解析2μm超高精度光固化3D打印机S130，摩方精密制造利器 / 开普饭

2021年4月14日，摩方精密联合南极熊开展了一场线上研讨会直播，主题为“2μm超高精度光固化3D打印系统及其应用”，由摩方精密彭瑛博士主讲，由摩方精密市场部邢羽翔主持。

目前，这场直播已经可以回看视频。

△视频：解析2μm超高精度光固化3D打印机S130

本文，南极熊通过图文的形式来简单回顾一下本场直播的主要内容。

本场研讨会直播主要围绕摩方精密的2μm超高精度光固化3D打印系统S130开展，本次直播中摩方精密的研发工程师团队首次亮相，从各个维度来解析S130这款产品的技术原理及产品特点。

摩方精密高级机械工程师蔡俊林：S130超高精密3D打印系统由摩方公司自主开发，使用了大幅面跨尺度拼接打印，光源准直匀光处理，实时监控与自动对焦。沉浸式绷膜与气泡刮刀打印等创新性技术。打印精度高达2μm，打印幅面最大50*50mm。同时，摩方还为S130配套开发了适合高精度低层厚的多种树脂材料。包括高强度工程应用树脂、耐高温工程树脂、生物应用树脂等等。非常适合于各种微米级高精度复杂器件的快速成型。S130开发了亚微米级多轴运动平台，高精度运动控制系统以及微米级的拼缝融合技术。有效的解决了高精度芯片物理尺寸限制与大幅面之间的固有矛盾。实现了宏微一体成型，既能保证最高2μm的打印精度，又能实现大尺寸结构成型。摩方还为S130开发了独特的自动对焦与实时图像监控技术，通过共焦光路设计，实时监控投影图片，及时反馈系统的打印进度，保证图像投影的清晰度。另外，自动对焦技术能够缩短对焦时间，提高用户的使用体验。

超高精度的3D打印对环境振动的要求比较高，S130设备内置气浮光学平台，打印区与电脑操作区采用人体工学设计分开操作，保证打印稳定性的同时，也方便了用户实机操作。另外摩方还开发了20ml的微量树脂打印系统，尤其适合新材料开发、稀贵材料研究。

摩方精密高级光学工程师许嘉文：在S130的光路设计中光源为窄带led紫光，寿命长达3万小时，光源经过准直匀化处理，均匀性在百分之九十五以上，辐照在作为图像控制的DMD上，单次投影为200万像素。再通过拼接工艺完成全幅面的打印，发光能量可在0-255灰度范围内灵活调节，可以满足不同打印工艺的需求。发光图像通过定制化设计加工的投影镜头，分辨率高达2μm，同时镜头畸变控制在万分之二以内，实现模型的高保真复现和超高精度打印。

摩方精密高级工艺工程师张丽：S130采用面投影曝光成型技术，与采用激光逐点扫描的双光子聚合技术相比，打印速度提高15倍以上，设备通过相机实时监控，确保液态树脂焦深范围内固化成型，保证了加工的稳定性。同时，采用了束缚式绷膜系统，笑出了自流平时表面张力的影响，从而可以实现5μm甚至是更低的打印层厚。不仅可以确保Z轴成型方向上的精度控制，也为复杂三维微纳结构的实现提供了更大的可能。摩方标配了自主研发的液态光敏树脂，具有对比度和灵敏度高的特点，保证了样件的横向加工分辨率，从而可以实现±10μm的公差要求。此外，摩方的运动控制软件和打印参数具有开放性，研究者可以根据自己的设计特点，材料属性和应用需求等灵活设计相关的打印工艺参数。进而可高效快速的加工出复杂的三维微纳结构。光敏树脂也具有开放性，研究者可以使用自行开发的光敏材料，实现特定的需求和应用。

摩方精密售后服务部经理封波：摩方的设备符合欧盟工业级标准，设备经过长达三个月的海运，运行依旧稳定。此外设备高度集成化、一体化、场地占用小、维护方便。摩方拥有亚太、北美、欧洲等办事处，为全球客户提供工艺、材料、性能等咨询服务。

摩方精密高级应用工程师彭瑛博士：S130是目前全球精度最高的光固化3D打印设备之一，被广泛应用于精密加工、微纳制造、新材料研发、生物医疗、微型器件小批量生产等领域。至今已经有全球25个国家的500多位客户采用摩方精密微尺度3D打印技术。在精密连接器、医疗器械、消费电子、通讯、组织支架、过滤膜等领域的全球知名企业与摩方展开合作。此外，许多国内外的高校和研究机构也纷纷采用S130在微纳力学、超材料、仿生学、微流控以及生物医疗等领域展开研究，成果刊登在国际知名的学术期刊上。

随后，彭瑛博士进一步详细的介绍了摩方2μm超高精度光固化3D打印系统及其应用。目前摩方精密有三个系列的设备，分别是130系列（2μm精度），140/240系列（10μm精度），150系列（25μm精度）。