Form3L实验室案例:松山湖材料-阿秒科学中心引入3D打印制作实验辅具

小编 2024-07-11 阅读

3D打印技术在实验室中的应用具有深远的意义,不仅可以提高实验效率,为科研人员提供更直观的实验数据和结果,还能帮助实验室降低成本,为更多的研究项目提供资金支持。作为3D打印领域的佼佼者,Formlabs致力于为实验室研究提供更多的可能性,推动科学技术的进步和发展。

松山湖材料实验室-阿秒科学中心由中科院物理所和松山湖材料实验室(以下简称“实验室”)共建。该中心以国际领先的超快物质科学与技术研究为目标,旨在推动提升我国在超快科学领域的综合竞争力。


引进Formlabs Form 3L, 满足多样化需求

为了开展各类科学实验与研究,实验室在对比了市面上多款3D打印机后,最终选择了Formlabs Form3L 3D设备,用于制作实验过程中所需的夹具等辅助工具。采用3D打印技术制造辅助工具使得实验过程更为直观可靠,同时有助于缩短周期且降低成本,以简化从验证测试到生产和维护等相关制造操作流程。

01、种类繁复的打印材料,满足95%打印需求
得益于Form 3L丰富的打印材料(包括柔性、刚性、防静电和阻燃等类型)(点击查看不同材料的应用领域),其技术参数及其兼容的树脂可满足实验室95%的打印需求。实验室采用了高韧树脂(Tough 2000 Resin)和高硬树脂(Rigid 10K Resin)等坚固材料进行打样测试,制造夹具等固定装置。

Formlabs 提供高性能材料,其具备高强度、刚性、韧性、耐热性、耐化学性、绝缘性等特点


Tough和Rigid树脂作为Formlabs树脂家族中的坚固代表,分别具有独特的优势。Tough材料以高精度、适中伸长率和低蠕变性而著称,适用于需要反复处理的部件。经过固化后,Tough 2000材料的拉伸率可达到46MPa。而Rigid 10k材料则适用于打印需承受高负荷且不会弯曲的精密工业部件,并兼具良好的耐热性和耐化学腐蚀性。它能够准确固定在模具中,并且不会发生弯曲、偏转和断裂,因此也成为了制作夹具等辅助固定工具的理想选择。

高韧树脂(Tough 2000 Resin)
高硬树脂(Rigid 10k Resin)


02、LFS 3D打印技术,为实验开展保驾护航
Form 3L采用LFS 3D打印技术,借助线性照明和柔性树脂槽,采用405nm波长、250mW激光功率,将液态树脂转变为高质量打印件。其85微米的激光光斑,具有超精细水平,以确保模型表面质量和精细程度。
在实验过程中,3D打印制造的夹具会涉及到其他激光波长。实验室的研究人员曾担忧这些波长会对夹具产生烧穿影响。然而,树脂件仅吸收405nm波长,其他波长与其无发生反应,从而确保实验顺利进行。

03、桌面级3D打印机,小体积高运转
Form 3L桌面级3D打印机相较于工业级设备,在前期投入更少,对场地空间的要求也更小,仅需一张办公桌即可满足快速响应、迭代的需求。
Form 3L凭借其33.5x20x30cm的超大成型体积,能够在单次作业中打印一个大模型或多个小部件。无论是制作原型还是生产高性能成品部件,Form 3L都能提供30+种材料支持。多款高性能树脂材料可满足不同需求原型的使用或测试。此外,Form 3L内部可容纳两个树脂盒,25μm的精度水平确保打印质量始终如一。

使用自动化后处理设备,简化打印工作流程,提高工作效率


04、快速剥离专利技术,有效提升实验效率
Formlabs第二代大幅面构建平台Build Platform 2L(BP2L),借助这款搭载了快速剥离的专利技术(Quick Release Technology)的构建平台,实验室的研究员可快速、洁净、可控地将打印部件从构建平台上剥离,从而使后处理工作流程更快、更容易、更可靠。

在不使用工具的情况下,可轻松将模具从构建平台上取下


随着3D打印技术的不断发展和完善,未来3D打印在实验室中的应用将会愈发广泛和深入。Formlabs将持续为更多的实验室研发创新提供可靠保障。


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