【南極熊3D打印文化】SLS發(fā)明之路：用工匠的嚴(yán)謹(jǐn)支撐科技的創(chuàng)新

戴克（Carl R. Deckard）出生于1961年,，擁有美國德克薩斯大學(xué)機械系的博士學(xué)位,，是選擇性激光燒結(jié)（SLS）3D打印技術(shù)的發(fā)明人。

戴克的父母都擁有博士學(xué)位,，從小就受到了良好的家庭教育,。因為對科學(xué)發(fā)明的濃厚興趣，戴克讀大學(xué)時選擇了機械工程專業(yè),。1981年夏天,，戴克結(jié)束了他大學(xué)本科一年級的學(xué)習(xí)，在TRW Mission做實習(xí)工作,，TRW Mission是一家位于休斯頓的開發(fā)油井的機械制造廠,。當(dāng)時正是計算機輔助設(shè)計軟件（CAD）剛起步的年代,，實際鑄件的形體，主要是由熟練的工匠按照二維圖紙手工制造而成,。德克當(dāng)時想,，如果能夠發(fā)明一種方法，直接通過CAD模型數(shù)據(jù)驅(qū)動來制造鑄件,，這將是一個很大的市場,。于是在接下來的兩年半，德克開始致力于增材制造的研究,。

Carl Deckard

對于減材制造而言,，1952年美國麻省理工學(xué)院開發(fā)的CNC機器實現(xiàn)了計算機控制機械的雛形；20世紀(jì)60,、70年代,，中國的機加工中開始使用俄國人發(fā)明的數(shù)控線切割機床生產(chǎn)模具，利用切割鎢絲與模具之間的放電效應(yīng)來切割金屬,。德克意識到,，利用傳統(tǒng)的減材方法來制造，刀具,、模具的設(shè)計相當(dāng)困難,。如果使用增材的方法，即用能量強大的激光束燒結(jié)粉末,，層層疊加,，就能完成數(shù)據(jù)驅(qū)動的三維制造。

1984年,，就在德克結(jié)束大學(xué)本科的那一年,，激光燒結(jié)技術(shù)的體系已經(jīng)基本在德克的腦海中成形了。在德州奧斯汀大學(xué)機械系做助理教授的比曼（Joe Beaman）博士看到了這個年輕人想法的前景,，決定找研發(fā)經(jīng)費幫助他實現(xiàn)這項研究,，并招收他為碩士生。

德克在他的首次SLS實驗項目中燒結(jié)前（左）與燒結(jié)后（右）的塑料粉末

1986年5月,，戴克獲得了碩士學(xué)位,，在比曼的指導(dǎo)下繼續(xù)攻讀博士學(xué)位，并獲得了國家科學(xué)基金會（NSF）30,000美元資助,。同年10月,，戴克提交了選擇性激光燒結(jié)SLS專利后，受到了不少投資人的親睞,。工程院助理院長Paul F.McClure博士和一位企業(yè)家Harold Blair會見了戴克,，提出了希望能把這項專利實現(xiàn)商業(yè)化的構(gòu)想。之后他們共同成立了全球首家SLS激光燒結(jié)公司Nova Automation,，啟動資金30萬美元,。

1987年奧斯汀美國政治家報紙的新聞剪報,，介紹Nova Automation公司及其革命性的3D打印技術(shù)。圖為Carl Deckard（左）和Joe Beaman（右）,。

1987年,，戴克成功研發(fā)出了一臺名為Besty的激光燒結(jié)3D打印機，并憑借這項機器的發(fā)明于1988年獲得了博士學(xué)位,。

戴克在早期研究階段所研發(fā)的SLS激光燒結(jié)機,，Besty的前身

戴克用Besty激光燒結(jié)機打印的部件

Besty機器的儀器構(gòu)造

1989年，戴克在博士后期間,，與一位名叫Paul Forderhase的設(shè)計師共同開發(fā)了全新的SLS 3D打印機--Bambi,。Bambi機器長10英尺（3.1米），高7英尺（2.1米）,，重達(dá)幾千磅,。這臺機器作為研究和工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，在美國德克薩斯大學(xué)服務(wù)多年,。Nova Automation公司則一直致力于改進(jìn)其技術(shù),，從而用于商業(yè)用途。

Bambi機器和首席設(shè)計師PaulForderhase

使用Bambi機器制造的塑料部件

1989年2月,，Nova Automation正式改名為DTM公司,。DTM是Desktop Manufacturing的縮寫，因為當(dāng)時的媒體都在用“桌面級”來形容SLS技術(shù)的3D打印設(shè)備,，DTM由此得名,。戴克繼續(xù)在DTM公司進(jìn)行SLS激光燒結(jié)系統(tǒng)的研發(fā)，于1993年研發(fā)出了第一臺在商業(yè)上成功的SLS設(shè)備Sinterstation 2000,。

Sinterstation 2000

2001年,，DTM公司被3D Systems以4500萬美元的估值收購。戴克在DTM被收購后成為了克萊姆森大學(xué)（Clemson University）的工程系教授,。三年半時間后,，戴克回到奧斯汀，開始了四沖程發(fā)動機Deckard Engine的研發(fā),。不過戴克的大部分研究時間仍然是在增材制造的項目,。2012年，戴克作為創(chuàng)始人之一成立了Structured Polymers LLC公司,，致力于為SLS設(shè)備研發(fā)新型聚合物材料。

從左至右：Carl Deckard,，JoeBeaman和Paul Forderhase拍攝于2012年11月19日,。背景中的圖像是選擇性激光燒結(jié)制作的微型德克薩斯大學(xué)塔

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