Στις 3 Απριλίου 2018, μια ερευνητική ομάδα στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore (LLNL) στην Καλιφόρνια έκανε πρόσφατα μια συναρπαστική ανακάλυψη στον τομέα της οπτικής εκτύπωσης 3D. Επιστήμονες και μηχανικοί που εργάζονται σε οπτικά έργα έχουν αναπτύξει μια νέα τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης που χρησιμοποιεί ειδικό μελάνι για εξώθηση από έναν προσαρμοσμένο 3D εκτυπωτή (παρόμοιο με τον FDM που γνωρίζουμε). Εκτύπωσαν επιτυχώς μικρά δοκίμια με προηγμένες οπτικές ιδιότητες, συγκρίσιμες με πολλά εμπορικά διαθέσιμα γυάλινα προϊόντα, και τώρα έχουν υποβάλει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια καινοτόμο διαδικασία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ξέρετε, ένα καλό οπτικό εξάρτημα κοστίζει τώρα εκατοντάδες χιλιάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες γιουάν.

Έχουμε αναφερθεί προηγουμένως για την οπτική εργασία τρισδιάστατης εκτύπωσης του LLNL. Τα τελευταία χρόνια, έχουν δοκιμαστεί πολλές τεχνολογίες οπτικής εκτύπωσης 3D, όπως οι Fraunhofer IOF και Micron3DP, οι οποίες συνήθως χρησιμοποιούν νήμα γυαλιού και προηγμένη τεχνολογία SLA. Οι ερευνητές στο LLNL πρωτοστάτησαν στη χρήση της τεχνολογίας εναπόθεσης FDM σε συνδυασμό με προσαρμοσμένα μελάνια τρισδιάστατης εκτύπωσης για τη βελτίωση της κατασκευής γυαλιού.

Η δυσκολία εκτύπωσης οπτικών συσκευών έγκειται στο ότι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού είναι ευαίσθητος στη θερμότητα. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές επέλεξαν να αποθηκεύσουν τα ειδικά υλικά που ανέπτυξε η LLNL σε μορφή πάστας και στη συνέχεια να θερμάνουν ολόκληρο το τυπωμένο προϊόν για να το διαμορφώσουν. Αυτό σημαίνει ότι το γυαλί μπορεί να διατηρήσει έναν ομοιόμορφο δείκτη διάθλασης, εξαλείφοντας έτσι τυχόν οπτικές παραμορφώσεις που μπορεί να προκαλέσουν υποβάθμιση των οπτικών λειτουργιών.

Το προσαρμοσμένο μελάνι τρισδιάστατης εκτύπωσης σχηματίζεται από έναν πολτό διαφορετικών σωματιδίων πυριτίου και διοξειδίου του τιτανίου. Έκαναν λεπτές ρυθμίσεις για την εκτύπωση γυαλιού με συγκεκριμένες θερμικές και μηχανικές ιδιότητες καθώς και υψηλές οπτικές ιδιότητες.

«Τα εξαρτήματα που εκτυπώνονται από λιωμένο γυαλί συνήθως δείχνουν υφή κατά τη διαδικασία της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ακόμα κι αν σκοπεύετε να γυαλίσετε την επιφάνεια, μπορείτε ακόμα να δείτε τα ίχνη της διαδικασίας εκτύπωσης», είπε η Rebecca Dylla-Spears, χημικός μηχανικός στο LLNL, την κύρια έρευνα του έργου «Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να αποκτήσουμε την ομοιομορφία που απαιτείται για οπτικά, και τώρα μπορούμε να πάρουμε αυτά τα εξαρτήματα και να κάνουμε μερικά ενδιαφέροντα πράγματα».

Αρχικά το τυπωμένο κομμάτι δοκιμής ήταν μικρό, αλλά τώρα η τεχνολογία έχει αποδειχθεί και πολλές πιθανές εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δοκιμές. Είναι δυνατή η κατασκευή οπτικών συσκευών με αλλαγές γεωμετρικής δομής και σύνθεσης, οι οποίες δεν μπορούν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας πιο παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής. Για παράδειγμα, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φακών με διαβαθμισμένο δείκτη διάθλασης που μπορούν να γυαλιστούν, κάτι που θα αντικαταστήσει τις πιο ακριβές τεχνικές στίλβωσης που χρησιμοποιούνται για τους παραδοσιακούς κυρτούς φακούς.

Οι ερευνητές του LLNL που συμμετείχαν στη μελέτη περιελάμβαναν τους Nikola Dudukovic, Michael Johnson, Du Nguyen, Timothy Yee, Garth Egan, April Sawvel, William Steele, Lana Wong, Paul Ehrmann, Theodore Baumann, Eric Duoss και Tayyab Suratwala. Η δουλειά τους περιγράφεται λεπτομερώς σε μια εργασία με τίτλο «3D Printed Optical Quality Silica and Silica–Titania Glasses from Sol–Gel Feedstocks» και δημοσιεύεται στο περιοδικό «Advanced Materials Technologies».

Η Dylla-Spears είπε: «Η κατασκευή προσθέτων μας παρέχει έναν νέο βαθμό ελευθερίας να συνδυάζουμε οπτικά υλικά με τρόπους που δεν μπορούσαμε να κάνουμε πριν. Σχήμα και οπτικές ιδιότητες. "

Γυάλινη θήκη εκτύπωσης

Ήδη από τον Απρίλιο του 2017, Γερμανοί επιστήμονες έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από γυαλί - χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία micro-sight curing (SLA), εκτύπωσαν προϊόντα γυαλιού με υψηλότερη ποιότητα, πολυπλοκότητα και λεπτότητα. Το κάστρο στην παραπάνω εικόνα είναι ένα από τα αριστουργήματα. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή γυάλινων δομών με υψηλότερη οπτική απόδοση (όπως φακοί ή φίλτρα) είναι ένα βήμα πιο κοντά στη διάδοση, επειδή ορισμένες εταιρείες (όπως η MICRON3DP του Ισραήλ) έχουν πετύχει παρόμοια επιτυχία.

Είναι κατανοητό ότι αυτή η σημαντική ανακάλυψη επιτεύχθηκε από τον Frederik Kotz και άλλους από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης στη Γερμανία. Το μυστικό βρίσκεται στη χρήση ενός νέου νανοσύνθετου υλικού. Αυτό το υλικό αποτελείται από «σκόνη άμορφου πυριτίου (χαλαζίας) νανοεπιπέδου» και ένα μονομερές που μπορεί να σκληρυνθεί με υπεριώδες φως. Ο ρυθμός μετάδοσης φωτός είναι τόσο υψηλός όσο 66% σε μήκος κύματος 365 νανόμετρα. Αντίθετα, το μέσο χυτό νανοσύνθετο υλικό είναι μόνο 4%.

Τα προϊόντα γυαλιού που εκτυπώνονται 3D χρησιμοποιώντας αυτό το νέο υλικό έχουν υψηλή οπτική διαύγεια και ανακλαστικότητα και η ανάλυση είναι επίσης υψηλή, η οποία μπορεί να φτάσει τα δεκάδες μικρά, επομένως είναι πολύ κατάλληλο για την κατασκευή φακών ή φίλτρων και άλλων οπτικών εξαρτημάτων. Ωστόσο, μετά την ολοκλήρωση της εκτύπωσης, πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία πυροσυσσωμάτωσης και απολίπανσης σε υψηλή θερμοκρασία στους 1300°C για να μπορέσουν να σχηματιστούν πραγματικά.

Όταν η Luxexcel, μια ολλανδική εταιρεία εκτύπωσης 3D οπτικών προϊόντων που ιδρύθηκε το 2009, εκτύπωσε με επιτυχία τον πρώτο χρησιμοποιήσιμο φακό, πιστέψαμε ότι αργά ή γρήγορα η οπτική βιομηχανία θα άλλαζε εντελώς από αυτήν την τεχνολογία. Ο λόγος είναι ότι οι απλοί φακοί και άλλα οπτικά προϊόντα έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων και η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί όχι μόνο να τους κατασκευάσει με μεγαλύτερη ταχύτητα από τις παραδοσιακές διαδικασίες, αλλά και να επιτύχει εύκολα προσαρμογή. Οι τρισδιάστατοι εκτυπωμένοι φακοί έχουν δοκιμαστεί επαγγελματικά και έχουν φτάσει τα πρότυπα ποιότητας ISO!

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Προηγμένη οπτική από 3D εκτυπωμένο γυαλί

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® είναι ένας εξατομικευμένος κατασκευαστής που παρέχει μια πλήρη σειρά ράβδων χαλκού, μέρη ορείχαλκου και μέρη χαλκού. Οι κοινές διαδικασίες κατασκευής περιλαμβάνουν το τυφλό, το ανάγλυφο, τη χαλκουργία, υπηρεσίες wire edm, χάραξη, σχηματισμός και κάμψη, αναστατωμένος, καυτός σφυρηλάτηση και συμπίεση, διάτρηση και διάτρηση, κύλιση και ραβδισμό νήματος, διάτμηση, μηχανική κατεργασία πολλαπλών ατράκτων, εξώθηση και σφυρηλάτηση μετάλλων και σφράγιση. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν ράβδους διαύλου, ηλεκτρικούς αγωγούς, ομοαξονικά καλώδια, κυματοδηγούς, εξαρτήματα τρανζίστορ, σωλήνες μικροκυμάτων, κενούς σωλήνες καλουπιού και μεταλλουργία σε σκόνη δεξαμενές διέλασης.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).