Hệ thống in 3D MicronaNó là một thiết bị sản xuất phụ gia tiên tiến có thể đạt được chế tạo cấu trúc ba chiều chính xác cao ở quy mô micron và thậm chí nano, được sử dụng rộng rãi trong vi điện tử, quang tử, y sinh, hệ thống vi cơ điện (MEMS), siêu vật liệu và thiết bị nano và các lĩnh vực nghiên cứu khoa học tiên tiến và sản xuất d cao khác. Hệ thống này đã phá vỡ những hạn chế của các kỹ thuật gia công truyền thống về cấu trúc phức tạp, kích thước nhỏ và sự đa dạng của vật liệu, cho phép sản xuất chính xác "từ dưới lên".

Nó thường bao gồm một nền tảng quang học ổn định cao, hệ thống điều khiển chuyển động chính xác (chẳng hạn như bàn di chuyển gốm áp điện), nguồn ánh sáng laser, mô-đun giám sát hình ảnh thời gian thực và phần mềm điều khiển đặc biệt. Người dùng có thể nhập khẩu thông qua mô hình CAD, xây dựng các cấu trúc vi mô ba chiều phức tạp theo từng điểm hoặc từng lớp bằng hệ thống truyền động sau khi xử lý cắt lát, chẳng hạn như mảng vi thấu kính, hỗ trợ bionic, chip microfluidic, tinh thể photon và robot nhỏ, v.v.

　　Hệ thống in 3D MicronaPhương pháp sử dụng:

Mô hình kỹ thuật số: Từ khái niệm đến dữ liệu 3D

Lựa chọn phần mềm thiết kế:

Sử dụng phần mềm CAD như SolidWorks, Fusion 360 hoặc máy quét 3D để có được mô hình số hóa. Bạn cần đảm bảo tính mật nước của mô hình (không có lỗ hô@@ ̉ng) và kết cấu hợp lý, tránh các phần treo quá nhiều dẫn đến việc in vẽ thất bại.

Ví dụ: Khi thiết kế chip microfluiding, bạn cần kiểm soát chính xác chiều rộng dòng chảy (ví dụ: 50μm) và khoảng cách (ví dụ: 50μm) để phù hợp với nhu cầu thí nghiệm sinh học.

Chuyển đổi định dạng tập tin:

Xuất mô hình sang các định dạng chung như STL, OBJ, v.v., để dễ dàng xử lý phần mềm cắt lát. Để in chính xác cao, bạn có thể chọn các định dạng hỗ trợ độ chính xác dưới micron (chẳng hạn như STL nhị phân được tạo ra bởi phần mềm cụ thể).

II. Xử lý cắt lát: chia ba chiều thành hai chiều

Cài đặt tham số phần mềm:

Sử dụng phần mềm cắt lát chuyên nghiệp như Cura, PrusaSlicer, phần mềm đồng hành của Morphine để phân tán mô hình dọc theo trục Z thành hàng trăm đến hàng chục nghìn lớp mặt cắt 2D.

Độ dày lớp: Kiểm soát chiều cao của mỗi lớp (chẳng hạn như độ dày trung bình của công nghệ PμSL có thể thấp tới 5μm), ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và tốc độ in.

Mật độ điền: Điều chỉnh theo nhu cầu (ví dụ 10% -20% cho cấu trúc thông thường và 100% cho các thành phần rắn).

Cấu trúc hỗ trợ: Tự động tạo hỗ trợ cho các phần treo (như trong in 3D kim loại vi nạp, cấu trúc treo 90 ° không cần hỗ trợ, nhưng các mô hình phức tạp vẫn cần hỗ trợ phụ trợ thiết kế).

Tạo file GCode:

Phần mềm cắt lát chuyển đổi các tham số thành mã hướng dẫn thực thi của thiết bị (GCode), chứa thông tin quan trọng như đường dẫn in, tham số vật liệu, v.v.

Ví dụ: Trong công nghệ PμSL, GCode cần kiểm soát chính xác thời gian phơi sáng của chip DMD so với tỷ lệ thu phóng của đối tượng chiếu.

III. Chuẩn bị in: Điều chỉnh môi trường và vật liệu

Hiệu chuẩn thiết bị:

Cân bằng giường nóng: Sử dụng giấy A4 để kiểm tra khoảng cách giữa vòi phun và nền tảng, đảm bảo lớp in đầu tiên được gắn chắc chắn (như trong công nghệ FDM, chiều cao vòi phun cần chính xác đến mức 0,1mm).

Hiệu chuẩn đường quang: Đối với thiết bị PμSL hoặc TPP, cần điều chỉnh vị trí tiêu điểm laser hoặc căn chỉnh chip DMD để tránh sự dịch chuyển điểm dẫn đến sai lệch cấu trúc.

Tải vật liệu:

Nhựa nhạy sáng: đổ vào khe nhựa để đảm bảo bề mặt phẳng (trong công nghệ PμSL, dao động bề mặt cần được kiểm soát trong ± 10μm).

Bột kim loại/dây: Đối với thiết bị SLM hoặc FDM, cần có vòi phun nóng trước đến điểm nóng chảy của vật liệu (ví dụ: 220 ° C đối với PLA, bột kim loại cần nhiệt độ cao hơn).

Ví dụ: Hệ thống in 3D kim loại vi nạp CERES điều chỉnh áp suất đẩy dung dịch ion kim loại với độ chính xác<1mbar thông qua bộ điều khiển áp suất vi lỏng.

IV. Thực hiện in ấn: Xây dựng thế giới vi nạp theo từng lớp

Bắt đầu in:

Nhập tệp GCode vào thiết bị của bạn và nhấn nút "In". Thiết bị xếp chồng chất vật liệu từng lớp theo dữ liệu cắt lát:

Công nghệ PμSL: Đèn LED phát ra ánh sáng cực tím, tạo mặt nạ động bằng chip DMD, phơi nhựa lỏng để tạo hình.

Công nghệ TPP: laser femto giây tập trung vào bên trong vật liệu nhạy sáng, kích hoạt quá trình trùng hợp cục bộ thông qua hấp thụ photon kép, đạt được độ chính xác nano (ví dụ: in cấu trúc kích thước đặc trưng 5μm).

Công nghệ FDM: Vòi phun nóng chảy đùn vật liệu nóng chảy theo đường dẫn và được bảo dưỡng sau khi làm mát (thích hợp cho tạo mẫu nhanh, nhưng độ chính xác thấp hơn).

Giám sát quá trình:

Phản hồi thời gian thực: Một số thiết bị được trang bị camera hoặc cảm biến để theo dõi trạng thái in (chẳng hạn như độ lệch độ dày lớp, dư lượng vật liệu).

Cảnh báo lỗi: Nếu phát hiện lỗi cấu trúc hỗ trợ hoặc vật liệu không đủ, tự động tạm dừng và nhắc người dùng can thiệp.

V. Hậu xử lý: từ các bộ phận in đến các thiết bị chức năng

Làm sạch:

Mô hình xử lý ánh sáng: Rửa nhựa chưa được xử lý bằng rượu (chẳng hạn như chip điều khiển dòng chảy vi mô được in bằng PμSL yêu cầu loại bỏ nhựa còn lại trong kênh).

Các bộ phận kim loại: Làm sạch bằng siêu âm loại bỏ cấu trúc hỗ trợ hoặc dư lượng bột (chẳng hạn như các bộ phận kim loại được in bằng SLM cần tẩy tế bào chết).

Chữa/thiêu kết:

Nhựa bảo dưỡng ánh sáng: Chiếu xạ thứ cấp của đèn UV tăng cường độ cứng (chẳng hạn như các bộ phận trong suốt được in DLP cần được bảo dưỡng sau để giảm màu vàng).

Bột kim loại: thiêu kết nhiệt độ cao cải thiện mật độ (chẳng hạn như SLM in các bộ phận hợp kim titan cần xử lý nhiệt trên 1200 ℃).

Xử lý bề mặt:

Đánh bóng: Loại bỏ các lớp bằng giấy nhám hoặc dụng cụ điện (chẳng hạn như mô hình PLA có thể ngâm chất lỏng đánh bóng để nâng cao chất lượng bề mặt).

Màu sắc/lớp phủ: phun sơn propylene hoặc lớp phủ hóa học (chẳng hạn như cấu trúc micronase cần mạ vàng để tăng độ dẫn điện).