【中玻網(wǎng)】前一段時(shí)間，連續(xù)高層度報(bào)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(lái)了嗎？”現(xiàn)在再次在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，高等的光學(xué)玻璃，例如相機(jī)中的鏡頭，一般都被日本等國(guó)家壟斷，中國(guó)無(wú)法生產(chǎn)出高質(zhì)量的光學(xué)產(chǎn)品。有網(wǎng)友爆料現(xiàn)在已經(jīng)可以使用3D打印的方法，對(duì)玻璃等光學(xué)制品進(jìn)行制造了，這對(duì)于光學(xué)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直是一個(gè)大地震——要知道，現(xiàn)在一個(gè)好的光學(xué)元件，價(jià)格要十幾萬(wàn)元甚至幾十萬(wàn)元。
　　
　　3D打印的玻璃
　　
　　這個(gè)技術(shù)是由愛特蒙特光學(xué)進(jìn)行應(yīng)用，它是世界上非常大的光學(xué)器件供應(yīng)商，率先在中國(guó)提供3D打印的光學(xué)元件。3D打印光學(xué)玻璃的技術(shù)，來(lái)自一個(gè)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，南較熊不能在此提供）。LUX位于荷蘭，由SET Ventures,Munich Venture Partners,Turnstone Capital,Filsa Capitaland Midtop等幾個(gè)風(fēng)險(xiǎn)投入資金機(jī)構(gòu)進(jìn)行支持，具體投入資金金額未知。

　　
　　展出中的3D打印的玻璃

　　什么是3D打印光學(xué)器件?
　　
　　3D打印結(jié)合了塑料光學(xué)元件的優(yōu)勢(shì)，光學(xué)器件在紫外線的照射下，一滴一滴被打印出來(lái)。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(jì)和制造工藝限制，這獨(dú)特的加工過(guò)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(jì)上的自由，它不需要是球面的，甚至不需要是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的光學(xué)元件。這種意義，對(duì)于光學(xué)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，就像鳥兒飛出了籠子，可以隨意翱翔一樣。
　　
　　有什么優(yōu)勢(shì)?
　　
　　1.設(shè)計(jì)自由–可定制的形狀,非對(duì)稱設(shè)計(jì),自由變形。
　　
　　2.短交期,快速成型和同樣設(shè)計(jì)上的可迭代性。
　　
　　3.無(wú)較小起訂量:想打印多少打多少
　　
　　4.無(wú)需開始的模具投入資金
　　
　　5.不確定哪個(gè)設(shè)計(jì)更好?一次全打出來(lái)!
　　
　　6.質(zhì)量輕
　　
　　玻璃光學(xué)3D打印機(jī)使用較常見的CAD文件，IGES更好，但是也接受STL和STEP文件。非常大尺寸可以是380x200mm(14.960”x7.874”)；非常大厚度20mm(0.787”)。波長(zhǎng)為587.6nm的時(shí)候折射率是1.53，牛逼啊！
　　
　　設(shè)計(jì)上的限制
　　
　　3D光學(xué)打印作為技術(shù)平臺(tái)仍然在發(fā)展,目前還不是非常完善。
　　
　　一個(gè)表面必須是平的
　　
　　不能有懸臂和中空結(jié)構(gòu)
　　
　　非常大尺寸380x200mm(14.960”x7.874”);20mm(0.787”)非常大厚度
　　
　　如果太高了直墻會(huì)成為個(gè)問(wèn)題;只有超過(guò)80°的才可以被打印
　　
　　公差多少?
　　
　　由于打印過(guò)程的性質(zhì),公差取決于設(shè)計(jì)上的尺寸和復(fù)雜程度,但是絕大多數(shù)小于100μm。
　　
　　適用于多少波長(zhǎng)的光線?
　　
　　1mm的打印材料透過(guò)率是99.4%，420nm至780nm的可見光波段99.4%透過(guò)率，此外的波段透過(guò)率衰減明顯。為了增加元件的使用壽命,請(qǐng)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(guò)熱,儲(chǔ)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(wèn)題.超過(guò)+60°C會(huì)引起改變顏色，變形和融化。低于-20攝氏度表面會(huì)斷裂。
　　
　　3D打印發(fā)展迅猛，但光學(xué)行業(yè)是一個(gè)高準(zhǔn)確行業(yè)，一般來(lái)說(shuō)，使用傳統(tǒng)拋光技術(shù)制造的透鏡，面型規(guī)格為納米級(jí)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(huì)成為過(guò)去。在筆者看來(lái)，3D打印是未來(lái)的趨勢(shì)，相信不久的將來(lái)會(huì)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。說(shuō)不定將來(lái)啥時(shí)候就可以3D打印一部太空望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)目前市場(chǎng)了。