UpNano представляет технологию двухфотонной полимеризации для 3D-печати деталей сантиметрового размера за считанные минуты

Система 2PP (Two‐Photon Polymerization) 3D-печати, разработанная венской компанией UpNano GmbH из Вены (Австрия), может печатать полимерные детали объемом от 10⁰ до 10¹² кубических микрометров. Недавно компания продемонстрировала возможности своего принтера, распечатав четыре модели Эйфелевой башни в диапазоне от 200 микрометров до 4 сантиметров с идеальным представлением всех миниатюрных структур строения, при этом время печати составило от 30 до 540 минут.

Команда из Венского университета (UpNano это спин-офф учреждения) одной из первых в мире освоила возможности двухфотонной полимеризации - сверхточной технологии 3D-печати, которая до сих пор могла быть оптимизирована только для очень ограниченного диапазона масштабов. Кроме того, печать в сантиметровом диапазоне занимала очень много времени и, таким образом, была неэффективной для сколько-нибудь массового производства. Теперь австрийская фирма с помощью своей системы NanoOne продемонстрировала то, что ранее казалось невозможным: производство высокоточных деталей сантиметрового и миллиметрового размера с нано- и микро- разрешением в течение минут.

"Мы разработали и запатентовали инновационную технологию адаптивного разрешения для нашей системы 3D-печати, - объяснил Петер Грубер, глава технологического отдела и соучредитель UpNano. - Вместе с оптимизированным оптическим трактом и интеллектуальными алгоритмами мы можем использовать полную мощность лазера до 1 Вт, что в несколько раз больше, чем в сопоставимых системах. Такой мощный лазер обеспечивает достаточно энергии для высокоскоростной печати, особенно в режиме адаптивного разрешения. Это, по сути, является существенным преимуществом по сравнению с другими системами, в которых используются более слабые лазеры и, следовательно, ограничена производительность".

"Преимущество этой инновации, - добавил Бернхард Кюнбург, генеральный директор UpNano, - наиболее заметно в мезо-диапазоне. Система NanoOne обеспечивает значительно более быстрое время производства по сравнению с другими системами. Добавьте к этому нашу запатентованную технологию адаптивного разрешения, и вы получите возможность печатать сантиметровые объекты с микрометрическим разрешением за короткие производственные циклы. Этот алгоритм позволяет расширить лазерное пятно до 10 раз в соответствии с техническими характеристиками напечатанного образца. Простая смена объективов (имеются от 4х и до 100х увеличения) позволяет изготавливать детали в микродиапазоне с разрешением в нанометрическом масштабе. Это также значительно быстрее, чем в других системах, благодаря особым оптическим трактам, оптимизированным алгоритмам сканирования и запатентованной технологии адаптивного разрешения. Фактически, NanoOne способен производить объекты с объемами различающимися в пределах 12 порядков. Размеры [отпечатков] одинаково возможны как в микрометровом диапазоне, так и в сантиметровом, при сохранении сверхвысокого разрешения. И всё это в кратчайшие сроки".

Примером использования системы в медицине и научных исследованиях является производство микроэлементов с жесткими допусками и определенными функциями, такими как острые наконечники, канюли или резервуары.

Еще одной интересной областью применения технологии является создание функциональных микромеханических деталей. В качестве эталонного примера приводится функциональная пружина высотой 6 миллиметров, напечатанная менее чем за 6 минут, или двухкомпонентные детали с включенными подвижными элементами для медицинских технологий.

Производство фильтров является третьим примером, демонстрирующим возможности NanoOne - такое устройством размером в несколько квадратных сантиметров с порами размером исчисляющимися единицами микрометров могут быть напечатаны в течение нескольких часов. "Такие фильтры имеют точно определенные размеры для 100% всех пор", - объясняет Бернхард Кюнбург.