運(yùn)氣和天才的創(chuàng)造性相結(jié)合讓人發(fā)明了3D打印技術(shù):1986年3月11日,查爾斯·哈爾獲得了有史以來第一件結(jié)合電腦繪圖、固態(tài)激光與樹脂固化技術(shù)的3D打印技術(shù)專利證書,開啟了一場時(shí)至今日仍在繼續(xù)的工業(yè)革命。
有些技術(shù)創(chuàng)新的想法特別有意思,以至于被不同地方的人同時(shí)想到,并且被先后發(fā)表,但是注定只有一個(gè)人被視為是該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人而載入史冊(cè)。上世紀(jì)80年代初期,3D打印技術(shù)的發(fā)明過程就是這樣:雖然提交液態(tài)樹脂固化或光固化3D打印技術(shù)專利申請(qǐng)的時(shí)間比法國競爭者晚了3周,但美國人查爾斯·哈爾還是被人們視為3D打印技術(shù)的發(fā)明人。比較而言,由法國人Alain Le Méhauté領(lǐng)導(dǎo)的3D打印技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)卻運(yùn)氣不佳,他們沒有看到3D打印技術(shù)廣闊的市場前景,將他們極具商業(yè)價(jià)值的研究成果束之高閣,任塵封日久,不聞不問。而哈爾先生的故事卻是另一個(gè)樣子:他把思路轉(zhuǎn)化為具體產(chǎn)品,再把產(chǎn)品做成了“一座發(fā)財(cái)?shù)慕鸬V”。作為3D打印這場小型工業(yè)革命之父,他進(jìn)入了美國專利商標(biāo)局的發(fā)明家名人堂,享受殊榮。
讓機(jī)器一層一層打造一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),尤其是空心結(jié)構(gòu),其設(shè)想就極具才華,導(dǎo)致這個(gè)設(shè)想成功的關(guān)鍵是固態(tài)成型技術(shù)的適用性:有時(shí)候采用激光融化粉末制造一個(gè)工件,有時(shí)候使用輻射源照射溶膠使其凝固,有時(shí)候在電、熱或濕氣的影響下,采用平壓結(jié)構(gòu)形成可移動(dòng)框架。上述所有方法的共同點(diǎn)是:讓一個(gè)個(gè)簡單的機(jī)械加工過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這也就是3D打印技術(shù)如此流行的原因。3D技術(shù)涉及的數(shù)據(jù)都是數(shù)字化的,適合計(jì)算機(jī)處理和互聯(lián)網(wǎng)上交流。
光固化立體成型工藝適用面廣,甚至可以自我復(fù)制。在不久的將來,自我復(fù)制型自動(dòng)3D打印機(jī)可用于太空探索。目前,主要用于新產(chǎn)品研發(fā)部門需要的快速成型工藝。還應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域打印人造細(xì)胞組織、骨骼和軟骨。3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域還很廣泛,難以窮盡,包括各種形態(tài)的食物、超精巧的時(shí)尚飾品和自我修復(fù)損傷的機(jī)器等。
查爾斯·哈爾的運(yùn)氣一直不錯(cuò),他在加州創(chuàng)立的3D Systems公司,是當(dāng)今世界上最成功的快速成型3D打印機(jī)制造商。