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3D新聞

雙光子3D打印系統(tǒng)使快速制作高精度物體成為可能

3D打印商情 來源:3D打印商情2020-03-18 我要評論(0 )   

  據《激光制造商情》了解,近日,德國卡爾斯魯厄技術學院開發(fā)的新型雙光子系統(tǒng)可以產生厘米級的物體,并帶有亞微米級的細節(jié)。

  據《激光制造商情》了解,近日,德國卡爾斯魯厄技術學院開發(fā)的新型雙光子系統(tǒng)可以產生厘米級的物體,并帶有亞微米級的細節(jié)。


  在過去的10年中,3D打印已經走了很長一段路,但是仍在發(fā)展中的一個領域是快速,精確地打印微米級的對象。


  為了推動這一領域的發(fā)展,德國卡爾斯魯厄技術學院(KIT)的研究人員開發(fā)了一種新系統(tǒng),他們說該系統(tǒng)可以快速生產出具有亞微米級細節(jié)的高精度,厘米級物體,其速度打破了目前的水平。世界紀錄。


  該團隊開發(fā)了一種用于雙光子打印的系統(tǒng),其中激光束以計算機控制的方式通過液體光刻膠。在此過程中,僅使位于激光焦點上的材料暴露并硬化。


  過去,人們一直認為這種打印速度很慢,因為它只掃描一個激光點,但是該團隊通過調整工藝和技術設法消除了這個神話,從事該項目的KIT研究人員Vincent Hahn告訴《設計新聞》。他告訴我們:“就每秒打印的體素而言,與基于投影的方法相比,雙光子打印也非???。”

卡爾斯魯厄技術學院(KIT)的研究人員已經開發(fā)了一種精密3D打印機,該打印機也可以以驚人的速度工作。用新系統(tǒng)打印的超材料由微米級的復雜3D晶格結構組成。


  平行激光


  通常,這種類型的打印可以使用單個激光光斑每秒打印數十萬個體素。盡管如此,該速度仍比圖形噴墨打印機慢近一百倍,這阻礙了該技術的廣泛使用。


  盡管一些科學家試圖“并行化”激光光斑過程,以便它可以掃描多個光斑,以使該過程更快,更高效,但到目前為止,這些技術實際上已經降低了每秒的體素打印速度,哈恩告訴我們。


  KIT團隊與澳大利亞布里斯班的昆士蘭科技大學(QUT)的科學家合作,現已開發(fā)出一種新系統(tǒng),該系統(tǒng)利用特殊的光學器件將激光束分為九個分光束,每個分光束都有一個焦點。


  Hahn說,由此產生的設置允許所有分束一起工作,再加上其他技術改進,對于這種類型的3D打印過程,分束可以比以往任何時候都更加精確,快速地工作。


  他解釋說:“通過建立高度優(yōu)化的設置已經解決了這一挑戰(zhàn),該設置可以打印多個激光點并保持很高的激光掃描速度?!?“在構建裝置時,在光路上不損失太多激光功率非常重要?!?/p>


  速度與精度


  研究人員還可以對打印機中的激光掃描儀進行水冷,并使用現場可編程門陣列技術對其進行控制,以優(yōu)化其性能。


  他們說,該團隊憑借其技術達到了約1000萬像素每秒的3D打印速度,其性能已與圖形噴墨打印機相提并論。研究人員發(fā)表了論文對他們在雜志工作先進功能材料。


  為了不僅展示其技術的速度,還展示其技術的可靠性,該團隊打印了一個60立方毫米大小的網格結構,其細節(jié)可降至微米級。該對象包含超過3000億體素。


  研究人員計劃繼續(xù)他們的工作以改進技術,以在激光打印過程中增加更多的焦點。

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