Nanoscribe e i suoi master polimerici per micro-utensili

Nanoscribe utilizza piccoli maestri polimerici stampati in 3D per la produzione seriale di microcomponenti

La tedesca Nanoscribe, azienda specializzata nella stampa 3D nano, micro e meso-scala, ha combinato la sua Photonic Professional GT, la “stampante 3D a massima risoluzione del mondo” per la fabbricazione di minuscole componenti in plastica, con tecnologie di produzione seriale convenzionali.

La recente conferenza stampa 3D di quest’anno avrebbe potuto introdurre una serie di sistemi di stampa 3D su larga scala, ma una delle novità più interessanti dell’evento di Francoforte si è concentrata decisamente sull’altra fascia dello spettro delle dimensioni.

Abbiamo scritto circa l’impressionante stampante Photonic Professional GT di Nanoscribe alcuni mesi fa, ma l’azienda tedesca – inizialmente uno spin-off del Karlsruhe Institute of Technology – ha ora abbinato i suoi microscopici poteri additivi con le tecnologie di produzione seriale.

Questa impresa viene realizzata utilizzando la sua tecnologia di stampa 3D per creare master polimerici per micro-utensili. In altre parole, invece della stampa 3D di più parti minuscole, è la stampa 3D di piccoli stampi di plastica che possono quindi essere utilizzati per realizzare più duplicati in un intervallo di tempo molto più breve di quello che sarebbe possibile usando solo la stampa 3D.

Utilizzando tecniche standard come lo stampaggio a iniezione o la goffratura a caldo, Nanoscribe è stata in grado di produrre grandi quantità di parti utilizzando degli stampi stampati in 3D, che possono essere progettati e stampati in modo normale: assemblando un modello CAD e inviandolo alla stampante 3d.

Sembra una svolta per la stampa 3D su nanoscala, micro e meso scala, e sicuramente lo è: questi maestri polimerici stampati in 3D possono essere utilizzati per la produzione in serie di elementi micro-ottici come microlenti, prismi o retroriflettori, tutti con un alto livello di precisione.

Tali micro-ottiche stampate in 3D utilizzate come master possono avere pendenze verticali, bordi taglienti, geometrie asimmetriche e array di elementi diversi e possono quindi essere utilizzate in una serie di campi, dall’ingegneria medica alla produzione di elettronica di consumo.

Spaccando il master polimerico stampato in 3D con un sottile strato di metallo, i maestri – di qualsiasi tipo – possono persino essere modellati in spessori di nichel tramite un processo di elettroformatura, consentendo agli utenti di realizzare diversi tipi di produzione in serie che non possono essere serviti dalla plastica .

Questi stampi  possono quindi essere integrati nella catena di processo delle procedure di stampaggio a iniezione, consentendo ulteriori produzioni in serie.

Ma non è solo la micro-ottica che può essere stampata e duplicata in 3D usando il nuovo approccio di produzione di Nanoscribe. Scalando un po’ le cose, il sistema additivo può anche essere usato per produrre micro-parti con dimensioni fino alla gamma millimetrica.

Questi potrebbero includere ingranaggi miniaturizzati, morsetti, viti o spirali, parti che possono avvantaggiare i produttori coinvolti nel settore dell’orologeria e della microelettromeccanica, accelerando i loro processi di produzione rapidamente stampando in 3D un progetto e quindi utilizzando il processo di stampaggio per duplicarlo.

Il Photonic Professional GT di Nanoscribe, la macchina alla base di questa intelligente innovazione di produzione, utilizza un processo di polimerizzazione a due fotoni (2PP) per fabbricare oggetti. Il processo prevede la direzione di un raggio laser su un materiale fotosensibile per curarlo.

Questo processo si ripete strato per strato, consentendo la creazione di minuscole strutture polimeriche 3D e consentendo agli utenti di ottenere dimensioni submicroniche fino a 200 nanometri, la massima precisione disponibile nel raggio di pochi millimetri.

La società produce anche una gamma di fotoresistivi a toni negativi, che prendono di mira diversi criteri di qualità come risoluzione, levigatezza superficiale o throughput, progettati per l’utilizzo con il Photonic Professional GT, mentre altri materiali sensibili ai raggi UV, tra cui rilegatura / repulsione, idrorepellente e i polimeri idrofili e gli idrogel possono anche essere stampati in 3D usando la tecnologia Nanoscribe.

Nanoscribe descrive la sua tecnologia di stampa 3D come adatta per applicazioni che richiedono una risoluzione più precisa di quella che può offrire la stereolitografia, con la tecnologia persino in grado di stampare direttamente su una vasta gamma di tipi di substrati diversi, inclusi chip di vetro e di silicio.

Nanoscribe festeggerà il suo decimo compleanno a dicembre 2017.

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