Pioneers of Printing: Chuck Hull und die Anfänge des 3D-Drucks

In dieser Ausgabe von Pioneers of Printing werfen wir einen Blick auf das Leben von Charles "Chuck" Hull, dem Vater des 3D-Drucks. Im Jahr 1983 erfand Chuck Hull die Stereolithografie, auch bekannt als 3D-Druck. Noch im selben Jahr schuf er das erste 3D-gedruckte Teil überhaupt. Seine Innovation hat den Druck für immer verändert und neue Türen geöffnet, um nicht nur unsere Branche zu revolutionieren, sondern auch andere Bereiche wie den Automobilbau, die Luft- und Raumfahrt und den medizinischen Druck.

Chuck Hull wurde als Charles W. Hull am 12. Mai 1939 in Clifton, Colorado, geboren. Nach seinem Abschluss an der Central High School in Grad Junction, Colorado, studierte er an der University of Colorado technische Physik. Im Jahr 1961 erhielt er seinen Bachelor of Science und begann seine Karriere.

Hull sagt, er habe damit begonnen, ein Problem zu lösen. Als er 1983 auf die Idee mit den gedruckten 3D-Teilen kam, arbeitete er in einem Unternehmen, das UV-Licht zum Härten von Tischplattenbeschichtungen verwendete. Während seiner Arbeit musste er Prototypen von Kunststoffteilen herstellen, die in eine Form gespritzt werden mussten, was er als "wirklich mühsames Verfahren" bezeichnete. Als er sah, wie viel Zeit und Mühe diese Arbeit erforderte, dachte er über eine Möglichkeit nach, den Prozess, der seine Arbeitstage in Anspruch nahm, nicht nur zu beschleunigen, sondern auch zu vereinfachen. Es musste einen effizienteren Weg geben, diese Aufgabe anzugehen:

"Ich sah es als ein großes Hindernis an, ein Kunststoffteil zu designen, weil ich ab und zu ein Kunststoffteil erst entwickeln musste und das frustrierte mich. Ich habe dann irgendwie zwei und zwei zusammengezählt. Wenn ich viele dieser Schichten drucken könnte, könnte ich ein richtiges Kunststoffteil herstellen, und das war das grundlegende 'Aha-Erlebnis'."

Am 8. August 1984 meldete Chuck Hull sein Patent "Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography" (Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte durch Stereolithographie) an und prägte damit den Begriff Stereolithographie. Das Patent wurde am 11. März 1986 erteilt und veränderte die Druckindustrie für immer. Sie wurde bald zu einer weit verbreiteten Technik für Rapid Prototyping und direkte Fertigung. Getreu seiner damaligen Beschäftigung arbeitete Hulls ursprüngliche Erfindung mit dünn gedruckten, übereinander gestapelten Schichten aus ultraviolett härtenden Materialien.

Nachdem sein Patent in den Vereinigten Staaten erteilt wurde, war er Mitbegründer von 3D Systems. Zu Beginn arbeitete er nur mit der Technologie der Festkörperabbildung. Nur ein Jahr später, 1987, produzierte sein Unternehmen den allerersten 3D-Drucker: den SLA-1 Stereolithographie-Drucker (SLA).

Seine 3D-Drucktechnologie war ein Verkaufsschlager bei Automobilherstellern, in der Luft- und Raumfahrtindustrie und bei Unternehmen, die medizinische Geräte entwickeln. Bald nutzten Branchenriesen wie General Motors und Mercedes-Benz seine Systeme für den Bau von Prototypen.

Heute hält Chuck Hull 93 US-amerikanische und 20 europäische Patente und wurde 2014 vom Europäischen Patentamt mit dem  European Inventor Award in der Kategorie außereuropäische Länder und 2015 vom Industrial Research Institute mit dem IRI Achievement Award für seine bahnbrechende Erfindung der Stereolithografie ausgezeichnet.

 

Um 2010, mehr als 20 Jahre nachdem Chuck Hull mit seiner bescheidenen Idee begonnen hatte, wurden 3D-Drucker zu einem vergleichsweise preiswerten Produkt, das sogar in Privathaushalten Einzug hielt - eine Entwicklung, die der Erfinder von Anfang an voraussah: Er sagte seiner Frau, dass es 25 bis 30 Jahre dauern würde, bis die Technologie in den Haushalten Einzug halten würde.

Wenn man heute mit dem Vater des 3D-Drucks spricht, ist er erstaunt darüber, was genau seine eigene Schöpfung zu leisten vermochte, und neugierig darauf, wohin die Zukunft führen wird.

"Wenn man innovativ und kreativ ist, bieten sich einfach ungeheure Möglichkeiten".

In einem Interview mit Industry Week sagte Hull:

"Ich sage immer als erstes, dass ich kein großer Futurist bin. Aber die Vorteile liegen sicherlich darin, dass keine Werkzeuge benötigt werden, dass die Fertigung schnell und individuell erfolgen kann und dass viele Kunststoffteile automatisiert und mit 3D-Druck hergestellt werden. Das ist ein weiterer Schritt in Richtung digitale Fertigung und passt genau in die ganze Bewegung. In der Zukunft werden die Menschen nicht einmal mehr darüber nachdenken. Es wird die anerkannte Methode zur Herstellung von Kunststoffteilen sein. Das Gleiche gilt für Metallteile, nur dass es sich dabei im Moment eher um Spezialteile handelt. Vielleicht werden sie sich auf die gleiche Ebene begeben. Wie beobachten dem Trend, das mehr Teile für die Luft- und Raumfahrt und Medizin gedruckt werden.“