【南極熊の3Dプリント文化】SLS発明への道：職人の厳しさが技術革新を支える

この投稿は Little Raccoon によって 2017-4-22 14:24 に最後に編集されました。

カール・R・デッカードは 1961 年生まれ。テキサス大学で機械工学の博士号を取得し、選択的レーザー焼結法 (SLS) 3D 印刷技術の発明者です。

ダイクの両親は二人とも博士号を持っており、彼は幼少の頃から家庭で良い教育を受けてきました。科学的な発明に強い関心があったため、ダイクは大学で機械工学を専攻しました。 1981 年の夏、ダイクは大学 1 年目を終え、ヒューストンに拠点を置き、油井開発を行う機械メーカー TRW ミッションでインターンシップを行いました。当時は、コンピュータ支援設計ソフト（CAD）が普及し始めたばかりで、鋳物の実際の形状は主に2次元図面に基づいて熟練した職人が手作業で作っていました。当時、Dirk 氏は、CAD モデルデータから直接鋳物を製造する方法が発明されれば、巨大な市場が生まれると考えていました。そこで、その後 2 年半、Dirk は積層造形研究に取り組み始めました。

カール・デッカード

減算的製造においては、1952年にマサチューセッツ工科大学が開発したCNCマシンがコンピュータ制御機械の原型を実現しました。1960年代から1970年代にかけて、中国の機械加工では、切断タングステンワイヤーと金型の間の放電効果を利用して金属を切断する、ロシア人が発明したCNCワイヤー切断機を使用して金型を製造し始めました。ディルクは、従来の減算的な方法を使用するとツールや金型の設計が非常に難しいことに気づきました。粉末を強力なレーザービームで焼結し、層状に重ねる積層製造技術を使用すれば、データ駆動型の 3D 製造を実現できます。

1984 年、ダークが学部課程を修了した年には、レーザー焼結技術のシステムがダークの頭の中で基本的に形を成していました。テキサス大学オースティン校機械工学部の助教授であるジョー・ビーマン博士は、この若者のアイデアの将来性に気づき、この研究を実現するための研究開発資金を探し、彼を修士課程の学生として採用することを決意しました。

ディルクの最初の SLS 実験中の焼結前 (左) と焼結後 (右) のプラスチック粉末。

1986 年 5 月、ダイクは修士号を取得し、ビーマンの指導の下で博士号取得を目指し続け、国立科学財団 (NSF) から 3 万ドルの助成金を受けました。同年10月、Dyke社が選択的レーザー焼結法SLSの特許を申請すると、多くの投資家の注目を集めました。工学アカデミーの副学部長であるポール・F・マクルーア博士と起業家のハロルド・ブレアがダイクと会談し、特許を商品化するアイデアを提案した。その後、彼らは30万ドルの資本金で世界初のSLSレーザー焼結会社であるNova Automationを共同設立しました。

1987 年の Austin American-Statesman 新聞の切り抜き。Nova Automation とその革新的な 3D 印刷技術が紹介されています。写真: カール・デッカード (左) とジョー・ビーマン (右)。

1987年、ダイク氏はBestyと呼ばれるレーザー焼結3Dプリンターの開発に成功し、この機械の発明により1988年に博士号を取得しました。

ダイクが初期の研究段階で開発したSLSレーザー焼結機、Bestyの前身

DykeがBestyレーザー焼結機を使用して印刷した部品
ベストマシン機器構造

1989 年、ポスドク研究員だった Dyke 氏とデザイナーの Paul Forderhase 氏は、新しい SLS 3D プリンター Bambi を開発しました。バンビマシンは長さ10フィート（3.1メートル）、高さ7フィート（2.1メートル）、重さは数千ポンドです。この機械は長年にわたりテキサス大学で研究および工業生産設備として使用されてきました。 Nova Automation は、商業利用に向けて自社の技術を改良する取り組みを行ってきました。

バンビマシンとチーフデザイナーのポール・フォーダーハース

バンビマシンで作られたプラスチック部品

1989 年 2 月、Nova Automation は正式に DTM に改名されました。 DTM は Desktop Manufacturing の略称です。当時、メディアは SLS 技術を使用した 3D 印刷装置を「デスクトップレベル」と表現していたため、DTM という名前が付けられました。 Dyke は DTM で SLS レーザー焼結システムの開発を続け、1993 年に商業的に成功した最初の SLS 装置である Sinterstation 2000 を開発しました。
シンターステーション 2000

2001 年に、DTM は 3D Systems に 4,500 万ドルの評価額で買収されました。 DTM が買収された後、ダイクはクレムソン大学の工学教授になりました。 3年半後、デッカードはオースティンに戻り、4ストロークエンジンであるデッカードエンジンの研究開発を開始しました。しかし、ダイク氏の研究時間のほとんどは、依然として付加製造プロジェクトに費やされています。 2012 年、Dyke 氏は SLS 装置用の新しいポリマー材料の開発に特化した会社、Structured Polymers LLC を共同設立しました。

左から右へ: カール・デッカード、ジョー・ビーマン、ポール・フォーダーハース、2012 年 11 月 19 日に撮影。背景の画像は、選択的レーザー焼結法で作られたテキサス大学のミニチュアタワーです。3Dプリント文化についてもっと知りたい方は、[Chuangkejia Technology]をフォローしてください。

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