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“新型3D打印技术成本降低98% 速度提高10000倍 添加时间:2019-12-25 07:45

  超精细3D打印技能是制作精细生物医学和光子器材的要害,但现有的3D打印技能都功率低且本钱高。为此,相关范畴研讨人员一直在探究新的技能,现在的最新效果是香港中文大学与劳伦斯利弗莫尔国家实验室协作研制的飞秒投影双光子光刻(FP-TPL)印刷技能。

    经过时刻聚集操控激光光谱,新技能完成了激光3D打印的并行逐层打印,而非曾经的逐点书写。这项新技能极大进步了打印速度1000-10000倍,下降了98%的本钱。《科学》收录了这项研讨,必定其将纳米级3d打印带入了一个新时代。     传统的纳米级3D打印技能,即双光子聚合(TPP),以逐点扫描办法运作,功率低下,即使是厘米巨细的物体也或许需求几天到几周的时刻来制作。假如要进步速度,常常献身制品的精度。这个进程既耗时又贵重,严峻阻止了3D打印技能的实践使用。     新技能使用时刻聚集的概念克服了这一难题,在焦平面构成可编程的飞秒光片,用于平行写入。这相当于在焦平面上一起投射数百万个激光焦点,以替代传统的聚集和扫描激光的办法。换句话说,FP-TPL技能能够在TPP技能制作一个点的时刻内制作出整个平面。     FP-TPL的颠覆性在于,它不只极大进步了速度(大约10-100m³/h),并且还进步了分辨率(横向和轴向约140 nm / 175 nm),下降了本钱(1.5美元/ m³)。传统的TPP体系典型硬件包含飞秒激光光源和光扫描设备,如数字微镜设备(DMD)等。而其首要本钱来源于激光光源,典型寿数约为20000小时。     因而将制作时刻从几天削减到几分钟,能够大大延伸激光寿数,并直接将均匀打印本钱从88美元/ m³下降到1.5美元/ m³,下降了98%。     因为点扫描速度慢,缺少打印支撑结构的才能,传统的TPP体系无法制作大型杂乱悬垂结构。FP-TPL技能经过其高打印速度——部分聚合后的零件在液体树脂中漂移之前敏捷衔接——能够制作大型杂乱悬垂结构。     FP-TPL技能能够谋福许多范畴,例如纳米技能、先进功用资料、微型机器人、医疗和药物运送设备。因为其明显进步的速度和下降的本钱,FP-TPL技能在未来有或许被商业化并广泛使用。