最近,一些关于使用3D打印/增材制造技术制造微米大小的部件的报道浮出水面。其中一家公司位于以色列。现在,一家来自波士顿的公司,波士顿微制造(BMF)已经推出微型3D打印机。我采访了BMF首席执行官John Kawola,讨论了这一趋势。他在面试期间遵循的一些关键点。
Kawola说:“当谈到增材制造时,下一个创新前沿不是很大,而是高精度、小零件。”“随着增材制造和小型化之间的界限开始消失,我们看到了主要趋势的融合。毫无疑问,随着零部件越来越小,增材制造开始失去吸引力。精度和准确性方面的挑战阻碍了工程师和制造商开发小而高分辨率部件的创新。”但随着研究人员解决了这些挑战,情况开始发生变化。
采用3-D印刷技术的思路和将其换向小,高分辨率,高精度,高精度部件开始于麻省理工学院。Mitch Fang教授已经使用了大约10年的麻省理工学院,并一直在使用数字光投影(DLP)技术和高精度光学。他弄清楚了一种推出3D打印的方法,至少今天,超出了其他DLP技术的水平。三年前他创立了BMF。第一个单位于2019年向客户提供给客户。该领域主要有40个系统,主要是在亚洲。
- 微3D打印的机会很大。市场包括珠宝,小型医疗装置,电气连接器,医疗装置过滤和微液。需要非常高精度的物品。制造工艺以使这些部件是加工或模制的,通常比标准注射模具更昂贵。许多医疗部件是注塑成型的,但模具往往是昂贵的,大约250,000或以上。
-使用3D打印,如果你可以节省模具成本和时间,这是一个潜在的巨大好处。但是对于非常小的部分,有两件事正在发生。一个是非常高的精度,非常昂贵,在这个市场上模具的价格超过25万美元,这改变了数学。第二,最后部分对材料的贡献很小,因为这个部分很小。卡沃拉说:“即使在材料和注塑材料成本上有很大的不同,但对于小零件来说,影响要小得多。”
BMF提供了7种自己的材料,但该公司是开放平台。该公司正在与材料开发商DASF和DSM等公司合作。开发的材料可以在BMF的新型microArch 3D打印机上工作。其他材料也可以在打印机上工作。
大多数DLP系统都是“自下而上”运行的。microArch是自上而下操作的。光源在顶部。但在光源和树脂之间是一个高精度光学系统,提供高分辨率。然后,XYZ舞台运动是精确的。光学和运动的结合,再加上软件和材料,使得microArch能够提供两微米的分辨率。这意味着你可以获得10到20微米的精度。卡罗拉说:“你可以在任何地方做直径在30到50微米的非常精确的孔。”“所以这通常超出了当今最好的聚合物体系的能力。
-其他公司也提供类似的技术,比如纳米3D打印:有一家德国公司叫纳米奋斗,使用的是一种叫做双光子光刻的工艺。
市场:一个是连接器,价值约为800亿美元。然后,存在医疗器械市场,其尺寸相似,对于内窥镜的机器人手术或尖端的终末效应。而且,电子和传感器的高精度光学器件。这可能会评估为小部分的20亿美元机会。微型流体或芯片上的实验室 - 今天不是一个巨大的市场,大概约为三到40亿美元的市场。但是有3D印刷 - 这可能是他们将来制造那些的重要方法,因为今天的微流体筹码是一个挑战。如果您接受这些市场并考虑其中5%的股份是成功的,那么微3D印刷部件的机会在500万美元的范围内。
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