3D打印技术的发明并非由单一人物完成,而是多代技术积累、多位科学家在不同阶段突破的结果。若聚焦“现代3D打印技术的商业化奠基者”,核心人物是查尔斯・赫尔(Charles Hull);若追溯技术概念的源头,还需提及更早的理论探索者。
1.技术概念先驱:中川威雄
1981年,名古屋市工业研究所的研究员中川威雄(Hiroyuki Nakagawa)首次提出“立体光刻(Stereolithography)”的概念——通过紫外线照射光敏树脂,逐层固化以形成立体模型。这是最早的3D打印技术理论构想,但由于当时技术条件限制,他未完成商业化设备的研发,也未申请相关专利,因此未被广泛视为“发明者”,但为后续技术奠定了理论基础。
2.现代3D打印之父:查尔斯・赫尔(美国)
1986年,美国工程师查尔斯・赫尔在中川威雄的理论基础上,完成了首个可商业化的3D打印技术(立体光刻,SLA),并于同年申请了名为“立体光刻装置(Stereolithography Apparatus,SLA)”的专利(专利号US4575330),这是全球首个3D打印技术专利。
此后,查尔斯・赫尔于1987年创立了全球第一家3D打印公司3D Systems,并在1988年推出了全球首台商用3D打印机“SLA-1”,标志着3D打印技术从实验室走向工业应用。因此,业界普遍将查尔斯・赫尔视为“现代3D打印技术的发明者”,或“3D打印之父”。
3.其他关键技术的贡献者(推动3D打印多元化)
除了SLA技术,后续其他主流3D打印技术(如FDM、SLS)的发明,也由不同科学家推动,共同构成了如今的3D打印技术体系:
熔融沉积成型(FDM):斯科特・克伦普(Scott Crump)1988年发明了“熔融沉积”原理,材料成本低、设备结构简单,成为消费级3D打印的主流技术,创立公司Stratasys。
选择性激光烧结(SLS):卡尔・德卡德(Carl Deckard)、乔・贝达(Joe Beaman)1991年提出用激光烧结金属、尼龙等粉末材料的技术,可打印高强度零件,广泛用于工业制造,获美国德克萨斯大学专利。
若问“3D打印技术的概念先驱”:中川威雄(1981年提出立体光刻构想)。
若问“现代3D打印技术的发明者”:美国的查尔斯・赫尔(1986年发明SLA技术并获专利,1988年推出首台商用设备,奠定行业基础)。
后续的斯科特・克伦普、卡尔・德卡德等科学家,则通过FDM、SLS等技术,推动3D打印从“光敏树脂”扩展到“塑料、金属”等多材料领域,实现了技术的多元化发展。