事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的不太通用的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。 Nanoscribe的技术本质上是用一种微型激光来微纳3D打印三维结构。温州国产微纳3D打印服务商
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微机电系统(MEMS)。PhotonicProfessionalGT2系统可以实现精度上限的3D打印,突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以特别广的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施。 江苏双光子聚合微纳3D打印工艺Nanoscribe微纳米3D打印全方面涉足中国市场。
双光子聚合(2PP)是一种可实现比较高精度和完全设计自由度的增材制造方法。而作为同类比较好的3D微加工系统QuantumXshape具有下列优异性能:首先,在所有空间方向上低至100纳米的特征尺寸控制,适用于纳米和微米级打印;其次制作高达50毫米的目标结构,适用于中尺度打印。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果,同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制,可操控振镜加速和减速至比较好扫描速度,并以1MHz调制速率动态调整激光功率。QuantumXshape带有独特的自动界面查找功能,可以以低至30纳米的精度检测基板表面。这种在比较高扫描速度下的纳米级精度体现,再加上自校准程序,可在特别短的时间内实现可靠和准确的打印,为3D微纳加工树立了新榜样。这些优异的性能使QuantumXshape成为快速原型制作和应用于微纳光学、微流体、材料表面工程、MEMS等其他领域中晶圆级规模生产的理想工具。
Nanoscribe独有的体素调谐技术2GL®可以在确保优越的打印质量的同时兼顾打印速度,实现自由曲面微光学元件通过3D打印精确对准到光纤或光子芯片的光学轴线上。NanoscribeQX平台打印系统配备光纤照明单元用于光纤芯检测,确保打印精细对准到光纤的光学轴线上。共焦检测模块用于3D基板拓扑构图,实现在芯片的表面和面上的精细打印对准。Nanoscribe灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®是市场上基于2PP原理微纳加工技术中打印速度**快的。其动态体素调整需要相对较少的打印层次,即可实现具有光学级别、光滑以及纳米结构表面打印结果。这意味着在满足苛刻的打印质量要求的同时,其打印速度远远超过任何当前可用的2PP三维打印系统。2GL®作为市场上快的增材制造技术,非常适用于3D纳米和微纳加工,在满足优越打印质量的前提下,其吞吐量相比任何当前双光子光刻系统都高出10到60倍。在科研领域,Nanoscribe 的系列3D打印设备帮助推动着微纳光学,微机电系统等等领域的研究和发展。
微纳3D打印技术是一种高精度、高分辨率的增材制造技术,其优势特点主要体现在以下几个方面:高精度和高分辨率:微纳3D打印技术可以实现微米级甚至纳米级的打印精度,能够制造出非常精细的结构和零件。这种高精度和高分辨率的特性使得微纳3D打印技术在制造微小零件、生物医学器件、光学元件等领域具有广泛应用。材料多样性:微纳3D打印技术可以使用多种材料进行打印,包括金属、陶瓷、聚合物等。这种材料多样性使得微纳3D打印技术可以满足不同领域对材料性能的需求。定制化能力强:微纳3D打印技术可以根据用户的需求定制设计,并实现个性化生产。这种定制化能力为设计师提供了更大的设计自由度,可以满足各种复杂、特异的需求。无需模具:传统的制造方法通常需要制作模具来生产零件,而微纳3D打印技术可以直接将设计好的模型打印成实体,省去了制作模具的步骤,缩短了制造周期,降低了成本。复杂结构制造能力:微纳3D打印技术可以制造出具有复杂内部结构的零件,这是传统制造方法难以实现的。这种复杂结构制造能力使得微纳3D打印技术在航空航天、汽车、生物医学等领域具有广泛应用前景。节省材料:微纳3D打印技术采用增材制造的方式,只在需要的地方添加材料。 现阶段,3D打印是传统制造的重要补充,属于产业增强。江苏双光子聚合微纳3D打印工艺
短期看,3D打印是传统制造的补充,而不是替代。温州国产微纳3D打印服务商
QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具,可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品,QuantumXshape提升了3D微纳加工能力,即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造,以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之,工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺,适用于晶圆级批量加工。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。 温州国产微纳3D打印服务商