3D打印技术出现在20世纪90年代中期,将近三十而立了,技术创新不断。南极熊3D打印网从德国NanoScribe公司获悉这个重大创新微米级的3D打印技术-激光直写三维激光直写——一个全新的自由度。它的3D打印技术与我们日常所见的沉积成型完全不同,它的全称是三维激光直写系统,是设计来以一般各种商业可用的光刻胶,来实现打印真实三维立体微米/纳米结构,所以为什么要称呼The Photonic Professional GT为商用产品,就是因为它采用了极为尖端的技术,价格自然不菲。
那它到底是如何打印出细胞纳米级别的物体呢?这都得建构在多重光子吸收的原理,NanoScribe超短的激光脉冲曝光,预先勾勒出三维立体微纳米结构的轮廓;再经过显影程序,最终获得可自行支撑的立体结构固着于衬底材料上。这种此工艺通常可达到线径尺寸小于 150 纳米 (依照所选用的光刻胶),搭配上特殊用途的显微镜的接物镜与扫描工件载台,它可以用一般的 CAD 软件来设计 (可输入文件格式: DXF 、STL),亦可以用 NanoScribe 专门通用的设计语言 (GWL)进行设计。
南极熊披露:重大创新微米级的3D打印技术-激光直写
微米级的3D打印自由女神像、神庙、埃菲尔铁塔
• 技术:三维激光直写
• 材料
– 光刻胶
– 转换工艺
• 应用
– 细胞生物学
– 微流体
– 微纳光学
– 自由表面结构
– 超高精度的模板制作
微米级的3D打印技术-
微米级的3D打印机
卡尔斯鲁厄理工分离出来的高 新科技公司group: Prof. Dr. Martin Wegener,成立于2007年
• 卡尔蔡司公司控股40%
• 目前已经有15台产品安装在德国,美国,法国,瑞士,中国,日本等8 个国家
微米级的3D打印技术-
研发,生产和销售:
– 三维激光直写系统
– 光刻胶
• 相关的服务:
– 潜在客户的可行性研究
– 现场指导
– 远程服务
– 在线资料库
• 帮助: 转换工艺
– 专门的知识和经验
– 特别是从高分子微结构转化为金属和半导体微结构
微米级的3D打印技术-
微米级3D打印技术原理
光源:
• 飞秒激光器@ λ = 780 nm
• 脉冲< 150 fs / 重复频率: 100 MHz
• 平均能量> 60 mW
双光子吸收: 三维微纳加工的关键
以SU- 8 为例(最常用的负光胶):
• 近紫外曝光
• 曝光的阈值
• 阳离子高分子化
重大创新微米级的3D打印技术-激光直写
重大创新微米级的3D打印技术-激光直写
打印过程
微米级的3D打印技术-
术语: 三维… 二维
特性:
• 三维特征尺度小于150 纳米
• 随机复杂表面的制作
• 二维特征尺度可以达到100 纳米
微米级的3D打印技术
Photonic Professional: 特性
• 简单易用
• 自动调节聚焦位置
• 现场刻写控制
• 直观用户界面
• 可通过脚本文件对所有相关参数进行调节
Photonic Professional: 定位
复合平台:
– 压电陶瓷平台:
300 x 300 x 300 μm
重复精度
< 4 nm
– 机械运动平台:
100 x 100 mm
重复精度
< 1 μm
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