檢測認證人脈交流通訊錄
- 3D激光打印機(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)研究所的亞琛大學激光技術(shù)負責開發(fā)了我們的技術(shù)基礎(chǔ),并在2013年啟動了LightFab。
LightFab 3D打印機是用于激光直接寫入透明材料的極快速精確的臺式機。該系統(tǒng)可用于微流體學,微力學,集成光學和其他需要高精度,高分辨率3D微結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。 LightFab 3D打印機旨在通過附帶的CAD / CAM軟件實現(xiàn)最快的自動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波導寫入,玻璃和晶體中的3D光刻,選擇性激光誘導蝕刻,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。
使用針對高精度和最小定位延遲進行優(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行掃描。fs激光器(4 W,1030 nm或2 W,515 nm波長)的重復率和脈沖持續(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。 為了獲得最高的生產(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格式導出。在實驗室中,您可以在GUI機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。 所包含的機器驅(qū)動程序LightFabScan針對掃描作業(yè)的最快執(zhí)行進行了優(yōu)化,逐層以ps精度和最高效率控制系統(tǒng)的組件。 對于使用LightFab 3D打印機進行最有效的流程開發(fā),您可以使用附帶的GUI軟件Scan2D進行快速繪圖/寫入,您可以使用集成的強大的腳本語言來自動更改最重要的處理參數(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
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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
重復率 xyz lOnm 25 nm 50 nm
最大寫入速度 xy 30 mm/s 80 mm/s 160 mm/s
最大定位速度 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
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線性步進軸 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 最大功率 4 W 2 W
分辨率 z 100 nm 最大脈沖能量 4 pj 2 pJ
重復率 xy 150 nm 重復率可調(diào) 100 kHz-10 MHz
重復率 z 1 pm 脈搏持續(xù)時間可調(diào) 400 fs- 5 ps
最大定位速度 xy 300 mm/s 激光電源自動控制 0-100%
最大定位速度 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
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選擇性激光刻蝕LightFab3D打印機
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:在第一步驟中超短脈沖激光輻射被聚焦到微米大小的焦點,以永久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3D性能和我們的lightfab 3D打印機的高處理速度。因此,SLE技術(shù)是完美的數(shù)字3D打印透明材料組件的方法。
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打印機在市場上無與倫比的速度,甚至可以在同一系統(tǒng)下進行系列生產(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。
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通過與大學,研究機構(gòu)和行業(yè)的合作伙伴的密切合作,我們不斷開發(fā)進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,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 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 管 電 泳 中 更 有 效 耦 合毛 細 管 的 微 流 控 芯 片(與 圖 賓 根 大 學 分 析 化 學 小 組 合 作)
[e]? 孔 陣 列 2500孔 0.045mm直 徑 1 mm熔 融 石 英 (左)和 精 密 鑄 造 模 具 用 于 RFID天 線(右)
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 到 7mm
藍 寶 石 -10000 2.5D切 割 厚 度? 可 達 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最 小 通 道 寬 度 10pm
?z最 小 通 道 高 速 20pm
?表 面 粗 糙 度 ?Rz 1pm
?x,y最 大 精 度 +-1pm
?z最 大 精 度 +-2pm
?最 大 工 件 尺 寸 x/y/z 100mm x 200mm x 7mm
?最 大 通 道 長 度 10mm
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