不要放棄︰ 3D打印技術(shù)的發(fā)明者Chuck Hull講述他的故事

南極熊在整理資料時，扒出若干年前一篇對3D Systems的創(chuàng)始人 Chuck Hull的采訪，雖然很多翻譯的內(nèi)容有問題，但仍然能給人很多啟發(fā)，分享給各位熊友。

△Chuck Hull向中國3D打印文化博物館捐贈設(shè)備

新科學家 By Michael Brooks

19 October 2016

查克•哈爾（Chuck Hull）怎樣發(fā)明了3D 打印技術(shù)︰一個堅持、別出心裁和贏勝的故事

△查克•哈爾（Chuck Hall）Heinz Troll/European Patent Office

世界各地，數(shù)千失去了四肢的人正戴著適合自己的義肢。在手術(shù)室，外科醫(yī)生正在使用患者病灶的3D模型來指導手術(shù)。這是那種使查克•哈爾非�？鞓返氖隆�—因為他發(fā)明了使這些成為可能的技術(shù)。哈爾說："我被在醫(yī)療保健中已啟用的3D 打印技術(shù)的進展深深感動，這是一種對拯救并改善生命做出貢獻的感覺"。

三十年前這是不可想象的。制作像假肢一樣的東西甚至塑料部件是極為困難的。哈爾說："每個工程師知道它是多么的單調(diào)乏味，首先你需要設(shè)計一個部件，然后需要一名機械師去注這個的模"。如果模具有問題的話，你不得不再次經(jīng)歷整個過程。制造商渴望一個更好的方式，哈爾說："對此沒有人有一個解決方案，這就是當時3D打印技術(shù)的出發(fā)點，想法是簡單的來制造原型塑料件。"

哈爾通常是謙虛的︰時間回溯到1983年，那時他的想法也是靈光一現(xiàn)。當時，他正在為一個美國的小公司工作，工作內(nèi)容是使用高強度紫外線光來把液體塑料固化成固體，它的產(chǎn)品之一是涂層一個桌子。哈爾說："在某個時候我想到了我們正在固化的塑料薄片，我想也許我能通過堆積這些薄片來創(chuàng)建一個原型部件"。

如果能使這個方案投入使用的話，它將把生產(chǎn)時間從幾個月削減到幾天。"我很激動的找到公司的老板。”

盡管哈爾充滿熱情，但他的老板是不愿意把寶貴的資源賭注在分層制造塑料的未來。但哈爾堅持了他的方案。他說，"我很自信我能弄清楚怎樣來做它"。最終，他的老板同意讓他有一個在這棟樓后面空的實驗室，但他不能在公司的工作時間使用它，于是他不得不在晚上和周末的時間來實現(xiàn)自己的想法。

他從在筆式繪圖儀發(fā)現(xiàn)了的電機開始，筆式繪圖儀是繪制像建筑圖之類的機器，并在一臺原始計算機上使用BASIC語言編程使它們運動。這是辛苦的工作，他回憶道："你不得不在你的頭腦中來想象它并一行一行的編寫出你想要的程序"。

為了能自己制造這些物體，他把兩個 UV燈集中在一大桶液體塑料上并用兩個馬達來引導這個光跨過它的表面，把一個塑料條子固化成扁平的形狀。然后第三個電機降低這個固化了的片，再把它淹沒在液態(tài)塑料中，準備添加下一層。

起初，哈爾掙扎于讓層黏住并把形狀保持在一起。他說："我造了很多的垃圾"。

夜復一夜他堅持了下來。慢慢的這個形狀改進了，直到他最后制造了他已經(jīng)設(shè)計了的東西為止。

"我制造的第一個實際的部件只是一個小杯子的形狀"。但它已經(jīng)足夠了。這個想法已經(jīng)準備好要到一個新的水平，"我們得到了專利的應(yīng)用并且我們的專利律師很興奮，他認為這可能是一個真正的突破。公司的一批工程師也對它感到興奮"。哈爾很快又回到他老板的辦公室，推行他的想法。他說，是這個公司來商業(yè)化光固化快速成形的時候了。

然而這項技術(shù)并沒有馬上起飛，推進該項目將意味著在時間和資源的巨大投入，并且他的老板決定不值得冒這個險。

這可能是正確的決定，盡管是出于錯誤的原因。當時他們倆都不知道是有人早在他們之前已經(jīng)到了那兒。三個星期之前，法國通用電氣公司由阿蘭·勒莫豪特領(lǐng)導的團隊已經(jīng)提出了本質(zhì)上幾乎相同過程的專利申請。

"當你想做某些新的東西時，幾乎沒有幾個人看到它的智慧"

沒有專利沒有支持，難道哈爾的夢就此結(jié)束了嗎？哈爾說："技術(shù)的歷史告訴你當有人發(fā)明某些東西時，你能相當?shù)目隙ㄔ谑澜缟狭硗庥腥艘苍诮咏��?。

但先出來與獲勝是不一樣的。勒莫豪特的老板原來是比哈爾的老板更加厭惡風險，通用電氣公司放棄了這個專利申請，因為沒有看到這項技術(shù)的潛力。哈爾的專利獲準，他決定獨自將它產(chǎn)業(yè)化。1986年他成立了自己的公司3D Systems。哈爾說："當你想做某些新的東西時，幾乎沒有幾個人能看到它的智慧，但我是一個相當積極的人，我會聽那些所有反對者的聲音，但這些并不會影響我"。

第一個看到這項技術(shù)潛力的人是汽車制造商，當時美國的汽車制造商嚴重落后于它們的日本競爭對手。"他們真的很熱心，關(guān)于這個技術(shù)能為他們公司做些什么，因此我們很快就開始制造設(shè)備、培訓他們怎樣來使用它和安裝它。

△從謙虛的開始︰3D系統(tǒng)建造的第一臺機器。3DSystems

自那時以來，3D打印技術(shù)已經(jīng)不斷增長。已經(jīng)發(fā)明了幾種方法，并且3D掃描儀使完全重新創(chuàng)建物體成為可能。讓你用你的手機掃描一個項目并打印一個副本的應(yīng)用程序正在被開發(fā)。并不再是只對塑料的，這個技術(shù)已適應(yīng)于各種材料，甚至是巧克力。去年，私人勘探公司SpaceX公司使用了3D打印技術(shù)來建造一臺火箭發(fā)動機。也許最令人印象深刻的材料是人體細胞，現(xiàn)在有可能打印要更換的血管、皮膚和心臟組織，并且3D打印的器官正在經(jīng)歷它們的第一次臨床試驗。

從哈爾33年前打印了小杯子，這是一條很長的路。

簡介

查克•哈爾（Chuck Hull）是基于南卡羅萊納州巖石山的3D Systems的創(chuàng)始人和首席技術(shù)官。他在1986年獲得了光固化快速成形工藝的專利。