2018年4月3日,基于M技南較熊獲悉,用油墨印高元件加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的定制D打一個研究小組,在3D打印光學領域取得激動人心的成功新打破。從事光學項目的性能行業科學家和工程師開發出一種新的3D打印技術,該技術使用特制的光學墨水從定制的3D打印機中擠出。他們成功地打印了具有高等光學特性的玻璃小型測試件,可以與許多市售玻璃產品相媲美,資訊現在已經為創新的基于M技3D打印工藝申請了專利。
我們之前報道過LLNL的用油墨印高元件3D打印光學工作,過去幾年,定制D打許多3D打印光學技術被嘗試過,成功例如FraunhoferIOF和Micron3DP,性能行業通常使用玻璃絲和先進的光學SLA工藝。LLNL的玻璃研究人員率先提出使用FDM熔融沉積技術結合定制3D打印油墨來改進玻璃制造。
打印光學器件的困難在于玻璃的折射率對熱敏感,為了解決這個問題,研究人員選擇以糊狀形式存放LLNL開發的特殊材料,然后加熱整個打印品以定型。這意味著玻璃能夠保持均勻的折射率,從而清理了可能導致光學功能下降的任何光學畸變。
定制的3D打印油墨由不同的二氧化硅和二氧化鈦顆粒的漿料形成。他們進行了微調,以便打印具有特定熱學和機械性能以及高光學性能的玻璃。
“從熔融玻璃打印出來的成分通常會在3D打印過程中顯示出紋理,即使您打算拋光表面,您仍然可以看到打印過程的證據,”LLNL化學工程師RebeccaDylla-Spears說,該項目的主要研究人員“,這種方法使我們能夠獲得光學所需的指數均勻性,現在我們可以采取這些組件并做一些有趣的事情。”
打印的測試件很小,但現在該技術已被證實,許多可能的應用程序可用于測試。可以用幾何結構和組成變化來制造光學器件,這是使用更傳統的制造方法無法實現的。例如,3D打印技術可以用來制造可以拋光的折射率漸變的透鏡,這將取代用于傳統曲面透鏡的更昂貴的拋光技術。
LLNL研究人員參與了這項研究包括NikolaDudukovic,MichaelJohnson,DuNguyen,TimothyYee,GarthEgan,
AprilSawvel,WilliamSteele,LanaWong,PaulEhrmann,TheodoreBaumann,EricDuoss,
andTayyabSuratwala。他們的工作在一篇題為“‘3DPrintedOpticalQualitySilicaandSilica–TitaniaGlassesfromSol–GelFeedstocks’的論文中詳細介紹,發表在“AdvancedMaterialsTechnologies”雜志上。
Dylla-Spears說:“增材制造為我們提供了一種新的自由度,以我們以前無法做到的方式組合光學材料。“它開辟了過去不存在的新設計空間,允許設計材料內的光學形狀和光學特性。”