3D打印玻璃透光率99.4% 光学产业将变革

    前一段时间，连续深度报道了速度提供100倍的高速3D打印机，引起众多读者共鸣“3D打印的风口就要来了吗？”现在再次在3D打印材料上曝光重大创新的技术应用“玻璃光学3D打印”。

相信很多人都知道，高级的光学玻璃，例如相机中的镜头，一般都被日本等国家垄断，中国无法生产出高质量的光学产品。有网友爆料现在已经可以使用3D打印的方法，对玻璃等光学制品进行制造了，这对于光学产业来说，简直是一个大地震——要知道，现在一个好的光学元件，价格要十几万元甚至几十万元。

　　3D打印的玻璃

　　这个技术是由爱特蒙特光学进行应用，它是世界上最大的光学器件供应商，率先在中国提供3D打印的光学元件。3D打印光学玻璃的技术，来自一个叫LUX的公司，它使用自己拥有专利的3D打印技术，结合自己研发的高分子聚合物3D打印材料。LUX位于荷兰，由SETVentures,MunichVenturePartners,TurnstoneCapital,FilsaCapitalandMidtop等几个风险投资机构进行支持，具体投资金额未知。

　　展出中的3D打印的玻璃

什么是3D打印光学器件?

　　3D打印结合了塑料光学元件的优势，光学器件在紫外线的照射下，一滴一滴被打印出来。3D打印不需要很贵的模具，大量的治具或者后期处理。因为没有传统的设计和制造工艺限制，这独特的加工过程大大提高了光学器件在生产速度和灵活。它有以前做不到的设计上的自由，它不需要是球面的，甚至不需要是旋转对称的光学元件。这种意义，对于光学领域来说，就像鸟儿飞出了笼子，可以随意翱翔一样。

　　有什么优势?

　　1.设计自由–可定制的形状,非对称设计,自由变形。

　　2.短交期,快速成型和同样设计上的可迭代性。

　　3.无最小起订量:想打印多少打多少

　　4.无需开始的模具投资

　　5.不确定哪个设计更好?一次全打出来!

　　6.质量轻

　　玻璃光学3D打印机使用最常见的CAD文件，IGES更好，但是也接受STL和STEP文件。最大尺寸可以是380x200mm(14.960”x7.874”)；最大厚度20mm(0.787”)。波长为587.6nm的时候折射率是1.53，牛逼啊！

设计上的限制

　　3D光学打印作为技术平台仍然在发展,目前还不是非常完善。

　　一个表面必须是平的

　　不能有悬臂和中空结构

　　最大尺寸380x200mm(14.960”x7.874”);20mm(0.787”)最大厚度

　　如果太高了直墙会成为个问题;只有超过80°的才可以被打印

　　公差多少?

　　由于打印过程的性质,公差取决于设计上的尺寸和复杂程度,但是绝大多数小于100μm。

　　适用于多少波长的光线?

　　1mm的打印材料透过率是99.4%，420nm至780nm的可见光波段99.4%透过率，此外的波段透过率衰减明显。为了增加元件的使用寿命,请避免紫外和红外光的照射。

　　使用寿命

　　保证一年,然而,一般的环境下至少可以使用5年.为增加寿命,防止元件被紫外和红外光照射,过热,储藏在寒冷干燥的环境中。

　　和传统的开模塑料元件比

　　材料性质与传统塑料元件非常相似，看上去有点发黄，稍微有点朦胧感。没有治具费用，每次打印的都可以不一样。

　　可以镀膜吗?

　　还没发展到可以镀膜。

　如何清洁？

　　压缩空气，水,其实一切温和的手段都可以。材料是高分子聚合物，可溶于酒精，所以不能用酒精清洁。

　　放置温度范围是?

　　-20°C到+60°C都没有问题.超过+60°C会引起改变颜色，变形和融化。低于-20摄氏度表面会断裂。

　　3D打印发展迅猛，但光学行业是一个高精密行业，一般来说，使用传统抛光技术制造的透镜，面型规格为纳米级别，现在的3D打印技术很难制造出同等精度的透镜。LUX现在提供的也仅仅是光学导光管，透镜阵列等照明应用光学产品，因为照明应用比起成像应用要求的精度要低很多。光学行业突飞猛进，今天的技术很快就会成为过去。3D打印是未来的趋势，相信不久的将来会出现更高精度更快速的打印技术，适用范围更广的材料。说不定将来啥时候就可以3D打印一部太空望远镜，观测宇宙了。