在现代制造与工程领域，“谁发明了 3D 打印机”是一个举足轻重的问题。问题答案就是 Charles（“Chuck”）W. Hull，他是一位具有远见卓识的人，不仅构思了这项技术，还开创了整个行业，至今仍在持续重塑从飞机部件到外科植入物等各种事物的制造方式。
许多人都喜欢将 3D 打印视为近期的技术发展成果，但其起源其实可以追溯到 20 世纪 80 年代初。Chuck Hull 发明了 3D 打印，具体来说，这是一种名为立体光固化成型技术 (SLA) 的工艺，旨在解决制造工作流程中一个长期存在的难题：原型设计耗时过长。他的创新不仅加速了产品开发，更开创了一个全新的制造门类，也就是如今的增材制造。
要理解这一发明的重要性，专业人士有必要充分了解具体的事件时间线、技术专利的申请日期，以及 Hull 工作成果的演变历程：从一个小小的“洗眼杯”到生物打印人体肺器官。
发明的火花：1983 年与首个 3D 打印部件
在 3D 打印技术出现之前，设计工程师面临着一个巨大的瓶颈。为塑料部件制作原型是一个耗时耗力的一次性模具加工过程。在此期间，需要设计注塑模具，通常需要六到八周才能完成制作。如果初始设计不够完美（这在研发中十分常见），整个团队就需要修改模具或从头开始，如此一来，开发周期可能要延长到数月之久。
1983 年，Chuck Hull 就职于 UVP, Inc.（现在的 Analytik Jena 公司），一家生产紫外光源的制造商。他的工作主要是使用紫外线固化各种材料。Hull 发现，材料暴露在光线下会发生硬化，他猜想，如果将薄层塑料逐层堆叠，然后用紫外线固化，应该能形成三维物体。
1983 年 11 月 10 日，Hull 成功演示了这一概念。他利用自己的原创工艺立体光固化成型技术，制作出了有史以来第一个 3D 打印部件：一个简单的洗眼杯。这个小小的蓝色杯子证明了数字数据可以在数小时内（而非数周）转化为实物，相当于发明了“快速原型制造”概念。
首个 3D 打印部件。
开创行业的专利：1984
如果要问“Charles Hull 在哪一年申请了专利”，请记住，关键年份是 1984 年。
在实验室取得成功后，Hull 立即着手为这项发明申请知识产权。他于 1984 年申请了“立体光固化成型设备”的专利。此次申请历史意义重大，标志着这项技术的正式备案，而该技术日后成了增材制造行业的基石。
立体光固化成型技术的工作原理是：用液槽装上液态光敏树脂，使用一台由计算机控制的紫外激光束在液体表面勾勒出部件横截面，使其硬化（固化）。随后，平台下降，整个过程不断重复，逐层构建物体。专利描述的不仅是一台机器，更是制造逻辑的根本性转变，只在需要的地方添加材料，而非从整块材料中去除非必要的部分。
创建 3D Systems 与技术商业化 (1986-1988)
1986 年，Chuck Hull 与合作伙伴联合创立了 3D Systems，实现了专利技术的商业化。同年，3D Systems 成为全球首家 3D 打印企业。让立体光固化成型技术从一项正在申请专利的概念，转变为在工程师看来具备商业可行性的解决方案。
1987 年，行业迎来了首款硬件产品，也就是 3D Systems 公司推出的商用 SLA-1 立体光固化成型打印机。这是有史以来市场发售的第一台 3D 打印机。早期采用这项技术的主要是汽车行业，他们对“快速原型制造”技术青睐有加，想要将其用于加速车辆设计。在公司成立的前五年，快速原型制造能力一直是该技术的主要应用方向。
此后，美国机械工程师学会 (ASME) 将 SLA-1 认定为历史性机械工程地标，以表彰其在全球制造业转型过程中发挥的重要作用。目前，原始设备陈列在弗吉尼亚州亚历山大的美国国家发明家名人堂博物馆。
认可历史成就
在这一时期，Chuck Hull 的卓越贡献开始获得重要机构的高度认可。2014 年，他入选了美国专利及商标局下属的国家发明家名人堂。同年，由于为社会带来的变革性影响，他还荣获了欧洲发明家奖（非欧洲国家类别）。
欧洲专利局 (EPO) 当时指出，Hull 已比肩 Henry Ford 和 Steve Jobs，为人类历史的发展产生了持久影响。到了这个时候，Hull 已持有众多专利；具体来说，他是 85 项美国专利的署名发明人，还在离子光学和 3D 打印领域拥有多项国际专利。
Chuck Hull 进入美国国家发明家名人堂
生物打印创新成果与荣誉（2015 年至今）
如今，Chuck Hull 还在持续推动创新。他尚未退休，目前担任 3D Systems 公司的首席技术官。他的工作重心已转移到增材制造的下一个前沿领域：生物打印。
现在，Hull 领导一个团队与 United Therapeutics 合作开展一项联合开发项目。他们目标远大：实现无需免疫抑制的人体肺器官的无限供应。该技术旨在让晚期肺病患者能够获得可耐受、可移植的器官。
阅读 Chuck Hull 在 Lake Nona 峰会上发表的反思报告。
Chuck Hull 与前总统 Joe Biden。
他毕生工作赢得的荣誉还在不断累积：
2016:Hull 荣获了制造业领导力终身成就奖。
2023 年：2023 年 10 月 24 日，Joe Biden 总统在白宫授予 Chuck Hull 国家技术与创新奖章 (NMTI)。这是美国在技术成就方面授予的最高荣誉。
2025 年：2025 年 2 月，Hull 当选为美国国家工程院 (NAE) 院士，这是授予工程师的最高专业荣誉之一。
Chuck Hull 的持久影响力
问及自己的贡献时，Hull 依然十分谦虚。他曾经表示“我早就该退休了，但是还在坚持，3D 打印只是一种新的工具，只不过非常强大，几乎能够创造任何东西。”
对于如今使用 3D 打印机的专业人士，无论是用于制造航天发动机涡轮叶片、牙科矫正器，还是汽车原型，这项技术都能追溯到 1983 年稍纵即逝的灵感火花。Chuck Hull 发明 3D 打印，不仅是制造出了一台机器，更是重新定义了制造业的物理原理。
从 1984 年提交首个 SLA 专利，到本世纪二十年代开创生物打印，Hull 的职业生涯证明了“制造”的定义并非一成不变。最初那种用紫外线固化塑料的方法，如今已经演变为可以打印人体组织的技术，充分证明了这个由他开创的行业依旧具备巨大的发展潜力。
