Компания UPNANO из Вены, специализирующаяся в 3D-печати с использованием двухфотонной полимеризации (2PP), использовала мощный лазер для ускорения печати деталей с нано- и микромасштабным разрешением до 12 порядков.
Лазер, в дополнение к оптимизированному оптическому пути, запатентованной технологии адаптивного разрешения и интеллектуальным алгоритмам лазерного сканирования, позволил системе печати NanoOne компании производить высокоточные детали с нано- и микрометровым разрешением, которые варьируются от сантиметра до микрона.
«Мы разработали и запатентовали инновационную технологию адаптивного разрешения для нашей системы 3D-печати, - сказал Питер Грубер (Peter Gruber), глава отдела технологий и соучредитель UpNano. «Вместе с оптимизированным оптическим трактом и интеллектуальными алгоритмами мы можем использовать полную мощность лазера до одного ватта, что в несколько раз больше, чем в сопоставимых системах».
3D-печать 2PP - это сверхточная производственная технология, которую до недавнего времени можно было оптимизировать только для ограниченного диапазона масштабов. Производство в сантиметровом диапазоне также считалось трудоемким и поэтому непривлекательным для количественного производства в промышленных приложениях.
Nanoscribe, один из производителей двухфотонных систем аддитивного производства, представил новую машину в июне прошлого года, Quantum X, которая, по словам доктора Майкла Тиля (Michael Thiel), соучредителя и директора по науке Nanoscribe, преодолевает ограничения закона Бера. А в 2018 году, работая с двухфотонной литографией, такой как 3D-микропечать, Nanoscribe разработал новый метод создания микроскопических защитных элементов.
Тем временем исследователи Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) перевернули процесс двухфотонной литографии с ног на голову, сделав возможным то, что называют «лазерной литографией погружения».
UpNano, основанная в сентябре 2018 года как дочерняя компания TU Wien, с тех пор создала систему печати NanoOne, свой первый коммерческий продукт, который значительно ускорил процесс 2PP. Он способен печатать микродетали со структурными деталями больше или равными 170 нм за считанные минуты.
По словам Бернхарда Кюенбурга (Bernhard Küenburg), генерального директора UpNano, во время процесса 2PP UpNano мощный лазер может обеспечить достаточно энергии для высокоскоростной печати, что является значительным преимуществом по сравнению с другими системами.
«Преимущество этой инновации наиболее заметно в мезодиапазоне», - сказал он. «NanoOne предлагает значительно более быстрое время производства, чем другие системы. Добавьте к этому нашу запатентованную технологию адаптивного разрешения, и вы получите возможность печатать объекты сантиметрового размера с микрометровым разрешением за короткие производственные циклы».
Интеллектуальные алгоритмы технологии позволяют расширить лазерное пятно до 10 раз в соответствии со спецификациями печатаемого материала. Изменение объективов позволяет изготавливать детали в микродиапазоне с разрешением в нанометровом масштабе, а также с большей скоростью, чем в других доступных системах, благодаря особым оптическим путям и оптимизированным алгоритмам сканирования в рамках технологии.
Согласно UpNano, после появления на рынке система вызвала «большой интерес» в исследованиях и разработках для промышленности. Одно из возможных применений технологии - медицина и исследования путем производства микроигл с жесткими допусками и определенными характеристиками, такими как кончик канюли.
Благодаря способности производить функциональные микромеханические детали, эта технология также может быть применена к пружинам или двухкомпонентным деталям с подвижными элементами, предназначенным для применения в медицине. Большой диапазон размеров NanoOne также подходит для фильтров размером несколько квадратных сантиметров, предлагая то, что он называет «новым горизонтом» для процессов фильтрации и разделения.