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3D激光打印機(jī)（微流控生物芯片）
LightFab GmbH是激光技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)公司,，我們在德國亞琛弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所的亞琛大學(xué)激光技術(shù)負(fù)責(zé)開發(fā)了我們的技術(shù)基礎(chǔ)，并在2013年啟動了LightFab,。
LightFab 3D打印機(jī)是用于激光直接寫入透明材料的極快速精確的臺式機(jī),。該系統(tǒng)可用于微流體學(xué)，微力學(xué),，集成光學(xué)和其他需要高精度,，高分辨率3D微結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。LightFab 3D打印機(jī)旨在通過附帶的CAD / CAM軟件實現(xiàn)*快的自動3D打印,。帶有1pm的聚焦直徑,，適用于激光直接寫入過程，如3D聚合物微結(jié)構(gòu)的多光子聚合,，超快激光刻錄的3D波導(dǎo)寫入,，玻璃和晶體中的3D光刻，選擇性激光誘導(dǎo)蝕刻,，玻璃內(nèi)部焊接和精密微觀結(jié)構(gòu)切除,。LightFab 3D打印機(jī)將快速電流計掃描儀，精密軸系統(tǒng),，和超精密聚焦模塊,，快速fs激光，顯微鏡物鏡,，顯微鏡相機(jī)和自動對焦系統(tǒng)集成在一個盒子內(nèi),。隨附的PC和電子設(shè)備都在一個獨立的電氣柜內(nèi)交付。
使用針對高精度和*小定位延遲進(jìn)行優(yōu)化的快速微型掃描儀模塊逐層寫入任意3D結(jié)構(gòu),。如果結(jié)構(gòu)大于顯微鏡物鏡的視場,，則平移軸自動移動對焦后進(jìn)行掃描。fs激光器（4 W,，1030 nm或2 W,，515 nm波長）的重復(fù)率和脈沖持續(xù)時間是可調(diào)的,，可以靈活優(yōu)化您的工藝和材料的加工條件。
要使用LightFab 3D打印機(jī)自動打印3D部件,，激光跟蹤的數(shù)據(jù)是是由我們的CAD軟件Rhino3D通過插件SliceLas生成,。您可以輕松調(diào)整3D幾何，例如以補償工藝特定的收縮或過度蝕刻,，您可以對輪廓和陰影使用不同的加工參數(shù),。此外，您可以方便地查看CAD軟件中的3D掃描作業(yè),，也可以使用我們集成的過程特定工具,，修改單個參量。為了獲得高的生產(chǎn)效率,，您可以使用辦公室的CAD軟件,，方便地生成復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)掃描作業(yè)，并用經(jīng)過驗證的sll格式或新的高效slb格式導(dǎo)出,。在實驗室中,，您可以在GUI機(jī)器軟件中加載兩種格式，并自動執(zhí)行3D掃描作業(yè),，以節(jié)省寶貴的激光束時間,。所包含的機(jī)器驅(qū)動程序LightFabScan針對掃描作業(yè)的*快執(zhí)行進(jìn)行了優(yōu)化，逐層以ps精度和高效率控制系統(tǒng)的組件,。對于使用LightFab 3D打印機(jī)進(jìn)行***的流程開發(fā),，您可以使用附帶的GUI軟件Scan2D進(jìn)行快速繪圖/寫入，您可以使用集成的強(qiáng)大的腳本語言來自動更改*重要的處理參數(shù),。
軟件包 | |
配的PC | Win 7 |
自動3D打印 | Rhino 3D CAD與SliceLas,，LightFabScan |
快速的流程開發(fā) | 具有腳本語言的Scan2D，JS_AxisHost,，LaserControl |
3D顯微鏡 | |||
顯微鏡物鏡 | 10Ox,， NA=1.4， f=1.6 mm | 40x,， NA=0.6,， f=4 mm | 20x， NA=0.4,， f=8 mm |
掃描范圍 xy | 140 x 140 pm2 | 350 x 350 pm2 | 700 x 700 pm2 |
行程范圍 z | 300 pm | > 300 pm | > 300 pm |
分辨率xyz | 5 nm | 11 nm | 22 nm |
重復(fù)率 xyz | lOnm | 25 nm | 50 nm |
**寫入速度 xy | 30 mm/s | 80 mm/s | 160 mm/s |
**定位速度 xy | 120mm/s | 300 mm/s | 600 mm/s |
定位時間 z | <20 ms | < 20 ms | <20 ms |
可加工的尺寸(以玻璃材料為例) | 120x80x0.3 mm3 | 120x80x2 mm3 | 120x80x7 mm3 |
線性步進(jìn)軸 | 激光與調(diào)制器 | Wavelength preset at factory | ||
行程范圍 xy | 120x80 mm2 | 波長 | 1030 nm | 515 nm |
行程范圍 z | 25 mm | 光束質(zhì)量 | 1.3 | 1.3 |
分辨率 xy | 50 nm | **功率 | 4 W | 2 W |
分辨率 z | 100 nm | **脈沖能量 | 4 pj | 2 pJ |
重復(fù)率 xy | 150 nm | 重復(fù)率可調(diào) | 100 kHz-10 MHz | |
重復(fù)率 z | 1 pm | 脈搏持續(xù)時間可調(diào) | 400 fs- | 5 ps |
**定位速度 xy | 300 mm/s | 激光電源自動控制 | 0-100% | |
**定位速度 z | 10 mm/s | |||
選項和配件 激光參數(shù)出廠設(shè)置例如 用于熔融石英的選擇性激光刻蝕或聚合物的雙光子吸收 4個75 x 25 mm2滑塊的通用樣品架或樣品架 適應(yīng)各種顯微鏡物鏡的適配器 0-360°電動控制線性極化,，圓極化 選擇性激光刻蝕LightFab3D打印機(jī) SLE（選擇性激光刻蝕技術(shù)）一種新的激光技術(shù),，用于快速制造由空腔,、通道、甚至移動部件組成的透明材料制成的三維設(shè)備,。 SLE主要分為兩步：在**步驟中超短脈沖激光輻射被聚焦到微米大小的焦點,，以**對透明材料改性的方式對材料曝光,。這種激光改性是沒有裂縫和高精度的，不能和三維圖像組成的帶有微裂紋玻璃混淆,。通過焦點的三維掃描,，可以在玻璃內(nèi)部形成一個任意連通的三維形狀。第二步是顯影的過程,，通過在工件表面上的濕化學(xué)蝕刻除去改性材料,。 對于選擇性激光刻蝕的精度和刻蝕的選擇性息息相關(guān)。選擇性是改性材料刻蝕率和未處理材料刻蝕率的比值,。例如在石英玻璃的選擇性大于500:1,，使得小錐度長細(xì)通道的結(jié)構(gòu)可以形成。因此,，通過SLE技術(shù)可以產(chǎn)生復(fù)雜的三維腔,，這類產(chǎn)品，是例如微流體結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)的3D部件的基礎(chǔ),。 SLE優(yōu)勢是高精度,，無雜物,，真正的 目前，我們實現(xiàn)SLE加工過程主要包括從2D和3D-CAD模型中獲得的各種通用文件格式和直接激光刻寫路徑生成,。這樣的設(shè)計可以輕松加工和測試,，例如：快速的磨具制造。在為您的特殊應(yīng)用識別出適合的原型之后,，由于LightFab 3D打印機(jī)在市場上****的速度,，甚至可以在同一系統(tǒng)下進(jìn)行系列生產(chǎn)。對于單一設(shè)計的大量生產(chǎn),，我們的設(shè)備帶有為客戶定制的高速的掃描振鏡,。 |
通過與大學(xué)，研究機(jī)構(gòu)和行業(yè)的合作伙伴的密切合作,，我們不斷開發(fā)進(jìn)一步滿足合作伙伴需求,。
在更高的精度，新材料,，較小的特征尺寸和較大的可加工空間方面的改進(jìn),，帶來了一些新的應(yīng)用空間。
[a]正在與Fraunhofer ILT的臨床診斷課題組聯(lián)合開發(fā)一種用于更快抗生素耐藥性試驗的細(xì)胞分選器
[b]用于新型激光驅(qū)動粒子加速器聚焦氣流拉瓦爾噴嘴裝置(和德國尤里希研究中心合作)
[c]熔融二氧化硅中的微流體截面芯片（與沖繩科技研究所合作 ）
[d]用于毛細(xì)管電泳中更有效耦合毛細(xì)管的微流控芯片（與圖賓根大學(xué)分析化學(xué)小組合作）
[e]孔陣列2500孔0.045mm直徑1mm熔融石英（左）和精密鑄造模具用于RFID天線,。
材料 | 選擇性 | 目前利用選擇性激光刻蝕可以做成的結(jié)構(gòu) |
熔融石英 | 500-1500 | 3D結(jié)構(gòu)厚度可以達(dá)到 7mm |
藍(lán)寶石 | -10000 | 2.5D切割厚度可達(dá) 0.5mm |
硼硅酸鹽玻璃 | <10 | 1mm通孔,，高圓錐度 |
硅酸鋁玻璃 | <50 | 單微通道 |
熔融石英的加工特 | 目前技術(shù)水平 |
切角 | 沒有限制 |
x,，y*小通道寬度 | 10pm |
z*小通道高速 | 20pm |
表面粗糙度 Rz | 1pm |
x，y**精度 | +-1pm |
z**精度 | +-2pm |
**工件尺寸 x/y/z | 100mm x 200mm x 7mm |
**通道長度 | 10mm |
暫無數(shù)據(jù),！
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