Uusi tarkennusmenetelmä auttaa fotonilitografiassa 3D-tulostuksessa säästämään 98 % kustannuksista_PTJ Blog

CNC-työstöpalvelut Kiina

Uusi tarkennusmenetelmä auttaa fotonilitografiassa 3D-tulostuksessa säästämään 98 % kustannuksista

2021-11-26

Etelämannerkarhu on myös toistuvasti raportoinut kahden fotonin 3D-tulostustekniikasta, joka on nanometrimittakaavassa oleva 3D-tulostustekniikka, joka käyttää kahden fotonin fotolitografiaa nanomittakaavan rakenteiden tulostamiseen. Sen suurin haittapuoli on kuitenkin liian hidas tulostusnopeus. Joten, onko tapa lisätä sen tulostusnopeutta?

Uusi tarkennusmenetelmä auttaa fotonilitografiassa 3D-tulostuksessa säästämään 98 % kustannuksista

Hong Kong Wen Wei Po News: 3D-tulostustekniikka on vähitellen tullut tunnetuksi yli 20 vuoden kehityksen jälkeen. Ihmiset voivat valmistaa nopeasti valmiita tuotteita rakentamalla digitaalisia malleja. Nanotason 3D-tulostustekniikka kuuluu 3D-tulostuksen alaan, ja painetut tuotteet ovat yleensä tarpeeksi pieniä nähdäkseen paljaalla silmällä. Ei, mutta monimutkaisuus ei ole pienempi kuin perinteisten 3D-tulostustuotteiden, ja tarkkuus on myös sadoissa nanometreissä. Nykyinen nanotason 3D-tulostustekniikka on kuitenkin jo pitkään kohdannut kaksi vaikeutta: hidas tulostusnopeus ja korkeat kustannukset, eikä sillä ole pystytty saavuttamaan laajempia sovelluksia. Äskettäin Hongkongin kiinalaisen yliopiston tekniikan korkeakoulun kone- ja automaatiotekniikan laitoksen apulaisprofessori Chen Shiqi ja hänen tiiminsä murtautuivat akateemisen pullonkaulan läpi ja kehittivät ``femtosekunnin projektion kahden foton litografian 3D-tulostuksen' ' (FP-TPL) -tekniikka, joka nosti huomattavasti alkuperäistä tulostusnopeutta. Kasvata tuhansia 10,000 98 kertaa ja säästää kustannuksia naamioituna XNUMX prosentin vähennyksellä.

Yleinen 3D-tarkkuustulostustekniikka käyttää yleensä kahden fotonin polymerointijärjestelmää (TPP), joka käyttää lasermerkkijonoa kirjoittaakseen piste kerrallaan ja tulostaakseen sitten kerros kerrokselta. 0.1 mm3 tunnissa), vaikka pienten laitteiden valmistaminen kestäisi useita päiviä tai jopa viikkoja. Lisäksi laservalonlähteellä on käyttöikäraja. Yleensä kutakin konetta voidaan käyttää vain noin 20,000 XNUMX tuntia. Pitkäaikainen käyttö on aiheuttanut TPP-tulostuksen korkeita kustannuksia. .

Vanha temppu on yksi vuosi, uusi temppu on 10 tuntia

Voidakseen nykyisen teknologian vaikeudet Chen Shiqi ja hänen tiiminsä ovat omistautuneet tutkimukselle 5 vuoden ajan ja tehneet yhteistyötä Yhdysvaltain Lawrence Livermore National Laboratoryn kanssa kehittääkseen FP-TPL-teknologiaa. Asiaa koskevat tutkimustulokset on julkaistu tämän vuoden lokakuussa. Julkaistu akateemisessa lehdessä Science. Uusi teknologia käyttää innovatiivista tarkennusmenetelmää heijastamaan 1 miljoonaa valopistettä samanaikaisesti valotason muodostamiseksi, muuttaen laser-3D-tulostusprosessin koko tasokirjoitukseksi, ja tulostusnopeus kasvaa huomattavasti tuhansia kertoja 1 Ten. tuhat kertaa. Aiemmin skannaukseen käytettiin vähän aikaa, uudella tekniikalla pystyttiin skannatamaan koko taso ja täydentämään kirjoitustaso femtosekunneissa.

FP-TPL-tekniikka nostaa tulostusnopeuden 10-100 mm3:iin tunnissa [Antarktis karhu huomautus: vastaa 100-1000-kertaista kasvua], ja tulostuskustannukset pienenevät siksi huomattavasti 1.5 dollariin kuutiomillimetriltä, ​​ja tarkkuus on myös parannettu, jopa 140 × 175 nm.

Chen Shiqi selitti, että nanotason tulostustekniikkaa ei yleensä käytetä suurempien esineiden tulostamiseen sen korkean tarkkuuden vuoksi. Hän antoi esimerkin. Esimerkiksi yhden Hongkongin dollarin tulostaminen perinteisellä TPP-menetelmällä voi kestää lähes vuoden, mutta jos käytät FP-TPL-tekniikkaa, se voidaan lyhentää alle 1 tuntiin.

Teolliseen tuotantoon on vielä etäisyyttä

FP-TPL-teknologian tulevasta soveltamisesta Chen Shiqi sanoi, että kustannusrajoitusten vuoksi FP-TPL on edelleen tietyn matkan päässä laajamittainen teollisuustuotannosta, mutta Piilaakson rahoitusyhtiöt ovat jo yhteydessä tiimiin. Mikro-3D-tulostuksen alalla hän Suhtaudumme optimistisesti FP-TPL:n käyttöön kokeellisessa tutkimuksessa optiikka- ja biolääketieteen aloilla sekä kokeellisten laitteiden valmistukseen, mukaan lukien fotonikiteet, nanorobotit, biologiset telineet tai metamateriaalit.

Chen Shiqi valmistui Taiwanin Tsinghuan yliopiston konetekniikan osastolta, suoritti maisterin ja tohtorin tutkinnon Massachusetts Institute of Technologysta ja Cambridgen yliopistosta, ja teki tutkimusta Harvard Medical Schoolissa. Hän liittyi CUHK:hun vuonna 2011, ja hänen pääasiallisena tutkimusalueensa ovat 3D-nanotulostus, nopea 3D-kuvaus jne. Viime vuonna hän voitti US R&D Global Top 100 -teknologian tutkimus- ja kehityspalkinnon tutkimustuloksistaan ​​``Digital Holographic Nano 3D Printer -tulostimessa. ''.

Hongkongin kiinalaisen yliopiston (CUHK) teknillisen korkeakoulun kone- ja automaatiotekniikan laitoksen professori Chen Shiqin ja hänen tiiminsä kehittämä "Digitaalinen holografinen nanorakentaja" (Nano-Builder) on voittanut maailmanlaajuisen kilpailun. R&D100, joka tunnetaan nimellä ``Oscar innovaatiossa ja teknologiassa' Palkittu vuosipalkinnolla, se valittiin 100 innovatiivisimman keksinnön joukkoon vuonna 2018. Nano-Builder voi tulostaa monimutkaisia ​​ja hiuksia muistuttavia hienoja komponentteja sekunneissa. , sopii erityisesti huippuluokan nanoteknologiaan, edistyneisiin materiaaleihin, mikrostenteihin ja lääkkeisiin Siirtoteknologian tutkimus- ja kehitystarpeisiin.

Nano-Builder ottaa käyttöön vallankumouksellisen digitaalisen holografisen laserskannaus- ja säteenmuotoiluteknologian, joka pystyy nopeaan (22.7 kHz) monitarkennusskannaukseen ja rikkoo perinteisten 3D-tulostimien rajoitukset yhdellä tarkkuudella ja alhaisella tarkkuudella ja saavuttaa samalla nano- tason tulostustarkkuus. Tekniikka voi skannata satunnaisesti kolmiulotteisessa tilassa ilman skannausta alhaalta ylöspäin kerros kerrokselta, mikä ylittää tilan kyynärpään.

Useita skannauspisteitä voidaan siirtää mihin tahansa tulostustilan pisteeseen samalla nopeudella. Jopa ilman rakenteen ja materiaalien tukea, se voi silti tulostaa monimutkaisia ​​ulkonevia rakenteita, tarkkoja ja yksityiskohtaisia ​​mikroviimeistelytuotteita. Verrattuna olemassa olevaan teknologiaan, prosessi ei tarvitse Se hukkaa ylimääräisiä materiaaleja tukena; ja kokonaistulostusaika on verrannollinen rakenteen kiinteään tilavuuteen, eikä sillä ole mitään tekemistä monimutkaisuuden kanssa, mikä parantaa huomattavasti tulostuksen nopeutta ja tarkkuutta. Professori Chen Shiqi sanoi, että nopea ja tarkka Nano-Builder on tehokkain. Se edistää erilaisten mikromittakaavaisten tieteellisten tutkimuslaitteiden (kuten fotonikiteiden, mikronanofluidilaitteiden, simuloitujen biologisten kudosten ja rakennustelineiden, lääkkeiden annostelun) kehittämistä. työkalut jne.) auttaakseen tutkijoita valmistamaan monimutkaisia ​​ja kehittyneitä komponentteja, mikä mullistaa nanoteknologian ja edistykselliset materiaalit ja niihin liittyvät lääketieteellisten työkalujen tekniikat.

Toinen tärkeä ominaisuus on sen kätevä modulaarinen rakenne ja laajennettavuus. Nano-Builderin kuvantamismoduuli voidaan vaihtaa nopeasti, mikä tarjoaa kehittyneitä kaksifotonimikroskooppikuvaustoimintoja, joita käytetään biologisessa ja lääketieteellisessä kuvantamisessa ja muilla aloilla. Geenitutkimuksen sovelluksissa Nano-Builder voi stimuloida tarkasti useita hermosoluja biologisissa aivoissa samanaikaisesti vahingoittamatta hermosolujen ympäröiviä rakenteita. Sitä voidaan käyttää pitkäaikaiseen tutkimukseen aivojen hermopiireistä ja erityisistä toiminnoista, kuten hiirten tai seeprakalan hajuaistista. , Visuaaliset tai kognitiiviset toiminnot, jotka laajentavat 3D-satunnaisskannauksen edut lääketieteellisiin tai perusbiologisiin tutkimustyökaluihin.

Linkki tähän artikkeliin : Uusi tarkennusmenetelmä auttaa fotonilitografiassa 3D-tulostuksessa säästämään 98 % kustannuksista

Uudelleentulostuslausunto: Jos erityisiä ohjeita ei ole, kaikki tämän sivuston artikkelit ovat alkuperäisiä. Ilmoita uudelleentulostuksen lähde: https://www.cncmachiningptj.com


CNC-työstöPTJ® tarjoaa täyden valikoiman mukautettuja tarkkuuksia CNC-koneistus Kiina palvelut.ISO 9001:2015 & AS-9100 -sertifioitu.
Koneistusliike erikoistunut rakennus- ja kuljetusteollisuuden valmistuspalveluihin. Ominaisuuksiin kuuluu plasma- ja happipolttoaineleikkaus, Räätälöity koneistus, MIG ja Mukautettu alumiininen CNC -jyrsintähitsauslaite, valssaus, kokoonpano, Ruostumattomasta teräksestä valmistettu CNC-sorvikone akseli, leikkaus ja Sveitsin CNC-koneistuspalvelut. Käsiteltyjä materiaaleja ovat hiili- ja Passivointi ruostumattoman teräksen koneistus kansilevyn osat.
Kerro meille hieman projektisi budjetista ja odotetusta toimitusajasta. Suunnittelemme kanssasi strategian tarjotaksemme kustannustehokkaimmat palvelut, jotka auttavat sinua saavuttamaan tavoitteesi. Olet tervetullut ottamaan meihin yhteyttä suoraan ( sales@pintejin.com ).


Vastaa 24 tunnin sisällä

Hotline: + 86-769-88033280 Sähköposti: sales@pintejin.com

Aseta siirrettävät tiedostot samaan kansioon ja ZIP tai RAR ennen liittämistä. Suurempien liitteiden siirto voi kestää muutaman minuutin riippuen paikallisesta Internet-nopeudesta :) Napsauta yli 20 Mt: n liitetiedostoja  WeTransfer ja lähetä sales@pintejin.com.

Kun kaikki kentät on täytetty, voit lähettää viestisi / tiedoston :)