Imprimare 3D Piese mici, ultrasunete pentru impact de masă

Mașinile Micro Fabrication din Boston utilizează tehnologia co-dezvoltată de profesorul MIT Nicholas Fang pentru a imprima produse de dimensiuni milimetrale cu detalii la scară micronică. Credit: prin amabilitatea BMF Technologies

Începutul profesorului Nicholas Fang, Boston Micro Fabrication, folosește o nouă metodă de focalizare a luminii pentru a face imprimantele incredibil de precise.

Fie că este vorba de cipuri de computer, componente pentru smartphone sau piese ale camerei, hardware-ul din multe produse este în mod constant mai mic. Tendința împinge companiile să găsească noi modalități de a deveni părți care să împuternicească lumea noastră.

Introduceți Boston Micro Fabrication (BMF). Compania este cofondată de cu Profesorul Nicholas Fang în 2016 pentru a îmbunătăți rezoluția și precizia imprimării 3D. Astăzi, BMF îi ajută pe clienți să participe la piese din ce în ce mai mici, oferind noi tipuri de imprimante folosite pentru a produce electronice, dispozitive medicale, cipuri microfluidice și multe altele.

Mașinile companiei utilizează tehnologia co-dezvoltată de Fang pentru a imprima produse la scară milimetrică cu detalii la scară micronică – obiecte pe care le puteți vedea cu ochiul liber, dar despre care va trebui să vă uitați pentru a le vedea.

Compania spune că imprimantele permit crearea de piese noi cu geometrii mici, complexe și funcții complet noi.

„Puteți imprima lucruri pe care nu le puteți forma”, spune CEO-ul BMF, John Kawola. „Este un motiv pentru care mulți oameni se gândesc la producția de aditivi, deoarece nu sunt forțați de granițele de formare. Oferă companiilor o nouă libertate de proiectare. ”

Micro-tehnologie pentru impact de masă

Fang studiază proprietățile luminii și ale microfabricării de peste 20 de ani. În ultimii 10 ani ai acelor ani, a fost membru al facultății la MIT.

O mare parte din munca sa, care are loc în laboratorul său de nanofotonică și nanofabricare 3D, implică studierea abordărilor comune de imprimare 3D care expun un material la lumină pentru a-l solidifica sau vindeca. O astfel de abordare, procesarea digitală a luminii (DLP), folosește un flash de lumină de la un proiector pentru a vindeca fiecare strat de material tipărit.

BMF utilizează un obiectiv special pentru a focaliza lumina proiectată pe o scară mult mai mică.

„Procesul seamănă mult cu microscopii obișnuiți, cu excepția faptului că oferim o fotografie digitală în loc de iluminare uniformă a luminii într-un microscop”, explică Fang despre abordarea BMF.

BMF a dezvoltat, de asemenea, noi sisteme de proiectare și control software pentru a muta cu precizie platforma de imprimare în timpul producției.

Pentru a începe formarea de afaceri, Fang a lucrat cu MIT Enterprise Mentoring Service și a solicitat îndrumare de la absolvenții MIT și alți membri ai facultății. În 2017, compania a fost selectată pentru a trece la acceleratorul de pornire STEX25, care este condus de MIT Startup Exchange. Fang spune că experiența a ajutat BMF să se gândească la ce oportunități de afaceri să urmărească și a prezentat fondatorii unor parteneri precum Johnson și Johnson în cadrul Programului de legătură industrială MIT.

Mulți dintre primii clienți ai BMF erau laboratoare universitare de cercetare interesate de creșterea marjelor de imprimare DLP. De atunci, BMF a lansat platforme de imprimare cu viteze de producție constant mai mari.

„Este vorba despre o tehnologie care poate echilibra cea mai bună realizare precizie iar finisarea suprafeței este posibilă și prin posibilitatea de a face ceva valoros într-un mediu de producție “, spune Kawola.

BMF spune că tehnologia sa de imprimare, numită proiecție micro-stereolitografică, o face singura companie de tipărire 3D care se poate potrivi cu precizia turnării prin injecție. Acest lucru permite clienților să evite comanda de formulare mici pentru produse și prototipuri noi, un proces care poate consuma mult timp și extrem de costisitor – Kawola spune că formularele necesare pentru realizarea unor piese de imprimare BMF costă până la jumătate de milion de dolari. Acest lucru face ca imprimarea 3D să fie cea mai ieftină și mai simplă opțiune de producție în multe cazuri.

Cererea de produse finale mai mici conduce direct strategia de piață BMF. Unele dintre companiile de produse au cerut BMF să ajute să includă cipuri microfluidice, instrumente de diagnostic chirurgical și medical, componente pentru căști de realitate virtuală și aparate auditive.

„Cred că exemplul de aparat auditiv arată într-adevăr modul în care cererea pentru aplicația finală împinge industria să facă lucrurile într-un mod mai distribuit și personalizat”, spune Fang.

Scalarea producției – nu dimensiunea

BMF are în prezent aproximativ 100 de mașini situate într-o serie de industrii și laboratoare de cercetare. Companiile folosesc mai ales imprimante pentru a prototipa produse noi, dar în toamna anului trecut BMF a lansat cea mai recentă versiune a platformei sale de imprimare, microArch S240, pe care imprimanta o numește „prima și singura” imprimantă 3D cu microcirculare. Capabilă de producție industrială pe termen scurt.

Volumul de producție al platformei depinde de dimensiunea piesei realizate, dar Kawola spune că pentru o secțiune de aproximativ 3 milimetri lungime, microArch 240 poate produce aproximativ 100.000 de unități pe an.

S240 este cel mai mare BMF din producția la scară industrială până în prezent. Kawola recunoaște că este necesară o inovație suplimentară pentru ca BMF să înceapă să producă produse cu volum mai mare.

„Dacă va fi valabil pentru volume mai mari, ca în multe produse de consum, [printing speed] probabil că va trebui făcut mai repede “, spune Kawola.” Dar nu credem că trebuie să fie de 10 ori mai rapid. [ranges in the hundreds of thousands to millions per year]”

Fondatorii nu cred că au la dispoziție mulți ani pentru a atinge aceste etape, în principal pentru că consideră că BMF va continua să beneficieze de inovații în industriile care utilizează aceleași piese ca imprimantele sale.

„Ceea ce este bun pentru industrii precum a noastră, imprimarea 3D sau robotica sau alte tipuri de hardware, este că folosim cu toții puterea de procesare care devine mai ieftină și AI și viziunea automată devin mai ușoare pentru noi”, spune Kawola. „Proiectorul DLP pe care îl folosim pentru sursa de lumină este același lucru folosit într-un proiector de laptop sau un proiector pe care îl aveți pentru casa dvs. Pe măsură ce rezoluția este mai ieftină și mai mare, știți, deoarece rezoluția 4k devine un caz real de utilizare industrială pentru proiectoarele DLP, atunci putem cumpăra 4k și dintr-o dată zona noastră devine de patru ori mai mare. Asta înseamnă că poți merge practic de patru ori mai repede. ”

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Inginerii dezvoltă o nouă tehnologie de tratare a apei care ar putea ajuta și exploratorii Marte

Un catalizator care distruge percloratul din apă poate curăța solul marțian. O echipă condusă de ingineri de la Universitatea din California Riverside a dezvoltat un...

Dezechilibrul energetic al Pământului s-a dublat

Faceți clic pe imaginea pentru a anima: Comparația estimărilor anuale suprapuse la intervale de 6 luni ale fluxului anual net de energie în atmosfera...

Modul în care celulele folosesc „pungile pentru gunoi” pentru a-și transporta deșeurile de reciclare

Descoperirile pot avea implicații importante pentru înțelegerea bolilor legate de vârstă. Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebys au obținut o perspectivă mai profundă...

Cercetătorii iau distribuția cheii cuantice din laborator

Dovezile pe teren arată că simpla funcționare a sistemului DCC cu rețeaua de telecomunicații existentă în Italia. Într-un nou studiu, cercetătorii au demonstrat un sistem...

Știința simplificată: ce sunt rețelele cuantice?

din Departamentul Energiei din SUA 17 iunie 2021 Părțile interesate din guvern, laboratoare naționale, universități și industrie s-au alăturat DOE Internet Quantum Project Workshop pentru a...

Newsletter

Subscribe to stay updated.