让我们来扒一扒SLS选择性激光烧结技术的历史

华曙高科技2020-02-11 10:13:35

SLS诞生于德克萨斯大学奥斯汀分校(以下简称德州大学奥斯汀分校)。在1981年,读大一的卡尔·戴卡德在一家工厂做暑期实习,接触到当时还非常罕见的3D CAD工业设计。他认为,从CAD文件直接生产模具来取代手工,可能会有广阔的市场。接下来的大学生涯,戴卡德就和CAD直接制造的研究相伴相生了。


左起:卡尔·戴卡德、乔·毕曼和保罗·福德海斯
在他们背后是SLS技术批量3D打印的学校标志性建筑德大校塔

到大四那年的1984年,戴卡德发现用激光、电子束一类的高能射线烧结粉末成型的可行性。助理教授乔·毕曼博士也发现了这其中蕴含的商业价值,接收戴卡德为研究生并共同开展SLS技术研究。

在研究生课题中,戴卡德同样经历计算误差、研究经费不足等诸多问题,直到1986年才完成初步的实验原型机,能够用SLS打印塑料模具。不过这对于戴卡德来说已经是一个巨大的进步,既证明了SLS 3D打印技术制造模具的可能,又帮助他顺利获得了硕士学位。


戴卡德在实验室中做出的第一个SLS原型机Betsy


第一个SLS 3D打印的模具

下一步就是SLS技术的商业化。时任德州大学奥斯汀分校工程学院副院长保罗·麦克卢尔,与奥斯汀当地商人哈罗德·布莱尔找到了戴卡德,共同成立了SLS技术公司诺瓦自动化,SLS技术就此走上商业化应用的道路。在SLS商业化研究中,戴卡德也凭借这项研究于1988年拿到博士学位,而另外两位教授戴夫·波雷尔和乔·巴洛,在金属材料、激光技术、聚合物上给诺瓦自动化提供了大量的咨询和帮助。


1987年的剪报 报道了诺瓦自动化“革命性”的3D打印技术
报道人物为戴卡德(左)和毕曼(右)

到1989年,麦克卢尔在华尔街的募资屡屡碰壁,不过最终还是从化学与航空工业巨头古德里奇(Goodrich Corp.)公司拿到了后续的投资。麦克卢尔成为总裁,而公司则改名为DTM,意味“桌面制造”,与当时媒体广泛称呼的“桌面打印”相对应,那时还没有“3D打印这个字眼”。在早期的研究工作中,华曙高科董事长许小曙博士也是DTM公司的参与者之一,是最早开始研究SLS技术的学者之一。

融资的成功,让他们几个人兴奋不已,此时他们尚未有任何可以售卖的商业化的SLS 3D打印机,而技术的研究还要继续。换句话说,就是他们非常需要钱。


DTM公司从奥斯汀科技孵化器中孵化

直到1990年,DTM推出了第一台商业化的SLS 3D打印机——125s。这种机器一共造了四台,并且在底特律的汽车制造展会上广受认可。


第一批商业化的SLS 3D打印机 图中有2台另外还有2台

接下来的几年中,DTM经历了一些专利风波,和我们常见的被收购、被转卖的商业运作。在2001年,DTM被卖给3D Systems,也就是我们上文提到的SLA技术的拥有者。在收购之前,3D Systems是DTM和SLS技术最大的竞争对手;收购之后,3D Sysmtes获得了SLS技术的大量专利和市场。直到现在,我们在3D Systems的生产型3D打印机上仍然能看到SLS技术,SLS也是标准的工业级3D打印技术的代表。2009年美籍华人许小曙博士将这个世界顶级的生产技术带回了国内,创办了湖南华曙高科技有限责任公司。



华曙高科现有的工业级SLS 3D打印机FARSOON402P

而在SLS技术的应用上,英国顶级吸尘器制造商戴森是最早的使用者之一,借助SLS 3D打印技术来实现产品原型的快速迭代, 实现最终上市产品的完美制造。而大型客机制造商波音公司,也计划使用更多的SLS技术制造飞机零部件,来改进飞机的几何外形。中国国内目前也开始有很多的厂家重视SLS技术了,并已经在汽车制造,航空航天,家电工具等相关领域开始了运用。



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