增材制造技术能够简化光学器件的制造流程,缩短交货期并降低材料消耗。更重要的是,增材制造技术能够实现功能集成的优化设计方案,尤其在卫星光学系统制造领域,增材制造技术能够满足用户对轻型光学系统不断增长的需求,并实现下一代高附加值光学器件的制造。通过增材制造技术开发的下一代光学仪器中,将越来越多采用紧凑的功能集成设计,如集成隔热,冷却通道,局限的机械和热接口,以及将光学功能作为设备自身结构的一部分。紧凑集成化设计减少了组件装配过程中出现问题的风险,同时开辟了制造冷却光学系统,有源光学系统或自由曲面的新方式。陶瓷增材制造技术的净成形能力,还能够提高准确性,改善集成/结合过程的质量。在成就高附加值零件方面,3D打印的应用还包括很多,除了打印极度复杂的结构、打印混合材料,3D打印因为技术种类繁多也带来了高附加值零件的创新空间,例如3D打印感应器、3D打印多层电路、3D打印电池等等Nanoscribe在中国的子公司纳糯三维科技(上海)有限公司带您了解增材制造的特性。湖南微光学增材制造设备
Nanoscribe在2021年6月30日推出了头一个用于熔融石英玻璃微结构的3D微加工商用高精度增材制造工艺和材料——GlassPrintingExplorerSet。新型光树脂GP-Silica是GlassPrintingExplorerSet的中心,与Glassomer联合研究开发。据说这是目前只有一种用于熔融石英玻璃微细加工的光树脂,因为高光学透明度以及出色的热、机械和化学性能脱颖而出,为探索生命科学、微流体、微光学、材料工程和其他微技术领域的新应用开辟了机会。GlassPrintingExplorerSet能够高精度3D打印,并且具有耐高温性、机械和化学稳定性以及光学透明度。熔融石英玻璃的双光子聚合(2PP)技术展现了玻璃产品的出色性能,推动了对生命科学、微流体、微光学和其他领域的探索。瑞士弗里堡工程与建筑学院助理教授兼图形打印系主任NicolasMuller称,GP-Silica研究制造复杂微流体系统方面具有巨大潜力,尽管所需的热后处理要求很高。湖南微流道增材制造Quantum X shape走进Nanoscribe在中国的子公司纳糯三维科技(上海)有限公司学习增材制造技术。
采用增材制造技术的情况下,导管的设计空间得以提升,例如可以设计为拥有螺旋形状的结构,可以将导管横截面设计为多边形,也可以在部件内集成多个导管,至少一个可具有圆形横截面,还可以再导管内表面上制造一组凸起的表面特征,这组凸起的表面特征可以延伸到导管的内部区域中。与传统设计及制造方式相比,3D打印导管可以设计为复杂的形状、轮廓和横截面,这是使用常规减法制造技术(例如,钻孔)无法实现的。在设计时可以将冷却部件设计成更接近理想的几何形状,从而改进流体系统的热性能。另外,3D打印技术能够有效控制导管的内表面光洁度及其特征,起到影响流体的流动特性的作用,通过改变导管的内表面特征,可以改变流动特性(例如湍流),这是传统设计的导管所无法实现的。
传统上,调节板和冷却台是铜焊的。将多个零件钎焊在一起以创建单个组件。增材制造在此提供的优势在于,可以设计结构一体化的零件,从而减少零件的数量,并替代钎焊。单一的结构对设计迭代也带来了直观的好处,我们可以想象,要通过传统的供应链,订购多个零件可能需要一两个月才能得到,因为必须通过订购系统,有人必须加工,有人必须组装,有人可能需要测试进行质量检查。然后才进入到供货物流系统中,而将这些不同的零件组装在一起后,才可以对其进行后续的一个测试。这使得每一次设计迭代都变得缓慢而昂贵。但是,通过3D打印-增材制造技术,就可以省去所有这些步骤。增材制造(Additive Manufacturing,AM)俗称3D打印,融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术。
Nanoscribe双光子聚合技术所具有的高设计自由度,可以在各种预先构图的基板上实现波导和混合折射衍射光学器件等3D微纳加工制作。结合Nanoscribe公司的高精度定位系统,可以按设计需要精确地集成复杂的微纳结构。光学和光电组件的小型化对于实现数据通信和电信以及传感和成像的应用至关重要。通过传统的微纳3D打印来制作自由曲面透镜等其他新颖设计会有分辨率不足和光学质量表面不达标的缺陷,但是利用双光子聚合原理则可以完美解决这些问题。该技术不仅可以用于在平面基板上打印微纳米部件,还可以直接在预先设计的图案和拓扑上精确地直接打印复杂结构,包括光子集成电路,光纤顶端和预制晶片等。世界上头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX实现了2D和2.5D微纳结构的增材制造。该无掩模光刻系统将灰度光刻的出色性能与Nanoscribe的双光子聚合技术的精度和灵活性相结合,从而达到亚微米分辨率并实现对体素大小的超快控制,自动化打印以及特别高的形状精度和光学质量表面。高精度的增材制造可打印出顶端的折射微纳光学元件。得益于Nanoscribe双光子灰度光刻技术所具有的设计自由度和光学质量的特点Nanoscribe在中国的子公司纳糯三维科技(上海)有限公司邀您一起探讨增材制造技术的行业发展。湖南微流道增材制造Quantum X shape
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为了制作由3D工程细胞微环境制成的体外细胞培养物,科学家们利用双光子聚合技术(2PP)来制造模拟脑血管几何形状的仿生3D支架,该仿生几何结构影响胶质母细胞瘤细胞及其定植机制。在该实验中,细胞可以在定制3D支架几何结构的引导下以受控方式生长。只有在强聚焦的激光焦点处才能发生双光子吸收的光聚合反应可实现在亚微米范围内打印极其精细的3D特征结构。此外,这种增材制造技术可在微米级别实现高度三维设计自由度,并以比较高精度模拟三维细胞微环境。湖南微光学增材制造设备