南极熊爆料：3D打印玻璃透光率99.4%，光学产业将被变革

3D打印玻璃透光率99.4%，光学产业将被变革

△光学玻璃3D打印机

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？”现在南极熊再次在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。网友王振鹏向南极熊3D打印网爆料（南极熊欢迎大家投稿3d@nanjixiong.com，特别是3D打印技术发明方面），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打印玻璃透光率99.4%，光学产业将被变革

△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（具体名字和化学式，由于商业保密，南极熊不能在此提供）。LUX位于荷兰，由SET Ventures, Munich Venture Partners, Turnstone Capital, Filsa Capital and Midtop等几个风险投资机构进行支持，具体投资金额未知。

3D打印玻璃透光率99.4%，光学产业将被变革

3D打印玻璃透光率99.4%，光学产业将被变革

△展出中的3D打印的玻璃

什么是3D打印光学器件?
南极熊获得的技术消息是，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?

• 设计自由 – 可定制的形状, 非对称设计, 自由变形。
• 短交期, 快速成型和同样设计上的可迭代性。
• 无最小起订量: 想打印多少打多少
• 无需开始的模具投资
• 不确定哪个设计更好? 一次全打出来!
• 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 380 x 200 mm (14.960”x 7.874”)；最大厚度 20 mm (0.787”)。波长为587.6 nm 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 380 x 200 mm (14.960”x 7.874”) ; 20 mm (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100 μm。

适用于多少波长的光线?
1mm的打印材料透过率是99.4% ，420 nm 至 780 nm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。在南极熊3D打印网看来，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。南极熊旗下的3D打印应用平台熊玩意www.xiongwanyi.com也准备上线3D打印光学元件的技术应用产品。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。
需要3D打印光学玻璃的读者，可以联系爱特蒙特光学（深圳），或者直接联系南极熊微信公众号 dddyin。