更大的激光功率可以更快地生产12个数量级的超精密聚合物零件

高功率激光器、优化的光路、专利自适应分辨率技术以及激光扫描的智能算法，使位于维也纳的高科技公司UpNano能够生产前所未有的高分辨率三维打印。

“具有纳米和微米分辨率的零件现在可以印刷12个数量级--这是以前从未实现过的。这是由TU Wien公司的一个分支机构UpNano完成的，它开发了一种高端的双光子聚合（2PP）三维打印系统，可以生产体积在100到1012立方微米之间的聚合物部件。同时，这台打印机还具有纳米级和微米级的分辨率。” 该公司在一份声明中说。

最近，该公司展示了这一非凡的能力，在30到540分钟内印刷了四个尺寸从200微米到4厘米的埃菲尔铁塔模型，完美地再现了所有的微小结构。有了这一点，2pp3-D打印就可以应用于研发和工业领域，而这似乎是迄今为止不可能实现的。

据该公司称，目前2PP 3D打印的超精密生产技术只能在非常有限的规模范围内进行优化。此外，厘米范围（中等范围）的生产需要非常长的时间，因此对于工业中的定量生产没有吸引力。UpNano现在展示了一个看似不可能的东西：他们的NanoOne打印系统可以生产纳米和微米分辨率的高精度样本，尺寸范围从厘米到微米，并且几分钟就可以了。

光子与能量

“我们为我们的3-D打印系统开发了一种创新的自适应分辨率技术并获得了专利，”UpNano技术主管兼联合创始人Peter Gruber解释道。

他补充说: “通过优化光路和智能算法，我们可以利用1瓦的全激光功率，这是同类系统的几倍。”

这种强大的激光能够为高速打印提供足够的能量，特别是在自适应分辨率模式下。事实上，与其他使用较弱激光的系统相比，这是一个显著的优势，因此在吞吐量方面受到限制。

UpNano 的首席执行官 Bernhard Küenburg 补充说: “这项创新的好处在中间区域最为显著。NanoOne 系统比其他系统提供了更快的生产时间。加上我们专利的自适应分辨率技术，你最终可以在短的生产周期内用千分尺分辨率打印厘米大的物体。”

这种算法允许激光光斑按照打印样品的规格扩大到10倍。一个简单的物镜改变(有不同的可用物镜，从4倍的放大率到100倍)就可以在纳米尺度上生产微量级的零件。

由于特定的光路，优化的扫描算法和专有的自适应分辨率技术，这也比其他系统快得多。事实上，这种纳米机器人能够制造体积在12个数量级的物体。千分尺范围的尺寸和厘米尺度的尺寸一样可能，同时保持超高分辨率。并且在尽可能短的时间内完成这一切。

由于该系统具有高度的通用性，在引进之后立即引起了研发和工业界的极大兴趣。它在医学和研究中的一个应用实例是生产具有严格公差和明确特征的微型针头，如尖头、套管或储液罐。

微机械功能部件反映了UpNano技术另一个有趣的应用领域。基准测试的一个例子是一个高度为6毫米的功能弹簧，它用不到6分钟的时间打印出来，或包含可移动元件的双组件零件，用一次性的打印工作打印出来，用于医疗技术应用。几平方厘米大小，孔径小于一位数微米，可以在小时内打印出来。

过滤器是展示纳米尺度范围的众多例子中的第三个。几个平方厘米大小，孔径小于一位数微米，可以在几个小时内打印出来。

Küenburg解释道: “这种过滤器对所有孔隙的100% 都有精确的孔径。”因此，孔隙大小的变化和过滤结果不令人满意一样有着悠久的历史。通过这种方式，UpNano 的 NanoOne 为过滤和分离过程提供了一个新的视野——这个视野体现了该公司的创新能力。