mojospy微纳米3D打印技术:开启精密制造之门-3D智慧湾

2018年04月23日 | tags | views 21
微纳米3D打印技术:开启精密制造之门-3D智慧湾
3D打印有两个不同的发展方向。一个是宏观方面的,即大尺寸的3D打印技术;另一个是微观方面的,即能够制造精密结构的3D打印技术。这种技术称为微纳米尺度3D打印。在精密结构的3D打印技术领域连心卡官网,深圳摩方材料是该领域的领先者。
摩方材料专有的技术称为“PμLSE”(Projection Micro Litho Stereo Exposure),即“面投影微立体光刻”,通过紫外光固化树脂来成型。这种3D打印技术能制造小型机械部件,如微型弹簧、特殊形状的电子接插件,甚至能制造心血管支架这样极为复杂的医疗器件。

Δ微纳米3D打印
微纳米尺度3D打印是目前全球最前沿的先进制造领域之一。复杂三维微纳结构在微纳机电系统、精密光学、生物医疗、组织工程、新材料、新能源、高清显示、微流控器件、微纳光学器件、微纳传感器、微纳电子、生物芯片、光电子和印刷电子等领域有着巨大的产业需求。
摩方简介
提到摩方材料,用一句话评论就是,这是一家微纳尺度3D打印及颠覆性精密加工能力解决方案提供商。目前,在摩方担任资深科学家的有公司联合创始人兼麻省理工学院终身教授方绚莱教授、美国工程院院士、光学专家William Plummer教授,及被誉为“全球眼镜学之父”的MoJalie教授。

摩方的微纳米级3D打印技术被《麻省理工科技评论》列为2015年全球10大颠覆性技术突破第二名,也是该领域公认的全球4支前沿团队中唯一的华人团队。

Δ微纳米尺度3D打印
微纳制造,精密必现
大家都知道,传统的切削加工,包括机械、激光、超声切削,属于减材制造。减材制造最难以实现的部分之一体现在装配上。尤其是在微尺度结构领域,增材制造去除了组装的难度,甚至能够取代装配的步骤。在打印精度方面罗玧宣,传统加工制造很难达到比较高的精度,而微观的打印能够轻易地达到10微米以下胡凯伦。

Δ三维点阵模型

Δ微型弹簧

Δ超高XY打印精度
3D打印的潜在优势,体现在批量的个性化制造。在宏观领域,相对比较难实现批量制造;而微结构的3D打印领域,为大规模个性化制造提供了可能性。
方绚莱教授为我们举了一个例子:第一代的集成电路只有4个单元,经过几十年的发展,如今的集成电路有几千万个单元,这是随着科技进步精细度不断提升的结果。又比如娄晗,手机上的相机成本可以做到几美元一个退后吉他谱,而传统的单方相机还是几千美元魅力匙官网。3D打印的微观精密结构就在这些领域体现出了它的价值十仙庆寿 。

Δ微缩艺术品:唐代佛像

Δ微缩艺术品:无锡玉飞凤

Δ生物支架

Δ三维点阵模型
不是竞争对手,而是重要补充
我们知道德国公司Nanoscribe,与摩方的技术路线类似,2017年收入已达几千万美元,销售了150套设备,主要来自于3D打印机销售及微制造服务。Nanoscibe的技术路线虽然与摩方相似,但针对的是不同的用户。

ΔNanoscribe双光子3D打印(图片来源:Nanoscribe)
在目前阶段,虽然Nanoscibe已经卖出了150套设备,但是在市场上远远没有被满足。在摩方看来,工业领域市场还有更大的需求,有着非常广阔的应用空间。摩方真正的目标并不是取代Nanoscibe,而是要升级传统生产加工设备异界星辰至尊,类似传统注塑等方式。因此需要更多的用户来理解、合作,扩大认知程度。只有3D打印真正融入生产链,mojospy这个市场才能被培育起来。
据了解,深圳摩方材料科技有限公司自主研发的3D打印系统已被美国麻省理工学院(M.I.T)、阿联酋MasdarInstitute、南京大学、西安交通大学、中国科学院纳米所、香港城市大学等世界顶级科研机构使用。

Δ摩方材料3D打印设备nanoArchP140名门秀色,采用PμLSE(面投影微立体光刻)技术成都义散,用于实现高精度多材料微纳尺度3D打印的设备
前景无限的3D打印高精度眼镜片
中国框架镜片市场年均销售额600亿元陈薪璇,其中镜片市场180亿元(相比之下,整个中国3D打印市场还达不到100亿元)在整个镜片行业中技术含量较高的镜片设计、驱动控制软件、模具加工、合成高折射树脂材料等环节,均被美国、欧洲、日本等境外公司掌控。3D打印镜片,将是一个重大的技术应用突破。

传统的眼镜片,均是以25度为单位。即100度,125度黄巾倚,150度……然而,人眼是复杂器官,每只眼睛都不同。据此,摩方提出以5度进阶的高精度、且可个性定制化生产的微纳3D打印新型镜片,为公众带来更健康、更符合人体需求的定制化镜片。
5度为基准的验光使患者有更精确的镜片选择,使眼睛处于放松状态。大量使用者日常佩戴后,从清晰度及舒适度角度,均有大幅提高。
3D打印镜片对于眼镜行业的意义犹如活字印刷对于出版业的意义,这种新技术能带来更快、更经济、更灵活、更准确的镜片生产。我们相信这种技术能够让视力障碍患者获得更舒适、光明的未来。
独特的3D打印材料
我们曾经介绍过方绚莱教授研发出受热收缩的3D打印超材料郭湘成。方绚莱教授告诉我们,除了这种受热收缩的超材料,最近Nature杂志刊登了一项新的研发成果:磁性机器人。利用磁场驱动的机器人能够在很短的时间里改变其构型,按照预见设计好的方式进行形变。这种快速响应、利用磁场驱动的特性,只有在微观条件下才能实现,在宏观领域无法找到这样的例子。只有尺寸做到足够小卫视小露电,反应速度才能提升,对外场的响应形变才能更明显。

Δ负热膨胀多材料样件
未来:更多应用
在其它领域,摩方还处于更早期的阶段,但是我们已经看到了无限前景。微纳3D打印能实现的精密器件数不胜数,例如心血管支架、内窥镜、特定的电子接插件等。这些领域与国内的产业链结合,还需要一定时间。

Δ生物支架


Δ微纳3D打印微流控样件
和所有新兴技术一样,微纳3D打印正变得更加精密、功能更强大、成本更低。当然新的技术出现时,也会面对一定的挑战。借用一句行话:“追求越极致皮祖强,挑战就越大”。我们相信在未来微纳米尺度3D打印能够在更多领域发挥出更大的价值。

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