UpNano to młoda firma z siedzibą w Wiedniu, która niedawno opracowała technologię druku 3D w wysokiej rozdzielczości w mikroskali . Oparta na procesie polimeryzacji 2-fotonowej (2PP), nowa technika umożliwia wytwarzanie części z tworzyw sztucznych o objętości od 100 do 1012 mikrometrów sześciennych w ciągu zaledwie kilku minut.

Bazuje na laserze o dużej mocy, szeroko zoptymalizowanej ścieżce optycznej i algorytmach zdolnych do inteligentnego skanowania powierzchni drukowania, austriacki startup może tworzyć bardzo małe części, od kilku mikrometrów do kilku centymetrów, bez utraty rozdzielczości: szczegóły wydruku są precyzyjne i dopracowane.

Ugrupowanie wywodzące się z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu – UpNano zamierza zrewolucjonizować dziedzinę druku 3D w mikroskali, który umożliwia tworzenie części w mikroskopijnej wielkości. Proces ten jest szeroko stosowany w przemyśle elektronicznym do projektowania miniaturowych komponentów o wysokiej wydajności, ale także w branży medycznej. Austriacka firma oferuje proces 2PP, który może osiągnąć dwanaście rzędów wielkości. Maszyna do nanodruku została nazwana NanoOne. Najciekawsza jest niewątpliwie szybkość, z jaką NanoOne radzi sobie z drukiem w niewiarygodnie dużej rozdzielczości i małej skali. Wykonanie takiego mikrodruku jak poniżej zajmuje tylko kilka minut!

Druk 3D w mikroskali

Opatentowana technologia UpNano opiera się na zoptymalizowanej ścieżce optycznej i szeregu inteligentnych algorytmów, pozwalających na wykorzystanie pełnej mocy lasera – do 1 Wata, czyli znacznie więcej niż zwykle wykorzystuje konkurencja w podobnych technologiach opartych na polimeryzacji. To właśnie ta moc zapewnia maszynie wystarczającą ilość energii, aby przyspieszyć proces drukowania, zwłaszcza w trybie rozdzielczości adaptacyjnej. Słabszy laser spowodowałby niższą przepustowość, a tym samym znacznie niższą prędkość.

Bernhard Küenburg, dyrektor generalny UpNano, powiedział: „Korzyści z tej innowacji są najbardziej widoczne w zakresie mezo. System NanoOne zapewnia znacznie krótsze czasy produkcji niż inne systemy. Dodaj do tego naszą opatentowaną technologię rozdzielczości adaptacyjnej, a otrzymasz możliwość drukowania obiektów o wielkości centymetra z rozdzielczością mikrometra w krótkich cyklach produkcyjnych 

NanoOne

 

Oprócz wydajnego lasera, zastosowane algorytmy pozwalają na powiększenie plamki lasera nawet 10 razy, w zależności od charakterystyki drukowanej części. Wystarczy zmienić obiektyw, aby wyprodukować większe lub mniejsze części, z mniejszą lub większą precyzją.

Maszyna posiada obecnie soczewki o powiększeniu od x4 do nawet x100! Aby zademonstrować wszystkie możliwości swojej technologii, austriacki startup wydrukował cztery modele Wieży Eiffla w rozmiarach 40, 15, 3 i 0,2 mm. Wydrukowanie największego z nich zajęło 8h49 godzin, 1h29 godzin dla 15mm, 37 minut dla 3mm i wreszcie 27 minut dla najmniejszego z nich.

Specyfikacja techniczna

  • Technologia: litografia laserowa
  • Proces druku: warstwa po warstwie dwu fotonowa polimeryzacja
  • Najmniejszy rozdzielczość wydruku: ≤ 200 nm
  • Wielkość pola wydruku: 120 x 80 mm
  • Maksymalna wysokość wydruku: 50 mm
  • Maksymalna objętość wydruku > 1,000 mm³
  • Wiązka lasera odchylana za pomocą szybkich galvanometrów
  • Prędkość plamki lasera: do 600 mm/s
  • Adaptacyjna rozdzielczość wydruku, duża rozdzielczość tam gdzie trzeba
  • Wbudowany filtr HEPA

Software

Oprogramowanie THINK3D wspiera klienta w całym procesie drukowania. Wszystkie kroki można zdefiniować i kontrolować za pomocą zintegrowanego rozwiązania programowego, co pomaga uniknąć typowych źródeł błędów. Niezależnie od tego, czy są to wstępnie zdefiniowane podstawowe struktury, czy niestandardowe obiekty CAD, NanoOne jest systemem wybieranym do szerokiego zakresu zastosowań o wysokiej rozdzielczości.

Wszystkie niezbędne dane są przetwarzane w czasie rzeczywistym, poprawiając zarządzanie systemem poprzez ograniczenie przechowywanych danych do absolutnego minimum. Proces drukowania można rozpocząć natychmiast, bez wstępnego przetwarzania zaimportowanych plików.

Rodzaje materiałów

Do tej pory do w portfolio startupu UpNano znalazły się 3 materiały z których można drukować w procesie 2PP:

  • UpPhoto – Uniwersalny materiał do ultraszybkiego wytwarzania części od mikro do mezoskalowych z delikatnymi cechami, takimi jak podcięcia i mikropory.
  • UpSol – Hybrydowy materiał do złożonych struktur zwisających z rozdzielczością poniżej mikrona i niskim skurczem.
  • UpBio – materiał hydrożelowy na bazie żelatyny do zastosowań biokompatybilnych

Zastosowanie

Jeśli chodzi o potencjalne zastosowania, technologia UpNano została bardzo dobrze przyjęta w branży medycznej oraz w działach R&D. Dla przykładu umożliwiła projektowanie mikroigieł o bardzo precyzyjnych cechach. Jest to również interesujące dla sektora mechanicznego – sprężynę o wysokości 6 mm wydrukowano w mniej niż 6 minut. Ogólnie pole zastosowań jest szerokie i zapraszamy do odwiedzenia strony startupu, aby dowiedzieć się więcej.

Źródło: www.upnano.at