层压树脂打印（LRP），MicroMaker3D推出3D打印微小结构的新技术

2018年11月15日，南极熊从外媒获悉，新西兰卡拉汉创新推出层压树脂印刷（LRP） - 一种新的3D打印技术，可实现高分辨率微尺度结构的快速原型制作。

层压树脂印刷（LRP）使研究人员，开发人员和制造商能够快速，轻松，经济地为电子，可穿戴设备，传感器，物联网设备等应用创建各种印刷结构。

卡拉汉说，它使开发人员能够打印亚毫米级结构，其密度高达100％的复杂几何形状，具有非常低的厚度，成像速度可达每层一秒，与复杂性或密度无关。共同发明人Andrea Bubendorfer和Andrew Best开发了LRP，以满足以高效，方便和经济的方式快速生产微尺度结构的需求。

“微型加工 - 生产非常小的高价值设备 - 是新西兰的出口产业。然而，直到现在，制造这些微型结构一直是缓慢而昂贵的，“共同发明人Andrea Bubendorfer说。

“相比之下，3D打印改变了我们制造产品的方式，但它不能在微细加工所需的小规模上运行，”她补充道。 Bubendorfer和共同发明人着手开发方法，以高效，方便和经济的方式满足快速生产微尺度结构的需求。 “从小到小，我们说的是5微米。对于背景，人的头发大约是100微米。”

MicroMaker3D团队通过资金，计划和建议获得IDTechEx Launchpad计划和KiwiNet的支持;梅西大学增材制造中心的机电一体化工程师和卡拉汉创新高级工程团队提供的工程专业知识; Johan Potgieter（梅西大学机器人学教授和增材制造专家）和Olaf Diegel（产品开发教授和世界着名3D打印专家）的建议和鼓励。该项目还吸引了来自KiwiNet的68.4万美元的种子资金。

卡拉汉创新MicroMaker3D团队

LRP是一种多功能的3D打印技术：

•独立平面结构（阴影掩模，光学狭缝，光学编码器，滤光片，网格等）

•纸张，织物和PCB基板上的结构（可穿戴设备，一次性微流体，芯片实验室设备）

•印刷电子口罩

•微型3D打印（微型组件，MEMS弹簧）

•弹性材料中的悬垂结构 - 适用于微传感器元件

该技术功能强大：

•经济实惠且易于使用

•快速，每层的成像速度为秒，与复杂性或密度无关

•不需要洁净室

•使用相同的高质量材料从原型扩展到生产

LRP擅长：

•适用于尺寸和重量重要的应用的快速原型设计

•5微米体素打印，精度高，复杂度高

•印刷单层和多层结构

•生产具有极高耐热性和耐化学性的印刷品

•在各种基材上印刷：纸张，织物，硅片，PCB

该技术正被用于生产一系列结构。例子包括：

•鲨鱼皮，纹理表面

•微孔板

•模板，例如微波天线

•微过滤器

•微型组件，如齿轮，杠杆冲刺，针尖，弹性挡圈

•图案化导电轨道

•封装结构。

技术对比：

层压树脂印刷与光刻相比如何？

光刻法是微加工中用于将图案从光掩模转移到基板上的光敏光致抗蚀剂的工艺的集合。激光直接写入器和掩模对准器等专用设备用于执行该过程中的各个步骤。由经过培训的操作员在高度专业化和昂贵的洁净室设施中进行光刻。使用永久光刻胶，光刻能够实现低至约2微米的分辨率。通常，光刻限于少量层。

LRP使用专为微细加工而设计的干膜光致抗蚀剂，具有高热稳定性和耐酸，碱和溶剂性。这些过程是自动化的，并且安装在一个干净的独立系统中，使用快速投影仪直接从CAD进行快速模式化，从而避免了光掩模过程。 LRP可以实现低至5微米的分辨率，并可以打印大量的图层。

技术区别：

层压树脂印刷与纳米印刷相比如何？

纳米打印机使用双光子聚合（TPP）一次打印具有纳米尺寸体素的结构，通常通过从超短激光脉冲曝光。他们通常使用类似的光刻胶进行光刻和LRP。与微加工一样，纳米印刷是昂贵的并且需要在昂贵的洁净室环境中的高技术操作者。

相比之下，LRP是快速的，一次打印整个结构层的微观而非纳米级分辨率，而不是通过体素打印。 LRP具有成本效益和用户友好性，可在其自己的微型洁净室环境中运行。

层压树脂印刷与高分辨率3D打印机相比如何？

虽然对于推动微型结构的3D打印机的极限存在很大兴趣，但目前还没有能够在微机电系统（MEMS）设备和其他微结构所需的微结构水平上快速原型化的3D打印机。此外，为了克服3D打印技术的限制，通常针对可印刷性优化印刷材料，其特性不满足MEMS的要求。

相比之下，LRP使开发人员能够在所有平面中使用针对性能优化的打印材料打印尺寸小至5微米的特征。所使用的微加工树脂具有20年的微结构性能，包括允许有源结构在MEMS器件中偏转的弹性。此外，LRP在支撑材料中印刷，允许容易地构造偏转所需的悬垂结构。

层压树脂印刷与电子原型相比如何？

电子原型制造是用于在各种基板上制造电子器件的印刷方法。印刷电子设备中的快速原型制作使用直接反馈进行迭代设计，大大缩短了开发时间。电子原型机通常是用于印刷电子设备的昂贵的专用机器。

因为LRP基于将图案转移到光刻胶的微加工原理，所以它类似于为电子工业开发的工艺 - 使用光刻法通过图案化和选择性蚀刻将布线图转移到覆铜基板以产生印刷电路。因此，LRP非常适合在此应用中使用。