Čo je to mikro 3D tlač a kedy ju potrebujete

V ére miniaturizácie a rastúceho dopytu po vysoko presných komponentoch sa do popredia dostáva technológia mikro presnej 3D tlače. Táto metóda, známa aj ako aditívna výroba v mikrorozmeroch, umožňuje výrobu súčiastok s rozlíšením do 2 µm a presnosťou rozmerov ±10-25 µm. V porovnaní so zavedenými technológiami aditívnej výroby a výroby prototypov, ako sú MJF, SLA alebo FDM, posúva mikro 3D tlač hranice detailov, kvality povrchu a funkčnosti.

Ako funguje mikro presná 3D tlač

Základom tejto technológie je proces projekčnej mikrosterolitografie (PµSL), ktorý využíva projekciu UV svetla cez digitálnu sústavu mikrozrkadiel (DMD) na presné vytvrdzovanie fotopolymérovej živice. Každá vrstva má hrúbku len 2 až 40 mikrometrov, čo umožňuje tlač miniatúrnych štruktúr s jemnými kanálmi, tenkostennými geometriami alebo zložitými vnútornými dutinami. Mikropresná tlač je tak ideálnym nástrojom na výrobu mikrofluidných čipov, konektorov, senzorov alebo biomedicínskych implantátov.

Technológia BMF microArch

Spoločnosť Boston Micro Fabrication (BMF ) je svetovým lídrom v oblasti mikro 3D tlače a ponúka celý rad systémov microArch navrhnutých tak, aby pokryli širokú škálu požiadaviek na aplikácie a rozlíšenie. Každá 3D tlačiareň v tomto rade využíva patentovanú technológiu projekčnej mikrosterolitografie (PµSL), ktorá poskytuje výnimočnú presnosť, opakovateľnosť a produktivitu - umožňuje inžinierom vyrábať súčiastky, ktoré boli predtým príliš malé alebo príliš zložité pre akúkoľvek tradičnú výrobnú metódu.

microArch S230

MicroArch S230 je najpresnejší systém v portfóliu BMF. Ponúka optické rozlíšenie 2 mikrometre a rozmerovú presnosť ±10 µm, čo z neho robí ideálnu voľbu pre výskumné zariadenia a aplikácie vyžadujúce extrémnu presnosť a detail.

microArch S240

3D tlačiareň microArch S240 dosahuje rovnováhu medzi presnosťou a produktivitou - s rozlíšením 10 µm a toleranciou ±25 µm je určená na výrobu prototypov aj na malosériovú výrobu funkčných komponentov.

microArch S350

MicroArch S350 ponúka rozlíšenie 25 µm a presnosť ±50 µm, vďaka čomu je vhodný pre väčšie alebo zložitejšie diely, ktoré stále vyžadujú presnosť na mikroúrovni.

microArch D1025

Ponuku dopĺňa systém microArch D1025, ktorý prináša inovatívne duálne rozlíšenie - kombinuje 10µm a 25µm optiku v jednom zariadení. Tento jedinečný prístup umožňuje používateľom tlačiť rôzne časti toho istého modelu s rôznym rozlíšením, čím sa optimalizujú jemné detaily aj rýchlosť zostavovania v rámci jednej tlačovej úlohy.

V celom rade microArch môžu používatelia využívať hrúbky vrstiev od 5 do 50 µm a širokú kompatibilitu materiálov vrátane fotopolymérov, keramiky a biokompatibilných živíc.
Tieto systémy spoločne poskytujú konštruktérom a výrobcom nástroje na posúvanie hraníc miniaturizácie a nové definovanie možností mikro 3D tlače.

Tieto parametre umožňujú vyrábať diely, ktoré nie je možné dosiahnuť bežnými metódami 3D tlače alebo presným obrábaním. Výhodou technológie PµSL je aj vysoký pomer presnosti a času - tlač miniatúrneho senzora alebo mikromechanickej súčiastky trvá rádovo minúty až hodiny, nie dni.

"Mikrotlač 3D predstavuje významný prelom v spôsobe navrhovania a výroby miniatúrnych zariadení. Inžinieri teraz môžu po prvýkrát dosiahnuť mikrometrovú presnosť a kvalitu povrchu porovnateľnú so vstrekovaním - bez obmedzení tradičných nástrojov."

Rob Keogh, vedúci predajného kanála EMEA, Boston MIcro Fabrication

Kedy potrebujete mikro 3D tlač

Presná mikro tlač BMF sa používa predovšetkým tam, kde sú kritické milimetrové a mikrónové tolerancie:

• Zdravotníctvo a biomedicínsky sektor: mikroimplantáty, laboratórne čipy, mikrofluidické systémy.
• Elektronika a senzory: minikonektory, nosiče čipov, diely pre optické senzory.
• Mikromechanika a výskum: komponenty pre hodiny, robotické systémy, vzdelávacie aplikácie.

V porovnaní s konvenčnými technológiami, ktoré dosahujú vrstvy 50 - 100 µm, ponúka 3D tlač BMF viac ako 20x vyššiu presnosť, ako aj lepšiu izotropiu materiálu. To umožňuje tlačiť funkčné mikrosúčiastky, ktoré sú nielen presné, ale aj mechanicky stabilné.

Záver

Mikropresná 3D tlač prináša do priemyslu to, čo sa ešte pred niekoľkými rokmi zdalo ako sci-fi - schopnosť vyrábať funkčné komponenty veľkosti ryžového zrnka s presnosťou, ktorú predtým zvládala len mikrolitografia.
Vďaka 3D tlačiarňam BMF microArch môže byť takáto presnosť dostupná vývojárom, laboratóriám a výrobným spoločnostiam, ktoré chcú inovovať v mikrorozmeroch.