Исследователи продвигают 3D-печать для изготовления оптических линз

Оптические линзы необходимы во многих областях, от микроскопии до систем машинного зрения. Традиционное производство линз — это многоэтапный процесс, включающий шлифовку, полировку, формование и нанесение покрытия, который требует много времени и средств, особенно при мелкосерийном производстве по индивидуальному заказу.

Аддитивное производство стало многообещающей альтернативой производству оптических компонентов. Такие методы, как струйная обработка материала и фотополимеризация в ванне (VPP), обеспечивают высокую точность и скорость, но достижение необходимой гладкости для высококачественных линз остается сложной задачей из-за послойного характера 3D-печати.

VPP- на основе настройки 3D-печати и изображений линзы с центрифугированным покрытием. (Изображение предоставлено: Университет Пердью) <п>Исследователи из Университета Пердью решили эти проблемы, разработав процесс печати линз на основе VPP, который сводит к минимуму боковые и вертикальные ступенчатые дефекты. Этот процесс объединяет проецирование несфокусированного изображения и прецизионное нанесение покрытия. Благодаря небольшой расфокусировке отверждаемого изображения во время печати боковая пикселизация уменьшается без ущерба для размера сборки. Последующее центрифугирование сглаживает вертикальные ступеньки.

Их исследования, опубликованные в журнале Advanced Functional Materials, демонстрируют, что процесс прецизионного центрифугирования, ранее считавшийся ненадежным на изогнутых поверхностях, можно точно контролировать и прогнозировать. На профиль покрытия не влияют напечатанные лестницы, если наносится достаточно жидкости, что позволяет считать поверхность гладкой. Толщину покрытия можно контролировать в пределах 1 мкм.

Исследователям удалось изготовить многомасштабные линзы диаметром от 3 до 70 мм с шероховатостью поверхности менее 1 нм и точностью профиля в пределах 1 мкм. Объективы продемонстрировали отличные оптические характеристики, включая высокое разрешение функции передачи модуляции (MTF) и минимальные искажения.

Этот метод может изменить производство линз, обеспечив быстрое, недорогое и индивидуальное производство высококачественных оптических компонентов, что потенциально принесет пользу таким областям, как изготовление нестандартных очков, научных приборов и медицинских приборов. Дальнейшие исследования будут посвящены оптимизации параметров печати, новым материалам и линзам из нескольких материалов для улучшения оптических функций.</стр>

Вы можете прочитать полную исследовательскую работу под названием «3D-печать оптических линз с помощью прецизионного центрифугирования» по этой ссылке.</п>

Источник: nanowerk.com