História e Desenvolvimento da Impressão 3D – Como tudo começou
A história da impressão em 3D é mais antiga do que pensamos. Remonta ao século XIX. O trio leva-o numa viagem através do tempo, incluindo um assassinato.
Sim, realmente!
Século XIX: Começo mais cedo do que se pensava
1859: François Willème inventa o primeiro scanner 3D
O escultor/fotógrafo francês François Willème, de Paris, apresenta o primeiro scanner 3D do mundo, que se tornou o precursor da fotogrametria. Fotografou um objecto de várias perspectivas com 4 câmaras, a fim de criar um modelo 3D com a ajuda da pantografia.
O próprio inventor declara na sua especificação de patentes ao Instituto de Patentes dos Estados Unidos em 1864 que o seu processo permite mesmo a pessoas não qualificadas criar esculturas a partir de modelos vivos ou não vivos. Segundo ele, isto é feito a uma velocidade mais alta e a um custo mais baixo do que com os métodos convencionais. Além disso, ele escreve que o seu método também pode gerar objectos mais pequenos ou maiores do que o original.
Patente US43822A – Escultura de Fotografia – Esculturas de Fotografia
François Willème Inventa a Fotoscultura: Primeiras imagens 3D
1892: Jospeh E. Blanther: Soldado, Cavaleiro, Visionário, Trapaceiro, Assassino e depois Professor?
Em 1892, Joseph E. Blanther, um nativo da Áustria, inventou um método para criar mapas em relevo. Estas foram criadas através da laminagem de placas de cera e depois de cortar a forma das placas de cera, colando-as umas sobre as outras posteriormente. Assim, tal como acontece actualmente com a impressão 3D, foi criado um mapa 3D camada por camada.
Infelizmente, a sua invenção não parece ter trazido o sucesso desejado. Mas ele ainda vivia em grande escala. Ele financiou o seu “estilo de vida” através de “amizades” com mulheres ricas e viúvas. A sua vida como visionário possivelmente terminou no momento em que assassinou um dos seus parceiros na sua casa.
Só dois anos depois é que foi apanhado, depois de um homem ter visto a sua fotografia na estação do xerife numa pequena cidade do Texas e o ter reconhecido. Joseph era agora professor num lugar chamado Koppearl e tinha mudado o seu nome para Archibald Forbes. Após a sua verdadeira identidade ter sido revelada e ter sido apanhado, matou-se na sua cela com um cocktail de veneno. Aparentemente, ele estava preparado para a sua captura e tinha escondido o veneno no seu chapéu.
Patente US473901A – Fabricação de mapas em relevo de contornos – Fabricação de mapas em relevo
The Knight Falls: The Murder of Mrs. Langfeldt, 1896, San Francisco
Século XX: O século da impressão em 3D (até agora)
De acordo com investigações, a impressão em 3D experimentou inicialmente um longo período de seca no século XX. Após a invenção dos mapas em relevo, não foram inicialmente registados mais desenvolvimentos inovadores da tecnologia (a partir de 20/03/2020 – mas ainda estou aqui a pesquisar para talvez encontrar algo).
Aqui tenho de admitir que durante muito tempo descrevi Chuck Hull como O inventor da impressão 3D. Por este motivo, vou alterar alguns dos textos do blogue a este respeito. Como verá, não existe na realidade nenhum inventor no sentido de que diferentes voltas e reviravoltas na história significaram que algumas invenções anteriores simplesmente não obtiveram a aceitação necessária antes da patente de Chuck Hull.
1980: Hideo Kodama (SLA)
Dr Hideo Kodama do Instituto Municipal de Investigação Industrial de Nagoya, no Japão, foi um dos primeiros investigadores a abordar o princípio da cura de líquidos utilizando um raio laser. Registou a sua patente sobre este assunto já em 1980 com o número JPS56144478A. Ele descreveu o princípio no seu pedido de patente da seguinte forma:
“Uma cuba de material fotopolímero é exposta à luz UV. Esta luz endurece o material na cuba, criando um modelo camada por camada”.
A estereolitografia também funciona de acordo com este processo. Infelizmente, teve problemas com o financiamento da sua patente e não conseguiu registá-la na totalidade no período de um ano após o depósito.
Saiba mais: Hideo Kodama – Foi ele que inventou a primeira impressora SLA?
1984: Alain le Méhauté, Olivier de Witte e Jean-Claude André (SLA)
Alain le Méhauté estava a investigar geometrias fractais e procurava uma forma de provar aos seus colegas cépticos que as suas equações estavam correctas. Por esta razão, pesquisou um método com o qual também podia mostrar plasticamente os seus objectos calculados.
Assim, várias discussões com Olivier de Witte e Jean-Claude André resultaram na ideia de um dispositivo que endurecia os líquidos quando estes eram irradiados com luz. O seu primeiro objecto impresso foi uma escadaria em espiral. Registaram a sua patente para o processo de estereolitografia três semanas antes do Casco Americano de Chuck. Em 1986, a patente francesa foi concedida e o nome estereolitografia passou à história. Não menos importante também pela extensão do ficheiro.STL que nos é conhecida.
O potencial não reconhecido leva a decisões erradas
No entanto, a sua invenção não encontrou o apoio que esperava. O instituto onde trabalhavam não via nele qualquer potencial de marketing, o que significava que não era disponibilizado qualquer financiamento adicional para produzir um produto pronto para o mercado. O instituto não viu a invenção como uma impressora 3D, mas sim como uma máquina para a implementação plástica de geometrias e equações complexas.
Saiba mais: Os franceses inventam a estereolitografia, mas ninguém se importa…
1984: Chuck W. Hull (SLA)
No início dos anos 80, Chuck W. Hull trabalhou para uma pequena empresa que utilizava luz UV para dar às mesas uma superfície plástica robusta e para reparar toalhas de mesa, revestimentos de chão e afins. Isto fascinou tanto Chuck que ele passou as suas noites e fins-de-semana no pequeno laboratório que a sua empresa lhe forneceu.
Estava a investigar o comportamento dos fotopolímeros sob luz UV e uma noite tinha encontrado os parâmetros ideais para fazer um objecto real com ele. Em 1984 registou a sua patente para estereolitografia e em 1986 fundou a 3D Systems, uma empresa que é hoje mundialmente conhecida.
Saiba mais: Chuck Hull
1987: Carl R. Deckard (SLS)
Nos anos 80, Carl R. Deckard foi estudante de engenharia mecânica na Universidade do Texas e, ao mesmo tempo, trabalhou para a empresa TRW Mission, que fabricava produtos para a produção de petróleo. As máquinas de produção estavam no estado da arte e o CAD já estava a ser utilizado. Mas do ponto de vista de Carl, demasiadas peças fundidas e, portanto, moldes ainda eram utilizados.
Trabalhou durante vários anos na realização da sua ideia de ser capaz de produzir objectos sem moldes. A universidade reconheceu o potencial do seu trabalho e assim pôde dedicar-se a melhorar a sua tecnologia durante o seu mestrado e depois como estudante de doutoramento.
Uma patente que a universidade adorava
A patente de sinterização selectiva a laser (SLS) foi registada em 1987 e concedida em 1989. Empresas externas licenciaram a tecnologia, obtendo a Universidade do Texas a maior receita de patentes de todas as suas patentes durante vários anos.
Carl R. Deckard faleceu, infelizmente, a 23 de Dezembro de 2019.
Saiba mais: Carl R. Deckard – O inventor da sinterização selectiva a laser
1989: Steven Scott Crump (FDM)
Quando o engenheiro mecânico Steven Scott Crump quis fazer um sapo de brinquedo para a sua filha de dois anos, combinou-o com a sua ideia para uma máquina que criasse objectos 3D. Assim, começou a misturar cera com plástico na cozinha da sua casa.
Pistola de cola quente como ponto de partida para uma história de sucesso
Com uma pistola de cola quente, conseguiu produzir objectos 3D. Segundo a lenda, o sapo parecia mais plástico derretido do que um sapo verdadeiro. Ao longo do tempo, teve a ideia de prender a sua pistola de cola quente a um aparelho com eixos XYZ, a fim de automatizar a produção.
Ele inventou a Fused Deposition Modelling (FDM ) e patenteou o processo em 1989. Em 1992, a primeira impressora FDM totalmente funcional chegou ao mercado. A sua esposa Lisa e ele fundaram a empresa Stratasys, em cujo conselho de administração ele ainda hoje tem assento.
Saiba mais: S. Scott Crump – O inventor do processo FDM
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