๊มขึ้น รูป การฉีดขึ้นรูปและกระบวนการผลิตอื่นๆ

ประวัติศาสตร์

ทศวรรษที่ 1940 และ 1950

แนวคิดทั่วไปและขั้นตอนที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยMurray Leinsterในเรื่องสั้นเรื่องThings Pass By ปี 1945 ของเขาในปี 1945 “แต่ตัวสร้างนี้ทั้งมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น ฉันป้อนพลาสติกแมกนีโตรนิก — สิ่งที่พวกเขาสร้างบ้านและเรือ ทุกวันนี้ — เข้าไปในแขนที่ขยับได้นี้ มันทำให้ภาพวาดในอากาศตามแบบที่มันสแกนด้วย photo-cells แต่พลาสติกจะออกมาจากปลายแขนวาดรูปและแข็งตัวตามที่ได้มา ... ตามแบบเท่านั้น” [9]

นอกจากนี้ยังอธิบายโดยRaymond F. Jonesในเรื่องราวของเขา "Tools of the Trade" ซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร Astounding Science Fiction ฉบับเดือนพฤศจิกายนปี 1950 เขาเรียกมันว่า "สเปรย์โมเลกุล" ในเรื่องนั้น

ทศวรรษ 1970

ในปีพ.ศ. 2514 Johannes F Gottwald ได้จดสิทธิบัตรเครื่องบันทึกโลหะเหลวซึ่งเป็นสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา 3596285Aซึ่งเป็นอุปกรณ์วัสดุโลหะอิงค์เจ็ทแบบต่อเนื่องเพื่อสร้างการขึ้นรูปโลหะที่ถอดออกได้บนพื้นผิวที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เพื่อการใช้งานทันทีหรือกู้เพื่อการพิมพ์อีกครั้งโดยการหลอมใหม่ นี่ดูเหมือนจะเป็นสิทธิบัตรแรกที่อธิบายการพิมพ์ 3 มิติด้วยการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิตรูปแบบตามความต้องการที่ควบคุมได้

สิทธิบัตรระบุว่า "ตามที่ใช้ในที่นี้คำว่าการพิมพ์ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายในความหมายที่จำกัด แต่รวมถึงการเขียนหรือสัญลักษณ์อื่น ๆ ลักษณะหรือรูปแบบด้วยหมึก คำว่าหมึกที่ใช้ในนั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อรวมถึงวัสดุย้อมหรือสารสีไม่เพียงเท่านั้น แต่สารที่ไหลได้หรือองค์ประกอบใด ๆ ที่เหมาะกับการใช้งานกับพื้นผิวเพื่อสร้างสัญลักษณ์ อักขระ หรือรูปแบบของความฉลาดโดยการทำเครื่องหมาย หมึกที่ต้องการคือชนิด Hot Melt ช่วงขององค์ประกอบหมึกที่มีจำหน่ายในท้องตลาดซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของ สิ่งประดิษฐ์ยังไม่เป็นที่รู้จักในขณะนี้ อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ที่น่าพอใจตามการประดิษฐ์ได้บรรลุผลสำเร็จด้วยโลหะผสมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเป็นหมึก"

"แต่ในแง่ของข้อกำหนดด้านวัสดุสำหรับการแสดงผลขนาดใหญ่และต่อเนื่องดังกล่าว หากบริโภคในอัตราที่ทราบมาก่อน แต่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของขนาดที่เพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายที่สูงจะจำกัดความเพลิดเพลินในวงกว้างของกระบวนการหรือเครื่องมือที่พึงพอใจกับวัตถุที่กล่าวมานี้อย่างรุนแรง"

"ดังนั้นจึงเป็นวัตถุเพิ่มเติมของการประดิษฐ์เพื่อลดการใช้วัสดุในกระบวนการของประเภทที่ระบุ"

"มันเป็นวัตถุเพิ่มเติมของการประดิษฐ์ที่วัสดุที่ใช้ในกระบวนการดังกล่าวจะถูกกอบกู้เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่"

"ตามแง่มุมอื่นของการประดิษฐ์ ชุดค่าผสมสำหรับการเขียนและสิ่งที่คล้ายกันประกอบด้วยพาหะสำหรับแสดงรูปแบบความฉลาดและการจัดเตรียมสำหรับการลบรูปแบบออกจากผู้ให้บริการ"

ในปี 1974 David EH Jonesได้วางแนวคิดของการพิมพ์ 3 มิติในคอลัมน์ประจำAriadne ของ เขาในวารสารNew Scientist [10] [11]

ทศวรรษ 1980

อุปกรณ์และวัสดุการผลิตสารเติมแต่งในช่วงต้นได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 (12)

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2523 ฮิเดโอะโคดามะแห่งสถาบันวิจัยอุตสาหกรรมเทศบาลเมืองนาโกย่า ได้คิดค้นวิธีการเติมแต่งสองวิธีสำหรับการผลิตแบบจำลองพลาสติกสามมิติด้วย พอลิเมอร์เทอร์โมเซ็ตที่ ชุบแข็งด้วยภาพถ่าย โดยพื้นที่ การเปิดรับแสงยูวีจะถูกควบคุมโดยรูปแบบหน้ากากหรือเครื่องส่งใยสแกน [13] เขายื่นจดสิทธิบัตรสำหรับพล็อตเตอร์ XYZ นี้ ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2524 ( JP S56-144478 ) [14] ผลการวิจัยของเขาในรูปแบบวารสารตีพิมพ์ในเดือนเมษายนและพฤศจิกายน 2524 [15] [16] อย่างไรก็ตาม ไม่มีปฏิกิริยาใดๆ ต่อชุดสิ่งพิมพ์ของเขา อุปกรณ์ของเขาไม่ได้รับการประเมินอย่างสูงในห้องปฏิบัติการ และเจ้านายของเขาก็ไม่แสดงความสนใจใดๆ งบประมาณการวิจัยของเขาเพียง 60,000 เยนหรือ 545 ดอลลาร์ต่อปี การได้มาซึ่งสิทธิ์ในสิทธิบัตรสำหรับผู้วางแผน XYZ ถูกยกเลิก และโครงการถูกยกเลิก

สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 4323756 ซึ่งเป็นวิธีการประดิษฐ์บทความโดยการสะสมตามลำดับมอบให้แก่ Raytheon Technologies Corp เมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2525 อธิบายถึงการใช้ 'ชั้น' ของโลหะผงและแหล่งพลังงานเลเซอร์เป็นร้อยเป็นพัน และแสดงถึงการอ้างอิงเบื้องต้นในการสร้าง "ชั้น" และ การประดิษฐ์สิ่งของบนวัสดุพิมพ์

เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2527 Bill Masters ผู้ประกอบการชาวอเมริกัน ได้ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับกระบวนการผลิตและระบบอัตโนมัติของคอมพิวเตอร์ ( US 4665492 ) [17]การยื่นเอกสารนี้ได้รับการบันทึกที่USPTOว่าเป็นสิทธิบัตรการพิมพ์ 3 มิติครั้งแรกในประวัติศาสตร์ เป็นสิทธิบัตรแรกในสามสิทธิบัตรที่เป็นของผู้เชี่ยวชาญที่วางรากฐานสำหรับระบบการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน [18] [19]

เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2527 Alain Le Méhauté , Olivier de Witte และ Jean Claude André ได้ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับกระบวนการstereolithography [20]การประยุกต์ใช้นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสถูกยกเลิกโดยบริษัท French General Electric (ปัจจุบันคือ Alcatel-Alsthom) และCILAS (The Laser Consortium) [21]อ้างเหตุผลคือ "เพราะขาดมุมมองทางธุรกิจ" [22]

ในปีพ.ศ. 2526 โรเบิร์ต ฮาวเวิร์ดเริ่มก่อตั้ง RH Research ซึ่งต่อมามีชื่อว่า Howtek, Inc. ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2527 เพื่อพัฒนาเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตสี 2 มิติ Pixelmaster ซึ่งจำหน่ายในปี พ.ศ. 2529 โดยใช้หมึกพลาสติกเทอร์โมพลาสติก (hot-melt) [23]มีการรวมทีม สมาชิก 6 คน[23]จาก Exxon Office Systems แผนก Danbury Systems Division การเริ่มต้นใช้งานเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท และสมาชิกบางคนของกลุ่ม Howtek, Inc ซึ่งกลายเป็นบุคคลที่มีชื่อเสียงในอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติ Richard Helinski สมาชิก Howtek คนหนึ่ง (สิทธิบัตร US5136515A, Method and Means สำหรับการสร้างบทความสามมิติโดยการสะสมของอนุภาค ใบสมัคร 11/07/1989 ได้รับ 8/04/1992) ก่อตั้งบริษัท CAD-Cast, Inc ในรัฐนิวแฮมป์เชียร์ เปลี่ยนชื่อในภายหลัง ถึง Visual Impact Corporation (VIC) เมื่อวันที่ 8/22/1991 มีต้นแบบของเครื่องพิมพ์ VIC 3D สำหรับบริษัทนี้พร้อมวิดีโอนำเสนอที่แสดงแบบจำลอง 3 มิติที่พิมพ์ด้วยอิงค์เจ็ทหัวฉีดเดี่ยว Herbert Menhennett พนักงานอีกคนก่อตั้งบริษัท HM Research ในรัฐนิวแฮมป์เชียร์ในปี 1991 และเปิดตัว Howtek, Inc, เทคโนโลยีอิงค์เจ็ทและวัสดุเทอร์โมพลาสติกสำหรับ Royden Sanders จาก SDI และ Bill Masters of Ballistic Particle Manufacturing (BPM) ซึ่งเขาทำงานมาหลายปี ทั้งเครื่องพิมพ์ BPM 3D และเครื่องพิมพ์ SPI 3D ใช้วัสดุสไตล์อิงค์เจ็ต Howtek, Inc และวัสดุสไตล์ Howtek, Inc Royden Sanders ได้รับใบอนุญาตสิทธิบัตร Helinksi ก่อนการผลิต Modelmaker 6 Pro ที่ Sanders Prototype, Inc (SPI) ในปี 1993 James K. McMahon ซึ่งได้รับการว่าจ้างจาก Howtek, Inc ให้ช่วยพัฒนาเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต ต่อมาทำงานที่ Sanders Prototype และตอนนี้ทำงานที่ Layer Grown Model Technology ผู้ให้บริการ 3D ที่เชี่ยวชาญในการสนับสนุนเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตแบบหัวฉีดเดี่ยว Howtek และ SDI James K. McMahon ทำงานร่วมกับ Steven Zoltan นักประดิษฐ์อิงค์เจ็ทแบบดรอปออนดีมานด์ปี 1972 ที่ Exxon และมีสิทธิบัตรในปี 1978 ที่ขยายความเข้าใจเกี่ยวกับอิงค์เจ็ทแบบหัวฉีดเดี่ยว (Alpha jets) และช่วยให้ Howtek, Inc สมบูรณ์แบบ เทคโนโลยีเทอร์โมพลาสติกหลอมร้อนของ Howtek นี้ได้รับความนิยมในการหล่อโลหะโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเครื่องประดับการพิมพ์ 3 มิติแซ นเดอร์ส (SDI) ลูกค้า Modelmaker 6Pro คนแรกคือ Hitchner Corporations, Metal Casting Technology, Inc ใน Milford, NH หนึ่งไมล์จากสิ่งอำนวยความสะดวก SDI ในช่วงปลายปี 2536-2538 ไม้กอล์ฟและชิ้นส่วนเครื่องยนต์รถยนต์

เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2527 ได้มีการจดสิทธิบัตร US4575330 ซึ่งได้รับมอบหมายจาก UVP, Inc. และต่อมาได้รับมอบหมายให้Chuck Hullจาก3D Systems Corporation [25]ได้ยื่นฟ้อง สิทธิบัตรของเขาเองสำหรับ ระบบการผลิต Stereolithographyซึ่งแผ่นลามิเนตหรือชั้นแต่ละชั้นจะถูกเพิ่มโดยการบ่มphotopolymersที่มีรังสีกระทบ การทิ้งระเบิดของอนุภาค ปฏิกิริยาเคมี หรือเลเซอร์แสงอัลตราไวโอเลต เพียง อย่างเดียว ฮัลล์กำหนดกระบวนการเป็น "ระบบสำหรับการสร้างวัตถุสามมิติโดยการสร้างรูปแบบตัดขวางของวัตถุที่จะเกิด" [26] [27]ผลงานของฮัลล์คือรูปแบบไฟล์ STL (Stereolithography)และกลยุทธ์การแบ่งส่วนข้อมูลดิจิทัลและการเติมข้อมูลทั่วไปของกระบวนการต่างๆ ในปัจจุบัน ในปี 1986 Charles "Chuck" Hull ได้รับสิทธิบัตรสำหรับระบบนี้ และบริษัทของเขา 3D Systems Corporation ก็ได้ก่อตั้งขึ้นและได้เปิดตัวเครื่องพิมพ์ 3D เชิงพาณิชย์เครื่องแรกคือ SLA-1 [28]ต่อมาในปี 1987 หรือ 1988

เทคโนโลยีที่ใช้โดยเครื่องพิมพ์ 3D ส่วนใหญ่จนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโมเดลงานอดิเรกและผู้บริโภค - เป็นแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม ซึ่งเป็นแอปพลิเคชั่นพิเศษของการ อัดขึ้นรูปพลาสติกพัฒนาขึ้นในปี 1988 โดยS. Scott Crumpและจำหน่ายโดยบริษัทStratasysซึ่งทำการตลาด FDM เครื่องแรก เครื่องในปี 1992 [24]

การเป็นเจ้าของเครื่องพิมพ์ 3 มิติในช่วงปี 1980 มีราคาสูงกว่า 300,000 ดอลลาร์ ($650,000 ในปี 2559 ดอลลาร์) [29]

ทศวรรษ 1990

กระบวนการ AM สำหรับการเผาหรือหลอมโลหะ (เช่นการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก การเผาผนึกด้วย เลเซอร์ด้วย โลหะโดยตรงและการหลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก) มักจะใช้ชื่อเฉพาะของตนเองในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 ในขณะนั้น งานโลหะทั้งหมดทำด้วยกระบวนการที่เรียกว่า non-additive ( การหล่อ การแปรรูปการปั๊มและการตัดเฉือน ) แม้ว่าจะมีการนำระบบอัตโนมัติ จำนวนมาก มาใช้กับเทคโนโลยีเหล่านั้น (เช่น โดยการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์และCNC ) แนวคิดของเครื่องมือหรือหัวที่เคลื่อนที่ผ่านซองงาน 3 มิติที่เปลี่ยนแปลงมวลของวัตถุดิบให้เป็นรูปร่างที่ต้องการด้วย Toolpath ที่เกี่ยวข้องกับงานโลหะเฉพาะกับกระบวนการที่เอาโลหะออก (แทนที่จะเพิ่มเข้าไป) เช่น CNC milling , CNC EDMและอื่นๆ อีกมากมาย แต่เทคนิคอัตโนมัติที่เติมโลหะเข้าไป ซึ่งภายหลังจะเรียกว่าการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ ก็เริ่มท้าทายสมมติฐานดังกล่าว ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 เทคนิคใหม่สำหรับการสะสมวัสดุได้รับการพัฒนาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและคาร์เนกี เมลลอนซึ่งรวมถึงไมโครคาสติ้ง[30]และการพ่นวัสดุ [31]วัสดุสังเวยและสนับสนุนก็กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ทำให้มีรูปทรงของวัตถุใหม่ (32)

คำว่าการพิมพ์ 3 มิติเดิมเรียกว่ากระบวนการแบบผงโดยใช้หัวพิมพ์อิงค์เจ็ต มาตรฐานและแบบกำหนดเอง พัฒนาโดย MITโดย Emanuel Sachs ในปี 1993 และจำหน่ายโดย Soligen Technologies, Extrude Hone Corporation และZ Corporation [ ต้องการการอ้างอิง ]

ในปี พ.ศ. 2536 ได้เห็นการเริ่มต้นของบริษัทเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท 3 มิติ ซึ่งเดิมชื่อ Sanders Prototype, Inc และต่อมามีชื่อว่าSolidscapeซึ่งแนะนำระบบการผลิตพอลิเมอร์เจ็ทที่มีความแม่นยำสูงพร้อมโครงสร้างรองรับที่ละลายน้ำได้ (จัดประเภทเป็นเทคนิค "จุดต่อจุด" ). [24]

ในปี 1995 Fraunhofer Societyได้พัฒนากระบวนการ หลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก

ยุค 2000

Fused Deposition Modeling (FDM) สิทธิบัตรกระบวนการพิมพ์หมดอายุในปี 2552 [33]

2010s

เมื่อกระบวนการเติมแต่งต่างๆ เติบโตเต็มที่ เป็นที่ชัดเจนว่าในไม่ช้าการกำจัดโลหะจะไม่ใช่ กระบวนการ งานโลหะ เพียงอย่างเดียวที่ ทำผ่านเครื่องมือหรือหัวที่เคลื่อนผ่านซองงาน 3 มิติอีกต่อไป โดยจะเปลี่ยนมวลของวัตถุดิบให้เป็นรูปร่างที่ต้องการทีละชั้น ทศวรรษปี 2010 เป็นทศวรรษแรกที่ชิ้นส่วนโลหะที่ใช้ปลายทาง เช่น ขายึดเครื่องยนต์[34]และน็อตขนาดใหญ่[35] (ไม่ว่าจะก่อนหรือแทนที่จะตัดเฉือน) ในการผลิตงานแทนที่จะต้องตัดเฉือนจากสต็อกแท่งหรือจาน ยังคงเป็นกรณีที่การหล่อ การผลิต การปั๊ม และการตัดเฉือน เป็นที่แพร่หลายมากกว่าการผลิตแบบเติมเนื้อในงานโลหะ แต่ปัจจุบัน AM เริ่มรุกเข้าสู่ตลาดอย่างมีนัยสำคัญ และด้วยข้อดีของการออกแบบเพื่อการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเป็นที่แน่ชัดสำหรับวิศวกรว่า เพิ่มเติมคือมา

ที่หนึ่งที่ AM กำลังรุกล้ำสำคัญอยู่ในอุตสาหกรรมการบิน ด้วยจำนวนผู้เดินทางทางอากาศเกือบ 3.8 พันล้านคนในปี 2559 [36]ความต้องการเครื่องยนต์เจ็ทที่ประหยัดน้ำมันและผลิตได้ง่ายอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน สำหรับ OEM รายใหญ่ (ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม) เช่น Pratt and Whitney (PW) และ General Electric (GE) หมายถึงการมองหา AM เพื่อลดต้นทุน ลดจำนวนชิ้นส่วนที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ลดน้ำหนักในเครื่องยนต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและ หารูปทรงใหม่ที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการผลิตแบบโบราณ ตัวอย่างหนึ่งของการรวม AM กับการบินและอวกาศคือในปี 2559 เมื่อแอร์บัสได้รับการส่งมอบเครื่องยนต์ LEAP เครื่องแรกของ GE เครื่องยนต์นี้ได้รวมเอาหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจากการพิมพ์ 3 มิติ ทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้ลดลงจาก 20 เหลือ 1 ลดน้ำหนักลง 25% และลดเวลาการประกอบ [37]หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อในเครื่องยนต์เจ็ท เนื่องจากช่วยให้ออกแบบภายในที่ซับซ้อนได้อย่างเหมาะสมและเป็นชิ้นส่วนที่มีความเค้นต่ำและไม่หมุน ในทำนองเดียวกัน ในปี 2015 PW ได้ส่งมอบชิ้นส่วน AM ชุดแรกใน PurePower PW1500G ให้กับ Bombardier PW เลือกใช้สเตเตอร์ของคอมเพรสเซอร์และขายึดวงแหวนซิงก์[38] โดยยึดอยู่กับชิ้นส่วนที่ไม่หมุนด้วยความเค้นต่ำและไม่ได้หมุน เพื่อเปิดตัวเทคโนโลยีการผลิตใหม่นี้เป็นครั้งแรก ในขณะที่ AM ยังคงมีบทบาทเพียงเล็กน้อยในจำนวนชิ้นส่วนทั้งหมดในกระบวนการผลิตเครื่องยนต์ไอพ่น ผลตอบแทนจากการลงทุนสามารถเห็นได้จากการลดชิ้นส่วน ความสามารถในการผลิตที่รวดเร็ว และ "การออกแบบที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของประสิทธิภาพและต้นทุน ". [39]

เมื่อเทคโนโลยีเติบโตเต็มที่ ผู้เขียนหลายคนเริ่มคาดการณ์ว่าการพิมพ์ 3 มิติสามารถช่วยในการพัฒนาที่ยั่งยืนในประเทศกำลังพัฒนา [40]

ในปี 2555 Filabot ได้พัฒนาระบบสำหรับปิดลูป[41]ด้วยพลาสติกและอนุญาตให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ FDM หรือ FFF สามารถพิมพ์ด้วยพลาสติกหลากหลายประเภท

ในปี 2014 Benjamin S. Cookและ Manos M. Tentzeris ได้สาธิตแพลตฟอร์มการผลิตสารเติมแต่งอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการพิมพ์แบบผสมผสานในแนวตั้ง (VIPRE) แบบผสมผสานในแนวตั้งเป็นครั้งแรก ซึ่งเปิดใช้งานการพิมพ์ 3 มิติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เชิงฟังก์ชันที่ทำงานได้ถึง 40 GHz [42]

เนื่องจากราคาเครื่องพิมพ์เริ่มลดลง ผู้ที่สนใจในเทคโนโลยีนี้จึงมีการเข้าถึงและมีอิสระมากขึ้นในการทำสิ่งที่พวกเขาต้องการ ราคา ณ ปี 2014 ยังคงสูงอยู่โดยมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 2,000 ดอลลาร์ แต่สิ่งนี้ยังช่วยให้มือสมัครเล่นเข้าสู่การพิมพ์นอกวิธีการผลิตและอุตสาหกรรม [43]

คำว่า "การพิมพ์ 3 มิติ" เดิมหมายถึงกระบวนการที่วางวัสดุยึดประสานไว้บนเตียงผงด้วยหัวพิมพ์อิงค์เจ็ททีละชั้น ไม่นานมานี้ ภาษาถิ่นที่ได้รับความนิยมได้เริ่มใช้คำนี้เพื่อครอบคลุมเทคนิคการผลิตสารเติมแต่งที่หลากหลายมากขึ้น เช่น การผลิตสารเติมแต่งลำแสงอิเล็กตรอนและการหลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก มาตรฐานทางเทคนิคของสหรัฐอเมริกาและระดับโลกใช้คำว่าการผลิตแบบเติมแต่ง อย่างเป็นทางการ สำหรับความหมายที่กว้างขึ้นนี้

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้บ่อยที่สุด (46% ณ ปี 2018 ) เป็นเทคนิคการอัดรีดวัสดุที่เรียกว่าfused deposition modelingหรือ FDM [5]ในขณะที่เทคโนโลยี FDM ถูกประดิษฐ์ขึ้นหลังจากเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอีกสองเทคโนโลยี ได้แก่ stereolithography (SLA) และ select laser sintering (SLS) โดยทั่วไปแล้ว FDM นั้นมีราคาถูกที่สุดในสามเทคโนโลยีที่มีขอบขนาดใหญ่[ ต้องการการอ้างอิง ]ซึ่งให้ประโยชน์แก่ ความนิยมของกระบวนการ

ปี 2020

ในปี 2020 เครื่องพิมพ์ 3D ได้มาถึงระดับคุณภาพและราคาที่ช่วยให้คนส่วนใหญ่เข้าสู่โลกแห่งการพิมพ์ 3 มิติ ในปี 2020 เครื่องพิมพ์คุณภาพดีมีราคาต่ำกว่า US$200 สำหรับเครื่องระดับเริ่มต้น เครื่องพิมพ์ราคาไม่แพงเหล่านี้มักจะเป็นเครื่องพิมพ์แบบหลอมรวมแบบจำลอง (FDM) [44]ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2564 ผู้ป่วยชาวอังกฤษชื่อ Steve Verze ได้รับตาเทียมที่พิมพ์ 3 มิติเป็นครั้งแรกของโลกจาก โรงพยาบาล ตาMoorfieldsในลอนดอน [45] [46]

หลักการทั่วไป

การสร้างแบบจำลอง

โมเดล 3 มิติสามารถสร้างได้จากภาพ 2 มิติที่ถ่ายที่บูธภาพถ่าย 3 มิติ

โมเดลที่พิมพ์ได้ 3 มิติอาจสร้างขึ้นด้วย แพ็คเกจ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) ผ่านเครื่องสแกน 3 มิติหรือโดยกล้องดิจิตอล ธรรมดา และซอฟต์แวร์โฟ โตแกรมเมท รี โมเดลที่พิมพ์ 3 มิติที่สร้างด้วย CAD ทำให้เกิดข้อผิดพลาดน้อยกว่าวิธีอื่นๆ ข้อผิดพลาดในแบบจำลองที่พิมพ์ได้ 3 มิติสามารถระบุและแก้ไขได้ก่อนการพิมพ์ [47]กระบวนการสร้างแบบจำลองด้วยตนเองในการเตรียมข้อมูลทางเรขาคณิตสำหรับคอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิตินั้นคล้ายคลึงกับศิลปะพลาสติก เช่น การแกะสลัก การสแกน 3 มิติเป็นกระบวนการรวบรวมข้อมูลดิจิทัลเกี่ยวกับรูปร่างและลักษณะที่ปรากฏของวัตถุจริง สร้างแบบจำลองดิจิทัลตามข้อมูลนั้น

โมเดล CAD สามารถบันทึกได้ในรูปแบบไฟล์ stereolithography (STL)ซึ่งเป็นรูปแบบไฟล์ CAD โดยพฤตินัยสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อที่จัดเก็บข้อมูลตามรูปสามเหลี่ยมของพื้นผิวของแบบจำลอง CAD STL ไม่ได้รับการปรับแต่งสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ เนื่องจากจะสร้างไฟล์ขนาดใหญ่ของชิ้นส่วนที่ปรับให้เหมาะสมทอพอโลยีและโครงสร้างขัดแตะ เนื่องจากมีพื้นผิวที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก รูปแบบไฟล์ CAD ที่ใหม่กว่า รูปแบบไฟล์การผลิตเสริม (AMF)ถูกนำมาใช้ในปี 2554 เพื่อแก้ปัญหานี้ มันเก็บข้อมูลโดยใช้รูปสามเหลี่ยมโค้ง [48]

การพิมพ์

ก่อนพิมพ์โมเดล 3 มิติจาก ไฟล์ STLจะต้องตรวจสอบข้อผิดพลาดก่อน แอปพลิเคชัน CADส่วนใหญ่สร้างข้อผิดพลาดในไฟล์เอาต์พุต STL [49] [50]ประเภทต่อไปนี้:

  1. หลุม
  2. ใบหน้าปกติ
  3. ทางแยกตัวเอง
  4. เปลือกเสียงรบกวน
  5. ข้อผิดพลาดมากมาย[51]
  6. ปัญหาการยื่น[52]

ขั้นตอนหนึ่งในการสร้าง STL ที่เรียกว่า "การซ่อมแซม" สามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวในรุ่นดั้งเดิมได้ [53] [54]โดยทั่วไป STL ที่ผลิตขึ้นจากแบบจำลองที่ได้รับจากการสแกน 3Dมักจะมีข้อผิดพลาดเหล่านี้มากกว่า[55]เนื่องจากการสแกน 3D มักจะทำได้โดยการจัดหา/การทำแผนที่แบบจุดต่อจุด การสร้าง 3D ขึ้นใหม่มักมีข้อผิดพลาด [56]

เมื่อเสร็จแล้ว ไฟล์ STL จะต้องได้รับการประมวลผลโดยซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า"ตัวแบ่งส่วนข้อมูล"ซึ่งแปลงโมเดลเป็นชุดของเลเยอร์บางๆ และสร้าง ไฟล์ G-codeที่มีคำแนะนำที่เหมาะกับเครื่องพิมพ์ 3D บางประเภท ( FDM เครื่องพิมพ์ ). [57]ไฟล์ G-code นี้สามารถพิมพ์ด้วยซอฟต์แวร์ไคลเอนต์การพิมพ์ 3 มิติ (ซึ่งโหลด G-code และใช้เพื่อสั่งเครื่องพิมพ์ 3 มิติระหว่างกระบวนการพิมพ์ 3 มิติ)

ความละเอียดของเครื่องพิมพ์จะอธิบายความหนาของชั้นและความละเอียด X–Y เป็นจุดต่อนิ้ว (dpi) หรือไมโครมิเตอร์ (µm) ความหนาของชั้นโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 100 μm (250  DPI ) แม้ว่าบางเครื่องสามารถพิมพ์ชั้นที่บางได้ถึง 16 μm (1,600 DPI) [58]ความละเอียด X–Y เทียบได้กับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ อนุภาค (จุด 3 มิติ) มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 ถึง 100 ไมโครเมตร (510 ถึง 250 DPI) [ ต้องการการอ้างอิง ]สำหรับความละเอียดของเครื่องพิมพ์นั้น การระบุความละเอียดตาข่าย0.01–0.03 มม.และความยาวคอร์ด≤ 0.016 มม.จะสร้างไฟล์เอาต์พุต STL ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับไฟล์อินพุตโมเดลที่กำหนด [59]การระบุความละเอียดที่สูงขึ้นจะทำให้ได้ไฟล์ขนาดใหญ่ขึ้นโดยไม่เพิ่มคุณภาพการพิมพ์

3:31 ไทม์แลปส์ของวิดีโอความยาว 80 นาทีของวัตถุที่ทำจากPLAโดยใช้การสะสมโพลีเมอร์หลอมเหลว

การสร้างแบบจำลองด้วยวิธีการร่วมสมัยอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงจนถึงหลายวัน ขึ้นอยู่กับวิธีการที่ใช้ ขนาดและความซับซ้อนของแบบจำลอง ระบบสารเติมแต่งมักจะลดเวลานี้เหลือไม่กี่ชั่วโมง แม้ว่าจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเครื่องจักรที่ใช้ และขนาดและจำนวนรุ่นที่ผลิตพร้อมกัน

จบ

แม้ว่าความละเอียดที่ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์จะเพียงพอสำหรับการใช้งานหลายประเภท แต่สามารถทำได้แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยการพิมพ์วัตถุที่ต้องการในเวอร์ชันที่เกินขนาดเล็กน้อยในความละเอียดมาตรฐาน แล้วจึงนำวัสดุออกโดยใช้กระบวนการลบที่มีความละเอียดสูงกว่า [60]

โครงสร้างเป็นชั้นๆ ของกระบวนการผลิตสารเติมแต่งทั้งหมดทำให้เกิดผลกระทบขั้นบันไดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้บนพื้นผิวชิ้นส่วนที่โค้งหรือเอียงเมื่อเทียบกับแท่นก่อสร้าง ผลกระทบอย่างมากขึ้นอยู่กับการวางแนวของพื้นผิวชิ้นส่วนภายในกระบวนการสร้าง [61]

โพลีเมอร์ที่พิมพ์ได้บางชนิด เช่นABSช่วยให้พื้นผิวเรียบและปรับปรุงโดยใช้กระบวนการไอเคมี[62]จากอะซิโตนหรือตัวทำละลายที่คล้ายกัน

เทคนิคการผลิตสารเติมแต่งบางอย่างสามารถใช้วัสดุหลายอย่างในการสร้างชิ้นส่วนได้ เทคนิคเหล่านี้สามารถพิมพ์หลายสีและผสมสีได้พร้อมกัน และไม่จำเป็นต้องทาสี

เทคนิคการพิมพ์บางอย่างจำเป็นต้องมีการรองรับภายในเพื่อสร้างคุณสมบัติที่ยื่นออกมาระหว่างการก่อสร้าง ตัวรองรับเหล่านี้จะต้องถูกเอาออกด้วยกลไกหรือละลายเมื่อพิมพ์เสร็จ

เครื่องพิมพ์ 3D โลหะเชิงพาณิชย์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการตัดส่วนประกอบโลหะออกจากพื้นผิวโลหะหลังจากการทับถม กระบวนการใหม่สำหรับการ พิมพ์ GMAW 3D ช่วยให้การปรับเปลี่ยนพื้นผิววัสดุพิมพ์เพื่อขจัดอะลูมิเนียม[63 ] หรือเหล็ก [64]

วัสดุ

รายละเอียดของStoofbrug  [ nl ]ในอัมสเตอร์ดัม สะพานโลหะจากการพิมพ์ 3 มิติแห่งแรกของโลก[65]

ตามเนื้อผ้า การพิมพ์ 3 มิติมุ่งเน้นไปที่พอลิเมอร์สำหรับการพิมพ์ เนื่องจากความสะดวกในการผลิตและการจัดการวัสดุโพลีเมอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีวิวัฒนาการอย่างรวดเร็ว ไม่เพียงแต่การพิมพ์โพลีเมอร์ต่างๆ[66]แต่ยังรวมถึงโลหะ[67] [68]และเซรามิกส์ [ 69]ทำให้การพิมพ์ 3 มิติเป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับการผลิต การสร้างแบบจำลองทางกายภาพสามมิติทีละชั้นเป็นแนวคิดสมัยใหม่ที่ "เกิดขึ้นจากอุตสาหกรรม CAD ที่เติบโตขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะด้านการสร้างแบบจำลองที่มั่นคงของ CAD ก่อนที่การสร้างแบบจำลองแบบทึบจะถูกนำมาใช้ในปลายทศวรรษ 1980 แบบจำลองสามมิติ ถูกสร้างขึ้นด้วยโครงลวดและพื้นผิว" [70]แต่ในทุกกรณี ชั้นของวัสดุจะถูกควบคุมโดยเครื่องพิมพ์และคุณสมบัติของวัสดุ ชั้นวัสดุสามมิติถูกควบคุมโดยอัตราการสะสมตามที่ผู้ควบคุมเครื่องพิมพ์กำหนดและจัดเก็บไว้ในไฟล์คอมพิวเตอร์ วัสดุที่ได้รับการจดสิทธิบัตรที่พิมพ์เร็วที่สุดคือหมึกชนิด Hot Melt สำหรับการพิมพ์ลวดลายโดยใช้โลหะผสมที่อุ่น ดูประวัติของ 1970 ด้านบน

Charles Hull ยื่นจดสิทธิบัตรครั้งแรกเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 1984 เพื่อใช้เรซินอะคริลิกที่บ่มด้วย UV โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ปิดบัง UV ที่ UVP Corp เพื่อสร้างแบบจำลองที่เรียบง่าย SLA-1 เป็นผลิตภัณฑ์ SL ตัวแรกที่ประกาศโดย 3D Systems ที่ Autofact Exposition, Detroit, พฤศจิกายน 1978 ในเมืองดีทรอยต์ SLA-1 Beta จัดส่งในเดือนมกราคม 1988 ไปยัง Baxter Healthcare, Pratt and Whitney, General Motors และ AMP SLA-1 การผลิตครั้งแรกได้จัดส่งไปยัง Precision Castparts ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2531 วัสดุเรซิน UV ได้เปลี่ยนไปเป็นเรซินวัสดุที่มีอีพอกซีอย่างรวดเร็ว ในทั้งสองกรณี รุ่น SLA-1 จำเป็นต้องมีการบ่มด้วยเตาอบ UV หลังจากล้างด้วยตัวทำละลายเพื่อขจัดเรซินที่ไม่ผ่านการบ่ม Post Cure Apparatus (PCA) จำหน่ายพร้อมระบบทั้งหมด เครื่องพิมพ์เรซินยุคแรกๆ ต้องใช้ใบมีดเพื่อเคลื่อนย้ายเรซินใหม่ไปยังแบบจำลองในแต่ละชั้น ความหนาของชั้นเป็น 0 006 นิ้วและรุ่น HeCd Laser ของ SLA-1 คือ 12 วัตต์ และกวาดไปทั่วพื้นผิวที่ 30 ในต่อวินาที UVP ถูกซื้อกิจการโดย 3D Systems ในเดือนมกราคม 1990[71]

การทบทวนในประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามีการใช้วัสดุจำนวนหนึ่ง (เรซิน ผงพลาสติก เส้นใยพลาสติก และหมึกพลาสติกที่ละลายด้วยความร้อน) ที่ใช้ในช่วงทศวรรษ 1980 สำหรับสิทธิบัตรในด้านการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว เรซินที่บ่มด้วยรังสี UV แบบหลอดปิดบังได้รับการแนะนำโดย Itzchak Pomerantz ของ Cubital ใน Soldier 5600, ผงเทอร์โมพลาสติกเผาด้วยเลเซอร์ของ Carl Deckard (DTM) และกระดาษตัดด้วยเลเซอร์แบบกาว (LOM) ที่ซ้อนกันเพื่อสร้างวัตถุโดย Michael Feygin ก่อนที่ 3D Systems จะทำขึ้นเป็นครั้งแรก ประกาศ. สก็อตต์ ครัมป์ยังทำงานกับแบบจำลองเส้นใยพลาสติกที่ "หลอมละลาย" (FDM) ที่อัดแล้ว และการสะสมของหยดได้รับการจดสิทธิบัตรโดยวิลเลียม อี มาสเตอร์สหนึ่งสัปดาห์หลังจากสิทธิบัตรของชาร์ลส์ ฮัลล์ในปี 1984 แต่เขาต้องค้นพบเทอร์โมพลาสติกอิงค์เจ็ทที่เครื่องพิมพ์ 3 มิติของ Visual Impact Corporation นำเสนอใน 1992 โดยใช้อิงค์เจ็ทจาก Howtek, Inc.,[71]

การพิมพ์ 3 มิติแบบหลายวัสดุ

3DBenchyแบบหลายวัสดุ

ความพยายามเพื่อให้ได้ช่วงการพิมพ์ 3D แบบหลายวัสดุตั้งแต่กระบวนการที่คล้าย FDM ที่ได้รับการปรับปรุง เช่น VoxelJet ไปจนถึงเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ voxel-based ใหม่ เช่น การประกอบแบบเป็นชั้น [72]

ข้อเสียเปรียบของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีอยู่มากมายคืออนุญาตให้พิมพ์วัสดุได้ครั้งละหนึ่งรายการเท่านั้น ซึ่งจำกัดการใช้งานที่เป็นไปได้หลายอย่างซึ่งต้องการการรวมวัสดุที่แตกต่างกันในวัตถุเดียวกัน การพิมพ์ 3 มิติแบบหลายวัสดุช่วยแก้ปัญหานี้ด้วยการอนุญาตให้ผลิตวัตถุที่มีการจัดเรียงวัสดุที่ซับซ้อนและต่างกันโดยใช้เครื่องพิมพ์เครื่องเดียว ในที่นี้ ต้องระบุวัสดุสำหรับvoxel แต่ละตัว (หรือองค์ประกอบพิกเซลการพิมพ์ 3 มิติ) ภายในปริมาณวัตถุขั้นสุดท้าย

กระบวนการนี้อาจเต็มไปด้วยความยุ่งยาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอัลกอริธึมแบบแยกเดี่ยวและแบบเสาหิน อุปกรณ์เชิงพาณิชย์บางตัวพยายามแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เช่น การสร้างตัวแปล Spec2Fab แต่ความคืบหน้ายังมีจำกัด [73]อย่างไรก็ตาม ในอุตสาหกรรมการแพทย์ มีการนำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับยาเม็ดและวัคซีนที่พิมพ์ 3 มิติ [74] ด้วยแนวคิดใหม่นี้ ยาหลายชนิดสามารถรวมกันได้ ซึ่งจะลดความเสี่ยงได้หลายอย่าง ด้วยการใช้งานการพิมพ์ 3D แบบหลายวัสดุมากขึ้นเรื่อยๆ ค่าใช้จ่ายในชีวิตประจำวันและการพัฒนาเทคโนโลยีชั้นสูงจะลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

วัสดุโลหะของการพิมพ์ 3 มิติยังอยู่ระหว่างการวิจัย [75]ด้วยการจำแนกวัสดุแต่ละชนิด CIMP-3D สามารถพิมพ์ 3 มิติอย่างเป็นระบบด้วยวัสดุหลายชนิด [76]

การพิมพ์ 4 มิติ

การใช้การพิมพ์ 3 มิติและโครงสร้างหลายวัสดุในการผลิตแบบเพิ่มเนื้อทำให้สามารถออกแบบและสร้างสิ่งที่เรียกว่าการพิมพ์ 4 มิติได้ การพิมพ์ 4 มิติเป็นกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อ โดยวัตถุที่พิมพ์จะเปลี่ยนรูปร่างตามเวลา อุณหภูมิ หรือการกระตุ้นประเภทอื่นๆ การพิมพ์ 4 มิติช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างแบบไดนามิกที่มีรูปร่าง คุณสมบัติ หรือฟังก์ชันการทำงานที่ปรับได้ วัสดุที่ตอบสนองอย่างชาญฉลาด/กระตุ้นที่สร้างขึ้นโดยใช้การพิมพ์ 4 มิติสามารถเปิดใช้งานเพื่อสร้างการตอบสนองที่คำนวณได้ เช่น การประกอบตัวเอง การซ่อมแซมตัวเอง มัลติฟังก์ชั่น การกำหนดค่าใหม่ และการขยับรูปร่าง ซึ่งช่วยให้สามารถพิมพ์วัสดุที่เปลี่ยนรูปร่างและวัสดุหน่วยความจำรูปร่างได้ตามต้องการ [77]

การพิมพ์ 4 มิติมีศักยภาพในการค้นหาการใช้งานใหม่ๆ และการใช้วัสดุ (พลาสติก คอมโพสิต โลหะ ฯลฯ) และจะสร้างโลหะผสมและคอมโพสิตใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน ความเก่งกาจของเทคโนโลยีและวัสดุนี้สามารถนำไปสู่ความก้าวหน้าในหลายสาขาของอุตสาหกรรม รวมทั้งอวกาศ การค้า และด้านการแพทย์ ความสามารถในการทำซ้ำ ความแม่นยำ และช่วงวัสดุสำหรับการพิมพ์ 4 มิติต้องเพิ่มขึ้นเพื่อให้กระบวนการนี้เป็นจริงมากขึ้นในอุตสาหกรรมเหล่านี้ 

เพื่อเป็นทางเลือกในการผลิตภาคอุตสาหกรรม มีสองความท้าทายที่การพิมพ์ 4D ต้องเอาชนะ ความท้าทายของการพิมพ์ 4 มิติ ได้แก่ โครงสร้างจุลภาคของวัสดุอัจฉริยะที่พิมพ์ออกมาเหล่านี้ต้องใกล้เคียงหรือดีกว่าชิ้นส่วนที่ได้จากกระบวนการตัดเฉือนแบบเดิม จำเป็นต้องมีการพัฒนาวัสดุใหม่และปรับแต่งได้ซึ่งมีความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกที่แตกต่างกันอย่างต่อเนื่องและเปลี่ยนรูปร่างที่ต้องการ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องออกแบบซอฟต์แวร์ใหม่สำหรับประเภทเทคนิคต่างๆ ของการพิมพ์ 4D ซอฟต์แวร์การพิมพ์ 4 มิติจะต้องคำนึงถึงวัสดุอัจฉริยะพื้นฐาน เทคนิคการพิมพ์ และข้อกำหนดด้านโครงสร้างและเรขาคณิตของการออกแบบ [78]

กระบวนการและเครื่องพิมพ์

มีกระบวนการผลิตสารเติมแต่ง หลายแบรนด์ที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นเจ็ดประเภท: [79]

การแสดงแผนผังของเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติที่เรียกว่าการผลิตเส้นใยผสม ไส้หลอดa)ของวัสดุพลาสติกถูกป้อนผ่านหัวที่เคลื่อนที่ด้วยความร้อนb)ที่หลอมละลายและรีดมันออกมาเป็นชั้นแล้วชั้นต่อชั้นในรูปทรงที่ต้องการc) . แท่นเคลื่อนที่จ)ลดลงหลังจากฝากแต่ละชั้น สำหรับเทคโนโลยีประเภทนี้ จำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับแนวตั้งเพิ่มเติมd)เพื่อรักษาส่วนที่ยื่นออกมา

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระบวนการคือวิธีการวางเลเยอร์เพื่อสร้างชิ้นส่วนและในวัสดุที่ใช้ แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมบริษัทบางแห่งจึงเสนอทางเลือกของผงและโพลีเมอร์สำหรับวัสดุที่ใช้สร้างวัตถุ [80]บางครั้งบางคราวก็ใช้กระดาษมาตรฐานสำหรับธุรกิจนอกชั้นวางเป็นวัสดุก่อสร้างเพื่อผลิตต้นแบบที่ทนทาน การพิจารณาหลักในการเลือกเครื่องโดยทั่วไป ได้แก่ ความเร็ว ค่าใช้จ่ายของเครื่องพิมพ์ 3D ของต้นแบบที่พิมพ์ ทางเลือกและต้นทุนของวัสดุ และความสามารถด้านสี [81]เครื่องพิมพ์ที่ทำงานโดยตรงกับโลหะมักจะมีราคาแพง อย่างไรก็ตาม เครื่องพิมพ์ที่มีราคาไม่แพงก็สามารถนำมาใช้ทำแม่พิมพ์ แล้วใช้ทำชิ้นส่วนโลหะได้ [82]

ISO/ASTM52900-15 กำหนดเจ็ดประเภทของกระบวนการผลิตสารเติมแต่ง (AM) ตามความหมาย ได้แก่ การฉีดสารยึดเกาะ การสะสมพลังงานโดยตรง การอัดรีดวัสดุ การพ่นวัสดุ การผสมผงเตียง การเคลือบแผ่น และโฟโตพอลิเมอไรเซชันในถัง [83]

กระบวนการแรกที่วัสดุสามมิติถูกสะสมเพื่อสร้างวัตถุนั้นเสร็จสิ้นด้วยการพ่นวัสดุ[24]หรือที่เดิมเรียกว่าการสะสมของอนุภาค การสะสมอนุภาคด้วยอิงค์เจ็ทเริ่มแรกด้วยเทคโนโลยีอิงค์เจ็ทแบบต่อเนื่อง (CIT) (ทศวรรษ 1950) และต่อมาด้วยเทคโนโลยีอิงค์เจ็ทแบบดรอป-ออน-ดีมาน (ทศวรรษ 1970) โดยใช้หมึกพิมพ์แบบ Hot-melt หมึกแว็กซ์เป็นวัสดุสามมิติชนิดแรกที่ฉีด และต่อมาโลหะอัลลอยด์ที่มีอุณหภูมิต่ำถูกพ่นด้วย CIT DOD นำขี้ผึ้งและเทอร์โมพลาสติกหลอมเหลวทิ้งไป วัตถุมีขนาดเล็กมากและเริ่มต้นด้วยตัวอักษรและตัวเลขสำหรับป้าย วัตถุต้องมีรูปแบบและสามารถจัดการได้ ตัวอักษรหุ่นขี้ผึ้งร่วงหล่นจากเอกสารกระดาษและเป็นแรงบันดาลใจให้สิทธิบัตรเครื่องบันทึกโลหะเหลวเพื่อสร้างตัวอักษรโลหะสำหรับป้ายในปี 1971 หมึกสีเทอร์โมพลาสติก (CMYK) พิมพ์ด้วยชั้นของแต่ละสีเพื่อสร้างวัตถุเลเยอร์ที่สร้างขึ้นแบบดิจิทัลในปี 1984

วิธีการบางอย่างละลายหรือทำให้วัสดุนิ่มลงเพื่อสร้างชั้น ในการผลิตเส้นใยหลอมรวมหรือที่เรียกว่าfused deposition modeling (FDM) แบบจำลองหรือชิ้นส่วนถูกผลิตขึ้นโดยการอัดเม็ดบีดขนาดเล็กหรือกระแสของวัสดุซึ่งจะแข็งตัวทันทีเพื่อสร้างชั้น ฟิลาเมนต์ ของเทอร์โมพลาสติกลวดโลหะ หรือวัสดุอื่นๆ ถูกป้อนเข้าในหัวฉีดแบบอัดรีด ( เครื่องอัดรีดเครื่องพิมพ์ 3 มิติ) ซึ่งให้ความร้อนแก่วัสดุและเปิดและปิดการไหล FDM ค่อนข้างถูกจำกัดในรูปแบบของรูปร่างที่อาจประดิษฐ์ขึ้น อีกเทคนิคหนึ่งหลอมรวมส่วนของเลเยอร์แล้วเคลื่อนขึ้นด้านบนในพื้นที่ทำงาน เพิ่มแกรนูลอีกชั้นหนึ่งแล้วทำซ้ำขั้นตอนจนกว่าชิ้นงานจะถูกสร้างขึ้น กระบวนการนี้ใช้สื่อที่ไม่หลอมละลายเพื่อรองรับส่วนที่ยื่นออกมาและผนังบางในชิ้นส่วนที่ผลิต ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการรองรับตัวช่วยชั่วคราวสำหรับชิ้นงาน [84]เมื่อเร็วๆ นี้ FFF/FDM ได้ขยายเป็นการพิมพ์ 3 มิติโดยตรงจากเม็ด เพื่อหลีกเลี่ยงการแปลงเป็นเส้นใย กระบวนการนี้เรียกว่า fused particle fabrication (FPF) (หรือ fused granular fabrication (FGF) และมีศักยภาพในการใช้วัสดุรีไซเคิลมากขึ้น[85]

เทคนิค Powder Bed Fusion หรือ PBF รวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่นDMLS , SLS , SLM, MJF และEBM กระบวนการ Powder Bed Fusion สามารถใช้กับวัสดุหลายประเภทและความยืดหยุ่นช่วยให้โครงสร้างที่ซับซ้อนทางเรขาคณิต[86]เป็นตัวเลือกสำหรับโครงการการพิมพ์ 3 มิติจำนวนมาก เทคนิคเหล่านี้รวมถึงการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเฉพาะเจาะจงที่มีทั้งโลหะและพอลิเมอร์ และการเผาผนึกด้วยเลเซอร์โลหะโดยตรง [87] การหลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือกไม่ใช้การเผาผนึกสำหรับการหลอมรวมของเม็ดผง แต่จะละลายผงทั้งหมดโดยใช้เลเซอร์พลังงานสูงเพื่อสร้างวัสดุที่มีความหนาแน่นเต็มที่ในวิธีการแบบแบ่งชั้นซึ่งมีคุณสมบัติทางกลคล้ายกับโลหะที่ผลิตทั่วไป การหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนเป็นเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งประเภทเดียวกันสำหรับชิ้นส่วนโลหะ (เช่นโลหะผสมไททาเนียม ) EBM ผลิตชิ้นส่วนโดยการหลอมผงโลหะทีละชั้นด้วยลำอิเล็กตรอนในสุญญากาศสูง [88] [89]อีกวิธีหนึ่งประกอบด้วย ระบบ การพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท 3 มิติซึ่งสร้างแบบจำลองทีละชั้นโดยกระจายชั้นของผง ( ปูนปลาสเตอร์หรือเรซิน )) และการพิมพ์สารยึดเกาะในส่วนตัดขวางของชิ้นส่วนโดยใช้กระบวนการที่มีลักษณะคล้ายอิงค์เจ็ต ด้วยการผลิตวัตถุลามิเนตชั้นบาง ๆ จะถูกตัดให้เป็นรูปร่างและต่อเข้าด้วยกัน นอกเหนือจากวิธีการที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้แล้วHPได้พัฒนา Multi Jet Fusion (MJF) ซึ่งเป็นเทคนิคแบบผงพื้นฐาน แม้ว่าจะไม่เกี่ยวข้องกับเลเซอร์ก็ตาม อาร์เรย์อิงค์เจ็ทใช้สารหลอมรวมและรายละเอียด ซึ่งจะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยการให้ความร้อนเพื่อสร้างชั้นแข็ง [90]

การแสดงแผนผังของ stereolithography อุปกรณ์เปล่งแสงa) (เลเซอร์หรือDLP ) เลือกให้แสงสว่างด้านล่างโปร่งใสc)ของถังb)เติมเรซินโฟโตพอลิเมอไรซิ่งเหลว เรซินที่แข็งตัวแล้วd)ค่อยๆ ลากขึ้นโดยแท่นยกe)

วิธีอื่นๆ ในการรักษาวัสดุที่เป็นของเหลวโดยใช้เทคโนโลยีที่ ซับซ้อนต่างๆ เช่นStereolithography photopolymerizationถูกใช้เป็นหลักใน stereolithography เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งจากของเหลว ระบบเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท เช่น ระบบObjet PolyJetพ่น วัสดุ photopolymerลงบนถาดสำหรับสร้างในชั้นบางพิเศษ (ระหว่าง 16 ถึง 30 µm) จนกว่าชิ้นส่วนจะเสร็จสมบูรณ์ [91]ชั้น photopolymer แต่ละชั้นจะบ่มด้วยแสงยูวีหลังจากที่ถูกพ่นออกมา ทำให้เกิดแบบจำลองที่บ่มอย่างสมบูรณ์ซึ่งสามารถจัดการและใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องผ่านการบ่ม คุณสมบัติขนาดเล็กพิเศษสามารถทำได้ด้วยเทคนิคการผลิตไมโคร 3 มิติที่ใช้ในมัลติโฟตอนโฟโตพอลิเมอไรเซชัน เนื่องจากการกระตุ้นด้วยภาพถ่ายแบบไม่เชิงเส้น เจลจะรักษาให้กลายเป็นของแข็งเฉพาะในบริเวณที่มีการโฟกัสด้วยเลเซอร์ในขณะที่เจลที่เหลือจะถูกชะล้างออกไป ขนาดคุณลักษณะที่ต่ำกว่า 100 นาโนเมตรนั้นผลิตได้ง่าย เช่นเดียวกับโครงสร้างที่ซับซ้อนด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและเชื่อมต่อกัน [92]อีกวิธีหนึ่งใช้เรซินสังเคราะห์ที่แข็งตัวโดยใช้ไฟLED [93]

ใน Stereolithography ที่ใช้การฉายภาพแบบ Mask-image แบบจำลองดิจิทัล 3 มิติจะถูกแบ่งโดยชุดของระนาบแนวนอน แต่ละชิ้นจะถูกแปลงเป็นภาพมาสก์สองมิติ จากนั้นภาพมาสก์จะถูกฉายลงบนพื้นผิวเรซินเหลวที่ปรับแสงได้ และฉายแสงลงบนเรซินเพื่อรักษารูปร่างของชั้น [94] การผลิตส่วนต่อประสานของเหลวอย่างต่อเนื่องเริ่มต้นด้วยกลุ่มของ โฟโต พอลิเม อร์ เรซินเหลว ส่วนหนึ่งของก้นสระโปร่งใสต่อแสงอัลตราไวโอเลต ("หน้าต่าง") ซึ่งทำให้เรซินแข็งตัว วัตถุจะลอยขึ้นช้าพอที่จะให้เรซินไหลเข้าไปและยังคงสัมผัสกับก้นของวัตถุ [95]ในการสะสมพลังงานโดยตรงที่ป้อนด้วยผง เลเซอร์กำลังสูงจะใช้ในการหลอมผงโลหะที่ส่งไปยังจุดโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ กระบวนการป้อนพลังงานโดยตรงแบบผงคล้ายกับ Selective Laser Sintering แต่จะใช้ผงโลหะเฉพาะเมื่อมีการเติมวัสดุลงในชิ้นส่วนในขณะนั้น [96] [97]

ณ เดือนธันวาคม 2017 ระบบการผลิตสารเติมแต่งเข้าสู่ตลาดโดยมีราคาตั้งแต่ 99 ถึง 500,000 เหรียญสหรัฐ และมีการใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ สถาปัตยกรรม ยานยนต์ การป้องกันประเทศ และการเปลี่ยนทางการแพทย์ และอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่นGeneral Electricใช้เครื่องพิมพ์ 3D ระดับไฮเอนด์เพื่อสร้างชิ้นส่วนสำหรับกังหัน [98]ระบบเหล่านี้จำนวนมากใช้สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ก่อนที่จะใช้วิธีการผลิตจำนวนมาก การศึกษาระดับอุดมศึกษาได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นผู้ซื้อรายใหญ่ของเดสก์ท็อปและเครื่องพิมพ์ 3D ระดับมืออาชีพ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมักมองว่าเป็นตัวบ่งชี้เชิงบวก [99]ห้องสมุดทั่วโลกได้กลายเป็นสถานที่สำหรับติดตั้งเครื่องพิมพ์ 3 มิติขนาดเล็กสำหรับการเข้าถึงการศึกษาและชุมชน [100]หลายโครงการและบริษัทต่างๆ กำลังพยายามพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3D ราคาไม่แพงสำหรับใช้เดสก์ท็อปที่บ้าน งานนี้ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยและกำหนดเป้าหมายไปที่ ชุมชน DIY / ผู้ผลิต / ผู้ที่ชื่นชอบ / ผู้เริ่มต้นใช้งานโดยมีความสัมพันธ์เพิ่มเติมกับชุมชนนักวิชาการและแฮ็กเกอร์ [11]

การพิมพ์หินในแนวแกนด้วยคอมพิวเตอร์เป็นวิธีการสำหรับการพิมพ์ 3 มิติโดยใช้การสแกนด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เพื่อสร้างงานพิมพ์ในเรซินที่บ่มด้วยภาพถ่าย ได้รับการพัฒนาโดยความร่วมมือระหว่างUniversity of California, BerkeleyกับLawrence Livermore National Laboratory [102] [103] [104]ไม่เหมือนกับวิธีการอื่นๆ ของการพิมพ์ 3 มิติ เครื่องพิมพ์จะไม่สร้างแบบจำลองผ่านการวางชั้นของวัสดุ เช่นการจำลองการสะสมแบบหลอมรวมและ การสร้างภาพ สามมิติแทนที่จะสร้างวัตถุโดยใช้ชุดของภาพ 2 มิติที่ฉายบนกระบอกเรซิน [102] [104]โดดเด่นด้วยความสามารถในการสร้างวัตถุได้เร็วกว่าวิธีอื่นๆ โดยใช้เรซินและความสามารถในการฝังวัตถุภายในงานพิมพ์ [103]

การผลิตสารเติมแต่งเหลว (LAM) เป็นเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติซึ่งวางวัสดุของเหลวหรือความหนืดสูง (เช่น ยางซิลิโคนเหลว) ลงบนพื้นผิวของงานเพื่อสร้างวัตถุซึ่งจะถูกวัลคาไนซ์โดยใช้ความร้อนเพื่อทำให้วัตถุแข็งตัว [105] [106] [107]กระบวนการนี้ถูกสร้างขึ้นโดยAdrian Bowyerและถูกสร้างขึ้นโดย German RepRap [105] [108] [109]

แอปพลิเคชั่น

Audi RSQ ถูกสร้างขึ้นด้วย หุ่นยนต์ อุตสาหกรรม KUKAที่สร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
เซลฟี่ 3 มิติในอัตราส่วน 1:20 ที่พิมพ์โดยใช้การพิมพ์แบบยิปซั่ม
โมเดลเครื่องยนต์ไอพ่นจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
เครื่องปั้นดินเผาพิมพ์ 3 มิติ
สร้อยคอพิมพ์ 3 มิติ
ประติมากรรมพิมพ์ 3 มิติของฟาโรห์อียิปต์ที่แสดงที่Threeding

การพิมพ์ 3 มิติหรือการผลิตสารเติมแต่งถูกนำมาใช้ในภาคการผลิต การแพทย์ อุตสาหกรรม และสังคมวัฒนธรรม (เช่น มรดกทางวัฒนธรรม) เพื่อสร้างเทคโนโลยีเชิงพาณิชย์ที่ประสบความสำเร็จ [110]ไม่นานมานี้ การพิมพ์ 3 มิติยังถูกใช้ในภาคส่วนมนุษยธรรมและการพัฒนาเพื่อผลิตรายการทางการแพทย์ อวัยวะเทียม อะไหล่และการซ่อมแซมต่างๆ [111]การประยุกต์ใช้การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแรกสุดอยู่ที่ส่วน ท้ายห้อง เครื่องมือของสเปกตรัมการผลิต ตัวอย่างเช่นการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเป็นหนึ่งในตัวแปรเสริมที่เร็วที่สุด และภารกิจของมันคือการลดเวลานำและต้นทุนในการพัฒนาต้นแบบของชิ้นส่วนและอุปกรณ์ใหม่ ซึ่งก่อนหน้านี้ทำได้โดยใช้วิธีห้องเครื่องมือแบบหักลบเท่านั้น เช่น การกัด CNC การกลึง และการเจียรด้วยความแม่นยำ [112]ในปี 2010 การผลิตสารเติมแต่งเข้าสู่การผลิตในระดับที่มากขึ้น

อุตสาหกรรมอาหาร

การผลิตแบบเติมแต่งของอาหารได้รับการพัฒนาโดยการบีบอาหาร ทีละชั้น ออกเป็นวัตถุสามมิติ อาหารหลากหลายชนิดเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม เช่น ช็อกโกแลตและลูกอม และอาหารแบนๆ เช่น แครกเกอร์ พาสต้า[113]และพิซซ่า [114] [115] NASA กำลังมองหาเทคโนโลยีเพื่อสร้างอาหารที่พิมพ์ 3 มิติเพื่อจำกัดเศษอาหารและเพื่อทำอาหารที่ออกแบบให้เหมาะสมกับความต้องการด้านอาหารของนักบินอวกาศ [116]ในปี 2018 วิศวกรชีวภาพชาวอิตาลีGiuseppe Sciontiได้พัฒนาเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถผลิตเนื้ออะนาล็อกที่มีเส้นใยจากพืชโดยใช้ เครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ แบบกำหนดเอง การเลียนแบบเนื้อสัมผัสของเนื้อสัตว์และคุณค่าทางโภชนาการ [117][118]

อุตสาหกรรมแฟชั่น

การพิมพ์ 3 มิติได้เข้าสู่โลกของเสื้อผ้า โดยนักออกแบบแฟชั่นได้ทดลองใช้ บิกินี่รองเท้า และชุดพิมพ์ 3 มิติ [119]ในการผลิตเชิงพาณิชย์ Nike ใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างต้นแบบและผลิตรองเท้าฟุตบอล Vapor Laser Talon ปี 2012 สำหรับผู้เล่นอเมริกันฟุตบอล และ New Balance คือการผลิตรองเท้าแบบ 3 มิติสำหรับนักกีฬา [119] [120]การพิมพ์ 3 มิติได้มาถึงจุดที่บริษัทต่างๆ กำลังพิมพ์แว่นตาเกรดผู้บริโภคที่มีความพอดีและสไตล์แบบกำหนดเองตามความต้องการ (แม้ว่าจะไม่สามารถพิมพ์เลนส์ได้) ปรับแต่งแว่นตาได้ตามต้องการด้วยการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว [121]

Vanessa Friedman ผู้อำนวยการด้านแฟชั่นและหัวหน้านักวิจารณ์แฟชั่นของThe New York Timesกล่าวว่าการพิมพ์แบบ 3 มิติจะมีคุณค่าอย่างมากสำหรับบริษัทแฟชั่นในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเครื่องพิมพ์นี้กลายเป็นเครื่องมือการพิมพ์ด้วยตัวเองสำหรับผู้ซื้อ "มีความรู้สึกที่แท้จริงว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นในเร็ว ๆ นี้" เธอกล่าว "แต่มันจะเกิดขึ้น และมันจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในวิธีที่เราคิดทั้งเกี่ยวกับทรัพย์สินทางปัญญาและสิ่งต่างๆ ในห่วงโซ่อุปทาน" เธอเสริมว่า: "แน่นอนว่าการประดิษฐ์บางอย่างที่แบรนด์สามารถใช้ได้จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากด้วยเทคโนโลยี" [122]

อุตสาหกรรมการขนส่ง

The Stoofbrug  [ nl ]ในอัมสเตอร์ดัม สะพานโลหะจากการพิมพ์ 3 มิติแห่งแรกของโลก[123]

ในรถยนต์ รถบรรทุก และเครื่องบิน Additive Manufacturing กำลังเริ่มที่จะเปลี่ยนแปลงทั้ง (1) การออกแบบและการผลิตแบบยูนิ บอดี้และลำตัวและ (2) การออกแบบและการผลิตระบบส่งกำลัง ตัวอย่างเช่น:

  • ในช่วงต้นปี 2014 Koenigseggผู้ผลิตซุปเปอร์คาร์ของสวีเดนได้ประกาศเปิดตัว One:1 ซึ่งเป็นซูเปอร์คาร์ที่ใช้ส่วนประกอบหลายอย่างที่พิมพ์ด้วยสามมิติ [124] Urbeeเป็นชื่อของรถยนต์คันแรกในโลกที่ติดตั้งรถยนต์โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ (ตัวถังและหน้าต่างรถ "พิมพ์") [125] [126] [127]
  • ในปี 2014 Local Motorsได้เปิดตัว Strati ซึ่งเป็นยานพาหนะที่ใช้งานได้จริงซึ่งพิมพ์ 3 มิติทั้งหมดโดยใช้พลาสติก ABS และคาร์บอนไฟเบอร์ ยกเว้นระบบส่งกำลัง [128]
  • ในเดือนพฤษภาคม 2558 แอร์บัสได้ประกาศว่าAirbus A350 XWB ใหม่ของบริษัทมี ส่วนประกอบมากกว่า 1,000 ชิ้นที่ผลิตโดยการพิมพ์ 3 มิติ [129]
  • ในปี 2015 เครื่องบินขับไล่ Eurofighter Typhoon ของ Royal Air Force ได้บินพร้อมชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมา กองทัพอากาศสหรัฐฯได้เริ่มทำงานกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และกองทัพอากาศอิสราเอลยังได้ซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่อีกด้วย [130]
  • ในปี 2560 GE Aviationเปิดเผยว่าได้ใช้การออกแบบสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเพื่อสร้างเครื่องยนต์เฮลิคอปเตอร์ที่มีชิ้นส่วน 16 ชิ้นแทนที่จะเป็น 900 ชิ้น ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อการลดความซับซ้อนของห่วงโซ่อุปทาน [131]

อุตสาหกรรมอาวุธปืน

ผลกระทบของ AM ต่ออาวุธปืนนั้นเกี่ยวข้องกับสองมิติ: วิธีการผลิตใหม่สำหรับบริษัทที่จัดตั้งขึ้น และความเป็นไปได้ใหม่ๆ สำหรับการผลิตอาวุธปืนด้วยตัวเอง ในปี 2555 กลุ่มDefence Distributed ซึ่งมีฐานอยู่ในสหรัฐฯ ได้เปิดเผยแผนการที่จะออกแบบอาวุธปืน จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบพลาสติกที่ใช้งาน ได้ "ซึ่งใครก็ตามที่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถดาวน์โหลดและทำซ้ำได้" [132] [133]หลังจากที่ Defense Distributed เผยแพร่แผนของพวกเขา มีคำถามเกี่ยวกับผลกระทบที่การพิมพ์ 3 มิติและการตัดเฉือนCNC ระดับผู้บริโภคในวงกว้าง [134] [135]อาจมีต่อประสิทธิภาพ ใน การควบคุมปืน [136] [137] [138] [139]นอกจากนี้ กลยุทธ์การออกแบบชุดเกราะสามารถปรับปรุงได้ด้วยการใช้แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ และสร้างต้นแบบการออกแบบเหล่านั้นได้อย่างง่ายดายโดยใช้การผลิตแบบเพิ่มเนื้อ [140]

ภาคสุขภาพ

การใช้วิธีการรักษาที่เน้นการพิมพ์ 3 มิติเป็นหลักในการผ่าตัดนั้นมีประวัติศาสตร์ที่เริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1990 ด้วยการสร้างแบบจำลองทางกายวิภาคสำหรับการวางแผนการผ่าตัดกระดูกเชิงกราน รากฟันเทียมที่เหมาะกับผู้ป่วยเป็นส่วนเสริมตามธรรมชาติของงานนี้ ซึ่งนำไปสู่รากฟันเทียมที่ปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคลอย่างแท้จริง [141]การวางแผนและคำแนะนำการผ่าตัดเสมือนจริงโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ เครื่องมือเฉพาะบุคคลได้ถูกนำไปใช้กับหลายพื้นที่ของการผ่าตัด รวมถึงการเปลี่ยนข้อทั้งหมดและการสร้างกะโหลกศีรษะกะโหลกศีรษะใหม่ด้วยความสำเร็จอย่างมาก [142]ตัวอย่างหนึ่งของสิ่งนี้คือเฝือก trachial ที่ดูดซึมทางชีวภาพเพื่อรักษาทารกแรกเกิดด้วย tracheobronchomalacia [143]พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน การใช้การผลิตแบบเติมเนื้อเพื่อการผลิตแบบอนุกรมของรากฟันเทียมเชิงออร์โธปิดิกส์ (โลหะ) ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เนื่องจากความสามารถในการสร้างโครงสร้างพื้นผิวที่มีรูพรุนอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งอำนวยความสะดวกในการผสมผสานระหว่าง osseointegration อุตสาหกรรมเครื่องช่วยฟังและทันตกรรมคาดว่าจะเป็นพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการพัฒนาในอนาคตโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบกำหนดเอง [144]

ในเดือนมีนาคม 2014 ศัลยแพทย์ในสวอนซีใช้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างใบหน้าของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ที่ได้รับบาดเจ็บสาหัสจากอุบัติเหตุทางถนน [145]ในเดือนพฤษภาคม 2018 การพิมพ์ 3 มิติได้ถูกนำมาใช้ในการปลูกถ่ายไตเพื่อช่วยเด็กชายอายุ 3 ขวบ [146]ในปี 2555 เทคโนโลยี การพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติได้รับการศึกษาโดย บริษัท เทคโนโลยีชีวภาพและสถาบันการศึกษา สำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ในการใช้งานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ ซึ่งอวัยวะและส่วนต่างๆ ของร่างกายถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต ในขั้นตอนนี้ ชั้นของเซลล์ที่มีชีวิตจะถูกวางลงบนสื่อเจลหรือเมทริกซ์น้ำตาล และค่อยๆ สร้างขึ้นเพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติรวมถึงระบบหลอดเลือด [147]เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการสร้าง heart-on-chip ซึ่งตรงกับคุณสมบัติของเซลล์ [148]

มีการศึกษา การเสื่อมสภาพจากความร้อนระหว่างการพิมพ์ 3 มิติของโพลีเมอร์ที่ดูดซับได้ เช่นเดียวกับในไหมเย็บศัลยกรรมและพารามิเตอร์ต่างๆ สามารถปรับได้เพื่อลดการเสื่อมสภาพระหว่างการประมวลผล สามารถพิมพ์โครงสร้างนั่งร้านที่ยืดหยุ่นได้สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ [149]

ในการพิมพ์ 3 มิติ โครงสร้างจุลภาคจำลองด้วยคอมพิวเตอร์มักใช้เพื่อสร้างวัตถุที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันตามพื้นที่ ซึ่งทำได้โดยการแบ่งปริมาตรของวัตถุที่ต้องการออกเป็นเซลล์ย่อยที่เล็กกว่าโดยใช้เครื่องมือจำลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย จากนั้นจึงเติมเซลล์เหล่านี้ด้วยโครงสร้างจุลภาคที่เหมาะสมในระหว่างการประดิษฐ์ โครงสร้างผู้สมัครที่แตกต่างกันหลายตัวที่มีพฤติกรรมคล้ายคลึงกันจะถูกตรวจสอบกันเอง และวัตถุจะถูกสร้างขึ้นเมื่อพบชุดของโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุด ใช้วิธี การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีขั้นสูงเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างในเซลล์ที่อยู่ติดกันเข้ากันได้ วิธีการที่ยืดหยุ่นในการประดิษฐ์ 3 มิตินี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาวิชาตั้งแต่วิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ซึ่งใช้เพื่อสร้างโครงสร้างกระดูกที่ซับซ้อน[150]และเนื้อเยื่อของมนุษย์[151]ไปจนถึงวิทยาการหุ่นยนต์ที่ใช้ในการสร้างหุ่นยนต์อ่อนที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ [152] [153]การพิมพ์ 3 มิติยังพบว่ามีการใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ ในการออกแบบและการผลิตเครื่องมือ ใน ห้องปฏิบัติการ [154]

นักวิจัยด้านเภสัชกรรมยังใช้การพิมพ์ 3 มิติอีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความสนใจทางวิชาการเกี่ยวกับการนำส่งยาโดยใช้เทคนิค AM เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีนี้นำเสนอวิธีการเฉพาะสำหรับวัสดุที่จะนำไปใช้ในสูตรใหม่ [155]การผลิต AM อนุญาตให้ใช้วัสดุและสารประกอบในการพัฒนาสูตรในลักษณะที่ไม่สามารถทำได้ด้วยเทคนิคทั่วไป/ดั้งเดิมในด้านเภสัชกรรม เช่น การวางแท็บเล็ต การหล่อขึ้นรูป เป็นต้น นอกจากนี้ หนึ่งในหลักที่สำคัญ ข้อดีของการพิมพ์ 3 มิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการสร้างแบบจำลองการสะสมตัวแบบหลอมรวม (FDM) คือการปรับเปลี่ยนรูปแบบการให้ยาในแบบเฉพาะตัวที่สามารถทำได้ ดังนั้นจึงเป็นการกำหนดเป้าหมายความต้องการเฉพาะของผู้ป่วย [16]ในอนาคตอันใกล้นี้ คาดว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะไปถึงโรงพยาบาลและร้านขายยา เพื่อผลิตสูตรเฉพาะบุคคลตามความต้องการของผู้ป่วย [157]

ในปี 2018 เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกเพื่อสร้างเมทริกซ์สำหรับการตรึงเซลล์ในการหมัก การผลิตกรดโพรพิโอนิกโดยPropionibacterium acidipropioniciที่ถูกตรึงบนลูกปัดไนลอนที่พิมพ์ 3 มิติได้รับเลือกให้เป็นแบบจำลองการศึกษา แสดงให้เห็นว่าลูกปัดที่พิมพ์ 3 มิติเหล่านั้นสามารถส่งเสริมการยึดติดของเซลล์ที่มีความหนาแน่นสูงและการผลิตกรดโพรพิโอนิก ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับกระบวนการทางชีวภาพในการหมักอื่นๆ [158]

ในปี 2548 วารสารวิชาการได้เริ่มรายงานถึงความเป็นไปได้ในการใช้งานเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ [159]ณ ปี 2017 การพิมพ์ 3D ในประเทศได้เข้าถึงผู้ชมของผู้บริโภคนอกเหนือจากผู้ที่ชอบงานอดิเรกและผู้ที่ชื่นชอบ เครื่องนอกชั้นวางมีความสามารถในการผลิตของใช้ในครัวเรือนที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น เช่น ของประดับตกแต่ง ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง ได้แก่ นาฬิกาทำงาน[160]และเฟืองที่พิมพ์สำหรับเครื่องจักรงานไม้ในบ้าน รวมถึงเพื่อวัตถุประสงค์อื่นๆ [161]เว็บไซต์ที่เกี่ยวข้องกับการพิมพ์ 3 มิติที่บ้านมักจะรวมถึงรอยขีดข่วน ตะขอเสื้อ ลูกบิดประตู ฯลฯ[162]

ภาคการศึกษา

การพิมพ์ 3 มิติ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโอเพนซอร์ส เป็นเทคโนโลยีล่าสุดที่รุกเข้าสู่ห้องเรียน [163] [164] [165]ผู้เขียนบางคนอ้างว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติเสนอ "การปฏิวัติ" ที่ไม่เคยมีมาก่อนในการศึกษาSTEM [166] [167]หลักฐานสำหรับการกล่าวอ้างดังกล่าวมาจากทั้งความสามารถต้นทุนต่ำสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วในห้องเรียนโดยนักเรียน แต่ยังรวมถึงการผลิตอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์คุณภาพสูงราคาประหยัดจาก การออกแบบ ฮาร์ดแวร์แบบเปิดที่สร้างห้องปฏิบัติการโอเพนซอร์ส . [168]การใช้งานในอนาคตสำหรับการพิมพ์ 3 มิติอาจรวมถึงการสร้างอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์แบบโอเพนซอร์ส [168] [169]

มรดกทางวัฒนธรรมและฝาแฝดดิจิทัลจากพิพิธภัณฑ์

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การพิมพ์ 3 มิติได้รับการนำไปใช้อย่างเข้มข้นในด้านมรดกทางวัฒนธรรมเพื่อวัตถุประสงค์ในการอนุรักษ์ ฟื้นฟู และเผยแพร่ [170]พิพิธภัณฑ์ในยุโรปและอเมริกาเหนือหลายแห่งซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และสร้างชิ้นส่วนที่ขาดหายไปของโบราณวัตถุ[171]และอนุสรณ์สถานทางโบราณคดีเช่นTiwanakuในโบลิเวียอย่าง แข็งขัน [172]พิพิธภัณฑ์ศิลปะเมโทรโพลิแทนและบริติชมิวเซียมได้เริ่มใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติของพวกเขาเพื่อสร้างของที่ระลึกของพิพิธภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในร้านค้าของพิพิธภัณฑ์ [173]พิพิธภัณฑ์อื่นๆ เช่น พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์การทหารแห่งชาติและพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์วาร์นา ได้ไปไกลกว่านี้และขายผ่านแพลตฟอร์มออนไลน์Threedingโมเดลดิจิทัลของสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขา ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ เครื่องสแกน Artec 3Dในรูปแบบไฟล์ที่เป็นมิตรกับการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งทุกคนสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ที่ บ้าน. [174]

การประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อเป็นตัวแทนของทรัพย์สินทางสถาปัตยกรรมมีความท้าทายมากมาย ในปี 2018 โครงสร้างของธนาคารแห่งชาติอิหร่านได้รับการสำรวจและสร้างแบบจำลองในซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์กราฟิก (CG) (Cinema4D) และได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ทีมงานได้ทดสอบเทคนิคในการสร้างชิ้นงานแล้วประสบผลสำเร็จ หลังจากทดสอบขั้นตอนแล้ว ผู้สร้างโมเดลได้สร้างโครงสร้างขึ้นใหม่ใน Cinema4D และส่งออกส่วนหน้าของโมเดลไปยัง Netfabb ทางเข้าอาคารได้รับเลือกเนื่องจากข้อจำกัดในการพิมพ์ 3 มิติและงบประมาณของโครงการในการผลิต maquette การพิมพ์ 3 มิติเป็นเพียงหนึ่งในความสามารถที่เปิดใช้งานโดยโมเดล 3 มิติที่สร้างขึ้นของธนาคาร แต่เนื่องจากขอบเขตที่จำกัดของโปรเจ็กต์ ทีมงานจึงไม่ได้สร้างแบบจำลองสำหรับการแสดงเสมือนหรือแอปพลิเคชันอื่นๆ ต่อไป[175]ในปี 2564 Parsinejad et al. เปรียบเทียบวิธีการสำรวจด้วยมืออย่างครอบคลุมสำหรับการสร้างใหม่ 3 มิติพร้อมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติด้วยการบันทึกแบบดิจิทัล (การนำวิธีโฟโตแกรมมาตรมาใช้) [175]

แอปพลิเคชั่นอื่นๆ ล่าสุด

ตัวกระตุ้นแบบนิ่มที่พิมพ์ 3 มิติเป็นแอพพลิเคชั่นที่กำลังเติบโตของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งพบได้ในแอพพลิเคชั่นการพิมพ์ 3 มิติ ตัวกระตุ้นแบบอ่อนเหล่านี้กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อจัดการกับโครงสร้างและอวัยวะที่อ่อนนุ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคส่วนชีวการแพทย์ และในกรณีที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ซอฟต์แอคทูเอเตอร์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยวิธีการทั่วไปที่ต้องใช้การประดิษฐ์อุปกรณ์ด้วยตนเอง ภายหลังการประมวลผล/การประกอบ และการทำซ้ำเป็นเวลานานจนกว่าจะครบกำหนดของการประดิษฐ์ แทนที่จะเป็นแง่มุมที่น่าเบื่อและใช้เวลานานของกระบวนการผลิตในปัจจุบัน นักวิจัยกำลังสำรวจแนวทางการผลิตที่เหมาะสมสำหรับการประดิษฐ์ตัวกระตุ้นแบบอ่อนอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น ตัวกระตุ้นแบบนิ่มที่พิมพ์ 3 มิติจึงถูกนำมาใช้เพื่อปฏิวัติการออกแบบและการผลิตของแอคทูเอเตอร์แบบอ่อนด้วยรูปทรงเรขาคณิต ฟังก์ชันการทำงาน และควบคุมคุณสมบัติด้วยวิธีที่รวดเร็วและราคาไม่แพง พวกเขายังเปิดใช้งานการรวมส่วนประกอบแอคทูเอเตอร์ทั้งหมดไว้ในโครงสร้างเดียวโดยไม่จำเป็นต้องใช้ภายนอกข้อต่อกาวและตัวยึด การผลิตแผงวงจรประกอบด้วยหลายขั้นตอนซึ่งรวมถึงการถ่ายภาพ การเจาะ การชุบ การเคลือบสีบัดกรี การพิมพ์การตั้งชื่อ และการตกแต่งพื้นผิว ขั้นตอนเหล่านี้รวมถึงสารเคมีหลายชนิด เช่น ตัวทำละลายและกรดที่รุนแรง แผงวงจรการพิมพ์ 3 มิติช่วยขจัดความจำเป็นในหลายๆ ขั้นตอนเหล่านี้ในขณะที่ยังคงสร้างการออกแบบที่ซับซ้อน [176]หมึกโพลีเมอร์ใช้เพื่อสร้างชั้นของโครงสร้างในขณะที่โพลีเมอร์สีเงินใช้สำหรับสร้างร่องรอยและรูที่ใช้เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหล [177]การผลิตแผงวงจรในปัจจุบันอาจเป็นกระบวนการที่น่าเบื่อ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ วัสดุที่ระบุจะถูกรวบรวมและส่งไปยังการประมวลผลชั้นใน โดยที่ภาพจะถูกพิมพ์ พัฒนา และแกะสลัก โดยทั่วไปแล้ว แกนสลักจะถูกเจาะเพื่อเพิ่มเครื่องมือเคลือบ จากนั้นแกนจะถูกเตรียมสำหรับการเคลือบ สแต็คอัพ (Stack-up) ที่ก่อตัวขึ้นของแผงวงจรไฟฟ้า ถูกสร้างและส่งไปยังการเคลือบโดยที่ชั้นต่างๆ ถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงทำการวัดและเจาะแผง หลายขั้นตอนอาจแตกต่างจากขั้นตอนนี้ แต่สำหรับการออกแบบที่เรียบง่าย วัสดุต้องผ่านกระบวนการชุบเพื่อชุบรูและพื้นผิว จากนั้นภาพภายนอกจะถูกพิมพ์ พัฒนา และแกะสลัก หลังจากกำหนดภาพแล้ว วัสดุจะต้องเคลือบด้วยหน้ากากประสานเพื่อการบัดกรีในภายหลัง จากนั้นจึงเพิ่มระบบการตั้งชื่อเพื่อให้สามารถระบุส่วนประกอบได้ในภายหลัง จากนั้นจึงเพิ่มการตกแต่งพื้นผิว บอร์ดจะถูกส่งออกจากรูปแบบแผงไปยังรูปแบบเอกพจน์หรืออาร์เรย์แล้วทดสอบด้วยไฟฟ้า นอกจากเอกสารที่ต้องทำให้เสร็จซึ่งพิสูจน์ว่าบอร์ดมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดแล้ว บอร์ดจะถูกบรรจุและจัดส่ง ประโยชน์ของการพิมพ์ 3D คือการกำหนดโครงร่างขั้นสุดท้ายตั้งแต่ต้น ไม่จำเป็นต้องมีภาพ เจาะหรือเคลือบ และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทำด้วยพอลิเมอร์สีเงินซึ่งช่วยขจัดการเจาะและการชุบ เอกสารขั้นสุดท้ายจะลดลงอย่างมากเนื่องจากขาดวัสดุที่จำเป็นในการสร้างแผงวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จในการประมวลผลปกติสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก นอกจากเอกสารที่ต้องทำให้เสร็จซึ่งพิสูจน์ว่าบอร์ดมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดแล้ว บอร์ดจะถูกบรรจุและจัดส่ง ประโยชน์ของการพิมพ์ 3D คือการกำหนดโครงร่างขั้นสุดท้ายตั้งแต่ต้น ไม่จำเป็นต้องมีภาพ เจาะหรือเคลือบ และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทำด้วยพอลิเมอร์สีเงินซึ่งช่วยขจัดการเจาะและการชุบ เอกสารขั้นสุดท้ายจะลดลงอย่างมากเนื่องจากขาดวัสดุที่จำเป็นในการสร้างแผงวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จในการประมวลผลปกติสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก นอกจากเอกสารที่ต้องทำให้เสร็จซึ่งพิสูจน์ว่าบอร์ดมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดแล้ว บอร์ดจะถูกบรรจุและจัดส่ง ประโยชน์ของการพิมพ์ 3D คือการกำหนดโครงร่างขั้นสุดท้ายตั้งแต่ต้น ไม่จำเป็นต้องมีภาพ เจาะหรือเคลือบ และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทำด้วยพอลิเมอร์สีเงินซึ่งช่วยขจัดการเจาะและการชุบ เอกสารขั้นสุดท้ายจะลดลงอย่างมากเนื่องจากขาดวัสดุที่จำเป็นในการสร้างแผงวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จในการประมวลผลปกติสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก จำเป็นต้องมีการเจาะหรือการเคลือบ และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทำด้วยพอลิเมอร์สีเงินซึ่งช่วยขจัดการเจาะและการชุบ เอกสารขั้นสุดท้ายจะลดลงอย่างมากเนื่องจากขาดวัสดุที่จำเป็นในการสร้างแผงวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จในการประมวลผลปกติสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก จำเป็นต้องมีการเจาะหรือการเคลือบ และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าทำด้วยพอลิเมอร์สีเงินซึ่งช่วยขจัดการเจาะและการชุบ เอกสารขั้นสุดท้ายจะลดลงอย่างมากเนื่องจากขาดวัสดุที่จำเป็นในการสร้างแผงวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเสร็จในการประมวลผลปกติสามารถพิมพ์ 3 มิติได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก

ในช่วงการระบาดของไวรัสโควิด-19เครื่องพิมพ์ 3 มิติถูกใช้เพื่อเสริมการจัดหาPPE ที่ตึงเครียด ผ่านอาสาสมัครโดยใช้เครื่องพิมพ์ของตนเองเพื่อผลิตอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลต่างๆ (เช่น กรอบสำหรับกระบังหน้า)

ในปี 2564 และหลายปีที่ผ่านมา การพิมพ์ 3 มิติได้กลายเป็นทั้งเครื่องมือทางอุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภค ด้วยราคาของเครื่องพิมพ์ 3D บางรุ่นราคาถูกลงเรื่อยๆ และคุณภาพก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หลายคนจึงเลือกงานอดิเรกของการพิมพ์ 3D จากการประมาณการในปัจจุบัน มีผู้คนกว่า 2 ล้านคนทั่วโลกที่ซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อใช้ในงานอดิเรก [178]

ด้านกฎหมาย

ทรัพย์สินทางปัญญา

การพิมพ์ 3 มิติมีมานานหลายทศวรรษในอุตสาหกรรมการผลิตบางประเภท ซึ่งอาจมีการใช้ กฎหมายหลายฉบับ รวมถึง สิทธิบัตร สิทธิ์ใน การออกแบบอุตสาหกรรมลิขสิทธิ์และเครื่องหมายการค้า อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีหลักนิติศาสตร์ มากนัก ที่จะกล่าวว่ากฎหมายเหล่านี้จะมีผลบังคับใช้อย่างไร หากเครื่องพิมพ์ 3 มิติกลายเป็นกระแสหลัก และบุคคลหรือชุมชนที่เป็นงานอดิเรกเริ่มผลิตสินค้าสำหรับใช้ส่วนตัว เพื่อการแจกจ่ายที่ไม่แสวงหากำไร หรือเพื่อขาย

ระบอบกฎหมายใดๆ ที่กล่าวถึงอาจห้ามการแจกจ่ายการออกแบบที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ หรือการแจกจ่ายหรือการขายสินค้าที่พิมพ์ออกมา การจะได้รับอนุญาตให้ทำสิ่งเหล่านี้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับทรัพย์สินทางปัญญา บุคคลจะต้องติดต่อเจ้าของและขอใบอนุญาต ซึ่งอาจมาพร้อมกับเงื่อนไขและราคา อย่างไรก็ตาม กฎหมายสิทธิบัตร การออกแบบ และลิขสิทธิ์จำนวนมากมีข้อจำกัดมาตรฐานหรือข้อยกเว้นสำหรับการใช้สิ่งประดิษฐ์ การออกแบบ หรืองานศิลปะ "ส่วนตัว" "ที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์" ที่ได้รับการคุ้มครองภายใต้ทรัพย์สินทางปัญญา (IP) ข้อจำกัดหรือข้อยกเว้นมาตรฐานนั้นอาจทำให้การใช้งานส่วนตัวที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์นั้นอยู่นอกขอบเขตของสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา

สิทธิบัตรครอบคลุมถึงสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ ซึ่งรวมถึงกระบวนการ เครื่องจักร การผลิต และองค์ประกอบของสสาร และมีระยะเวลาจำกัดซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ แต่โดยทั่วไปแล้ว 20 ปีนับจากวันที่สมัคร ดังนั้น หากมีการจดสิทธิบัตรประเภทล้อ การพิมพ์ การใช้ หรือการขายล้อดังกล่าว อาจเป็นการละเมิดสิทธิบัตรได้ [179]

ลิขสิทธิ์ครอบคลุมถึงสำนวน[180]ในสื่อที่จับต้องได้และตายตัว และมักจะคงอยู่ตลอดชีวิตของผู้แต่งและอีก 70 ปีหลังจากนั้น [181]ถ้ามีคนทำรูปปั้น พวกเขาอาจมีเครื่องหมายลิขสิทธิ์บนลักษณะที่ปรากฏของรูปปั้นนั้น ดังนั้น ถ้าใครเห็นรูปปั้นนั้น พวกเขาไม่สามารถแจกจ่ายแบบเพื่อพิมพ์รูปปั้นที่เหมือนหรือคล้ายกันได้

เมื่อสถานที่มีทั้งคุณค่าทางศิลปะ (ลิขสิทธิ์) และประโยชน์ใช้สอย (สามารถจดสิทธิบัตรได้) เมื่อคำถามปรากฏในศาลสหรัฐฯ ศาลมักถือว่าคุณลักษณะนี้ไม่มีลิขสิทธิ์ เว้นแต่จะสามารถแยกออกจากลักษณะการใช้งานของรายการได้ [181]ในประเทศอื่น ๆ กฎหมายและศาลอาจใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น การออกแบบอุปกรณ์ที่มีประโยชน์ที่จะลงทะเบียน (โดยรวม) เป็นการออกแบบอุตสาหกรรมบนความเข้าใจว่าในกรณีของการคัดลอกโดยไม่ได้รับอนุญาต เฉพาะคุณสมบัติที่ไม่ทำงานเท่านั้นที่สามารถอ้างสิทธิ์ได้ภายใต้กฎหมายการออกแบบ ในขณะที่คุณสมบัติทางเทคนิคใด ๆ สามารถอ้างสิทธิ์ได้ก็ต่อเมื่อได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรที่ถูกต้องเท่านั้น

กฎหมายปืนและการบริหาร

กระทรวงความมั่นคงแห่งมาตุภูมิของสหรัฐอเมริกาและศูนย์ข่าวกรองระดับภูมิภาคร่วมออกบันทึกระบุว่า "ความก้าวหน้าที่สำคัญในความสามารถในการพิมพ์สามมิติ (3D) ความพร้อมของไฟล์ดิจิทัล 3D ที่พิมพ์ได้ฟรีสำหรับส่วนประกอบอาวุธปืน และความยากลำบากในการควบคุมการแชร์ไฟล์อาจนำเสนอความปลอดภัยสาธารณะ ความเสี่ยงจากผู้แสวงหาปืนที่ไม่เหมาะสมที่ได้รับหรือผลิตปืนที่พิมพ์ 3 มิติ" และ "การออกกฎหมายที่เสนอให้ห้ามการพิมพ์อาวุธ 3 มิติอาจขัดขวางการผลิตของพวกเขา แต่ไม่สามารถป้องกันได้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่ากฎหมายใหม่จะห้ามการปฏิบัติก็ตาม การเผยแพร่ 3 มิติเหล่านี้ทางออนไลน์ ไฟล์ที่พิมพ์ได้จะควบคุมได้ยาก เช่นเดียวกับไฟล์เพลง ภาพยนตร์ หรือซอฟต์แวร์อื่นๆ ที่ซื้อขายอย่างผิดกฎหมาย" [182]ปัจจุบัน กฎหมายไม่ได้ห้ามการผลิตอาวุธปืนสำหรับใช้ส่วนตัวในสหรัฐอเมริกา ตราบใดที่ไม่ได้ผลิตอาวุธปืนโดยมีเจตนาที่จะขายหรือโอน และเป็นไปตามข้อกำหนดพื้นฐานบางประการ ต้องมีใบอนุญาตในการผลิตอาวุธปืนเพื่อจำหน่ายหรือจำหน่าย กฎหมายห้ามไม่ให้บุคคลประกอบปืนไรเฟิลกึ่งอัตโนมัติหรือปืนลูกซองที่ไม่ใช่กีฬาจากชิ้นส่วนที่นำเข้า 10 ชิ้นขึ้นไป รวมทั้งอาวุธปืนที่เครื่องตรวจจับโลหะหรือเครื่องเอ็กซ์เรย์ตรวจไม่พบ นอกจากนี้ การผลิตอาวุธปืน NFA ยังต้องเสียภาษีและได้รับการอนุมัติล่วงหน้าจาก ATF [183]

ความพยายามที่จะจำกัดการแจกจ่ายแผนปืนผ่านทางอินเทอร์เน็ตนั้นเปรียบได้กับการป้องกันการแจกจ่ายDeCSS อย่างแพร่หลาย ซึ่งทำให้เกิดการ ริดีวีดี [184] [185] [186] [187]หลังจากที่รัฐบาลสหรัฐได้ Defence Distributed ทำลายแผน พวกเขายังคงสามารถเข้าถึงได้อย่างกว้างขวางผ่านทางPirate Bayและไซต์แชร์ไฟล์อื่นๆ [188]ดาวน์โหลดแผนงานจากสหราชอาณาจักร เยอรมนี สเปน และบราซิลเป็นจำนวนมาก [189] [190]สมาชิกสภานิติบัญญัติของสหรัฐฯ บางคนได้เสนอระเบียบเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เพื่อป้องกันไม่ให้มีการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับการพิมพ์ปืน [191] [192]ผู้สนับสนุนการพิมพ์ 3 มิติได้แนะนำว่ากฎระเบียบดังกล่าวจะไร้ประโยชน์ อาจทำให้อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติพิการ และอาจละเมิดสิทธิ์ในการพูดโดยอิสระ โดยศาสตราจารย์ Hod Lipsonผู้บุกเบิกการพิมพ์ 3 มิติในยุคแรกแนะนำว่าสามารถควบคุมดินปืนแทนได้ [193] [194] [195] [196] [197] [198]

ในระดับสากลที่การควบคุมปืนโดยทั่วไปเข้มงวดกว่าในสหรัฐอเมริกา นักวิจารณ์บางคนกล่าวว่าผลกระทบอาจรู้สึกรุนแรงกว่าเนื่องจากอาวุธปืนทางเลือกหาได้ไม่ง่ายนัก [19]เจ้าหน้าที่ในสหราชอาณาจักรระบุว่าการผลิตปืนจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะผิดกฎหมายภายใต้กฎหมายควบคุมอาวุธปืน (200] Europolระบุว่าอาชญากรสามารถเข้าถึงแหล่งอาวุธอื่น ๆ แต่ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อเทคโนโลยีดีขึ้น ความเสี่ยงของผลกระทบจะเพิ่มขึ้น [21] [22] [22]

ระเบียบการบินและอวกาศ

ในสหรัฐอเมริกา FAA ได้คาดการณ์ความต้องการที่จะใช้เทคนิคการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ และกำลังพิจารณาวิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมกระบวนการนี้ [203] FAA มีอำนาจเหนือการประดิษฐ์ดังกล่าว เนื่องจากชิ้นส่วนเครื่องบินทั้งหมดจะต้องทำภายใต้การอนุมัติการผลิตของ FAA หรือภายใต้หมวดหมู่ข้อบังคับอื่น ๆ ของ FAA [204]ในเดือนธันวาคม 2559 FAA อนุมัติการผลิตหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบพิมพ์ 3 มิติสำหรับเครื่องยนต์ GE LEAP [205]ทนายความด้านการบิน Jason Dickstein ได้แนะนำว่าการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเป็นเพียงวิธีการผลิต และควรได้รับการควบคุมเช่นเดียวกับวิธีการผลิตอื่นๆ [26] [207]เขาได้แนะนำว่าโฟกัสของ FAA ควรอยู่ที่คำแนะนำในการอธิบายการปฏิบัติตาม มากกว่าที่จะเปลี่ยนกฎที่มีอยู่ และข้อบังคับและคำแนะนำที่มีอยู่อนุญาตให้บริษัท "พัฒนาระบบคุณภาพที่แข็งแกร่งซึ่งสะท้อนความต้องการด้านกฎระเบียบสำหรับการประกันคุณภาพอย่างเพียงพอ" [26]

สุขภาพและความปลอดภัย

วิดีโอเกี่ยวกับการวิจัยเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษของเครื่องพิมพ์

การวิจัยเกี่ยวกับปัญหาด้านสุขภาพและความปลอดภัยของการพิมพ์ 3 มิติเป็นเรื่องใหม่และอยู่ในระหว่างการพัฒนาเนื่องจากอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติมีการเพิ่มจำนวนขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ ในปี 2560 หน่วยงานด้านความปลอดภัยและสุขภาพในที่ทำงานของยุโรปได้ตีพิมพ์บทความอภิปรายเกี่ยวกับกระบวนการและวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการพิมพ์ 3 มิติ นัยที่อาจเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนี้สำหรับความปลอดภัยในการทำงานและอาชีวอนามัย และช่องทางในการควบคุมอันตรายที่อาจเกิดขึ้น [208]

ผลกระทบ

การผลิตแบบเติมเนื้อ (Additive Manufacturing) ซึ่งเริ่มตั้งแต่ช่วงวัยเด็กในปัจจุบัน กำหนดให้บริษัทผู้ผลิตต้องมีความยืดหยุ่นและปรับปรุงผู้ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ทั้งหมดเพื่อให้สามารถแข่งขันได้ ผู้สนับสนุนการผลิตแบบเติมเนื้อยังคาดการณ์ว่าส่วนโค้งของการพัฒนาเทคโนโลยีนี้จะต่อต้านโลกาภิวัตน์เนื่องจากผู้ใช้ปลายทางจะทำการผลิตส่วนใหญ่ของตนเองมากกว่าการค้าขายเพื่อซื้อสินค้าจากบุคคลและองค์กรอื่นๆ [12]การรวมเทคโนโลยีสารเติมแต่งที่ใหม่กว่าเข้ากับการผลิตเชิงพาณิชย์อย่างแท้จริงเป็นเรื่องของการเสริมวิธีการลบแบบเดิมมากกว่าที่จะแทนที่ทั้งหมด [209]

นักอนาคตวิทยา Jeremy Rifkin [210]อ้างว่าการพิมพ์ 3 มิติส่งสัญญาณการเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สาม [ 211]ประสบความสำเร็จใน การประกอบ สายการผลิตที่ครอบงำการผลิตซึ่งเริ่มต้นในปลายศตวรรษที่ 19

การเปลี่ยนแปลงทางสังคม

ป้ายถนนในวินด์ฮุกนามิเบียโฆษณาการพิมพ์ 3 มิติ กรกฎาคม 2018

ตั้งแต่ปี 1950 นักเขียนและนักวิจารณ์ทางสังคมจำนวนหนึ่งได้คาดการณ์ในเชิงลึกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางสังคมและวัฒนธรรมที่อาจเป็นผลมาจากการกำเนิดของเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อ (additive Manufacturing) ที่มีราคาจับต้องได้ [212]ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพิมพ์ 3 มิติกำลังสร้างผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในภาคส่วนด้านมนุษยธรรมและการพัฒนา ศักยภาพในการอำนวยความสะดวกในการผลิตแบบกระจายส่งผลให้ห่วงโซ่อุปทานและผลประโยชน์ด้านลอจิสติกส์ลดลง โดยลดความจำเป็นในการขนส่ง คลังสินค้า และการสูญเสีย นอกจากนี้ การพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจกำลังก้าวหน้าผ่านการสร้างเศรษฐกิจการผลิตในท้องถิ่น [111]

คนอื่น ๆ ได้แนะนำว่าในขณะที่เครื่องพิมพ์ 3D เริ่มเข้าสู่บ้านของผู้คนมากขึ้นเรื่อย ๆ ความสัมพันธ์แบบเดิมระหว่างบ้านกับที่ทำงานอาจลดลงอีก [213]ในทำนองเดียวกัน ก็มีการแนะนำเช่นกันว่า เมื่อมันกลายเป็นเรื่องง่ายสำหรับธุรกิจในการส่งการออกแบบสำหรับวัตถุใหม่ ๆ ทั่วโลก ดังนั้นความต้องการบริการขนส่งสินค้าด้วยความเร็วสูงก็อาจจะน้อยลงด้วย [214]ในที่สุด เนื่องจากความง่ายในการคัดลอกวัตถุบางอย่างในขณะนี้ ยังคงต้องจับตาดูว่าการเปลี่ยนแปลงจะมีผลกับกฎหมายลิขสิทธิ์ปัจจุบันหรือไม่ เพื่อปกป้องสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่มีอยู่อย่างแพร่หลาย

เนื่องจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติเข้าถึงผู้บริโภคได้มากขึ้น แพลตฟอร์มโซเชียลออนไลน์จึงได้พัฒนาขึ้นเพื่อสนับสนุนชุมชน [215]ซึ่งรวมถึงเว็บไซต์ที่อนุญาตให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูล เช่น วิธีสร้างเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ตลอดจนฟอรัมโซเชียลที่พูดคุยถึงวิธีปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์ 3 มิติและอภิปรายข่าวการพิมพ์ 3 มิติ ตลอดจนเว็บไซต์โซเชียลมีเดียที่อุทิศให้กับ แบ่งปันโมเดล 3 มิติ [216] [217] [218] RepRap เป็นเว็บไซต์ที่ใช้วิกิซึ่งสร้างขึ้นเพื่อเก็บข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติ และได้พัฒนาเป็นชุมชนที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อนำการพิมพ์ 3 มิติมาสู่ทุกคน นอกจากนี้ยังมีไซต์อื่นๆ เช่นPinshape , ThingiverseและMyMiniFactoryซึ่งสร้างขึ้นในขั้นต้นเพื่อให้ผู้ใช้สามารถโพสต์ไฟล์ 3D สำหรับทุกคนในการพิมพ์ ทำให้ลดต้นทุนการทำธุรกรรมในการแชร์ไฟล์ 3D เว็บไซต์เหล่านี้อนุญาตให้ผู้ใช้มีปฏิสัมพันธ์ทางสังคมมากขึ้น สร้างชุมชนที่อุทิศให้กับการพิมพ์ 3 มิติโดยเฉพาะ

บางคนเรียกร้องความสนใจไปที่การทำงานร่วมกันของการผลิตเพียร์แบบใช้คอมมอนส์กับการพิมพ์ 3 มิติและเทคนิคการผลิตต้นทุนต่ำอื่นๆ [219] [220] [221]จินตนาการเสริมตนเองของระบบการเติบโตนิรันดร์สามารถเอาชนะได้ด้วยการพัฒนาการประหยัดขอบเขต และที่นี่ สังคมสามารถมีบทบาทสำคัญในการยกระดับโครงสร้างการผลิตทั้งหมดเพื่อ ที่ราบสูงที่สูงขึ้นของผลผลิตที่ยั่งยืนและปรับแต่งได้มากขึ้น [219]นอกจากนี้ ยังเป็นเรื่องจริงที่ปัญหา ปัญหา และภัยคุกคามมากมายเกิดขึ้นเนื่องจากการทำให้วิธีการผลิตเป็นประชาธิปไตย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับสิ่งที่มีอยู่จริง [219]ตัวอย่างเช่น การรีไซเคิลของวัสดุนาโนขั้นสูงยังคงถูกตั้งคำถาม การผลิตอาวุธจะง่ายขึ้น ไม่ต้องพูดถึงความหมายของการปลอมแปลง[222]และทรัพย์สินทางปัญญา [223]มันอาจจะรักษาได้ว่าตรงกันข้ามกับกระบวนทัศน์ทางอุตสาหกรรมที่พลวัตของการแข่งขันนั้นเกี่ยวกับการประหยัดจากขนาดการพิมพ์ 3D แบบ peer-based peer-based ทั่วไป สามารถพัฒนาความประหยัดจากขอบเขตได้ ในขณะที่ข้อดีของขนาดอยู่ที่การขนส่งทั่วโลกราคาถูก การประหยัดขอบเขตจะแบ่งต้นทุนโครงสร้างพื้นฐาน (ทรัพยากรที่ไม่มีตัวตนและจับต้องได้) โดยใช้ประโยชน์จากความสามารถของเครื่องมือการประดิษฐ์ [219]และติดตาม Neil Gershenfeld [224]ในเรื่องที่ว่า "บางส่วนของส่วนที่พัฒนาน้อยที่สุดของโลกต้องการเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าที่สุด" การผลิตแบบเพียร์ที่ใช้คอมมอนส์และการพิมพ์ 3 มิติอาจเสนอเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการคิดทั่วโลก แต่ดำเนินการในพื้นที่เพื่อตอบสนองต่อความต้องการบางอย่าง

Larry Summersเขียนเกี่ยวกับ "ผลร้ายแรง" ของการพิมพ์ 3 มิติและเทคโนโลยีอื่นๆ (หุ่นยนต์ ปัญญาประดิษฐ์ ฯลฯ) สำหรับผู้ที่ทำงานประจำ ในความเห็นของเขา "มีชายชาวอเมริกันในประกันความทุพพลภาพมากกว่าการทำงานด้านการผลิตแล้ว และแนวโน้มทั้งหมดไปในทางที่ผิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีทักษะน้อยกว่า เนื่องจากความสามารถของทุนที่รวบรวมปัญญาประดิษฐ์มาแทนที่ปกขาว เช่นเดียวกับงานคอปกสีน้ำเงินจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปีต่อๆ ไป” Summers ขอแนะนำให้ร่วมมือกันอย่างแข็งขันมากขึ้นเพื่อจัดการกับ "อุปกรณ์มากมาย" (เช่น ที่หลบภาษี ความลับของธนาคาร การฟอกเงิน และการเก็งกำไรตามกฎระเบียบ) ทำให้ผู้ถือทรัพย์สมบัติมหาศาลสามารถ "จ่าย" รายได้และภาษีอสังหาริมทรัพย์[225]

Michael Spenceเขียนว่า "ตอนนี้มี ... คลื่นเทคโนโลยีดิจิทัลที่ทรงพลังที่มาแทนที่แรงงานในงานที่ซับซ้อนมากขึ้น กระบวนการทดแทนแรงงานและdisintermediationมีการดำเนินการมาระยะหนึ่งแล้วในภาคบริการ เช่น ATM, ธนาคารออนไลน์, การวางแผนทรัพยากรองค์กร, การจัดการลูกค้าสัมพันธ์, ระบบการชำระเงินผ่านมือถือ และอีกมากมาย การปฏิวัตินี้กำลังขยายไปสู่การผลิตสินค้า ซึ่งหุ่นยนต์และการพิมพ์ 3 มิติกำลังแทนที่แรงงาน" ในความเห็นของเขา ต้นทุนส่วนใหญ่ของเทคโนโลยีดิจิทัลนั้นมาจากจุดเริ่มต้น ในการออกแบบฮาร์ดแวร์ (เช่น เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) และ ที่สำคัญกว่านั้นคือในการสร้างซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้เครื่องจักรสามารถทำงานต่างๆ ได้ "เมื่อทำได้แล้ว ต้นทุนส่วนเพิ่มของฮาร์ดแวร์จะค่อนข้างต่ำ . ด้วยตลาดระดับโลกที่มีศักยภาพมหาศาลที่จะตัดจำหน่ายต้นทุนคงที่ล่วงหน้าของการออกแบบและการทดสอบ[226]

สเปนซ์เชื่อว่าไม่เหมือนเทคโนโลยีดิจิทัลรุ่นก่อนๆ ซึ่งผลักดันบริษัทต่างๆ ให้ปรับใช้กลุ่มแรงงานที่มีคุณค่าซึ่งยังใช้ไม่ได้ประโยชน์ทั่วโลก แรงกระตุ้นในกระแสเทคโนโลยีดิจิทัลในปัจจุบัน "คือการลดต้นทุนด้วยการเปลี่ยนแรงงาน" ตัวอย่างเช่น เมื่อต้นทุนของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติลดลง จึงเป็น "ง่ายต่อการจินตนาการ" ว่าการผลิตอาจกลายเป็น "ท้องถิ่น" และปรับแต่งได้ "มาก" นอกจากนี้ การผลิตอาจเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการที่แท้จริง ไม่ใช่ที่คาดการณ์ไว้หรือคาดการณ์ความต้องการ สเปนซ์เชื่อว่าแรงงานไม่ว่าจะมีราคาถูกเพียงใด จะกลายเป็นสินทรัพย์ที่มีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับการเติบโตและการขยายการจ้างงาน โดยการผลิตที่เน้นกระบวนการผลิตที่เน้นแรงงานเป็นหลักจะมีประสิทธิภาพน้อยลง และการปรับให้เข้ากับท้องถิ่นนั้นจะปรากฏทั้งในประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังพัฒนา ในมุมมองของเขา การผลิตจะไม่หายไป แต่จะใช้แรงงานน้อยลง และในที่สุดทุกประเทศจะต้องสร้างแบบจำลองการเติบโตใหม่โดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัลและทุนมนุษย์ซึ่งสนับสนุนการใช้งานและการขยายตัว สเปนซ์เขียนว่า "โลกที่เรากำลังเข้ามาเป็นโลกที่กระแสโลกที่ทรงพลังที่สุดจะเป็นแนวคิดและทุนดิจิทัล ไม่ใช่สินค้า บริการ และทุนดั้งเดิม การปรับให้เข้ากับสิ่งนี้จะต้องเปลี่ยนความคิด นโยบาย การลงทุน (โดยเฉพาะในมนุษย์ ทุน) และรูปแบบการจ้างงานและการกระจายค่อนข้างเป็นไปได้" โลกที่เรากำลังเข้ามาเป็นโลกที่กระแสโลกที่ทรงพลังที่สุดจะเป็นแนวคิดและทุนดิจิทัล ไม่ใช่สินค้า บริการ และทุนดั้งเดิม การปรับให้เข้ากับสิ่งนี้จะต้องเปลี่ยนความคิด นโยบาย การลงทุน (โดยเฉพาะในทุนมนุษย์) และรูปแบบการจ้างงานและการกระจายที่ค่อนข้างเป็นไปได้” โลกที่เรากำลังเข้ามาเป็นโลกที่กระแสโลกที่ทรงพลังที่สุดจะเป็นแนวคิดและทุนดิจิทัล ไม่ใช่สินค้า บริการ และทุนดั้งเดิม การปรับให้เข้ากับสิ่งนี้จะต้องเปลี่ยนความคิด นโยบาย การลงทุน (โดยเฉพาะในทุนมนุษย์) และรูปแบบการจ้างงานและการกระจายที่ค่อนข้างเป็นไปได้”[226]

Naomi Wuให้ความสำคัญกับการใช้การพิมพ์ 3 มิติในห้องเรียนภาษาจีน (ซึ่งการท่องจำเป็นมาตรฐาน) เพื่อสอนหลักการออกแบบและความคิดสร้างสรรค์ในฐานะการพัฒนาเทคโนโลยีล่าสุดที่น่าตื่นเต้นที่สุด และโดยทั่วไปแล้วการพิมพ์ 3 มิติจะเป็นการปฏิวัติการเผยแพร่เดสก์ท็อป ครั้งต่อไป [227]

การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม

การเติบโตของการผลิตแบบเพิ่มเนื้ออาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม ในทางตรงกันข้ามกับการผลิตแบบดั้งเดิม เช่น ซึ่งชิ้นส่วนต่างๆ ถูกตัดออกจากบล็อกวัสดุขนาดใหญ่ การผลิตแบบเพิ่มเนื้อจะสร้างผลิตภัณฑ์ทีละชั้นและพิมพ์เฉพาะส่วนที่เกี่ยวข้อง ทำให้สิ้นเปลืองวัสดุน้อยลงมาก และทำให้สิ้นเปลืองพลังงานน้อยลงในการผลิตวัตถุดิบที่จำเป็น . [228]การผลิตสารเติมแต่งยังมีส่วนช่วยอย่างมากในการทำให้น้ำหนักเบาลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของยานพาหนะและการขนส่งรูปแบบอื่นๆ [229]กรณีศึกษาเกี่ยวกับส่วนประกอบเครื่องบินที่ผลิตขึ้นโดยใช้การผลิตแบบเพิ่มเนื้อ พบว่าการใช้ส่วนประกอบดังกล่าวช่วยประหยัดพลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกี่ยวข้อง 63% ตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ [230]นอกจากนี้การประเมินวงจรชีวิต ครั้งก่อน ของการผลิตสารเติมแต่งได้ประมาณการว่าการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อีก เนื่องจากการพิมพ์ 3 มิติจะสร้างการผลิตเฉพาะที่ และผลิตภัณฑ์จะไม่ต้องขนส่งในระยะทางไกลเพื่อไปถึงจุดหมายปลายทาง [231]

อย่างไรก็ตาม การนำการผลิตแบบเพิ่มเนื้อมาใช้อย่างต่อเนื่องก่อให้เกิดข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมบางประการ แม้ว่าการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุจะลดของเสียจากกระบวนการผลิตแบบหักล้างได้มากถึง 90% แต่กระบวนการผลิตแบบเติมแต่งจะสร้างของเสียในรูปแบบอื่นๆ เช่น ผงวัสดุ (โลหะ) ที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้ การผลิตแบบเติมเนื้อยังไม่ถึง ศักยภาพ ประสิทธิภาพวัสดุ ตามทฤษฎี ที่ 97% แต่อาจเข้าใกล้มากขึ้นเนื่องจากเทคโนโลยียังคงเพิ่มผลผลิตอย่างต่อเนื่อง [232]

เครื่องพิมพ์ FDM ขนาดใหญ่บางรุ่นซึ่งละลาย เม็ด โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) อาจยอมรับวัสดุรีไซเคิลที่สะอาดเพียงพอ เช่น ขวดนมบิ่น นอกจากนี้ เครื่องพิมพ์เหล่านี้สามารถใช้วัสดุหั่นฝอยที่มาจากการสร้างที่ผิดพลาดหรือรุ่นต้นแบบที่ไม่ประสบความสำเร็จ ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียโดยรวมของโครงการและการจัดการวัสดุและการจัดเก็บ มีการสำรวจแนวคิดนี้ใน RecycleBot

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  1. ^ "การพิมพ์ 3 มิติเพิ่มขึ้น" . นักเศรษฐศาสตร์ . 5 กันยายน 2556.
  2. ^ Excell, จอน (23 พฤษภาคม 2010). "การเพิ่มขึ้นของการผลิตสารเติมแต่ง" . วิศวกร. สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  3. ^ "หลักสูตรการเรียนรู้: การผลิตสารเติมแต่ง – สารเติมแต่ง Fertigung" . tmg-muenchen.de _
  4. ^ ลำ ฮิวโก้แคนซัส; ติง หลี่; เฉิง ทีซีอี; โจว หงเกิง (1 มกราคม 2019). "ผลกระทบของการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติต่อการคืนสต็อค: มุมมองความสามารถแบบไดนามิกที่อาจเกิดขึ้น " วารสารนานาชาติด้านปฏิบัติการและการจัดการการผลิต . 39 (6/7/8): 935–961. ดอย : 10.1108/IJOPM-01-2019-0075 . ISSN 0144-3577 . S2CID 211386031 .  
  5. ^ a b "เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้มากที่สุด 2017–2018 | สถิติ" . สถิติ. สืบค้นเมื่อ2 ธันวาคม 2561 .
  6. ^ "โปรแกรมดู Google Ngram" . books.google.co.th _
  7. ^ "ISO/ASTM 52900:2015 – การผลิตสารเติมแต่ง – หลักการทั่วไป – คำศัพท์" . iso.org _ สืบค้นเมื่อ15 มิถุนายน 2560 .
  8. ^ a b Zelinski, Peter (4 สิงหาคม 2017), "Additive Manufacturing and 3D printing are two different" , Additive Manufacturing , ดึงข้อมูลเมื่อ11 สิงหาคม 2017
  9. เอ็ม. สเตอร์สเตอร์, Things Pass By, in The Earth In Peril (D. Wollheim ed.) Ace Books 2500, USA,รายชื่อ Ace SF double titles D-205, p.25, story copyright 1945, by Standard Magazines Inc.
  10. ข้อมูล, ธุรกิจรีด (3 ตุลาคม พ.ศ. 2517) "เอเรียดเน่" . นักวิทยาศาสตร์ใหม่ . 64 (917): 80. ISSN 0262-4079 . 
  11. เอลแลม, ริชาร์ด (26 กุมภาพันธ์ 2019). "การพิมพ์ 3 มิติ: คุณต้องอ่านที่นี่ก่อน " นักวิทยาศาสตร์ใหม่. สืบค้นเมื่อ23 สิงหาคม 2019 .
  12. ^ a b Jane Bird (8 สิงหาคม 2555). "สำรวจโอกาสในการพิมพ์ 3 มิติ " ไฟแนน เชียลไทม์ . สืบค้นเมื่อ30 สิงหาคม 2555 .
  13. ^ ฮิเดโอะ โคดามะ " ความเป็นมาของการประดิษฐ์เครื่องพิมพ์ 3 มิติของฉันและการแพร่กระจาย" Patent Magazine of Japan Patent Attorneys Association, vo.67, no.13, pp.109-118, พฤศจิกายน 2014
  14. ^ JP-S56-144478 , "JP Patent: S56-144478 - 3D figure production device" ออกเมื่อ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2524 
  15. ฮิเดโอะ โคดามะ "โครงการสำหรับการแสดงผลสามมิติโดยการสร้างแบบจำลองสามมิติโดยอัตโนมัติ" ธุรกรรมของ IEICE ทางอิเล็กทรอนิกส์ (ฉบับภาษาญี่ปุ่น) ฉบับที่ J64-C, No. 4, pp. 237–41, เมษายน 1981
  16. ฮิเดโอะ โคดามะ, "วิธีการอัตโนมัติสำหรับการสร้างแบบจำลองพลาสติกสามมิติด้วยพอลิเมอร์ที่ชุบแข็งด้วยภาพถ่าย"การทบทวนเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ , เล่มที่. 52, No. 11, pp. 1770–73, พฤศจิกายน 1981
  17. ^ 4665492 , Masters, William E. "สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา: 4665492 - กระบวนการผลิตและระบบอัตโนมัติของคอมพิวเตอร์" ออกเมื่อ 12 พฤษภาคม 1987 
  18. ^ "ขั้นตอนการพิมพ์สามมิติสู่สปอตไลท์" . วารสารธุรกิจตอนเหนือ . 11 เมษายน 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 20 ธันวาคม 2562 . สืบค้นเมื่อ20 ธันวาคม 2019 .
  19. ^ วัง, เบ็น (27 มกราคม 2542). การออกแบบผลิตภัณฑ์ กระบวนการผลิต และระบบพร้อมกัน ซีอาร์ซี เพรส. ISBN 978-90-5699-628-4.
  20. ฌอง-โคลด, อังเดร. "Disdpositif เท realiser un modele de ชิ้น industrielle" . National De La Propriete Industrielle .
  21. เมนโดซา, ฮันนาห์ โรส (15 พฤษภาคม 2558) "Alain Le Méhauté ชายผู้ยื่นสิทธิบัตรสำหรับการพิมพ์ SLA 3D ก่อน Chuck Hull " 3dprint.com.
  22. มูสซิออน, อเล็กซานเดร (2014). "Interview d'Alain Le Méhauté, l'un des pères de l'impression (บทสัมภาษณ์ของ Alain Le Mehaute หนึ่งในบิดาแห่งเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ) 3D " พรีมัน เต้ 3D .
  23. a b Howard, Robert, 1923- (2009). เชื่อมโยงจุดต่าง ๆ : ชีวิตและสิ่งประดิษฐ์ของฉัน ตั้งแต่รังสีเอกซ์ ไปจนถึงรังสีมรณะ นิวยอร์ก นิวยอร์ก: เวลคัม เรน หน้า 195–197. ISBN 978-1-56649-957-6. อสม . 455879561  .{{cite book}}: CS1 maint: หลายชื่อ: รายชื่อผู้แต่ง ( ลิงค์ )
  24. ↑ a b c d Barnatt , Christopher, 1967- (2013). การพิมพ์ 3 มิติ: การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งต่อไป [น็อตติงแฮมอังกฤษ?]: อธิบายTheFuture.com ISBN 978-1-4841-8176-8. OCLC  854672031 .{{cite book}}: CS1 maint: หลายชื่อ: รายชื่อผู้แต่ง ( ลิงค์ )
  25. ^ "การพิมพ์ 3 มิติ: สิ่งที่คุณต้องรู้ " PCMag.com . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  26. เครื่องมือสำหรับการผลิตวัตถุสามมิติโดย Stereolithography (8 สิงหาคม พ.ศ. 2527)
  27. ^ ฟรีดแมน, เดวิด เอช (2012). "ชั้นต่อชั้น". ทบทวนเทคโนโลยี 115 (1): 50–53.
  28. ^ "ประวัติศาสตร์การพิมพ์ 3 มิติ: การพิมพ์ 3 มิติเกิดขึ้นเมื่อใด" . ออ ล3DP 10 ธันวาคม 2561 . สืบค้นเมื่อ22 พฤศจิกายน 2019 .
  29. ^ "วิวัฒนาการของการพิมพ์ 3 มิติ: อดีต ปัจจุบัน และอนาคต " อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3มิติ 1 สิงหาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ24 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2564 .
  30. ^ อมร ช.; เบธ เจแอล; ไวส์, LE; เมิร์ซ, อาร์.; ปรินซ์, FB (1998). "การผลิตการสะสมรูปร่างด้วยไมโครคาสติ้ง: ปัญหาการแปรรูป ความร้อนและกลไก " วารสาร วิทยาศาสตร์ การผลิต และ วิศวกรรม การผลิต . 120 (3): 656–665. ดอย : 10.1115/1.2830171 . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 20 ธันวาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ20 ธันวาคม 2557 .
  31. ^ เบ็ค เจ; ฟริตซ์, บี.; ซีวิโอเร็ก, แดเนียล; ไวส์, ลี (1992). "การผลิตเมคคาทรอนิกส์โดยใช้ความร้อนสะสมรูปร่างสเปรย์" (PDF ) การประชุมวิชาการ Solid Freeform Fabrication Symposium 1992 เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 24 ธันวาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ20 ธันวาคม 2557 .
  32. ^ ปรินซ์ FB; เมิร์ซ, อาร์.; ไวส์, ลี (1997). Ikawa, N. (ed.). ชิ้นส่วนอาคารที่คุณไม่สามารถสร้างได้ก่อนหน้านี้ การดำเนินการของการประชุมนานาชาติครั้งที่ 8 เกี่ยวกับวิศวกรรมการผลิต ลอนดอน สหราชอาณาจักร: Chapman & Hall น. 40–44.
  33. ^ "สิทธิบัตรที่ใกล้หมดอายุนำมาสู่การพิมพ์ 3 มิติรุ่นต่อไปอย่างไร "
  34. ^ GrabCAD ความท้าทายวงเล็บเครื่องยนต์เจ็ตของ GE
  35. ^ Zelinski, Peter (2 มิถุนายน 2014), "คุณจะทำให้ปืนครกหนักน้อยลงได้อย่างไร" , ร้านเครื่องโมเดิร์น
  36. ^ "เมื่อบินได้อีกนับพันล้าน การบินจะพัฒนาได้อย่างไร " เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก . 22 มิถุนายน 2560 . สืบค้นเมื่อ20 พฤศจิกายน 2020 .
  37. ^ "อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ" . จีอี สารเติมแต่ง สืบค้นเมื่อ20 พฤศจิกายน 2020 .
  38. ^ "แพรตต์แอนด์วิทนีย์ส่งมอบชิ้นส่วนเครื่องยนต์บริการเป็นครั้งแรกโดยใช้การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ " การผลิตสารเติมแต่ง . 6 เมษายน 2558 . สืบค้นเมื่อ20 ธันวาคม 2020 .
  39. ^ ฮัน, พินลินา (2017). "การออกแบบเพิ่มเติมและการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ท" . วิศวกรรมศาสตร์ _ 3 (5): 648–652. ดอย : 10.1016/j.eng.2017.05.017 .
  40. ^ ข. มทาโฮ อดัม; ร. อิเชงโกมา, เฟรดริก (2014). "การพิมพ์ 3 มิติ: มุมมองของประเทศกำลังพัฒนา". วารสาร การ ประยุกต์ ทาง คอมพิวเตอร์ ระหว่างประเทศ . 104 (11): 30. arXiv : 1410.5349 . Bibcode : 2014IJCA..104k..30R . ดอย : 10.5120/18249-9329 . S2CID 5381455 . 
  41. ^ "Filabot: เครื่องทำเส้นใยพลาสติก" . คิกสตาร์ทเตอร์. 24 พฤษภาคม 2555 . สืบค้นเมื่อ1 ธันวาคม 2018 .
  42. ^ "VIPRE 3D เครื่องพิมพ์อิเล็กทรอนิคส์" . สืบค้นเมื่อ2 เมษายน 2019 .
  43. ^ "ราคาเครื่องพิมพ์ 3 มิติ: เครื่องพิมพ์ 3 มิติราคาเท่าไหร่" . วงใน 3 มิติ . 22 มิถุนายน 2560 . สืบค้นเมื่อ24 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2564 .
  44. ^ "เครื่องพิมพ์ 3 มิติราคาเท่าไหร่ คำนวณ ROI ตอนนี้ " ฟอร์มแล็บ สืบค้นเมื่อ24 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2564 .
  45. ^ "ผู้ป่วยได้รับตาเทียมแบบพิมพ์ 3 มิติตัวแรกของโลก" . Engadget . สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคมพ.ศ. 2564 .
  46. ^ "Vsak dan prvi - 24ur.com" . www.24ur.com . สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคมพ.ศ. 2564 .
  47. เจคอบส์, พอล ฟรานซิส (1 มกราคม 1992) การสร้างต้นแบบและการผลิตอย่างรวดเร็ว: พื้นฐาน ของStereolithography สมาคมวิศวกรการผลิต ISBN 978-0-87263-425-1.
  48. ^ อัซมาน อับดุล ฮาดี; Vignat, เฟรเดริก; Villeneuve, François (29 เมษายน 2018) "การประเมินประสิทธิภาพเครื่องมือ Cad และรูปแบบไฟล์ในการออกแบบโครงสร้างแลตทิซสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ" . เทคโนโลยี เจอร์นัล. 80 (4). ดอย : 10.11113/jt.v80.12058 . ISSN 2180-3722 . 
  49. ^ "ซอฟต์แวร์ซ่อมแซม 3 มิติที่เป็นของแข็ง – แก้ไขไฟล์ STL polygon mesh – LimitState:FIX " Print.limitstate.com . สืบค้นเมื่อ4 มกราคม 2559 .
  50. ^ "ปากกาพิมพ์ 3 มิติ" . เยลโล่เกิร์ล.คอม เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 16 กันยายน 2559 . สืบค้นเมื่อ9 สิงหาคม 2559 .
  51. ^ "บริการซ่อมโมเดล" . Modelrepair.azurewebsites.net. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 4 มีนาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ4 มกราคม 2559 .
  52. ^ "การพิมพ์ 3 มิติโอเวอร์แฮง: วิธีการพิมพ์โอเวอร์แฮง ก์ 3 มิติ" ออ ล3DP 16 มิถุนายน 2564 . สืบค้นเมื่อ11 ตุลาคม 2021 .
  53. ^ "Magics ซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3 มิติที่ทรงพลังที่สุด | ซอฟต์แวร์สำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ " ซอฟต์แวร์. materialise.com สืบค้นเมื่อ4 มกราคม 2559 .
  54. ^ "บริการ netfabb คลาวด์" . เน็ตแฟบ.คอม 15 พฤษภาคม 2552 . สืบค้นเมื่อ4 มกราคม 2559 .
  55. ^ "วิธีซ่อมแซมการสแกน 3 มิติสำหรับการพิมพ์" . อนามารวา. คอม สืบค้นเมื่อ4 มกราคม 2559 .
  56. เฟาสโต เบอร์นาร์ดินี, ฮอลลี่ อี. รัชไมเออร์ (2002). "ท่อส่งก๊าซแบบจำลอง 3 มิติ" (PDF ) คอมพิวเตอร์กราฟิกฟอรั่ม . 21 (2): 149–72. ดอย : 10.1111/1467-8659.00574 . S2CID 15779281 .  
  57. ^ Satyanarayana, B.; Prakash, Kode Jaya (2015). "การจำลองแบบส่วนประกอบโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ " วัสดุศาสตร์โพรซีเดีย . เอลส์เวียร์ บีวี 10 : 263–269. ดอย : 10.1016/j.mspro.2015.06.049 . ISSN 2211-8128 . 
  58. ^ "เครื่องพิมพ์ Objet Connex 3D" . โซลูชั่นเครื่องพิมพ์ออบเจ็ต เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 7 พฤศจิกายน 2554 . สืบค้นเมื่อ31 มกราคม 2555 .
  59. ^ "คู่มือการออกแบบ: การเตรียมไฟล์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ" (PDF ) เอ็กซ์มิติ
  60. ^ "วิธีการทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติเรียบขึ้น" . การออกแบบเครื่อง 29 เมษายน 2014.
  61. ^ เดลฟ์ส, พี.; ทอยส์, ม.; ชมิด, เอช.-เจ. (ตุลาคม 2559). "การจัดวางชิ้นงานให้เหมาะสมที่สุดสำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยสารเติมแต่งเพื่อคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้นและเวลาในการประกอบ" การผลิตสารเติมแต่ง . 12 : 314–320. ดอย : 10.1016/j.addma.2016.06.003 . ISSN 2214-8604 . 
  62. ^ คราฟท์, คาเลบ. "ทำให้งานพิมพ์ 3 มิติของคุณราบรื่น ขึ้นด้วย Acetone Vapor" ทำ _ ทำ_ สืบค้นเมื่อ5 มกราคม 2559 .
  63. ฮาเซลฮูน, แอมเบอร์ลี เอส.; กู๊ดดิ้ง อีไล เจ.; โกลเวอร์, อเล็กซานดรา จี.; แอนซาโลน, เจอรัลด์ ซี.; ไวจ์เนน, บาส; แซนเดอร์ส, พอล จี.; เพียร์ซ, โจชัว เอ็ม. (2014). "กลไกการปลดปล่อยพื้นผิวสำหรับการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สอาร์ค 3D การพิมพ์โลหะอลูมิเนียม" การพิมพ์ 3 มิติและการผลิตสารเติมแต่ง 1 (4): 204. ดอย : 10.1089/3dp.2014.0015 . S2CID 135499443 . 
  64. ฮาเซลฮูน, แอมเบอร์ลี เอส.; ไวจ์เนน, บาส; แอนซาโลน, เจอรัลด์ ซี.; แซนเดอร์ส, พอล จี.; เพียร์ซ, โจชัว เอ็ม. (2015). "การก่อตัวของกลไกการปลดปล่อยสารตั้งต้นในแหล่งกำเนิดสำหรับการพิมพ์สามมิติด้วยการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊สโลหะ " วารสาร เทคโนโลยี การ แปรรูป วัสดุ . 226 : 50. ดอย : 10.1016/j.jmatprotec.2015.06.038 .
  65. ^ สะพานเหล็กจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติแห่งแรกของโลกเปิดแล้วที่อัมสเตอร์ดัม
  66. ^ วัง ซิน; เจียง ผู้ชาย; โจว, โจวหวัน; โกว จี้หัว; ฮุย, เดวิด (2017). "การพิมพ์ 3 มิติของพอลิเมอร์เมทริกซ์คอมโพสิต: การทบทวนและอนาคต" คอมโพ สิตPart B: วิศวกรรม 110 : 442–458. ดอย : 10.1016/j.compositesb.2016.11.034 .
  67. ^ โรส, แอล. (2011). เรื่องการเสื่อมสภาพของเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีรูพรุน มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย. หน้า 104–143. ดอย : 10.14288/1.0071732 .
  68. ซาดี-มาด, อาหมัด; โรบิบ, โรห์บิบ; ไอราวัณ, A (2018). "การผลิตสารเติมแต่งสำหรับเหล็กกล้า: บทวิจารณ์" . ชุดการประชุม IOP: วัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ . 285 (1): 012028. Bibcode : 2018MS&E..285a2028Z . ดอย : 10.1088/1757-899X/285/1/012028 .
  69. กาลันเต, ราเคล; จี. ฟิเกอิเรโด-พีน่า, เซลิโอ; เซอร์โร, อนา พอลล่า (2019). "การผลิตสารเติมแต่งเซรามิกส์ สำหรับงานทันตกรรม". วัสดุทันตกรรม . 35 (6): 825–846. ดอย : 10.1016/j.dental.2019.02.026 . PMID 30948230 . S2CID 96434269 .  
  70. คูเปอร์, เคนเนธ จี., 1973- (2001). เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว: การเลือกและการประยุกต์ใช้ นิวยอร์ก: มาร์เซล เดคเกอร์ น. 39–41. ISBN 0-8247-0261-1. OCLC  45873626 .{{cite book}}: CS1 maint: หลายชื่อ: รายชื่อผู้แต่ง ( ลิงค์ )
  71. อรรถเป็น เบิร์นส์ มาร์แชล (1993). การผลิตแบบอัตโนมัติ: การปรับปรุงประสิทธิภาพใน การผลิต หน้าผาแองเกิลวูด รัฐนิวเจอร์ซี: PTR Prentice Hall หน้า 8, 15, 49, 95, 97. ISBN 0-13-119462-3. OCLC  27810960 .
  72. ^ มิซี โจนี; โค, จางวอน; เวสต์ จาเร็ด; จาควิธ เจฟฟรีย์; ลิปสัน, ฮอด (2019). "กริปเปอร์ไฟฟ้าสถิตแบบขนานสำหรับการประกอบเป็นชั้น" การผลิตสารเติมแต่ง . 27 : 451–460. ดอย : 10.1016/j.addma.2019.03.032 . S2CID 141154762 . 
  73. ^ Spec2Fab: โมเดลรีดิวเซอร์-จูนเนอร์สำหรับการแปลข้อกำหนดเป็นงานพิมพ์ 3มิติ Spec2Fab. CiteSeerX 10.1.1.396.2985 . 
  74. นักวิจัยหันไปใช้การพิมพ์ 3 มิติแบบหลายวัสดุเพื่อพัฒนาคอมโพสิตอัจฉริยะที่ตอบสนองและใช้งานได้หลากหลาย นักวิจัยหันไปใช้การพิมพ์ 3 มิติแบบหลายวัสดุเพื่อพัฒนาคอมโพสิตอัจฉริยะที่ตอบสนองและใช้งานได้หลากหลาย
  75. ^ CIMP-3D . CIMP-3d (ภาษาจีน)
  76. ^ CIMP-3D . CIMP-3d
  77. โมเมนี, ฟาร์หัง, ซุนหลิว และจวินนี "ทบทวนการพิมพ์ 4 มิติ" วัสดุและการออกแบบ 122 (2017): 42-79
  78. ^ Joshi, Siddharth และคณะ "การพิมพ์วัสดุ 4 มิติสำหรับอนาคต: โอกาสและความท้าทาย" วัสดุประยุกต์วันนี้ 18 (2020): 100490
  79. ^ "การผลิตเพิ่มเติม – หลักการทั่วไป – ภาพรวมของหมวดหมู่กระบวนการและวัตถุดิบ" มาตรฐานสากล ISO/ASTM (17296–2:2015(E)). 2015.
  80. เชอร์แมน, ลิลลี มาโนลิส (15 พฤศจิกายน 2550) "มิติใหม่ - บ้านรวยสามารถซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ " นักเศรษฐศาสตร์ .
  81. วอลเลอร์, เทอร์รี. "ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (WohlersAssociates.com, พ.ย./ธ.ค. 2548)" .
  82. ^ 3ders.org (25 กันยายน 2555) "การหล่อชิ้นส่วนอลูมิเนียมโดยตรงจากชิ้นส่วน PLA ที่พิมพ์ 3 มิติ" . 3ders.org . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  83. ^ "ศัพท์มาตรฐานสำหรับการผลิตสารเติมแต่ง – หลักการทั่วไป – คำศัพท์ " ASTM International – มาตรฐานทั่วโลก 1 ธันวาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ23 สิงหาคม 2019 .
  84. ^ "วิธีการเผาผนึกความร้อนแบบเลือก" . THRE3D.คอม เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 3 กุมภาพันธ์ 2014 . สืบค้นเมื่อ3 กุมภาพันธ์ 2557 .
  85. ^ เวิร์น ออเบรย์; บายยาร์ด, เดนนิส; โอ๊คลีย์, โรเบิร์ต; ฟิดเลอร์, แมทธิว; Snabes, Samantha (12 สิงหาคม 2018). การพิมพ์สามมิติแบบผสมอนุภาค: การเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุรีไซเคิลและคุณสมบัติทางกล วัสดุ . 11 (8): 1413. Bibcode : 2018Mate...11.1413W . ดอย : 10.3390/ma11081413 . พี เอ็มซี 6120030 . PMID 30103532 .  
  86. ^ "แพลตฟอร์ม 3DEXPERIENCE" . make.3dexperience.3ds.com .
  87. ^ "ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยผงอะลูมิเนียม DMLS เข้าเส้นชัยก่อน" . การออกแบบเครื่อง 3 มีนาคม 2557.
  88. ฮีเมนซ์, โจ. "ต้นแบบอย่างรวดเร็วย้ายไปยังชิ้นส่วนโลหะ (EE Times, 3/9/2550)" .
  89. ^ "การผลิตอย่างรวดเร็วโดยการหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน" . SMU.edu.
  90. ^ "แพลตฟอร์ม 3DEXPERIENCE" . make.3dexperience.3ds.com .
  91. คาเมรอน โคเวิร์ด (7 เมษายน 2558). การพิมพ์ 3 มิติ . สำนักพิมพ์ดีเค. หน้า 74. ISBN 978-1-61564-745-3.
  92. ^ จอห์นสัน อาร์. คอลิน "ถนนที่ถูกกว่าถึง 65 นาโนเมตร? (EE Times, 30/3/2007)" .
  93. ^ "เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เล็กที่สุดในโลก" . ทียู เวียน . 12 กันยายน 2554. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 20 กันยายน 2554 . สืบค้นเมื่อ15 กันยายน 2554 .
  94. ^ "การพิมพ์วัตถุหลายวัตถุ 3 มิติเป็นนาทีแทนที่จะเป็นชั่วโมง " Kurzweil เร่งหน่วยสืบราชการลับ 22 พฤศจิกายน 2556.
  95. เซนต์เฟลอร์, นิโคลัส (17 มีนาคม 2558). "การพิมพ์ 3 มิติ เร็วขึ้น 100 เท่า" . แอตแลนติก . สืบค้นเมื่อ19 มีนาคม 2558 .
  96. บีส แอลลิสัน เอ็ม.; แครอล, เบธ อี. (2015). "ทบทวนคุณสมบัติทางกลของ Ti-6Al-4V ที่ทำโดยการผลิตสารเติมแต่งด้วยเลเซอร์โดยใช้วัตถุดิบที่เป็นผง" จอม . 68 (3): 724. Bibcode : 2016JOM....68c.724B . ดอย : 10.1007/s11837-015-1759-z . S2CID 138250882 . 
  97. ^ กิบสัน เอียน; โรเซน เดวิด; สติกเกอร์, เบรนท์ (2015). เทคโนโลยี การผลิตสารเติมแต่ง ดอย : 10.1007/978-1-4939-2113-3 . ISBN 978-1-4939-2112-6.
  98. ^ "การพิมพ์ 3 มิติ: ความท้าทายและโอกาสสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ " สภาวิเทศสัมพันธ์ . 23 ตุลาคม 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 28 ตุลาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  99. ^ "แม้ว่าตลาดจะมีปัญหา แต่การพิมพ์ 3 มิติก็มีอนาคตที่ต้องขอบคุณการศึกษาระดับอุดมศึกษา – กล้าหาญ " 2 ธันวาคม 2558.
  100. ^ "ห้องสมุด UMass Amherst เปิดศูนย์นวัตกรรมการพิมพ์สามมิติ " วารสารห้องสมุด . 2 เมษายน 2558 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2 เมษายน 2558 . สืบค้นเมื่อ23 สิงหาคม 2019 .
  101. ^ คาลิช, จอน. "พื้นที่สำหรับคน DIY เพื่อทำธุรกิจ (NPR.org, 28 พฤศจิกายน 2010)" . เอ็นพีอาร์ สืบค้นเมื่อ31 มกราคม 2555 .
  102. อรรถเป็น เคลลี เบรตต์ อี.; Bhattacharya, อินทรเสน; ไฮดาริ, ฮอสเซน; ชูสเตฟฟ์, แม็กซิม; Spadaccini, คริสโตเฟอร์เอ็ม.; เทย์เลอร์, เฮย์เดน เค. (31 มกราคม 2019). "การผลิตสารเติมแต่งปริมาตรผ่านการสร้างใหม่ด้วยเอกซเรย์" . วิทยาศาสตร์ . 363 (6431): 1075–1079. Bibcode : 2019Sci...363.11075K . ดอย : 10.1126/science.aau7114 . ISSN 0036-8075 . PMID 30705152 . S2CID 72336143 .   
  103. ^ a b "ตัวจำลองที่เหมือน Star Trek สร้างวัตถุทั้งหมดในเวลาไม่กี่นาที " วิทยาศาสตร์ . 31 มกราคม 2019 . สืบค้นเมื่อ31 มกราคม 2019 .
  104. อรรถเป็น เคลลี เบรตต์; Bhattacharya, อินทรเสน; ชูสเตฟฟ์, แม็กซิม; พานัส, โรเบิร์ต เอ็ม.; เทย์เลอร์, เฮย์เดน เค.; Spadaccini, Christopher M. (16 พฤษภาคม 2017). "Computed Axial Lithography (CAL): สู่การพิมพ์ 3 มิติแบบขั้นตอนเดียวของเรขาคณิตตามอำเภอใจ" arXiv : 1705.05893 [ cs.GR ].
  105. ^ a b "German RepRap เปิดตัว L280 เครื่องพิมพ์ 3D ที่พร้อมสำหรับการผลิต Liquid Additive Manufacturing (LAM) เครื่องแรก " 3ders.org . สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2019 .
  106. ^ เดวีส์, แซม (2 พฤศจิกายน 2018). " German RepRap นำเสนอระบบการผลิตสารเติมแต่งชนิดน้ำพร้อมซีรีส์ที่ Formnext " นิตยสารทีซีที. สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2019 .
  107. ^ "German RepRap นำเสนอเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งเหลวที่ RAPID+TCT " นิตยสารทีซีที. 10 พฤษภาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2019 .
  108. สกอตต์, แคลร์ (2 พฤศจิกายน 2018). "RepRap ของเยอรมันนำเสนอการผลิตสารเติมแต่งเหลวและเครื่องพิมพ์ 3 มิติ L280 ที่ Formnext " 3DPrint.com | เสียงของการพิมพ์ 3 มิติ / การผลิตสารเติมแต่ง สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2019 .
  109. ^ "German RepRap พัฒนาวัสดุยูรีเทนใหม่สำหรับการผลิตสารเติมแต่งเหลว " นิตยสารทีซีที. 2 สิงหาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2019 .
  110. ^ เทาฟิก โมฮัมหมัด; Jain, Prashant K. (10 ธันวาคม 2559). "การผลิตสารเติมแต่ง: สถานการณ์ปัจจุบัน" . การประชุมนานาชาติเรื่อง: การผลิตขั้นสูงและวิศวกรรมอุตสาหการ -ICAPIE 2016 : 380–386
  111. อรรถคอ ร์ซินี ลูเซีย; Aranda-Jan, Clara B.; มูลตรี, เจมส์ (2019). "การใช้เครื่องมือการผลิตดิจิทัลเพื่อให้ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมและการพัฒนาในการตั้งค่าทรัพยากรต่ำ" . เทคโนโลยีในสังคม . 58 : 101117. ดอย : 10.1016/j.techsoc.2019.02.003 . ISSN 0160-791X . 
  112. วินเซนต์ แอนด์ เอิร์ลส์ 2011
  113. ^ วงศ์, เวเนสซา. "คู่มืออาหารทุกชนิดที่เหมาะกับการพิมพ์ 3 มิติ (จนถึงตอนนี้)" . บลูมเบิร์ก.com
  114. ^ "BeHex เพิ่งกด 'พิมพ์' เพื่อทำพิซซ่าที่บ้านใช่หรือไม่" . 27 พฤษภาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ28 พฤษภาคม 2559 .
  115. ^ "เครื่องพิมพ์ Foodini 3D ทำอาหารได้เหมือนเครื่องจำลองอาหาร Star Trek " เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2 พฤษภาคม 2020 . สืบค้นเมื่อ27 มกราคม 2558 .
  116. ^ "ระบบอาหารพิมพ์ 3 มิติสำหรับภารกิจอวกาศระยะยาว " sbir.gsfc.nasa.gov _ สืบค้นเมื่อ24 เมษายน 2019 .
  117. ↑ Bejerano , Pablo G. (28 กันยายน 2018). "นักวิจัยบาร์เซโลนาพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ทำ 'สเต็ก'" . El País . ISSN  1134-6582 . สืบค้นเมื่อ21 มิถุนายน 2019 .
  118. España, Lidia Montes, Ruqayyah Moynihan, Business Insider. "นักวิจัยได้พัฒนาสารทดแทนเนื้อสัตว์ที่ทำจากพืชซึ่งทำด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ " ธุรกิจภายใน. สืบค้นเมื่อ21 มิถุนายน 2019 .
  119. ^ a b "เสื้อผ้าพิมพ์ลาย 3 มิติกลายเป็นความจริง " เรซินออนไลน์ 17 มิถุนายน 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 1 พฤศจิกายน 2556 . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  120. ไมเคิล ฟิตซ์เจอรัลด์ (28 พฤษภาคม 2556). "ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ รองเท้าจึงลงตัว" . MIT Sloan การจัดการทบทวน สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  121. ชาร์มา, ราเคช (10 กันยายน 2556). "3D Custom Eyewear จุดโฟกัสถัดไปสำหรับการพิมพ์ 3D " Forbes.com . สืบค้นเมื่อ10 กันยายน 2556 .
  122. อัลวาเรซ, เอ็ดการ์. “แฟชั่นและเทคโนโลยีจะกลายเป็นหนึ่งเดียวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้” . อึ้งเดช
  123. ^ สะพานเหล็กจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติแห่งแรกของโลกเปิดแล้วที่อัมสเตอร์ดัม
  124. ^ "Koenigsegg One:1 มาพร้อมกับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ " ธุรกิจภายใน . สืบค้นเมื่อ14 พฤษภาคม 2557 .
  125. ^ "Conheça o Urbee, primeiro carro a ser fabricado com uma impressora 3D" . tecmundo.com.br .
  126. ^ นิรันดร แม็กซ์ " รถที่พิมพ์ 3 มิติ ของ Urbee : ชายฝั่งถึงชายฝั่งด้วย 10 แกลลอน?" .
  127. ^ ผู้สร้างรถยนต์ที่พิมพ์ 3 มิติกล่าวถึงอนาคตของ Urbeeบน YouTube
  128. ^ "Local Motors โชว์ Strati รถยนต์ที่พิมพ์ 3 มิติคันแรกของโลก" . 13 มกราคม 2558.
  129. ซิมมอนส์, แดน (6 พฤษภาคม 2558). "แอร์บัสพิมพ์ 3D ชิ้นส่วน 1,000 ชิ้นเพื่อให้ตรงตามกำหนด " บีบีซี. สืบค้นเมื่อ27 พฤศจิกายน 2558 .
  130. ^ Zitun, Yoav (27 กรกฎาคม 2015). "การปฏิวัติเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาถึง IAF " อี เน็ตนิวส์ ข่าวอี เน็ต สืบค้นเมื่อ29 กันยายน 2558 .
  131. ^ Zelinski, Peter (31 มีนาคม 2017), "ทีม GE แอบพิมพ์เครื่องยนต์เฮลิคอปเตอร์, แทนที่ 900 ชิ้นส่วนด้วย 16" , Modern Machine Shop , สืบค้นเมื่อ9 เมษายน 2017
  132. ^ กรีนเบิร์ก, แอนดี้ (23 สิงหาคม 2555). "'Wiki Weapon Project' มีเป้าหมายเพื่อสร้างปืนที่ใครๆ ก็พิมพ์ 3 มิติได้ที่บ้าน" ฟอ ร์บส์สืบค้นเมื่อ27 สิงหาคม 2555
  133. กวี, เดมอน (24 สิงหาคม 2555). "'ปืนที่พิมพ์ได้' สามารถเปลี่ยนโลกได้หรือไม่? . นิตยสารพีซี. สืบค้นเมื่อ27 สิงหาคม 2555 .
  134. แซมเซล, แอรอน (23 พฤษภาคม 2013). "เครื่องพิมพ์ 3 มิติ พบกับ Othermill: เครื่อง CNC สำหรับโฮมออฟฟิศของคุณ (วิดีโอ)" . กัน ส์. คอม สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  135. ^ "คลื่นลูกที่สาม CNC, Stereolithography และจุดสิ้นสุดของการควบคุมปืน" . โป๊ป. 6 ตุลาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  136. โรเซนวัลด์, ไมเคิล เอส. (25 กุมภาพันธ์ 2556). "อาวุธที่ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติสามารถทดสอบความพยายามในการควบคุมปืนได้ " วอชิงตันโพสต์
  137. ^ "ทำปืนที่บ้าน : พร้อมพิมพ์ ยิง" . นักเศรษฐศาสตร์ . 16 กุมภาพันธ์ 2556 . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  138. ^ เรย์เนอร์, อเล็กซ์ (6 พฤษภาคม 2556). "ปืนที่พิมพ์ได้ 3 มิติเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น" Cody Wilsonกล่าว เดอะการ์เดียน . ลอนดอน.
  139. ^ Manjoo, Farhad (8 พฤษภาคม 2013). "ปืนสามมิติ: ใช่ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างอาวุธด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ไม่ นั่นไม่ได้ทำให้การควบคุมปืนไร้ประโยชน์" . กระดานชนวน. com สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  140. อิสลาม มูฮัมหมัด คัมรูล; เฮเซล, พอล เจ.; เอสโคเบโด, ฮวน พี.; Wang, Hongxu (กรกฎาคม 2021) "กลยุทธ์การออกแบบเกราะไบโอมิเมติกสำหรับการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ: การทบทวน" . วัสดุและการออกแบบ 205 : 109730. ดอย : 10.1016/j.matdes.2021.109730 .
  141. ^ เอปลีย์ BL; Sadove, AM (1 พฤศจิกายน 2541) "โมเดลผู้ป่วยที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับการสร้างความผิดปกติของกะโหลกศีรษะและใบหน้า" เจ ครานิโอแฟ ค ซู ร์ก 9 (6): 548–556. ดอย : 10.1097/00001665-199811000-00011 . PMID 10029769 . 
  142. ^ Poukens, Jules (1 กุมภาพันธ์ 2551) "การจำแนกประเภทของรากฟันเทียมกะโหลกตามระดับความยากในการออกแบบและการผลิตคอมพิวเตอร์" วารสารนานาชาติด้านวิทยาการหุ่นยนต์ทางการแพทย์และการผ่าตัดโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย 4 (1): 46–50. ดอย : 10.1002/rcs.171 . PMID 18240335 . S2CID 26121479 .  
  143. ^ ซอฟ เดวิด เอ.; ฮอลลิสเตอร์, สก็อตต์ เจ.; เนลสัน, มาร์ค อี.; Ohye, Richard G.; กรีน, เกล็น อี. (2013). "เฝือกทางเดินหายใจที่ดูดซึมได้ทางชีวภาพที่สร้างขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ" วารสารการแพทย์นิวอิงแลนด์ . 368 (21): 2043–5. ดอย : 10.1056/NEJMc1206319 . PMID 23697530 . 
  144. ^ มัวร์, คาเลน (11 กุมภาพันธ์ 2014). "ศัลยแพทย์ได้ฝังกระดูกเชิงกรานที่พิมพ์ 3 มิติในผู้ป่วยมะเร็งในสหราชอาณาจักร " ดุร้ายอุปกรณ์การแพทย์. com สืบค้นเมื่อ4 มีนาคม 2557 .
  145. เพอร์รี, คีธ (12 มีนาคม 2014). “ผู้ชายสร้างประวัติศาสตร์การผ่าตัดหลังจากมีใบหน้าที่แตกเป็นเสี่ยงสร้างใหม่โดยใช้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ” . เดลี่เทเลกราฟ . ลอนดอน. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 11 มกราคม 2022 . สืบค้นเมื่อ12 มีนาคม 2557 .
  146. ^ "เด็กชายได้รับการปลูกถ่ายไตด้วยการพิมพ์ 3 มิติ " สกายนิวส์ สืบค้นเมื่อ11 มิถุนายน 2561 .
  147. ^ "เครือข่ายน้ำตาลพิมพ์ 3 มิติช่วยปลูกตับเทียม" . ข่าวบีบีซี 2 กรกฎาคม 2555.
  148. ^ "วิศวกรของ Harvard สร้าง Heart-on-a-chip ที่พิมพ์ 3 มิติเต็มรูปแบบ " 25 ตุลาคม 2559.
  149. อาห์ลินเดอร์, แอสทริด (2021). โคพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ในการผลิตสารเติมแต่ง: การประดิษฐ์ควบคุมของนั่งร้านที่ยืดหยุ่นได้ (PDF ) ISBN  978-91-7873-778-9.
  150. ^ "นักวิจัยของ TU Delft หารือเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างจุลภาคสำหรับกระดูกซี่โครงการพิมพ์ 3 มิติ " 18 มกราคม 2019.
  151. ^ "แพทย์จะใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อช่วยให้ผู้ป่วยฟื้นตัวเร็วขึ้นได้อย่างไร " PharmaNext.
  152. ^ โช คยูจิน; โก๊ะ เจ-ซุง; คิม, ซังวู; ชู, วอน-ชิก; หง, ยงแท็ก; อัน, ซองฮุน (2009). "ทบทวนกระบวนการผลิตหุ่นยนต์ซอฟต์ไบโอมิเมติก". วารสารนานาชาติด้านวิศวกรรมความแม่นยำและการผลิต . 10 (3): 171–181. ดอย : 10.1007/s12541-009-0064-6 . S2CID 135714305 . 
  153. ^ มาตุภูมิ ดาเนียลา; โทลลีย์, ไมเคิล ที. (2015). "การออกแบบ การผลิต และการควบคุมซอฟท์โรบ็อต" (PDF) . ธรรมชาติ . 521 (7553): 467–75. Bibcode : 2015Natur.521..467R . ดอย : 10.1038/ธรรมชาติ14543 . hdl : 1721.1/100772 . PMID 26017446 . S2CID 217952627 .   
  154. มาร์โควิช โอเมอร์; Ottelé, จิม; เวลด์แมน, โอเบ; อ็อตโต, ซิจเบรน (2020). "อุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับการกวนต่อเนื่องขณะสุ่มตัวอย่างในระบบโครมาโตกราฟีของเหลว" . เคมีสื่อสาร . 3 : 180. ดอย : 10.1038/s42004-020-00427-5 . S2CID 227250565 . 
  155. ^ เมลอคคี อลิซ; อุโบลดี, มาร์โค; ซีเรีย, มัตเตโอ; ฟอปโปลี, อนาสตาเซีย; มาโรนี, อเลสซานดรา; Moutahrik, Saliha; ปาลูกาน, ลูก้า; เซมา, ลูเซีย; Gazzaniga, Andrea (1 ตุลาคม 2020) "การทบทวนแบบกราฟิกเกี่ยวกับการยกระดับการพิมพ์ 3 มิติแบบผสมสะสม (FDM) ในสาขาเภสัชกรรม " วารสารเภสัชศาสตร์ . 109 (10): 2943–2957 ดอย : 10.1016/j.xphs.2020.07.011 . ISSN 0022-3549 . PMID 32679215 . S2CID 220630295 .   
  156. ^ อัฟซานา; เชน, Vineet; ไฮเดอร์, นาฟีส; Jain, Keerti (20 มีนาคม 2019). "การพิมพ์ 3 มิติในการจัดส่งยาเฉพาะบุคคล" . การออกแบบยาในปัจจุบัน . 24 (42): 5062–5071 ดอย : 10.2174/1381612825666190215122208 . PMID 30767736 . S2CID 73421860 .  
  157. ^ เทรนฟิลด์ ซาร่าห์ เจ; Awad, Atheer; แมดลา, คริสติน เอ็ม; แฮตตัน, เกรซ บี; เฟิร์ธ แจ็ค; โกยาเนส, อัลวาโร; ไกส์ฟอร์ด, ไซม่อน; Basit, Abdul W (3 ตุลาคม 2019). "กำหนดอนาคต: ความก้าวหน้าล่าสุดของการพิมพ์ 3 มิติในการจัดส่งยาและการดูแลสุขภาพ" (PDF ) ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับการนำส่งยา 16 (10): 1081–1094. ดอย : 10.1080/17425247.2019.1660318 . ISSN 1742-5247 . PMID 31478752 . S2CID 201805196 .    
  158. เบลกราโน, ฟาบริซิโอ ดอส ซานโตส; ดีเจล, โอลาฟ; เปเรร่า, เน่; Hatti-Kaul, Rajni (2018). "การตรึงเซลล์บนเมทริกซ์ที่พิมพ์ 3 มิติ: การศึกษาแบบจำลองเกี่ยวกับการหมักกรดโพรพิโอนิก" เทคโนโลยีทรัพยากรชีวภาพ . 249 : 777–782. ดอย : 10.1016/j.biortech.2017.10.087 . PMID 29136932 . 
  159. เซควิน, คาร์โล เอช. (2005). "การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว". การสื่อสาร ของACM 48 (6): 66–73. ดอย : 10.1145/1064830.1064860 . S2CID 2216664 . INIST : 16817711 . 
  160. เอวิลเฮล์ม. "นาฬิกาและเกียร์พิมพ์ 3 มิติ" . คำแนะนำ. com สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  161. ^ "การพิมพ์ Sumpod 3D ของเฟืองก้างปลาที่ประสบความสำเร็จ " 3d-printer-kit.com. 23 มกราคม 2555. เก็บข้อมูลจากต้นฉบับเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2556 . สืบค้นเมื่อ30 ตุลาคม 2556 .
  162. ^ ""backscratcher" 3D Models to Print – yeggi" . yeggi.com .
  163. ^ Schelly, C., Anzalone, G., Wijnen, B., & Pearce, JM (2015) "เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบโอเพนซอร์สเพื่อการศึกษา: นำการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมาสู่ห้องเรียน" วารสารภาษาภาพและคอมพิวเตอร์
  164. ↑ Grujović , N., Radović, M., Kanjevac, V., Borota, J., Grujović, G., & Divac, D. (กันยายน 2011) "เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในสภาพแวดล้อมการศึกษา" ในการประชุมนานาชาติด้านวิศวกรรมการผลิตครั้งที่ 34 (หน้า 29–30)
  165. เมอร์คิวรี, รีเบคก้า; เมเรดิธ, เควิน (2014). "การลงทุนด้านการศึกษาสู่การพิมพ์ 3 มิติ" การประชุมวิชาการ STEM แบบบูร ณาการ IEEE 2014 หน้า 1–6. ดอย : 10.1109/ISECon.2014.6891037 . ISBN 978-1-4799-3229-0. S2CID  16555348 .
  166. อ็อพพลิเกอร์, ดักลาส อี.; แอนซาโลน, เจอรัลด์; เพียร์ซ, โจชัว เอ็ม.; เออร์วิน, จอห์น แอล. (15 มิถุนายน 2014). "การปฏิวัติเครื่องพิมพ์ RepRap 3-D ในการศึกษา STEM " 2014 ASEE Annual Conference & Exposition : 24.1242.1–24.1242.13. ISSN 2153-5868 . 
  167. กิลเลน, แอนดรูว์ (2016). "ชุดเครื่องมือสำหรับครู: มาตรฐานใหม่ในการศึกษาเทคโนโลยี: คลาสการออกแบบสามมิติ" ขอบเขตวิทยาศาสตร์ . 039 (9). ดอย : 10.2505/4/ss16_039_09_8 . ISSN 0887-2376 . 
  168. อรรถ จาง เฉินหลง; แอนซาโลน, นิโคลัส ซี.; ฟาเรีย, โรดริโก พี.; เพียร์ซ, โจชัว เอ็ม. (2013). "อุปกรณ์ออปติกที่พิมพ์ได้ 3 มิติแบบโอเพนซอร์ส " PLOSหนึ่ง