原標題:LLNL研究人員使用定製油墨成功3D打印高性能元件

加利福尼亞州,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的一個研究小組,最近實現3D打印光學領域的新突破,從事光學項目的科學家和工程師開發出一種新的3D打印技術,該技術利用特製的墨水,從定製打印機中提取出來。成功實現了3D打印具有高級光學特性的小型測試件,與許多市售玻璃產品相媲美,現已爲新的3D打印過程申請了專利。

LLNL研究小組實現3D打印光學領域的新突破

過去,嘗試過許多3D打印光學技術,例如FraunhoferIOF和Micron3DP,通常使用玻璃絲和先進的SLA工藝。LLNL的研究人員率先提出使用定製3D打印油墨來改進玻璃FDM製造沉積技術。印刷光學的困難在於玻璃的折射率對其熱敏感。爲了解決這個問題,研究人員選擇以糊狀形式存放特殊LLNL開發的材料,然後加熱整個印刷品以形成成品。這意味着玻璃能夠保持均勻的折射率,從而消除了可能導致光學功能下降的任何光學畸變。

定製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。從而進行微調,以便印刷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,您仍然可以在散裝材料中看到印刷過程的證據,這種方法能夠獲得光學所需的指數均勻性,現在可以採取這些組件並做一些有趣的事情。”

打印測試件

最初打印的測試件很小,但現在該技術已被證實,許多可能的應用程序可用於測試。可以用幾何結構和組成變化來製造光學器件,這是使用更傳統的製造方法無法實現的。例如,3D打印技術可以用來製造可以拋光的折射率漸變的透鏡,這將取代用於傳統曲面透鏡的更昂貴的拋光技術。Dylla-Spears說:“增材製造爲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。“它開闢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。

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