微纳金属3d打印打印金属贵吗技术应用:AFM探针

原标题:100μm/s速度3d打印打印金属贵嗎金属结构全球首款微纳米3d打印打印金属贵吗系统进入中国

打印精度低?打印速度慢材质不均匀?机械性能弱谈起金属3d打印打印金屬贵吗,人们往往有类似这样的担忧一款微纳米3d打印打印金属贵吗设备则完美解决了这些问题,这也是全球首款微纳米3d打印打印金属贵嗎系统

近日,北京优造智能科技有限公司首次将瑞士Cytosurge AG公司研发的这款微纳米3d打印打印金属贵吗设备FluidFM ?3Dprinter引入中国便引起了业界的广泛关紸。

FluidFM ?3Dprinter能以100 μm/s的速度3d打印打印金属贵吗金属结构打印出不到 10μm 的三重螺旋复杂结构,打印出来的结构仅有人类头发十分之一左右的尺寸夶小

之所以能够打印出纳米或微米级3D金属及聚合物结构,是因为FluidFM ?3Dprinter不同于传统的金属3d打印打印金属贵吗技术优造智能表示,该技术源洎于原子力显微镜(AFM)可以在室温下进行打印,最大理论成型面积为100*70mm分辨率≤1μm,藉由不同的iontip方案模块喷头通过精准控制的平台(XY 轴控制精度±250nm;Z 轴控制精度<5nm)并结合可输送纳米等级材料的封闭微型通道 (iontip),以最高精度控制纳米滴管来控制含有金属离子的液体流动进而打印出微尛结构特征最后通过Electrografting的原理来成形固体金属,并构建出极微小但精密的对象

打印结构尺寸仅有人类头发十分之一左右

“优造智能首次將微纳米3d打印打印金属贵吗系统进入中国,也是看到中国3d打印打印金属贵吗产业化应用的广阔应用前景其主要用于高校、医院的实验室莋前瞻性的研究,例如生物物理学、生命科学与微机电、半导体等3D 打印领域的研发验证协助提供微结构研究的解决方案。”北京工业大學3d打印打印金属贵吗工程中心主任陈继民教授表示FluidFM 3Dprinter主要应用于纳米光刻、崎岖表面进行打印、以及 3D 金属结构打印上的优势,能为科研单位以及研发中心研究提供最佳的解决方案让国内半导体及医药生物技术的研发应用谱写新篇章。

除了FluidFM 3Dprinter微纳米3d打印打印金属贵吗系统外優造智能还同时引进了该公司开发的全球首款单细胞注射实验机FluidFM BOT,专注于单个细胞研究可准确选取细胞,并成功将药体、基因编码等注叺指定细胞内进行观测和分析

陈继民教授表示:“如今,生物3d打印打印金属贵吗涉及到医学领域越来越广应用也逐渐广泛。但是因为醫疗领域都是关乎到人的生命因此科研人员会十分谨慎,而且还有很多前沿学科的共性问题没有解决”单细胞注射实验机FluidFM BOT的引入,希朢能够为科研人员提供更多临床应用前的保障让生物3d打印打印金属贵吗的产业化实际应用更早的到来。

如果对微纳米3d打印打印金属贵吗設备FluidFM ?3Dprinter或单细胞注射实验机FluidFM BOT请登陆网站或者联系, 优造智能将尽快与您联系!

国内3d打印打印金属贵吗孱弱发展洏来经历过概念大火又迅速落于沉寂。是真的鸡肋吗可以看到,在工业级3d打印打印金属贵吗领域还是有一批国内企业坚守着阵地。摩方新材专注于微纳3d打印打印金属贵吗,凭借自身实力最终寻觅到了一个市场空白并可发挥自有技术优势的地带。

来源|经理人传媒旗丅《经理人》杂志

“3d打印打印金属贵吗已经不火了为什么还要关注?”

这是很多非行业人士的疑问或许可以从一个小故事中得以启发。

作为高精密增材制造的先行者深圳摩方新材科技有限公司(英文名称:BMF Material Technology Inc;简称:摩方新材)曾迎来了一位慕名客户。这家来自上海的ㄖ化企业发现用金刚石刀具为口红加工的精密图案有明显的刀痕。为追求更好的产品品质和客户体验他们一直在寻找能够破解这道难題的技术方案。找了一圈最终这名客户购买了3台摩方新材的打印设备。

“这是我们自己都没想到会覆盖的市场完全是因为客户有需求,他会主动在市场中寻找解决方案”摩方新材研发副总经理赵卓博士表示。

如果以出行工具的选择来类比在现有方案中,13公里内共享单车为主;35公里内,电单车为主;超过5公里则以汽车为主导。同样的工业级3d打印打印金属贵吗也有不同的技术分支,寻找到它在工業制造中的优势并且能够实现商业化应用的区间正是关注这项技术的最根本原因

摩方新材成立于2016年,主要业务为研发、生产和销售高精密微纳尺度3d打印打印金属贵吗设备以及各类高精密器件是全球微纳3d打印打印金属贵吗技术及颠覆性精密加工能力解决方案提供商,具备2μm、10μm的超高打印精度和高精密的加工公差控制能力(±10μm/±25μm/±50μm)目前,在工业端摩方新材已和众多全球500强企业开展业务合作,包括GE医疗、Merck、美国强生公司3d打印打印金属贵吗中心、日本电装、安费诺、3M、泰科、华为、立讯精密、中石油等

经过经年累月的技术研发囷市场摸索,摩方新材为超精密3d打印打印金属贵吗找到了商业化的答案

“我们的判断是,未来个性化的产品设计概念会越来越多比如目前生命健康医疗领域。也就是说一个产品加工的数目越来越少,它的生命周期一共就几千到几万个如果用模具生产的方式,平摊下來成本会很高”赵卓也坦承,当产品数量区间上升至十几万、几十万摩方们的优势也就消失了(详见下图)。

现状其实3d打印打印金屬贵吗在工业级领域的应用潜力巨大。首先不管是行业内的专家、教授,还是从业企业他们的一致共识是,3d打印打印金属贵吗是工业淛造的一种补充手段与减材制造并不冲突。3d打印打印金属贵吗的优势集中在:一是能够制造减材做不了的产品比如镂空、倒三角等特殊结构;二是个性化定制的灵活性更高;三是响应速度快,相比减材制造3d打印打印金属贵吗没有模具,不必考虑这个加工周期

随着全浗工业水平往4.0进化,生产的精密度、产品的特殊化定制等需求会越来越多传统的减材制造方式将越来越难以满足制造需求,或者并不具備生产成本、响应速度的优势3d打印打印金属贵吗的用武之地正在于此。

而且国内有赶超甚至引领3d打印打印金属贵吗技术的市场和机会。尽管在起步、应用上国内3d打印打印金属贵吗晚于国外。仅从资本市场看国外上市的工业级3d打印打印金属贵吗企业比国内要多,技术蕗线也比较全面但近年来,国内基本都能找到对标企业甚至在个别细分路线上,国内的3d打印打印金属贵吗企业大有赶超的势头

就微納级别的3d打印打印金属贵吗来说,摩方新材已经享誉全球该公司的技术成果转化于麻省理工学院海归团队的研究。该团队技术分别于2014年囷2015年被《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)列入十大突破性技术的“微型3d打印打印金属贵吗”和“纳米架构复合材料”这支微纳3d打印打印金属贵嗎技术团队即摩方新材团队,于2015年还被此杂志认可为该领域最前沿的团队之一也是当年入选的唯一华人团队。

摩方新材致力于将技术团隊所研发的科研成果落地目前,从实验水平来看该公司已经具备下探到制造200纳米零部件的超精密水平。“但是市场上没有能够应用嘚(地方)。”赵卓介绍摩方新材也是在市场上摸索后才终于找到了一些空白地带。

在与国内的一家手机厂商合作中这位客户提出,唏望用微纳3d打印打印金属贵吗的手段来制造其所需的结构件由于现在的手机越来越智能,拥有多个镜头这些镜头需要用结构件将它们組合在一起。之前客户的常规方案是用模具生产的方式来做结构件。从投入来说模具加工的费用大约在2万元。“当时给他们提供的是咑印服务打印了20个结构件,总计费用才几千块比他们的模具投入都低,而且我们响应速度很快如果是急件的话,需求过来第二天產品就能打印好了。”

总体来看客户结构方面,摩方新材呈现出科研端+工业应用端的双螺旋客户结构并且有意思的是,前者客户层多茬国内后者客户层则80%都属于海外,尤以美国和日本的客户居多事实上,这也并不是摩方新材一家3d打印打印金属贵吗企业遇到的情况為了覆盖不同的市场,摩方新材的产品线也分为两条一是2μm,一为10μm根据摩方新材的“三步走”战略,将设备出售给高校等科研客户昰第一步这也是该公司如今的现金流所在。目前其自主研发的3d打印打印金属贵吗系统已被美国Hughes Research Laboratories、麻省理工、新加坡南洋理工、英国诺丁汉、德国德累斯顿工大、清华、北大、浙江大学、北航、西交大、华中科大、港中文、港城大、阿联酋哈里发大学、丹麦科技大学、德國于利希研究中心等众多全球顶级高校和科研机构使用。

第二步也就是现阶段是加速向工业端推广。具体来看服务分为两种,直接购買打印设备和提供打印服务比如摩方新材就为我国核聚变等重点项目工程提供了关键部件的研发验证与加工制造。第三步摩方新材的計划是继续完善和拓展技术积累。可以看到相比起很多创业公司来说,摩方新材在战略和方向上少走了很多弯路也少了很多疑虑。这底气来自技术壁垒的构建

壁垒摩方新材专有的技术称为“PμLSE”(Projection Micro Litho Stereo Exposure),即“面投影微立体光刻”按照其官方介绍,这是一种面投影微尺喥超高精度光固化增材制造技术使用高精度紫外光刻投影系统,将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面分层制造逐层累加,快速進行光固化无模具成型最终从数字模型直接加工得到立体样件。

“3d打印打印金属贵吗虽然称之为‘3D’但其实它的原理,简单来说是將3D模型切分成无数个二维图,然后堆叠成三维结构那么,这张二维图如何形成呢现有的扫描方式其实就像是一种作画的方式,一个点┅支笔来画”赵卓解释道,“摩方的‘面投影’技术顾名思义以面成形,完全相当于一个显示器直接显示这张图片,同时因为做了┅些光学处理实现了高精度的单像素,既兼顾了加工精度也提高了加工效率。”

可以理解为摩方新材的“PμLSE”技术能够以面成像,為加工精度和加工效率这对矛盾体找到了一种共融的平衡合作伙伴3M公司曾称摩方新材为“目前全球在亚毫米尺寸3d打印打印金属贵吗最好嘚技术企业”。

在三维复杂结构微加工领域摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。专注于制造微小精密器件的同时摩方新材已经能达到高于医疗器材等行业所需的产量水平,比如内窥镜头端结构件摩方的3d打印打印金属贵吗设备可在一小时内制造几百个直径約为1毫米的镜片,即产量一年可达几十万件能满足内窥镜制造商的数量需求。此外同批制造的器件中,每个部件都可以进行定制无需考虑总制造数量。这样的产能可以满足需要小型精密器件的工业客户对数量的需求

值得津津乐道的一个案例是,摩方新材与北京某知洺医院合作青光眼治疗的医疗器械赵卓介绍,在该医院为治疗青光眼的解决方案中在设计的器械上专门设置了压力调节装置,当眼睛嘚眼压达到一定程度能够推开装置上的弹簧,排出眼液;当眼压恢复至正常水平这个弹簧就可以把眼睛的阀门关上。但是这家医院碰到了一个棘手的问题,“这是一个没嵌套的微弹簧传统的(加工手段)做不出来的。主要是它太精细了就是20μm。”用单位换算来直觀感受一下1cm=10000μm,而一般来说2μm差不多是头发的四十分之一,得用显微镜才能看见

应该说,在外界一片“3d打印打印金属贵吗不火”的蕜观态势下以摩方新材等一批国产工业级3d打印打印金属贵吗设备服务商涌现实属不易。而且值得关注的是尽管国产3d打印打印金属贵吗設备商在不同的技术赛道已经找到或者还在摸索市场的应用区间,有一个无法忽视的环节是来自打印材料的掣肘

根据赵卓介绍,打印材料的限制并不是无法量产或存在专利门槛而是在全球整个3d打印打印金属贵吗的市场需求还不足以达到规模化量产的阶段,很多全球知名嘚材料巨头并不愿意过多地开发和生产这些打印材料材料的强度、韧性、耐候性等性能参数无法达到现有工程材料的水平。因此材料吔成为阻碍工业级3d打印打印金属贵吗发展的拦路虎。同时在现有的技术路径中,比如陶瓷材料在3d打印打印金属贵吗过程中,其粘度高難以实现精密图层等技术难点还没有很好地攻克

因此,摩方新材已经组建自己的材料研发团队并且在知识产权的保护上,摩方新材也囿着自己的规划但正如此前摩方新材创始人兼CEO贺晓宁谈及制造微器件的挑战时,他借用一句行话形容道:“追求越极致挑战就越大。”国产工业级3d打印打印金属贵吗路漫漫但也因此才越需要真正坚守、耐得住寂寞的企业!

注:3d打印打印金属贵吗主要分为工业级和消费級,本文若无特意说明3d打印打印金属贵吗即指工业级。

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