兼顧SLA和DLP優(yōu)勢的混合光固化3D打印HPS 技術(shù) 每日訊息

Axtra3D 是一家總部位于美國北卡羅來納州夏洛特的初創(chuàng)公司，由增材制造發(fā)明家 Gianni Zitelli 創(chuàng)立，并在維琴察設(shè)有研發(fā)中心。該公司提出的混合光合成(HPS) 技術(shù)首次實現(xiàn)了將SLA 和 DLP結(jié)合到單個過程中的技術(shù)突破，打破了常規(guī)光聚合技術(shù)的制造瓶頸。這項突破性技術(shù)首次在 Formnext 2021 展會上展示，根據(jù)Axtra3D公司的創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼技術(shù)官 Gianni Zitelli的說法，他們即將發(fā)布上市的 X1 系列 3D 打印機同樣是基于專利HPS、TruLayer技術(shù)和 Intelli-Cartridge 技術(shù)。

(資料圖)

Axtra3D的創(chuàng)始人——Gianni

Gianni是一名工程師、發(fā)明家和創(chuàng)業(yè)者。2012 年，他在意大利羅馬的工程工作室開始接觸到 3D 打印技術(shù)，第一次體驗到自下而上的光聚合打印工藝。在2013 年底，Gianni產(chǎn)生了開發(fā)連續(xù)自下而上打印工藝 LSPc —— 自潤滑光固化技術(shù)的想法?；谶@個想法，他在意大利創(chuàng)立了 Nexa3D。2015 年初，在與一位偉大的美國 3D 打印代表和導(dǎo)師進行了一次改變?nèi)松臅婧?，Gianni決定將公司搬到加利福尼亞州的 Ventura LA 并進行孵化，該公司現(xiàn)如今的總部仍在那里。由于個人原因，Gianni于2016年底離開了Nexa3D項目，回到了意大利，孵化了EVERES項目：一個用于超高分辨率應(yīng)用的新 DLP 光聚合項目，隨后被一家在金屬增材制造方面已有經(jīng)驗的意大利制造公司收購。在幾年前的疫情大流行期間，Axtra3D 背后的這項HPS技術(shù)最終面世。

△Axtra3D團隊

Axtra3D 的創(chuàng)建歷程和愿景

在 Covid 隔離期間，Gianni決定開發(fā)一個新的專利組合，試圖解決增材制造領(lǐng)域的最大限制之一，即打印對象的速度、吞吐量、分辨率和質(zhì)量之間的權(quán)衡，由于在涉及SLA、DLP時采用光電設(shè)備的固有局限性和液晶顯示器。因此，Gianni開始開發(fā)包含 4 項專利的初始組合，其中兩項與新光源相關(guān)，另外兩項與新層剝離工藝相關(guān)。Praveen Tummala 可以稱得上是一位良師密友，曾幫助Gianni在美國 Nexa3D 上邁出第一步。最終，他們聯(lián)手在 2021 年 1 月成立了 Axtra3D Inc. 公司，并在經(jīng)過最初的種子輪融資后于 2021 年 5 月開始運營，目標(biāo)是新專利組合的第一個概念驗證。

隨著故事的進行，Axtra3D在Formnext 2021 上展示了最新的 HPS 技術(shù)。2022年，隨著 A 輪融資的完成，該公司開始推廣 Lumia.X1 的 Beta 系列產(chǎn)品，目前在市場上已經(jīng)為Beta客戶進行了 5 次安裝。該公司的愿景非常明確：他們的目標(biāo)是創(chuàng)建一家能夠為市場帶來質(zhì)量卓越的機器和技術(shù)的優(yōu)質(zhì)公司，以提高增材制造領(lǐng)域的整體知名度，通常仍被歸為利基市場。

混合光聚合 (HPS) 技術(shù)

要了解這項技術(shù)，首先要從當(dāng)前光固化技術(shù)的局限性和最先進的技術(shù)水平開始。總的來說，Axtra3D所研發(fā)的光聚合物 3D 打印技術(shù)是基于使用紫外線光源固化一層又一層的光聚合物（樹脂）。一般來說，我們可以將光源分為兩類：激光和投影儀或液晶顯示器等光源。SLA 技術(shù)基于激光，它像鉛筆一樣逐層填充待打印物體的輪廓和橫截面。這項技術(shù)在市場上非常受歡迎，因為它非常準(zhǔn)確，但速度很慢，因為同一激光還負(fù)責(zé)硬化圖像的整個內(nèi)部部分。另一方面，DLP/LCD 技術(shù)基于投影儀或液晶顯示器的使用，

所以一方面SLA技術(shù)準(zhǔn)確精準(zhǔn)，但是速度慢，不適合高吞吐量。另一方面，DLP/LCD 技術(shù)速度快，但在分辨率和表面質(zhì)量方面存在重大問題。這種權(quán)衡，市場不得不接受為技術(shù)發(fā)展的固有限制，不允許增材制造進入真正的生產(chǎn)鏈，將其完全歸入原型制作領(lǐng)域。

△X1系列3D打印機

多年來，許多人一直試圖將激光和 DLP 結(jié)合在一起：優(yōu)勢很明顯，像使用鉛筆一樣使用激光只硬化物體的輪廓，而 DLP 硬化內(nèi)部橫截面并加快過程。開發(fā)鋸式系統(tǒng)能夠來回移動兩個光源，嘗試與不同波長的組合，或在不同的固化階段使用兩個光源。然而，這些技術(shù)都沒有真正成功，這是因為輪廓和橫截面固化必須同時發(fā)生，尤其是使用相同的波長，而這正是新 HPS 技術(shù)能夠做到的：從投影儀和激光束同時掃描生成圖像，在真正的同軸系統(tǒng)中具有相同的波長。技術(shù)極其復(fù)雜，但結(jié)果非常簡單。Axtra3D憑借其新光源，可以確保分辨率等于或高于 SLA 系統(tǒng)，但具有 DLP/LCD 系統(tǒng)的速度。因此， HPS 技術(shù)的應(yīng)用將開啟一個全新的世界，并真正將增材制造從原型設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)。

LumiaX1 3D 打印機的特點

LumiaX1 和Axtra3D公司推出其他的打印機一樣，不僅裝配有新型的 HPS 光引擎，板載 50 微米激光點分辨率，而且它們在許多方面都是混合的，它們可以在雙模式下工作：離線（以確?？蛻綦[私）和在線實施預(yù)測服務(wù)。它們是一個封閉的系統(tǒng)，但也是開放的?？蛻艨梢允褂肁xtra3D的樹脂產(chǎn)品，也可以使用第三方樹脂。

這是一款獨立式機器，采用堅固耐用的全鋁機身，專為提供最佳打印體驗以及最大的可重復(fù)性、靈活性和易用性而設(shè)計。Axtra3D的 TruLayer 脫模技術(shù)，配備非退化罐、帶編碼器的雙機械軸以實現(xiàn)最大對齊和工藝穩(wěn)定性，能夠容納IntelliCartridge 以使用高粘度特殊樹脂，4k 網(wǎng)絡(luò)攝像頭用于在線監(jiān)控打印過程，以及許多使其成為高質(zhì)量產(chǎn)品的其他功能。

△Axtra3D的 LumiaX1 解決方案

Axtra3D HPS 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

打印質(zhì)量、分辨率和速度一起至關(guān)重要。Axtra3D的技術(shù)和機器可以進入的幾個垂直市場包括服務(wù)業(yè)、汽車、航空航天、原型制作、醫(yī)療保健和牙科等領(lǐng)域。例如，HPS 適用于中小批量打印、用于短期塑料注射的高質(zhì)量模具、表面質(zhì)量不太重要的牙科應(yīng)用、后處理和更高生產(chǎn)率的應(yīng)用。或者，對于熱成型模型制作，由于 DLP/LCD 系統(tǒng)造成的缺陷會影響零件的質(zhì)量。

Axtra3D 的未來計劃

幾個月前，Axtra3D 完成了HZG Venture Capital 的 A 輪融資。投資者是 Concept Laser 和 Midwest Prototyping 等增材制造公司的創(chuàng)始人。這些公司的實踐經(jīng)驗將幫助Axtra3D創(chuàng)建一個健康而強大的公司，并在短時間內(nèi)獲得正確的發(fā)展路徑。該公司現(xiàn)在正在意大利和美國開展強有力的招聘活動，以壯大公司的團隊。

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