3D-печать с разрешением 1 микрон


    Распечатка ячеистой структуры с толщиной стенок около 20 микрон, размер детали: 1,6×1,8×2,3 мм, время печати: 80 минут

    Израильский стартап Nanofabrica начал продажи оборудования для печати с микронным разрешением. Впервые в истории индустрии на рынке появились системы 3D-печати такого качества.

    Покупателям предлагается две системы: домашняя Workshop System и промышленная Industrial System. Вторая из них совместима с полупроводниковой литографией и обеспечивает разрешение 1 микрон на достаточно большой площадке 5×5×10 см.



    Домашний 3D-принтер с микронным разрешением Nanofabrica Workshop System

    Nanofabrica не только продаёт оборудование, но и предлагает печать образцов на заказ. Это является самым простым способом проверить качество самих принтеров. Нужно отправить им файл для печати, а компания проведёт измерения, подготовит отчёт, а затем отправит образец заказчику.

    На официальном сайте написано, что принтеры могут печатать стандартными фотополимерами ABS и PP (полипропилен), но исследовательский отдел уже добился успешной печати на 80% керамическим материалом. Сейчас они пытаются довести долю керамики в смеси до 100%.





    Микрошестерёнка из ABS, которая используется в конструкции широкоформатного струйного промышленного 2D-принтера. Размер детали: 1,3×1,3×0,4 мм, время печати: 35 минут, толщина слоя: 2 микрона

    Процесс печати основан на запатентованной системе Digital Light Processing (DLP), в которой применяется адаптивная оптика и блок сенсоров в замкнутом контуре обратной связи.

    Разработчики видят потенциальное применение своей технологии в изготовлении корпусов для микросхем, микропружин, микроприводов и микродатчиков. В медицинском секторе технология подходит для микроклапанов, микрошприцев и микроимплантируемых или хирургических устройств.
    Поделиться публикацией

    Комментарии 29

      +1
      О, можно будет чинить самую больную деталь на струйных принтерах — сеточку печатающей головки?
        +2
        Ждем напечатанные наручные механические часы. =)
          +2
          Сперва часы, а там и до блохи недалеко.

          Но подковывать придётся вручную ).
            +1
            Высокоточные CNC уже давно есть, так что не придётся
          0
          Покупателям предлагается две системы: домашняя Workshop System и промышленная Industrial System.


          Хотеть. Какова цена вопроса, интересно.

          P.S. Там что, микронное сопло?
            +1
            Это фотолитографический принтер. Там проектор с микронным разрешением.
              0
              Они делают печать ABS фотолитографией??? Как?
                +1
                А вот этого я тоже не понял.
                  +1
                  Есть специальные ABS like фотополимеры c близкими свойствами, скорее всего имелось ввиду оно. А вообще тема боян, собственно один из главных приколов 3D принтеров из DLP проекторов в том, что картинку можно как увеличивать, так и уменьшать, что массово используется в ювелирке.
                  0
                  На сайте просто написано, что ABS это фотополимер.
              +3
              Думаю, стоит уточнить, что на фотографии все-таки USB-микроскоп типа такого:
              image

              Сам принтер гораздо больше, судя по изображениям с сайта, должен выглядеть как-то так:
              image
                0
                А мне вот интересно, что раньше мешало создать такой принтер? По-сути оптической системой можно сфокусировать изображение любого углового размера.
                  0
                  Расходные материалы, я полагаю. То что он работает только с собственными расходниками — к гадалке не ходи.
                    +3
                    Не любого.
                    Мешает дифракционный предел. Даже в BlueRay приводах с длинной волны лазера 405nm размер лазерной «точки» составляет 580nm (т.е. больше чем полмикрона). Причём для такой острой фокусировки применяются voicecoil с обратной связью по астигматизму отражённого от диска пятна.

                    Кроме того, при приближении фокусировки к идеальной — начнут проявляться кольца Эйри (Airy disc), засвечивая собой окружающий полимер.

                    Другое дело что «микронным» здесь называют размер порядка 20 микрон, или 20000нм.

                    А ещё создать такой принтер будут мешать бытовая пыль, имеющая размер порядка 60 микрон. Будут мешать ездящие за окном машины и даже шаги человека по бетонным перекрытиям. Станина должна быть тяжёлой, очень точной и очень жёсткой. Например гранитной. Алюминиевые направляющие обычных принтеров это пластилин, гуляющий на сотки, о микронах речь идти вообще не может.
                      0
                      Там и размеры меньше. Чем меньше пролет, тем выше жесткость. Размер рабочей зоны миллиметры, на таком расстоянии жесткость очень высокая.
                      Пыль убрать можно воздушным фильтром, особенно, если рабочая зона маленькая.
                      То что вы говорите, актуально и для CD плееров. Но их не делают на гранитной станине! Плееры прекрасно работали даже в кармане на пробежке (если MP3 файл успевали в буфер записать). Там сравнимая точность позиционирования вполне и более высокие требования к быстродействию, считывание 15 млн. пикселей информационных в секунду с несбалансированного диска.
                      Сложно стабилизировать гравитационный телескоп, где колебания 10-21 метра, а микронные точности, особенно при маленькой рабочей зоне (не метры, а миллиметры), проблемы нет.
                        +2
                        CD приводы имеют динамическую подстройку. Равномерность угловой скорости обеспечивается инерцией. Про позиционирование и фокус уже писал выше — её обеспечивает диск, дорожки на нём, и обратная связь по отражённому пятну. Линза качается на катушках с частотой до сотен килогерц, повторяя неровности диска. Плюс обработка сигнала и его восстановление при ошибках. И это всё чтобы обеспечить приблизительно микронную точность.

                        При литографии таких помощников уже не будет. Поэтому конструкция «из говна и палок», как в CD-приводе, не прокатит.

                        Вы в курсе, что чугунные станины высокоточных станков должны отлежаться несколько десятков лет, чтобы снять внутренние напряжения? Которые иначе обязательно вылезут, и убьют всю точность. И что современный мировой тренд это станины из гранита. Или из гранитной крошки, склеенной несколькими % полимера, на вибростендах в вакууме. Гранит миллионы лет «отлеживался», и никаких внутренних напряжений в нём не осталось.

                        Это если мы говорим именно о МИКРОННОЙ точности. Я бы вообще остерегался о ней говорить. Разве что в ключе ДОПУСКОВ. Микронная точность это не просто воздушный фильтр. Это термостабилизированное помещение. Это отвязка вибраций от внешнего мира.Точность обработки поверхностей и механизмов перемещения должна также укладываться в несколько микрон на всю длину.

                        Или же не надо называть точность в 2 сотки — «микронной».
                          +1
                          В станках длина направляющих к толщине может составлять, например 3 метра при направляющей 16 мм, соотношение величин 5 тысячных, это проблема для жесткости. Чтобы повысить жесткость, утолщают направляющие, применяют рельсы.
                          В статье указано что рабочая зона 50 мм, при направляющей 16 мм соотношение 0.32, это дает идеальную жесткость. Сложно деформировать цилиндр из металла столь малой длины в сколь нибудь заметной величине. При том что печатающая головка тоже очень легкая (оптика), это не фрезер по металлу, что весит 30 килограмм.
                          Позиционирование, автокалибровка так же норма для 3D принтеров и фрезеров. С автокалибровкой вообще не проблема кривой-косой станок, отклонения учитываются при печати. Например, при фрезеровании печатных плат фрезером, фрезой с острием 0.1 мм, кривая плата с неровностями до 1000 микрон, после калибровки и построения карты поверхности, легко снимается верхний слой меди толщиной всего 35 микрон и ничего лишнего. Это станком китайским за 100$ и рабочей зоной 20-30 см. Пример тут.
                          О микронной точности сложно говорить, если у нас станок с рабочей зоной 3 метра и фреза по металлу с приводом мощностью 5000 Вт и водяным охлаждением. При этом требования к скорости обработки. Там всё вами описанное к месту и важно много чего еще, вот как в этом примере.
                          А 3D принтер из статьи, скорее всего механика там ни чем не примечательна и скорее всего еще проще, чем в дисководах. Калибровка перед началом работы решает все проблемы.
                          Сложностей там много, лежат они в другом плане, разработчики же делают упор на печать чистой керамикой, без остающегося пластика связещего. И задача эта не решена.
                    +1

                    Статья на Хабре в 2020: Делаем дешевые нанороботы дома! :D

                      +2
                      Уже давно как есть Nanoscribe, который печатает с разрешением ниже микрона.
                      Вот, например, то что мы делали уже в 2015 году.

                      0
                      А печать происходит поточечно, или можно сразу слой засвечивать? В последнем случае можно было бы печатать крупные детали с микротекстурой.
                        +3
                        DLP — это массив микрозеркал, производитель — Texas Instruments, монополист.

                        По-идее область засветки будет +- совпадать с разрешением DMD матрицы (Digital Micromirror Device), умноженной на размер точки после фокусировки.

                        Кстати, интересно, как они справляются с областями, превышающими этот размер
                        1) не поддерживают
                        2) перемещают подложку
                        3) перемещают матрицу
                        4) перемещают картинку оптически (будут огромные сложности с фокусировкой)
                        +4
                        Эхх… Подарите мне принтер, который может микросхемы печатать)))
                        И в качестве демо-примера — чертёж Z80)))
                          0
                          Напишите автору статьи )
                            0
                            Это не тот путь. Слишком долго. Нужен именно 3D-принтер. Пусть он печатает Z80 неделю. Я подожду. Но чтобы он это мог делать в условиях обычной квартиры. Даже на электричество плевать. ДАЙТЕ!!)))
                              0
                              Вообще неплохо было бы…
                          0
                          Полипропиленовый фотополимер? Как? Пропилен это же газ, для полимеризации нужны
                          температура 120—150 °C;
                          давление ниже 0,1—2 МПа;
                          присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3
                          как говорится в Википедии.
                            +2
                            Агрегатное состояние зависит от длины полимерной цепочки. В вашем случае, вероятно, используется частично полимеризованный пропилен с внедренными фоточувствительными компонентами, катализирующими дальнейшую полимеризацию.

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое