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微型齒輪,  尺寸: 1.3×1.3×0.4 mm,  層厚: 2 micron

以色列新創公司Nanofabrica最近展示了新的微3D列印技術(micro 3D printing),這項技術也讓我們得知有關奈米列印技術的挑戰與過程,比如費用、尺寸限制、速度與量產可能性。該公司宣稱他們新的列印技術將會開展許多應用面,像是光學、半導體、微電子、MEMS與微流控與生命科學。

Noanofabrica創立於2016年,一開始便致力於開發解決方案來滿足3D列印技術對於微型物件列印的需求,還有對於列印物件需要的微米與次微米精度。儘管市場上已經有幾間使用奈米3D列印技術的公司,但是Nanofabrica希望能夠推動技術的應用以及加強成本控制,當然更重要的是量產應用的可能性。

經過許多的努力,Noanofabrica以產業界能接受的成本價格開發出微米等級的列印技術。列印的技術是使用DLP引擎並結合了自調光學技術(AO)來達到重複微米列印技術。這項技術也同時整合了一系列的感應器才得以做到封閉回饋系統。該公司也說他們是第一個在3D列印系統裡首先使用自調光學技術的公司。

特別值得注意的是,Nanofabrica的微米列印技術可以生產出比競爭對手的微米或奈米列印技術還要大的物件尺寸–尺寸超過一公分。在半導體產業界利用自調光學技術來達到類似尺寸的要求以達到微米或奈米等級是很常見的方法。Nanofabrica透過與AM公司與半導體公司密切合作之後開發出可以呈現微米等級的細節。

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簍空結構的鑽石形狀物件,尺寸: 0.3×0.3x1mm,  層厚:3 micron

Nanofabrica的AM技術同時也改進了列印的速度,簡單的說,在需要講究細節的物件部分列印速度放慢以達到精準度的要求;相對的在相對不需要精細的部分則列印速度加快,加快的速度甚至以百倍計。這樣的處理方式據說可以比其它同樣使用微米AM列印的平台快上5到100倍的速度。

至於硬體3D列印機本身則可以應付較多數量的小物件列印製造,甚至是上千個零件可以同時在一次的列印工作上完成。為了優化列印工作,該項技術也整合了列印檔案的準備工作、列印物件置放與支撐生成工具。在耗材上Nanofabrica也有開發專用的耗材包含了ABS、PP與陶瓷材料。

Jon Donner是Nanofabrica的CEO,他告訴我們 ”現在在製造上有兩個國際趨勢,一個是高精細微米或次微米等級的零件需要小型化的需求;另一個則是數位製造,也就是我們常聽到的工業4.0。而AM技術則是扮演了關鍵性的技術縮短產品週期進而推動大量客製化。”

“與傳統製造製程相比AM設備花費較低的建置成本,這點可以解釋為什麼全球有許多的大型公司願意使用並建構AM製造技術。今天,當一個新的技術存在一個AM與微製造的交叉點時,等於是提供給製造商一個難得的機會可以同時獲取使用AM製造又能達到微米等級精細度的技術,我說的這可是在一個5x5x10cm大小的平台上。”

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各式微型物件以ABS, PP,陶瓷材料列印

Nanofabrica在開發過程中發現了在某些應用端上若不是價格過高便是受限於傳統製程的框架。而這些特殊應用所指的項目是光學、半導體、微電子、MEMS、微流控與生命科學。

當Nanofabrica的技術可以達到微米等級的程度同時又能兼顧複雜幾何圖形與形狀的列印時,很自然的,他的技術適合用來列印許多產品,像是微電子的外殼、微型彈簧、微型開關、微型感應器或是微型閥門、微型注射器以及手術設備等等。

當Nanofabrica發表了他們的微AM技術,他們只優先與該應用領域的主要廠商合作,該公司宣稱他們將邀請策略夥伴來針對特定的物件進行合作來尋求驗證。透過這些合作將會使Nanofabrica與他的合作夥伴在微3D列印領域裡找到一個新的機會並嘉惠更多的用戶。

授權中文版編譯聲明

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