南極熊爆料：3D打印玻璃透光率99.4%,，光學(xué)產(chǎn)業(yè)將被變革

△光學(xué)玻璃3D打印機(jī)

前一段時間,，連續(xù)深度報道了速度提供100倍的高速3D打印機(jī),，引起眾多讀者共鳴“3D打印的風(fēng)口就要來了嗎,？”現(xiàn)在南極熊再次在3D打印材料上曝光重大創(chuàng)新的技術(shù)應(yīng)用“玻璃光學(xué)3D打印”。相信很多人都知道,，高級的光學(xué)玻璃,，例如相機(jī)中的鏡頭，一般都被日本等國家壟斷,，中國無法生產(chǎn)出高質(zhì)量的光學(xué)產(chǎn)品,。網(wǎng)友王振鵬向南極熊3D打印網(wǎng)爆料（南極熊歡迎大家投稿[email protected]，特別是3D打印技術(shù)發(fā)明方面）,，現(xiàn)在已經(jīng)可以使用3D打印的方法,，對玻璃等光學(xué)制品進(jìn)行制造了，這對于光學(xué)產(chǎn)業(yè)來說,，簡直是一個大地震——要知道,，現(xiàn)在一個好的光學(xué)元件，價格要十幾萬元甚至幾十萬元,。

△3D打印的玻璃

這個技術(shù)是由愛特蒙特光學(xué)進(jìn)行應(yīng)用，它是世界上最大的光學(xué)器件供應(yīng)商,，率先在中國提供3D打印的光學(xué)元件,。3D打印光學(xué)玻璃的技術(shù)，來自一個叫LUX的公司,，它使用自己擁有專利的3D打印技術(shù),，結(jié)合自己研發(fā)的高分子聚合物3D打印材料（具體名字和化學(xué)式,，由于商業(yè)保密，南極熊不能在此提供）,。LUX位于荷蘭,，由SET Ventures, Munich Venture Partners, Turnstone Capital, Filsa Capital and Midtop等幾個風(fēng)險投資機(jī)構(gòu)進(jìn)行支持，具體投資金額未知,。

△展出中的3D打印的玻璃

什么是3D打印光學(xué)器件?
南極熊獲得的技術(shù)消息是,，3D 打印 結(jié)合了塑料光學(xué)元件的優(yōu)勢，光學(xué)器件在紫外線的照射下,，一滴一滴被打印出來,。3D打印不需要很貴的模具，大量的治具或者后期處理,。 因?yàn)闆]有傳統(tǒng)的設(shè)計和制造工藝限制,，這獨(dú)特的加工過程大大提高了光學(xué)器件在生產(chǎn)速度和靈活。它有以前做不到的設(shè)計上的自由,，它不需要是球面的,，甚至不需要是旋轉(zhuǎn)對稱的光學(xué)元件。這種意義,，對于光學(xué)領(lǐng)域來說,，就像鳥兒飛出了籠子，可以隨意翱翔一樣,。
有什么優(yōu)勢?

• 設(shè)計自由 – 可定制的形狀, 非對稱設(shè)計, 自由變形,。
• 短交期, 快速成型和同樣設(shè)計上的可迭代性。
• 無最小起訂量: 想打印多少打多少
• 無需開始的模具投資
• 不確定哪個設(shè)計更好? 一次全打出來!
• 質(zhì)量輕
  

玻璃光學(xué)3D打印機(jī)使用最常見的CAD文件,，IGES 更好,，但是也接受 STL 和 STEP 文件。最大尺寸可以是 380 x 200 mm (14.960”x 7.874”),；最大厚度 20 mm (0.787”),。波長為587.6 nm 的時候折射率是 1.53 ，牛逼�,�,！
設(shè)計上的限制
3D 光學(xué)打印作為技術(shù)平臺仍然在發(fā)展, 目前還不是非常完善。

• 一個表面必須是平的
• 不能有懸臂和中空結(jié)構(gòu)
• 最大尺寸 380 x 200 mm (14.960”x 7.874”) ; 20 mm (0.787”)  最大厚度
• 如果太高了直墻會成為個問題; 只有超過80°的才可以被打印
  

公差多少?
由于打印過程的性質(zhì), 公差取決于設(shè)計上的尺寸和復(fù)雜程度, 但是絕大多數(shù)小于100 μm,。

適用于多少波長的光線?
1mm的打印材料透過率是99.4% ,，420 nm 至 780 nm的可見光波段99.4%透過率，此外的波段透過率衰減明顯,。為了增加元件的使用壽命, 請避免紫外和紅外光的照射,。

使用壽命
保證一年, 然而, 一般的環(huán)境下至少可以使用5年.  為增加壽命,防止元件被紫外和紅外光照射, 過熱, 儲藏在寒冷干燥的環(huán)境中,。

和傳統(tǒng)的開模塑料元件比
材料性質(zhì)與傳統(tǒng)塑料元件非常相似，看上去有點(diǎn)發(fā)黃,，稍微有點(diǎn)朦朧感,。沒有治具費(fèi)用，每次打印的都可以不一樣,。

可以鍍膜嗎?
還沒發(fā)展到可以鍍膜,。

如何清潔？
壓縮空氣,，水, 其實(shí)一切溫和的手段都可以,。 材料是高分子聚合物，可溶于酒精,，所以不能用酒精清潔,。

放置溫度范圍是?
-20°C 到+60°C 都沒有問題.  超過 +60°C 會引起改變顏色， 變形和融化,。 低于-20攝氏度表面會斷裂,。

3D打印發(fā)展迅猛，但光學(xué)行業(yè)是一個高精密行業(yè),，一般來說,，使用傳統(tǒng)拋光技術(shù)制造的透鏡，面型規(guī)格為納米級別,，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)很難制造出同等精度的透鏡,。LUX現(xiàn)在提供的也僅僅是光學(xué)導(dǎo)光管，透鏡陣列等照明應(yīng)用光學(xué)產(chǎn)品,，因?yàn)檎彰鲬?yīng)用比起成像應(yīng)用要求的精度要低很多,。光學(xué)行業(yè)突飛猛進(jìn)，今天的技術(shù)很快就會成為過去,。在南極熊3D打印網(wǎng)看來,，3D打印是未來的趨勢，相信不久的將來會出現(xiàn)更高精度更快速的打印技術(shù),，適用范圍更廣的材料,。南極熊旗下的3D打印應(yīng)用平臺熊玩意www.xiongwanyi.com也準(zhǔn)備上線3D打印光學(xué)元件的技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品。說不定將來啥時候就可以3D打印一部太空望遠(yuǎn)鏡,，觀測宇宙了,。
需要3D打印光學(xué)玻璃的讀者，可以聯(lián)系愛特蒙特光學(xué)（深圳）,，或者直接聯(lián)系南極熊微信公眾號 dddyin,。