Технология двухфотонной полимеризации (2PP) в 3D-печати

Содержание

• Введение
• Технологии 2PP
• Описание оборудования по технологии 2PP
• Примеры напечатанных изделий
• Заключение

Введение

Двухфотонная полимеризация — ключевая технология для 3D-печати с высоким разрешением в нано-, микро- и мезомасштабах. Сочетает в себе высочайшую точность с невероятной скоростью. Благодаря присущей свободе проектирования в аддитивном производстве, точность 2PP позволяет использовать технологии завтрашнего дня в широком спектре исследовательских и промышленных областей, таких как научные исследования, микрогидродинамика, инженерия материалов, микромеханика и МЭМС.

Nanoscribe является лидером на рынке технологии 2PP и постоянно расширяет границы 3D-микропроизводства. Благодаря новейшим технологическим достижениям индустрия фотонной упаковки (the photonic packaging industry) выигрывает от выравнивания и позиционирования во всех пространственных измерениях с наноточностью. Надежные рабочие процессы выравнивания позволяют выполнять 3D-печать микрооптических элементов произвольной формы непосредственно на кончиках оптических волокон и фотонных чипах.

В дополнение к возможностям 3D-микропроизводства, основанным на этой передовой технологии, серия Quantum X включает в себя революционную двухфотонную полутоновую литографию для производства 2,5D преломляющей и дифракционной микрооптики с высочайшим оптическим качеством.

Технология 2PP

Основной физической предпосылкой двухфотонной полимеризации является двухфотонное поглощение, которое теоретически утверждает, что атом или молекула одновременно поглощают два фотона. В 3D-печати на основе 2PP среда обычно представляет собой жидкую и светочувствительную смолу, которая может быть отверждена ультрафиолетовым светом, 2PP использует низкоэнергетический свет, например, в ближнем инфракрасном диапазоне, что приводит к затвердеванию печатного материала только тогда, когда молекулы фотополимера одновременно поглощают энергию двух фотонов. Этот механизм вероятен только в фокальном объеме импульсного света, поскольку он требует высокой интенсивности в пределах объема фоточувствительного материала.

Системы Nanoscribe 2PP используют оптическую систему автофокусировки для точного определения границы раздела между полимером и подложкой для точного позиционирования печатного объекта. Для быстрой и точной печати гальвосканеры перемещают точку фокусировки в фокальной плоскости со скоростью сотни миллиметров в секунду. Кроме того, современная система предметного столика с возможностями нанопозиционирования во всех пространственных измерениях перемещает подложку с фотополимером для создания трехмерных микроструктур. При лазерной литографии Nanoscribes Dip-in линза объектива погружается непосредственно в фотополимер для печати с постоянными аберрациями, что обеспечивает высокую точность 3D-микропроизводства. 

Описание оборудования по технологии 2PP

Nanoscribe Photonic Professional GT2 использует двухфотонную полимеризацию (2PP) для создания филигранных структур практически любой трехмерной формы:

• кристаллические решетки
• пористые каркасы
• естественные узоры
• гладкие контуры
• острые края
• подрезы
• мосты

Об этом свидетельствуют более тысячи успешных исследовательских проектов клиентов и пользователей системы Nanoscribe. 

3D-принтер NANOSCRIBE PHOTONIC PROFESSIONAL GT2

Photonic Professional GT2 сочетает в себе гибкость конструкции с простотой эксплуатации и широким спектром материалов и подложек.

Таким образом, это идеальный инструмент для научных исследований и прототипирования в многопользовательских учреждениях и исследовательских лабораториях.

Для Photonic Professional GT2 разработали специальные технологические решения. Это повышает производительность печати 3D-принтера с самым высоким в мире разрешением для быстрого изготовления практически любой формы в нано-, микро- и мезомасштабе.

Ознакомиться с оборудованием более подробно →

Технические преимущества оборудования

• Высокоскоростное 3D-микропроизводство с высокой точностью и полной свободой проектирования
• Простой рабочий процесс с открытой программной архитектурой
• Широкий спектр специализированных и универсальных печатных материалов
• Открытая система для материалов, изготовленных на заказ и сторонних производителей

Процессы печати и диапазон размерностей

• 3D-печать на основе 2PP
• Наноразмерная печать — субмикронный контроль размера объекта во всех пространственных направлениях
• Микромасштабная печать – с типичными размерами от 50 до 700 микрометров
• Мезомасштабная печать – для объектов печати миллиметрового размера

Технические характеристики

*Значения могут варьироваться в зависимости от используемого набора растворов, объектива или фотополимера.

Примеры напечатанных изделий

Photonic Professional успешно используются для широкого спектра производственных технологий и приложений на нано-, микро- и мезоуровне.

Возможные варианты изготовления:

• Быстрое микропрототипирование
• Мелкосерийное производство
• Инструменты для репликации
• Микрооптика
• Дифракционные оптические элементы
• Интегрированная фотоника
• Оптические защитные этикетки
• Плазмоника
• Фотонные кристаллы и метаматериалы
• МЭМс, датчики и приводы
• Механические метаматериалы
• Микрофлюидика
• Биомедицинская инженерия
• Биомиметика
• Микророботы
• Клеточные каркасы

Заключение

3D-принтеры Nanoscribe спроектированы как открытые системы, подходящие для широкого спектра материалов и адаптированные для удовлетворения потребностей разработчиков материалов в тестировании новых смол. Разнообразие материалов и процессов позволяет настраивать оптические, механические, электрические, химические и биологические свойства по мере необходимости в оптике, фотонике или биомедицинской инженерии. Более того, широкий выбор подходящих подложек включает стекло, кремниевые пластины, фотонные и микрожидкостные чипы. Возможны методы печати на чипе и на волокне.

Если вы задумались о внедрении аддитивных технологии, но испытываете сомнения, мы ответим на все вопросы, сделаем тестовое изделие или сканирование, чтобы вы смогли принять окончательное решение.

Записаться можно удобным для вас способом:

• по электронной почте: [email protected],
• через чат на сайте,
• по телефону: 8 (800) 500-33-91,
• или через форму подачи заявки на любой странице. 

Заказать принтеры или другие промышленные решения можно по этой ссылке.