近日,一家专注于电子光学领域三维精密制造的公司完成了数千万天使轮融资。
该创举在增材制造企业间并不多见,更令人惊奇的是,这家公司成立时间仅半年不到!
作为西湖大学工学院首个自主科技成果产业转化落地项目,西湖未来智造(杭州)科技发展有限公司(下方简称西湖未来智造)是国际上电子3D打印领域首个专注于微纳级3D打印技术的公司。
连外壳带电路一气呵成
以手表为例,西湖未来智造的创始人、西湖大学工学院特聘研究员周南嘉表示,“一般的3D打印技术只能做出手表外壳,再与电路进行组装。我们要做的是把手表的外壳结构和里面的所有电路在一台机器上完成打印,并能直接使用。”完成这样的打印程序通常只需几分钟。
3D打印的电路板
实现超高精度3D打印并使功能多样化的技术听起来似乎很神奇,但其工艺本身并不复杂,“关键是‘材料’要实现突破,才能真正在应用端快速迈进。”
以新材料为突破口
新材料,是这个团队的“秘密武器”。他们已掌握超过百种墨水的合成方案,除了电子行业常见及迫切需要的材料,还有许多常人认为无法应用于3D打印的材料,他们都可以研制,包括金、银、铜等金属及合金、陶瓷、聚合物基介质材料、磁性材料、柔性导电材料等。
其实,新材料作为我国七大战略性新兴产业和“中国制造2025”重点发展的十大领域之一,已被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高技术产业。
目前对3D打印材料的开发中,具备高熔点、良好生物相容性和优良力学性能的PEEK(聚醚醚酮)正是热点之一。在医疗领域中,由于经碳纤维增强的PEEK与人骨的杨氏模量最为接近,已是一种理想的骨科植入物材料。
胸骨假体CAD模型及实物
与其他材料的3D打印技术相比,陶瓷3D打印技术起步较晚,发展速度较慢,但因其具有巨大发展潜力而受到研究所和企业的热捧。
用陶瓷粉末打印的水杯,经烧结后即可正
适用于SLS的陶瓷材料具有硬度高、强度高、耐高温、化学稳定性佳等特点,在航天航空、电子、汽车、能源、生物医疗等行业有广泛的应用前景。
微纳级3D打印技术领先国际
与现有加工方式比,微纳级3D打印技术在精度上提升了1-2个数量级,精度可达百纳米到10微米,是目前国际领先的3D电子打印技术。
尺度有多小?
“可以直接对芯片进行3D打印加工。”
3D打印的电子器件
此外,这项技术还能实现3D高精度光电封装、高频无源器件制造、将天线尺寸缩小到十微米至百微米级别,足以解决一系列国内外微电子加工的关键技术难题,填补了百纳米至百微米级别电子和光学材料精密加工领域的空白,能大幅提升产品性能、提高生产速度并降低生产成本。
除了我国的“黑科技”,国外也在微纳级3D打印领域玩出了不少的花样。
瑞典林雪平大学的研究人员利用基于挤压的3D打印机开发了一套用于微机器人的微执行器。
比乐高小人小得多的微执行器
其致动器包含一种电活性聚合物,在打印后在存在电荷的情况下会改变形状,从而赋予其4D功能,在软机器人中相当于肌肉收缩。
瑞士精密3D打印公司Cytosurge使用FluidFM μ3Dprinter设备打印了米开朗基罗的大卫,尺寸约为200*200*700μm,是Cytosurge制造的最大尺寸的样品。该技术也被用于创造微观的物体,推动光学物理学的界限。
其尺寸可与七根人类头发的宽度相媲美
虽然目前还不能亲眼一睹微纳级3D打印技术,但是,听说!
高品质模式下精度可达16 微米的
Stratasys Objet30 pro 3D打印机将在2021 ITES深圳工业展现场与大家见面~
由Stratasys Objet30 pro打印的产品
您的微纳3D打印技术已“发货”
未来生活中常见的显示屏、手机、可穿戴设备、无人机、汽车导航、医疗健康仪器等许多电子产品的“内脏”中,大家都有望找到他们的产品。并且,这样的“未来”已近在眼前。
周南嘉表示,“我们团队可以通过3D打印替代现有基于平面模式的光电子封装方案,制造高精度电子器件、柔性可穿戴设备、微小型机器人等,提供3D电子打印服务、设备与材料集成的一站式解决方案。”
电子产业有着万亿级的市场,微纳精度3D打印技术的应用前景十分广泛。
目前,西湖未来智造已与国内十几家行业领先企业展开合作,建成多个精密制造平台,并制定了完善的设备及工艺开发流程和相关规范,即将在一些具体产品应用方面探索量产方案。
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