UpNano使用高功率激光加速雙光子3D打印速度

2020年9月16日，南極熊從外媒獲悉，雙光子聚合(2PP)3D打印專家UpNano，使用高功率激光器加快了納米和微米級分辨率的零件打印速度。

高功率激光器除了擁有優(yōu)化的光路、專利的自適應(yīng)分辨率技術(shù)和激光掃描的智能算法外，還使用了NanoOne打印系統(tǒng)，能夠生產(chǎn)出具有納米和微米分辨率的高精度零件，尺寸從厘米到微米不等。

UpNano的技術(shù)主管和聯(lián)合創(chuàng)始人Peter Gruber說："我們?yōu)?D打印系統(tǒng)開發(fā)了一種自適應(yīng)分辨率技術(shù)，并申請了專利，加上優(yōu)化的光路和智能算法，我們可以利用高達(dá)1W的激光功率，這比同類系統(tǒng)的功率高出數(shù)倍。"

△UpNano在30-540分鐘內(nèi)打印了4個(gè)埃菲爾鐵塔的模型，高度從200微米到4厘米不等，圖片來自UpNano

雙光子3D打印

2PP 3D打印是一種超精密的生產(chǎn)技術(shù)，然而，由于打印速度慢，制造厘米尺寸的零件也是非常耗時(shí)的，因此這項(xiàng)技術(shù)對于工業(yè)應(yīng)用的生產(chǎn)沒有吸引力。

同為雙光子增材制造系統(tǒng)制造商的Nanoscribe，在去年6月推出了一款新機(jī)器--Quantum X，據(jù)Nanoscribe的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CSO Michael Thiel博士介紹，這款機(jī)器克服了比爾定律的局限性。

與此同時(shí)，勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的研究人員顛覆了雙光子光刻工藝，實(shí)現(xiàn)了所謂的 "浸入式激光光刻"。

UpNano成立于2018年9月，是TU Wien的衍生產(chǎn)品，此后，他們創(chuàng)建了NanoOne打印系統(tǒng)，這是第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品，大大加快了2PP工藝的速度。能夠在幾分鐘內(nèi)打印出結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)大于或等于170納米的微部件。

△Nanoscribe的一系列納米大小的3D打印樣品，圖片來自Nanoscribe

UpNano的自適應(yīng)分辨率技術(shù)

UpNano首席執(zhí)行官Bernhard Küenburg表示，在UpNano的打印過程中，強(qiáng)大的激光器可以為高速打印提供足夠的能量，與其他系統(tǒng)相比，這是一個(gè)顯著的優(yōu)勢。

"NanoOne的生產(chǎn)時(shí)間比其他系統(tǒng)快得多，在此基礎(chǔ)上加上我們的專利自適應(yīng)分辨率技術(shù)，就能在較短的生產(chǎn)周期內(nèi)打印出具有微米分辨率的厘米大的物體。"

該技術(shù)的智能算法可以根據(jù)打印物體的規(guī)格，將激光光斑擴(kuò)大到10倍。改變目標(biāo)可以生產(chǎn)微米范圍內(nèi)的零件，分辨率達(dá)到納米級，由于技術(shù)內(nèi)特定的光路和優(yōu)化的掃描算法，速度也比其他現(xiàn)有系統(tǒng)快。

NanoOne技術(shù)可以應(yīng)用于醫(yī)療中的彈簧，圖片來自UpNano

從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)

據(jù)UpNano稱，系統(tǒng)在投放市場后已引起了研發(fā)和行業(yè)的“極大興趣”。這項(xiàng)技術(shù)的一種潛在應(yīng)用是在醫(yī)學(xué)和研究領(lǐng)域，通過生產(chǎn)具有嚴(yán)格公差和明確特征（例如套管尖端）的微針。

具有生產(chǎn)功能性微機(jī)械零件的能力，還可應(yīng)用于為醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的具有可移動(dòng)元件的彈簧。 NanoOne的較大尺寸范圍也適用于幾平方厘米大小的過濾器應(yīng)用。


編譯自：3dprintingindustry