Insight nan Micro 3D Enpresyon - Insight Insight nan teknoloji fabrikasyon aditif

An jeneral, pifò inovasyon nan endistri manifakti yo devlope alantou kapasite pou pwodwi gwo pati enprime 3D. Sepandan, ak demann k ap grandi pou ekipman miniaturize nan domèn elektwonik, biotechnologie, otomobil ak ayewospasyal, moun yo de pli zan pli enterese nan teknoloji fabrikasyon mikwo aditif. Se konsa, ki jan gwo se mache a pou ti pati? Nan pwoblèm sa a, ki baze sou analiz JRg Smolenski, manadjè devlopman biznis Nanoscribe, 3D Science Valley ak Guyou reyini ansanm pou konprann prensip debaz yo ak diferan kalite teknoloji fabrikasyon mikwo aditif, osi byen ke avantaj prensipal ki genyen nan fabrikasyon mikwo aditif. teknoloji ki ka ede mache a avanse ak zòn ki bezwen amelyore.

Mikwo teknoloji enprime 3D

NanoScribe

Iranplasabl nan ti mond lan

Tèm mikwo aditif manifakti a anjeneral itilize interchangeable ak 3D mikwo machin oswa manifakti aditif segondè-presizyon, men an reyalite, yo pa sinonim egzak. Anjeneral, fabrikasyon aditif refere plis nan anviwònman fabrikasyon endistriyèl la, ak 3D mikwo pwosesis se yon tèm jeneral ki dekri tout metòd, tankou metòd fotolitografi ki trè popilè ak lajman ki itilize nan fabrikasyon MEMS (sa a se yon gwo mache ki gen matirite, ak metòd la). gen anpil matirite). Gen anpil lòt metòd mikromachin 3D, tankou metòd pou mikrofluidik, metòd dijital ki baze sou litografi gwo bout bwa elèktron, ak sou sa.

Yo nan lòd yo ilistre estati a nan teknoloji fabrikasyon aditif mikwo, li sipoze ke nan enprime 3D, se yon pati premye konstwi ak dekri nimerik atravè yon etalaj pwen, kote yon pwen (voxel) reprezante yon inite enprime minimòm. Gwosè Voxel varye ant nanomèt ak makroskopik. Se poutèt sa, pwosesis enprime mikwo 3D mande pou itilize micron oswa submicron voxels, ki enpòtan anpil pou fabrikasyon pwodwi mikwo. Se poutèt sa, tèm "mikwo enprime 3D" la refere a fabrikasyon ultra-wo presizyon, ti pati ki gen fòm pa ka reyalize lè l sèvi avèk pwosesis mikwo piki bòdi ak lòt kalite pwosesis manifakti tradisyonèl yo.

Dapre 3D Science Valley, gen de konsantre diferan nan devlopman teknoloji enprime 3D, youn nan yo se gwo fòma teknoloji enprime 3D. Yon lòt konsantre se sou aspè mikwo a, se sa ki, teknoloji enprime 3D ki kapab fabrike presizyon ak aparèy mikwo. Mikwo nano enprime 3D ka pwodwi aparèy konplèks ak amann, ki se reyalizasyon nan avantaj ki genyen nan teknoloji enprime 3D, oswa yo pral ranvèse endistri a manifakti aparèy presizyon.

Ti pouvwa ap chanje mond lan! 3D Science Valley yon fwa pataje ke teknoloji debaz la nan nivo micron konpayi enprime 3D Cytosurge soti nan ETH Zurich University of Technology. Ki baze sou teknoloji patante FluidFM li yo, li devlope, fabrike ak vann enprimant inovatè nanoteknoloji metal 3D ak presizyon segondè. Teknoloji sa a reprezante teknoloji mikwoskopi fòs likid, e li gen anpil aplikasyon nan syans lavi ak byofizik.

Nan Lachin, fiti teknoloji fabrikasyon presizyon 3D entelijan ak presizyon nivo mikron nan West Lake pral fè diferans sou mache a nan dè santèn de nanomèt ak dè santèn de mikron nan machin presizyon nan jaden elektwonik ak optik pa entegre metal, seramik, materyèl mayetik, polymère, elatriye.

Lè yo mezire pati a nan yon epesè kouch 5 mikron ak yon rezolisyon 2 mikron nan mikromèt yon sèl chif, pwosesis enprime mikwo 3D la kòmanse. Enteresan, kèk pwosesis mikwo aditif manifakti ka pwodwi konpozan mezire nan nanomèt (nm), 1000 fwa pi piti pase yon mikron. Yo nan lòd yo pi byen visualized ki sa nivo sa a nan manifakti mikwo se tankou, pou egzanp, moun anjeneral sonje ke lajè an mwayèn nan cheve imen se 75 mikron, pandan y ap dyamèt la nan fil ADN imen an se 2.5 nanomèt.

Nan miniaturization, kontwòl la nan dimansyon jeneral enpòtan, ak mikwo enprime 3D ka reyalize "nivo nan pwochen" nan miniaturization. Espesyalman, aplikasyon tankou elektwonik, optik, semi-conducteurs, aparèy medikal, zouti medikal, mikwo piki bòdi, mikrofluidik ak detèktè yo se domèn kote mikwo enprime 3D jwe yon wòl inik.

Pou egzanp, wo-presizyon 3D bioprinting ka itilize kòm yon echafodaj Customized pou jeni tisi ak rechèch selil, epi li aplikab a anpil lòt mikwo-anviwònman byomedikal inovatè ki mande presizyon, vitès, divèsite materyèl ak esterilite. Pwosesis mikwo 3D ka fè rechèch syans lavi pi pre konsèp medikaman rejeneratif pou trete maladi nan domèn sa a. Pou egzanp, syantis nan Boston University te devlope yon platfòm kilti selil mou ak mekanikman aktif atravè platfòm la chip mikrofluidik ki fabrike pa de-foton polimerizasyon (2PP) pou etidye tisi myokad nan yon mikro-anviwònman 3D customizable. Platfòm kilti selil sa a pèmèt tisi kè yo grandi nan yon anviwònman 3D, epi li ka obsève pwòp tèt ou-asanble li nan sit la atachman selil sou miray vètikal chip la. Capteur elektwonik entegre a mezire fòs ki te pwodwi pa kontraksyon selil kè kiltive yo. Anplis de sa, chèchè yo te entegre yon actuator mekanik nan chip la. Avèk actuator sa a, syantis yo te etidye efè souch mekanik konstan ak dinamik sou tisi kè. Nou ka atann anpil lòt aplikasyon enteresan nan mikwo enprime 3D nan jeni tisi, byoloji selil ak medikaman rejeneratif.

Lithografi de-foton echèl gri (2GL) Quantum X a ak teknoloji debaz voxel akor li yo ka pwodwi mikrostruktur 2.5D ak presizyon fòm submicron ak mwens pase 5 nm (Ra) brutality sifas.

NanoScribe

Anjeneral pale, nou kwè ke 10 mikron ak pi ba a se mikwo manifakti aditif. Natirèlman, si tout bagay sa yo nan seri a nan 1-3 mikron, sa a se definisyon ki pi egzak nan mikwo AM.

Menm jan ak plizyè kalite pwosesis AM, gen tou divès kalite pwosesis mikwo AM, tankou: depozisyon fuse (FFD), ekriti lank dirèk (DIW), depozisyon enèji dirèk (DED), fabrikasyon objè laminated (LOM), enprime redox elektwodinamik. EHDP), fonn kabann poud (PBF), enprime 3D ki baze sou fotopolymerizasyon (P3DP), ak depo vapè chimik lazè (LCVD).

Mikwo teknoloji enprime 3D

3D Science Valley White Paper

Pwosesis enprime mikwo 3D ki baze sou résine se kounye a pwosesis ki pi rekonèt sou mache a akòz avantaj li yo nan rezolisyon, bon jan kalite, repwodiksyon ak vitès. Anplis de sa, DED ak EHDP ka reyalize pi wo rezolisyon. Sepandan, pri a wo ak to manifakti ki ba ki asosye ak pwosesis sa yo limite aplikasyon yo. Sepandan, akòz rezolisyon limite yo, yo toujou gen limit nan reyalize ti pati segondè-presizyon oswa estrikti.

Konpare ak metòd sa yo, 2PP Nanoscribe a ka pwodwi yon gwosè karakteristik minimòm osi ba ke 100 nm. Dapre rechèch, devlopman nouvo metòd optik te mennen nan pwogrè nan pwosesis fabrikasyon mikwo aditif, espesyalman pwosesis enprime 3D ki baze sou fotopolymerizasyon. Dapre ekspè yo, lè l sèvi avèk sous limyè ak longèdonn ki pi kout (tankou travès UV) ak lantiy objektif ki gen pi wo NA (ouvèti nimerik) ka reyalize pi wo rezolisyon - ki se nòmalman youn nan defi ki pi enpòtan nan mikwo AM.

Konpare ak lòt metòd ki baze sou tretman chalè ak laminasyon, metòd optik la fè koneksyon an nan voxels adjasan pi fò. Etap pwosesis pòs tankou UV geri tou ede amelyore kalite konpozan enprime 3D. Finalman, rapò a deklare ke akòz fason ki pa kontak ant zòn nan pwosesis ak sistèm nan ekleraj, plas la lazè oswa modèl optik nan materyèl yo trete anvan tout koreksyon ka ede amelyore estabilite a ak repetibilite.

Apre sa, pwosesis manifakti ki pi koni nan mikwo aditif gen ladan DLP ak mikwo lithografi stereo（ μ SLA), pwojeksyon mikwo litografi stereo (P μ SL), polimerizasyon de foton (2PP oswa TPP), lithografi ki baze sou manifakti metal ( LMM), depo elektwochimik ak mikwoskal selektif lazè SINTERING (μ SLS).

Pwojeksyon limyè dirèk (DLP) Teknoloji

Teknoloji DLP ka reyalize rezolisyon micron repete lè li konbine DLP ak itilizasyon optik adaptasyon. Youn nan diferans prensipal yo ant SLA ak SLA, ki anjeneral yo rele trè menm jan an, se ke SLA bezwen sèvi ak lazè pou swiv yon kouch, pandan y ap DLP sèvi ak yon sous limyè pwojeksyon solidifye tout kouch nan yon moman.

Mikwo stereolitografi (μ SLA)

Epitou ki baze sou anpile kouch fotoinduit, yo itilize mikwo litografi stereo (MPuSLA) pou konstwi konpozan fizik lè yo ekspoze résine polymère photosensible nan lazè iltravyolèt.

Pwojeksyon mikwo lithografi stereo (P μ SL)

P μ SL se yon rezolisyon segondè (jiska 0.6) fotopolymerizasyon deklanche pa pwojeksyon zòn μ m) teknoloji enprime 3D ka pwodwi achitekti 3D konplèks ki kouvri plizyè balans ak materyèl. Machin ki baze sou pwosesis sa a jeneralman konsidere kòm konbine avantaj ki genyen nan teknoloji DLP ak SLA. Akòz abòdab li yo, presizyon, vitès, ak kapasite nan trete polymère, biomateryèl, ak seramik, pwosesis la te devlope rapidman.

Faktori metal ki baze sou fotolitografi

Apre dispèsyon inifòm nan résine fotosensib la, se poud metal la oaza polymerize pa ekspoze a limyè ble. Lè sa a, pati yo enprime 3D vèt yo sintered nan gwo fou a pou jwenn pati dans.

De foton polimerizasyon (2PP oswa TPP)

Pwosesis sa a jeneralman konsidere kòm pi egzak nan enprimant mikwo 3D. 2PP se yon metòd ekri lazè dirèk, ki ka travay sou mikrostruktur 3D ak 2.5D san jenerasyon mask chè ak litografi miltip. Li ka di ke 2PP te jwe tout potansyèl li ant litografi san mask ak manifakti aditif segondè-presizyon.

Dapre konpreyansyon sou mache a nan 3D Syans Valley, 2PP te ankouraje fabrikasyon an mikwo nan pati sou substrats planar nivo wafer, pou egzanp, nan jaden aplikasyon yo nan fib optik, chips fotonik ak chanèl mikrofluidik ak sele entèn yo.

2PP mande espesyal résine photosensib pou fasilite pwosesis, reyalize pi bon rezolisyon ak presizyon fòm, epi yo dwe pwepare pou aplikasyon diferan. Kounye a, enprime 3D segondè-presizyon ki baze sou de-foton polimerizasyon trè apwopriye pou pwototip rapid nan konsepsyon aplikasyon, tankou ekipman byomedikal, mikwo optik, MEMS, ekipman mikrofluidik, anbalaj fotonik (tankou PIC), pwojè jeni sifas, elatriye. Kapasite pwosesis wafer fè pwosesis pakèt ak ti pwodiksyon pakèt 3D mikwo pati pi fasil pase tout tan anvan.

Depozisyon elektwochimik

Depozisyon elektwochimik se yon teknoloji enprime mikwo 3D ki ra san okenn post-pwosesis. Pwosesis sa a sèvi ak yon ti bouch enprime ki rele yon pwent ion epi li plonje li nan yon beny elektwolit sipò. Presyon lè a reglemante pouse likid la ki gen iyon metal nan kanal la mikwo nan pwent iyon an. Nan fen microchannel la, likid ki gen iyon yo lage nan sifas enprime a. Lè sa a, iyon metal ki fonn yo electrodeposited nan atòm metal solid. Lè sa a, lèt la ap grandi nan pi gwo blòk bilding (voxels) jiskaske pati a fòme.

Sintering lazè selektif mikwoskal（ μ SLS)

Manifakti aditif sa a ki baze sou fizyon kabann poud, ke yo rele tou micron nivo selektif lazè SINTERING (SLS), enplike nan kouch yon kouch nan lank metal nano patikil sou substra a, ak Lè sa a, siye li jenere yon kouch inifòm nano patikil. Lè sa a, lazè a sintered nanopartikul yo nan modèl la vle. Lè sa a, repete pwosesis la jiskaske pati a kreye.

Ti pati kaptivan

Ak pwogrè nan nouvo teknoloji pwosesis, tankou de-foton gri echèl litografi (2GL) ak konbinezon an nan pi wo lazè pouvwa ak kenkayri amelyore (tankou etap ak eskanè), sitiyasyon an nan manifakti mikwo aditif te chanje. Kontrèman, lòt teknoloji aditif manifakti plis tradisyonèl yo, tankou DLP, SLA ak pwojeksyon mikwo lithografi stereo (P μ SL) ka sèlman fabrike pi gwo estrikti, sepandan, lè li rive rezolisyon segondè (<1 μ="" m)="" 3d="" micromachining,="" they="" will="" encounter="" geometric="" constraints.="" due="" to="" the="" inherent="" direct="" illumination="" of="" ultraviolet="" light,="" the="" resolution="" and="" design="" geometry="" are="">

Dapre obsèvasyon sou mache a nan 3D Science Valley, Nanoscribe bay yon nouvo solisyon endistriyèl pou anbalaj foton ak aliman Quantum X ki fèk lanse. Pèt kouple a redwi atravè mòd jaden matche nan nivo eleman olye ke nivo chip. Segondè presizyon enprime 3D ak aliyman otomatik nano presizyon ankouraje fabwikasyon dirèk nan eleman mikwo optik sou chips fotonik ak nwayo fib, ak enprime dirèk nan fòm gratis mikwo eleman optik oswa eleman optik difraktif (DOE) nan kote ki apwopriye, kidonk fè pwomosyon optimal optik. kouple sou platfòm fotonik.

Nanoscribe pwopriyetè de-foton gri echèl litografi (2GL) siyifikativman akselere wo-presizyon mikromachin nan estrikti 2.5D pou aplikasyon optik, tankou presizyon nan fòm ki pi wo ak sifas klas optik (Ra mwens pase oswa egal a 5 nm). Yo nan lòd yo elaji plis echèl pwodiksyon an, Nanoscribe te eseye soti de estrateji replikasyon serye ak pwouve ak EV Group ak kdg opticom.

Tankou nenpòt pwosesis enprime 3D, mikwo enprime 3D pèmèt itilizatè li yo benefisye de libète konsepsyon. Youn nan defi yo nan jaden an nan entegrasyon fotonik, optik informatique ak kominikasyon done se ankouraje aliyman an ak anbalaj nan eleman fotonik. Solisyon espesyal enprime 3D ki baze sou pyès ki nan konpitè ak lojisyèl ka reyalize efikas kouti nivo limyè ki ba.

Konpare ak pati yo menm ki fabrike pa pwosesis manifakti tradisyonèl, vitès la nan fabrikasyon yon ti pati se kaptivan. Ak devlopman nan pwodwi mikwo miniaturized, mikwo enprime 3D aplikab a tout endistri ki fè fas ak ti pati ak presizyon. Tradisyonèlman, pri fabrikasyon ti pati yo te wo, pandan y ap manifakti mikwo aditif kounye a bay solisyon pi bon mache ak pi fasil pou itilize.

Konnen se pwofon, men fè se byen lwen. Ki baze sou rezo ekspè mondyal refleksyon nan endistri manifakti, 3D Science Valley bay endistri a obsèvasyon pwofondè nan materyèl aditif ak fabrikasyon entelijan nan yon pèspektiv mondyal. Pou plis analiz sou fabrikasyon aditif, tanpri peye atansyon sou seri papye blan ki pibliye pa 3D Science Valley.