SLS发明之路：用工匠的严谨支撑科技的创新

亚洲工业网讯 戴克（Carl R. Deckard）出生于1961年，拥有美国德克萨斯大学机械系的博士学位，是选择性激光烧结（SLS）3D打印技术的发明人。

戴克的父母都拥有博士学位，从小就受到了良好的家庭教育。因为对科学发明的浓厚兴趣，戴克读大学时选择了机械工程专业。1981年夏天，戴克结束了他大学本科一年级的学习，在TRW Mission做实习工作，TRW Mission是一家位于休斯顿的开发油井的机械制造厂。当时正是计算机辅助设计软件（CAD）刚起步的年代，实际铸件的形体，主要是由熟练的工匠按照二维图纸手工制造而成。德克当时想，如果能够发明一种方法，直接通过CAD模型数据驱动来制造铸件，这将是一个很大的市场。于是在接下来的两年半，德克开始致力于增材制造的研究。

Carl Deckard

对于减材制造而言，1952年美国麻省理工学院开发的CNC机器实现了计算机控制机械的雏形；20世纪60、70年代，中国的机加工中开始使用俄国人发明的数控线切割机床生产模具，利用切割钨丝与模具之间的放电效应来切割金属。德克意识到，利用传统的减材方法来制造，刀具、模具的设计相当困难。如果使用增材的方法，即用能量强大的激光束烧结粉末，层层叠加，就能完成数据驱动的三维制造。

1984年，就在德克结束大学本科的那一年，激光烧结技术的体系已经基本在德克的脑海中成形了。在德州奥斯汀大学机械系做助理教授的比曼（Joe Beaman）博士看到了这个年轻人想法的前景，决定找研发经费帮助他实现这项研究，并招收他为硕士生。

德克在他的首次SLS实验项目中烧结前（左）与烧结后（右）的塑料粉末

1986年5月，戴克获得了硕士学位，在比曼的指导下继续攻读博士学位，并获得了国家科学基金会（NSF）30,000美元资助。同年10月，戴克提交了选择性激光烧结SLS专利后，受到了不少投资人的亲睐。工程院助理院长Paul F.McClure博士和一位企业家Harold Blair会见了戴克，提出了希望能把这项专利实现商业化的构想。之后他们共同成立了全球首家SLS激光烧结公司Nova Automation，启动资金30万美元。

1987年奥斯汀美国政治家报纸的新闻剪报，介绍Nova Automation公司及其革命性的3D打印技术。图为Carl Deckard（左）和Joe Beaman（右）。

1987年，戴克成功研发出了一台名为Besty的激光烧结3D打印机，并凭借这项机器的发明于1988年获得了博士学位。

戴克在早期研究阶段所研发的SLS激光烧结机，Besty的前身

戴克用Besty激光烧结机打印的部件

Besty机器的仪器构造

1989年，戴克在博士后期间，与一位名叫Paul Forderhase的设计师共同开发了全新的SLS 3D打印机--Bambi。Bambi机器长10英尺（3.1米），高7英尺（2.1米），重达几千磅。这台机器作为研究和工业生产的设备，在美国德克萨斯大学服务多年。Nova Automation公司则一直致力于改进其技术，从而用于商业用途。

Bambi机器和首席设计师PaulForderhase

使用Bambi机器制造的塑料部件

1989年2月，Nova Automation正式改名为DTM公司。DTM是Desktop Manufacturing的缩写，因为当时的媒体都在用“桌面级”来形容SLS技术的3D打印设备，DTM由此得名。戴克继续在DTM公司进行SLS激光烧结系统的研发，于1993年研发出了第一台在商业上成功的SLS设备Sinterstation 2000。

Sinterstation 2000

2001年，DTM公司被3D Systems以4500万美元的估值收购。戴克在DTM被收购后成为了克莱姆森大学（Clemson University）的工程系教授。三年半时间后，戴克回到奥斯汀，开始了四冲程发动机Deckard Engine的研发。不过戴克的大部分研究时间仍然是在增材制造的项目。2012年，戴克作为创始人之一成立了Structured Polymers LLC公司，致力于为SLS设备研发新型聚合物材料。

从左至右：Carl Deckard，JoeBeaman和Paul Forderhase拍摄于2012年11月19日。背景中的图像是选择性激光烧结制作的微型德克萨斯大学塔