倒計(jì)時(shí)8天丨2018國(guó)際3D打印嘉年華系列之：全球首款3D打印機(jī)捐贈(zèng)儀式

2018年5月31日～6月2日，首屆2018國(guó)際3D打印嘉年華將在上海寶山區(qū)智慧灣科創(chuàng)園舉行。一場(chǎng)科技與文化融合的盛宴，將讓每個(gè)人置身于奇思妙想的3D打印世界！

在5月31日的嘉年華開幕儀式上，將舉行“全球首款3D打印機(jī)（3D Systems SLA-250）捐贈(zèng)儀式”。作為嘉年華活動(dòng)的亮點(diǎn)環(huán)節(jié)之一，全世界的目光都將聚焦于此。

人類科技文明的發(fā)展離不開無(wú)數(shù)兢兢業(yè)業(yè)的發(fā)明家。比如電燈的發(fā)明人愛迪生，無(wú)線電發(fā)明人特斯拉，以及制造出第一臺(tái)實(shí)用蒸汽機(jī)的詹姆斯·瓦特。正是因?yàn)樗麄�，我們才得以不斷往上堆疊人類的文明成果。在3D打印發(fā)展史上，具有里程碑意義的技術(shù)發(fā)明，是由Chuck Hull在1983年發(fā)明的光固化成型技術(shù)，他也被稱之為“3D打印之父”。

查爾斯·胡爾（Charles W. Hull，也有人稱他為Chuck Hull）于1939年5月12日出生于科羅拉多州的克里夫頓市，他畢業(yè)于科羅拉多州的大章克申中心高中學(xué)校，于1961年從科羅拉多大學(xué)獲得工程物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。

1983年，Chuck Hull在紫外線設(shè)備生產(chǎn)商UVP公司（Ultraviolet Products）擔(dān)任副總裁，這家公司利用紫外光來(lái)硬化家具和紙制品表面的涂層。胡爾每天在公司里撥弄著各種各樣的紫外線燈，看著那些原本是液態(tài)的樹脂一碰到紫外線就凝固的過(guò)程。某一天他突然意識(shí)到，如果能夠讓紫外線一層一層地掃在光敏聚合物的表面上，使其一層一層地變成固體，將這成百上千的薄層疊加在一起，他就能夠制造任何可以想象的三維物體了。

1983年，Chuck Hull制造的第一件3D打印部件

1984年7月16號(hào)，三名法國(guó)人，Alain Le Méhauté，Olivier de Witte和Jean Claude André搶先嘗試注冊(cè)SLA的專利，然而遭到了法國(guó)通用電氣公司和CILAS（激光聯(lián)合會(huì)）的拒絕，理由是“缺乏商業(yè)應(yīng)用價(jià)值”。三周后，以Chuck Hull為發(fā)明人，UVP公司申請(qǐng)了世界上第一件SLA專利。

1986年3月11日，Chuck Hull獲得專利授權(quán)，專利號(hào)為US4575330A。他在題為“Apparatus for Production of Three-Dimensional Objects by Stereolithography”的專利里面發(fā)明了術(shù)語(yǔ)“stereolithography”，簡(jiǎn)稱SLA，也就是后來(lái)的立體光固化技術(shù)——即利用紫外線催化光敏樹脂，層層堆疊然后成型。

Chuck Hull的SLA工作原理示意圖

在美國(guó)，發(fā)明者的專利最終是屬于公司的，但是Chuck Hull的老板沒有更多的能力來(lái)支持開發(fā)這門新技術(shù)。于是，Chuck Hull從UVP公司離開，開始自立門戶，于1986年在加利福尼亞州成立了3D Systems公司（現(xiàn)今全球最大的兩家3D打印設(shè)備生產(chǎn)商之一），致力于將SLA技術(shù)商業(yè)化。

3D Systems公司由Chuck Hull共同創(chuàng)建，成為世界首家3D打印公司

1988年，3D Systems公司生產(chǎn)出了第一臺(tái)其自主研發(fā)的3D打印機(jī)SLA-250，體型非常龐大，用的材料是光學(xué)照相用的丙烯酸樹脂。SLA-250的面世成為了3D打印技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑事件，其設(shè)計(jì)思想和風(fēng)格幾乎影響了后續(xù)所有的3D打印設(shè)備。但受限于當(dāng)時(shí)的工藝條件，其體型十分龐大，有效打印空間卻非常狹窄。

Chuck Hull發(fā)明的第一臺(tái)光固化3D打印機(jī)SLA-250

1990年，3D Systems從UVP公司購(gòu)回了US4575330A專利。Chuck Hull意識(shí)到他的技術(shù)概念不僅僅限于液體，在重新提交的專利中，特別強(qiáng)調(diào)了任何“能夠固化的材料”或“能夠改變其物理狀態(tài)的材料”都可以實(shí)現(xiàn)SLA技術(shù)。1988年，3D Systems賣出了第一臺(tái)基于SLA技術(shù)的3D打印機(jī)，此后的幾十年中推出了各種型號(hào)的3D打印機(jī)，包括適合辦公室和家用的桌面級(jí)以及適合工廠應(yīng)用的工業(yè)機(jī)。公司注冊(cè)地為美國(guó)特拉華州，于20世紀(jì)90年代初期在美國(guó)納斯達(dá)克上市，2011年公司轉(zhuǎn)板至紐交所。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，3D Systems擁有近千項(xiàng)專利。在Chuck Hull注冊(cè)的所有專利中，涵蓋了當(dāng)今3D打印技術(shù)諸多基本的技術(shù)方法，例如利用三角模型（STL文件格式）進(jìn)行切片數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，以及交替曝光策略等。如今3D Systems公司發(fā)明的3D打印機(jī)已經(jīng)進(jìn)入無(wú)數(shù)的工業(yè)和商業(yè)用途，醫(yī)療行業(yè)利用3D Systems打印設(shè)備制造的患者下頜骨或面部結(jié)構(gòu)模型，汽車安全公司用3D Systems的技術(shù)生產(chǎn)碰撞試假機(jī)器人，手表行業(yè)用3D Systems技術(shù)進(jìn)行原型評(píng)估和人體工程學(xué)設(shè)計(jì)。各行各業(yè)都在享受著3D Systems的3D打印技術(shù)為世界帶來(lái)的改變。

在1984年的時(shí)候，Chuck Hull可能根本沒有意識(shí)到，他的3D打印專利在30多年后能夠如此普及。2014年胡爾被提名歐洲發(fā)明家獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)榮譽(yù)頒發(fā)給為人類科技發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)。同年，Chuck Hull被評(píng)選為美國(guó)發(fā)明家名人堂（NIHOF），這也意味著Chuck Hull步入亨利·福特和史蒂夫·喬布斯等名人之列，成為了為人類產(chǎn)生持久貢獻(xiàn)的發(fā)明家。

SLA-250作為首款商業(yè)化SLA設(shè)備的改型，曾經(jīng)馳名世界、改變了整個(gè)人類制造業(yè)的智慧結(jié)晶，將于2018年5月31日，在“2018國(guó)際3D打印嘉年華開幕儀式”上，捐贈(zèng)給中國(guó)3D打印文化博物館，永久收藏和展示。