Molti utenti e le più grandi aziende industriali oggi si rivolgono alla stampa 3D rispetto alle tecniche convenzionali a causa di vantaggi sostanziali adatti a una vasta gamma di applicazioni, tra cui l’ottica. In ” Lenti in scala centimetrata con stampa 3D di qualità dell’immagine ” , gli autori Bisrat G. Assefa, Markku Pekkarinen, Henri Paranen, Joris Biskop, Jari Turunen e Jyrki Saarinen esplorano processi più efficienti per la produzione di prototipi e piccoli volumi di ottica polimerica con 3D stampa.
In linea con quanto il design 3D e la stampa 3D debbano offrire agli utenti praticamente su tutti i livelli, le ottiche polimeriche richiedono una produzione che richieda convenienza e la capacità di produrre componenti compatti e leggeri. Lo stampaggio a iniezione è stato un metodo di produzione comune, ma può anche essere limitato e richiede tempo. Qui, i ricercatori utilizzano la tecnologia Luxexcel-Printoptical , una forma di rapida stampa 3D a getto d’inchiostro per creare l’ottica macroscopica relativa al non-imaging. Il centro del loro studio è un obiettivo di imaging prodotto mediante stampa 3D con diametro in scala centimetrica e la capacità di eseguire come un normale obiettivo commerciale in vetro.
Nel processo di stampa 3D vengono utilizzate tre testine di stampa e gli autori spiegano che ciascuna di esse è disallineata per triplicare la risoluzione, depositando sul substrato goccioline del diametro di 17 μm di polimero liquido. La luce UV viene utilizzata per polimerizzare ogni strato e non è richiesta alcuna post-elaborazione.
“I miglioramenti qui riportati derivano, da un lato, da miglioramenti del processo ottenuti grazie a una migliore comprensione e controllo dell’intricata chimica dei fluidi. D’altro canto, introduciamo una tecnica di produzione iterativa per correggere gli errori di forma superficiale testando l’elemento stampato 3D contro un elemento di riferimento con una funzione ottica ragionevolmente simile “, affermano i ricercatori, spiegando anche che un’ulteriore valutazione fornisce anche dati relativi all’output. errore di fronte d’onda con accuratezza di sottofondalità – con miglioramenti apportati fino a quando l’errore del fronte d’onda è accettabile.
Attribuiscono il successo del processo iterativo alla velocità:
Il tempo di scrittura di uno strato polimerico spesso 4,1 μm (con un’area di 6 × 7 cm2) è di soli 4 secondi.
La fase di accelerazione della produzione richiede meno di un mezzo “giorno lavorativo”.
Otto obiettivi possono essere stampati all’ora.
Nel valutare e confrontare l’obiettivo stampato in 3D con le sue controparti prodotte commercialmente, hanno scoperto che sebbene l’obiettivo commerciale offrisse “prestazioni alquanto superiori”, questo potrebbe essere risolto con un ulteriore perfezionamento del processo. Hanno anche spiegato che la stampa 3D degli obiettivi è al momento piuttosto limitata perché c’è solo un materiale polimerico disponibile, LUX-Opticlear, e non è adatto per la fabbricazione di un sistema di lenti acromatiche.
“Tuttavia, la produzione di tali sistemi è possibile grazie alla combinazione della stampa 3D con le tecniche di stampaggio del silicio e di fusione sotto vuoto”, hanno concluso i ricercatori. “Polimeri con numeri di Abbe compresi tra 30 e 60 possono essere impiegati in tale processo.
“Un’altra opzione è l’uso di ottica ibrida rifrattiva-diffrattiva. Tuttavia, la stampa 3D di superfici diffrattive modulo 2π convenzionali non è attualmente possibile a causa del grande spessore (4,1 μm) a singolo strato nel processo Printoptical; quindi gli stampi per superfici diffrattive dovrebbero essere fabbricati con tecniche più costose come la tornitura a diamante o la litografia. “
Insieme ad altri elementi che coinvolgono l’energia che sono considerati un requisito per la vita quotidiana, gli esseri umani trascorrono una quantità eccessiva di tempo a controllare la luce e una vasta gamma di meccanismi circostanti.
