3 красавіка 2018 года даследчая група з Лівермарскай нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса (LLNL) у Каліфорніі нядаўна зрабіла захапляльны прарыў у галіне оптыкі 3D-друку. Навукоўцы і інжынеры, якія працуюць над аптычнымі праектамі, распрацавалі новую тэхналогію 3D-друку, якая выкарыстоўвае спецыяльныя чарніла для выціскання з прыстасаванага 3D-прынтара (падобна вядомаму нам FDM). Яны паспяхова надрукавалі невялікія тэставыя ўзоры з перадавымі аптычнымі ўласцівасцямі, супастаўнымі з многімі камерцыйна даступнымі шклянымі вырабамі, і цяпер падалі заяўку на патэнт на інавацыйны працэс 3D-друку. Ведаеце, добры аптычны кампанент цяпер каштуе сотні тысяч, а то і сотні тысяч юаняў.

Раней мы паведамлялі пра 3D-друк аптычных работ LLNL. За апошнія некалькі гадоў было апрабавана мноства аптычных тэхналогій 3D-друку, такіх як Fraunhofer IOF і Micron3DP, якія звычайна выкарыстоўваюць шкляную нітку і перадавыя тэхналогіі SLA. Даследчыкі з LLNL сталі першапраходцамі ў выкарыстанні тэхналогіі плаўленага нанясення FDM у спалучэнні з нестандартнымі фарбамі для 3D-друку для паляпшэння вытворчасці шкла.

Складанасць друку аптычных прылад у тым, што паказчык праламлення шкла адчувальны да цяпла. Для таго, каб вырашыць гэтую праблему, даследчыкі вырашылі захоўваць спецыяльныя матэрыялы, распрацаваныя LLNL, у выглядзе пасты, а затым награваць увесь друкаваны прадукт, каб прыдаць яму форму. Гэта азначае, што шкло можа падтрымліваць адзіны паказчык праламлення, ухіляючы тым самым любыя аптычныя скажэнні, якія могуць выклікаць пагаршэнне аптычных функцый.

Індывідуальная фарба для 3D-друку ўтвараецца з суспензіі розных часціц кремнезема і дыяксіду тытана. Яны ўнеслі тонкую карэкціроўку для друку на шкле з пэўнымі тэрмічнымі і механічнымі ўласцівасцямі, а таксама высокімі аптычнымі ўласцівасцямі.

«Кампаненты, надрукаваныя з расплаўленага шкла, звычайна дэманструюць тэкстуру ў працэсе 3D-друку. Нават калі вы плануеце адпаліраваць паверхню, вы ўсё роўна можаце ўбачыць сляды працэсу друку», - сказала Рэбека Дыла-Спірс, інжынер-хімік LLNL, галоўнае даследаванне праекта «Гэты метад дазваляе нам атрымаць аднастайнасць, неабходную для оптыкі, і цяпер мы можам браць гэтыя кампаненты і рабіць цікавыя рэчы».

Першапачаткова надрукаваны тэставы ўзор быў невялікі, але цяпер тэхналогія праверана, і для тэставання можна выкарыстоўваць мноства магчымых прыкладанняў. Магчыма выраб аптычных прыбораў са зменамі геаметрычнай структуры і складу, чаго немагчыма дасягнуць пры выкарыстанні больш традыцыйных метадаў вытворчасці. Напрыклад, тэхналогія 3D-друку можа быць выкарыстана для вырабу лінзаў з градуяваным паказчыкам праламлення, якія можна паліраваць, што заменіць больш дарагія метады паліроўкі, якія выкарыстоўваюцца для традыцыйных выгнутых лінзаў.

Даследчыкі LLNL, якія ўдзельнічалі ў даследаванні, уключалі Нікола Дудуковіча, Майкла Джонсана, Ду Нгуена, Цімаці Йі, Гарта Ігана, Эйпрыл Саўэл, Уільяма Стыла, Лану Вонг, Пола Эрмана, Тэадора Баўмана, Эрыка Дуоса і Тайяба Суратвала. Іх праца падрабязна апісваецца ў артыкуле пад назвай «3D-надрукаваныя аптычныя акуляры з дыяксідам крэмнію і дыяксід-тытана з золь-гель сыравіны» і апублікаваным у часопісе «Advanced Materials Technologies».

Дыла-Спірс сказаў: «Адытыўная вытворчасць дае нам новую ступень свабоды спалучаць аптычныя матэрыялы спосабамі, якія мы не маглі рабіць раней. Форма і аптычныя ўласцівасці. "

Шкляны футляр для друку

Ужо ў красавіку 2017 года нямецкія навукоўцы зрабілі прарыў у тэхналогіі 3D-друку на шкле: выкарыстоўваючы тэхналогію зацвярдзення мікрапрыцэлам (SLA), яны надрукавалі вырабы са шкла больш высокай якасці, складанасці і тонкасці. Замак на здымку вышэй - адзін з шэдэўраў. Гэта азначае, што выкарыстанне тэхналогіі 3D-друку для вытворчасці шкляных канструкцый з больш высокімі аптычнымі характарыстыкамі (напрыклад, лінзаў або фільтраў) на крок бліжэй да папулярызацыі, таму што некаторыя кампаніі (напрыклад, ізраільская MICRON3DP) дасягнулі аналагічнага поспеху.

Зразумела, што гэтага прарыву дасягнулі Фрэдэрык Коц і іншыя з Тэхналагічнага інстытута Карлсруэ ў Германіі. Сакрэт крыецца ў выкарыстанні новага нанакампазітнага матэрыялу. Гэты матэрыял складаецца з «парашка аморфнага дыяксід крэмнія (кварца) нана-ўзроўню» і манамеру, які можа отверждаться ультрафіялетавым святлом. Хуткасць прапускання святла дасягае 66% пры даўжыні хвалі 365 нанаметраў. Наадварот, сярэдні літой нанакампазітны матэрыял складае толькі 4%.

Шкляныя вырабы, надрукаваныя 3D-друкам з выкарыстаннем гэтага новага матэрыялу, маюць высокую аптычную яснасць і адбіўную здольнасць, а таксама высокае разрозненне, якое можа дасягаць дзесяткаў мікрон, таму яно вельмі падыходзіць для вырабу лінзаў або фільтраў і іншых аптычных кампанентаў. Аднак пасля завяршэння друку іх усё яшчэ трэба прайсці высокатэмпературнае спяканне і абястлушчванне пры тэмпературы 1300°C, перш чым яны могуць быць сапраўды сфармаваныя.

Калі Luxexcel, галандская кампанія, якая займаецца 3D-друкам аптычных вырабаў, створаная ў 2009 годзе, паспяхова надрукавала ў 3D першы аб'ектыў, які можна выкарыстоўваць, мы верылі, што рана ці позна аптычная прамысловасць цалкам зменіцца дзякуючы гэтай тэхналогіі. Прычына ў тым, што простыя лінзы і іншыя аптычныя вырабы маюць шырокі спектр выкарыстання, а 3D-друк можа не толькі вырабляць іх з большай хуткасцю, чым традыцыйныя працэсы, але і лёгка наладжваць. 3D-друкаваныя лінзы прайшлі прафесійнае выпрабаванне і дасягнулі стандартаў якасці ISO!

Спасылка на гэты артыкул: 3D-друкаваная шкляная перадавая оптыка

Заява пра перадрук: калі няма спецыяльных інструкцый, усе артыкулы на гэтым сайце арыгінальныя. Калі ласка, пазначце крыніцу для перадруку: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® - гэта індывідуальны вытворца, які прапануе поўны спектр медных пруткоў, латуневыя дэталі і медныя дэталі. Распаўсюджаныя вытворчыя працэсы ўключаюць нарыхтоўку, чаканку, кавальства медзі, паслугі правадоў эдм, тручэнне, фарміраванне і выгіб, абсадка, гарачы ковочный і прэсаванне, перфарацыя і штампоўка, накатка і накатка нітак, стрыжка, шматшпіндзельная апрацоўка, экструзія і коўка металу і штампоўка. Прымяненне ўключаюць шыны, электрычныя правадыры, кааксіяльныя кабелі, хваляводы, транзістарныя кампаненты, мікрахвалевыя трубкі, пустыя трубкі формы і парахавая металургія экструзійныя ёмістасці.

Раскажыце крыху аб бюджэце вашага праекта і чаканым часе пастаўкі. Мы выпрацуем разам з вамі стратэгію, каб забяспечыць найбольш эканамічна эфектыўныя паслугі, якія дапамогуць вам дасягнуць вашай мэты, вы можаце звязацца з намі напрамую ( sales@pintejin.com ).