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3D打印如何在光学上应用?

2016-05-25 10:30
龙凰
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  Micron3DP反复试验,最终把材料温度提升限定为850摄氏度。3D打印硼硅玻璃可用于制造更加耐用的器皿,材料的熔化温度则进一步提升至1640摄氏度。这一方法的技术细节尚未披露,但相比当前常见的玻璃吹制技术,Micron3DP宣称会更为经济、更适合自动化制造。

  在米兰举办的Vitrum玻璃博览会上,芬兰的格拉司通公司带来了3D打印玻璃工艺的新进展。Glaston的新的热处理生产线“ Glaston FC1000 ”延续了“FC500”处理线的优点,能3D打印出平滑,无暇的光学玻璃。

  Glaston首席执行官Arto说道:“3D打印是一个真实的充满可能性的技术,它有可能改变整个玻璃生产链。3D打印会影响玻璃加工设备的制造,并且格拉司通公司希望成为这一领域发展的领军企业。”

  3D打印艺术大师Great Fredini——用失PLA法制造梦幻般的玻璃作品。来自布鲁克林的艺术家GreatFredini曾3D打印出世界上最大的装置艺术作品。2015年,大部分时间他都在美国Wheaton艺术创意玻璃中心研究将基于CAD的雕塑形式与玻璃铸造结合起来。

  去年,他决定在3D打印技术的帮助下探索一系列的铸造技术,结果导致了一些有趣的结果。他使用的是一种叫失PLA铸造技术,基本上是3D打印+PLA版本的失蜡法铸造。

  3D打印光学器件的更多优势

  3D打印结合了塑料光学元件的优势,光学器件在紫外线的照射下,一滴一滴被打印出来。3D打印不需要很贵的模具,大量的治具或者后期处理。因为没有传统的设计和制造工艺限制,这独特的加工过程大大提高了光学器件在生产速度和灵活。它有以前做不到的设计上的自由,它不需要是球面的,甚至不需要是旋转对称的光学元件。这种意义,对于光学领域来说,就像鸟儿飞出了笼子,可以随意翱翔一样。

  1.设计自由——可定制的形状,非对称设计,自由变形

  2.短交期,快速成型和同样设计上的可迭代性

  3.无最小起订量:想打印多少打多少

  4.无需开始的模具投资

  5.不确定哪个设计更好?一次全打出来!

  6.质量轻

  设计上的限制

  3D光学打印作为技术平台仍然在发展,目前还不是非常完善;

  一个表面必须是平的;

  不能有悬臂和中空结构;

  最大尺寸380x200mm(14.960”x7.874”);20mm(0.787”)最大厚度;

  如果太高了直墙会成为个问题;只有超过80°的才可以被打印。

  3D打印技术知多少?

  1.纳米3D打印

  或许你还对去年10月习主席获英国帝国理工学院赠送的中国长城模型记忆犹新,这是一段只有100微米长的中国长城。这项技术由Hamlyn中心医疗机器人部的研究人员开发,并由NanoScribe公司的Photonic Professional GT 3D打印机打印出来的。

  2.碳纤维3D打印

  碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。而针对碳纤维作材料的3D打印技术近期也在全球陆续兴起,各大企业和研究机构也都是看中了碳纤维材料相对普通材料的极大优势,这成为碳纤维打印技术快速发展的动力之一。

  3.多射流熔融技术

  惠普公司(HP Inc.)即将进军3D打印市场已经不是新闻,而在去年的时候该公司还发布了其号称将彻底改变3D打印行业的多射流熔融(MJF)3D打印技术,该技术基于他们现有的高分辨率2D热喷墨技术,据称比现有的大多数工业级3D打印机快10倍。

  4. 热熔玻璃缝纫机

  早在2015年8月,麻省理工学院(MIT)媒体实验室的Mediated Matter项目成功地开发出了具有相当精度的玻璃3D打印机。而近期,Mediated Matter与该校玻璃实验室以及著名数学家Pierre-Thomas Brun博士共同合作,借助流体动力学研发了“热熔玻璃缝纫机”技术,从字面上就不难理解,这个技术将会让打印出来的玻璃以螺旋状的形式存在,然后再进行“编织”构成更为复杂的模型。

  5.智能增材制造技术

  如今,随着智能加工和机器人技术的进步,人类干预的必要性可能很快就会成为过去的事情了。近日,由神户大学教授Shirase Keiichi领导的一群研究人员开发出了一种机床原型,它能够像3D打印机那样制造精密部件。神户大学研究团队开发的这台机器与大多数3D打印机或者机加工切削工具所不同的是,这实际上是一台可以自己决定根据一个加工信息和切削条件的数据库制订优化加工流程的机器。

  6.生物细胞打印

  在很多人还不清楚生物3D打印究竟是何处神圣的情况下,这项技术已经渐渐走向了商业化。近日,一家专门研究生物3D打印的美国企业——Organovo宣布正式成立商业部,专注于提供3D打印人类肝脏细胞。此前,Organovo公司和耶鲁大学医学院合作研发用于器官移植研究的3D打印组织,制作出了一个3D打印肝脏,可以用来检测药物的毒性,为生物3D打印开启了一扇全新的大门。

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