在 HoPro3D 系統(tǒng)的樹(shù)脂浴中生產(chǎn)的樣品組件。

德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）與工業(yè)伙伴一起開(kāi)發(fā)了一種新型系統(tǒng)，用于通過(guò)光交聯(lián)生產(chǎn)高分辨率的微部件。繼該小組在 "通過(guò)結(jié)合紫外聚合和多光子聚合實(shí)現(xiàn)增材制造的高生產(chǎn)率和細(xì)節(jié)精度--HoPro-3D "項(xiàng)目中的工作后，現(xiàn)在可以在一臺(tái)機(jī)器上經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)聚合物微結(jié)構(gòu)并進(jìn)行定制。

ILT與LightFab、Bartels Mikrotechnik和Miltenyi Biotec合作開(kāi)展了 "HoPro-3D "項(xiàng)目。他們開(kāi)發(fā)了一種新型的3D打印機(jī)，將快速二維曝光--滾動(dòng)數(shù)字光處理（DLP）--與高分辨率激光工藝--多光子聚合（MPP）相結(jié)合，用光聚合物生產(chǎn)微部件。

HoPro-3D三維打印機(jī)有兩個(gè)可選擇的曝光系統(tǒng)，用于高構(gòu)建率或高精確度。DLP模塊在365納米處發(fā)光，以10微米的像素分辨率曝光微部件的基本結(jié)構(gòu)。作為補(bǔ)充，飛秒激光器和MPP模塊可用于書(shū)寫(xiě)輪廓線，分辨率約為2μm。

逐層的方法使得在已經(jīng)印刷好的DLP結(jié)構(gòu)上建立精細(xì)的MPP結(jié)構(gòu)成為可能，從而創(chuàng)造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和高分辨率細(xì)節(jié)的擴(kuò)展部件。構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)室模式允許生產(chǎn)占地面積達(dá)60 x 100 mm2的組件。

快速而精確

HoPro-3D系統(tǒng)的控制軟件使用戶能夠在兩個(gè)曝光模塊之間順利切換。此外，他們可以使用CAD數(shù)據(jù)來(lái)決定何時(shí)在印刷過(guò)程中進(jìn)行切換。在部件的逐層堆積過(guò)程中，有可能在兩種工藝之間多次切換。

用于測(cè)試組合過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

ILT的生物加工小組負(fù)責(zé)人Martin Wehner博士說(shuō)："概念已經(jīng)到位，相應(yīng)的機(jī)器已經(jīng)建成，并且已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的測(cè)試。在2022年春季完成后，實(shí)驗(yàn)室原型作為弗勞恩霍夫SiCellNet網(wǎng)絡(luò)的一部分，以面向應(yīng)用的方式進(jìn)行了測(cè)試和優(yōu)化。

SiCellNet集群構(gòu)成了研究用于分析、分揀和提供活細(xì)胞的新工具和制造技術(shù)的中心聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。因此，組合工廠的性能和過(guò)程的控制可以得到最佳的擴(kuò)展。

在中小企業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃資助的后續(xù)項(xiàng)目 "通過(guò)高分辨率無(wú)縫3D打印實(shí)現(xiàn)精確裝配--PANDA "中，ILT團(tuán)隊(duì)自2022年1月以來(lái)一直在擴(kuò)大基于DLP工藝的性能。在那里獲得的知識(shí)以后將被應(yīng)用于HoPro-3D系統(tǒng)，以不斷提高3D打印工藝的經(jīng)濟(jì)效益。

ILT表示，這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用非常多：用于實(shí)驗(yàn)室診斷和快速測(cè)試的微流控芯片、微機(jī)械部件和用于高效醫(yī)療點(diǎn)診斷的完整微流控系統(tǒng)，可以在病人身邊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)診斷，而不需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。

光學(xué)安全技術(shù)減少倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸事故

倉(cāng)庫(kù)總是有大量的交通，如卡車或叉車在過(guò)道上穿行。在這種情況下，尤其是人們還在車間工作的情況下，發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)很大。這些車輛上的光學(xué)傳感器可以為倉(cāng)庫(kù)工作人員提供更好的保護(hù)，避免碰撞。

危險(xiǎn)區(qū)域：在倉(cāng)庫(kù)中，車輛經(jīng)常引發(fā)事故。

巴斯夫、Kinotex Sensor 和弗勞恩霍夫光學(xué)計(jì)量和表面技術(shù)應(yīng)用中心 (AZOM) 的聯(lián)合項(xiàng)目現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出原型，旨在提高工人在日常倉(cāng)庫(kù)活動(dòng)中的安全性。

AZOM 位于德國(guó)茨維考，是弗勞恩霍夫材料與光束技術(shù)研究所 (IWS) 的分支實(shí)驗(yàn)室。AZOM 專門(mén)設(shè)計(jì)的光學(xué)傳感器旨在減少涉及工業(yè)卡車的運(yùn)輸事故。為此，合作伙伴巴斯夫提供了兩輛托盤(pán)車。

負(fù)責(zé)路德維希港巴斯夫車輛工程的 Christian Fischmann 博士評(píng)論說(shuō)：“每天，都有數(shù)百輛工業(yè)卡車在我們的工廠和倉(cāng)庫(kù)周圍行駛。與 AZOM 合作，我們渴望將安全技術(shù)集成到我們的車輛中，以便為我們的員工提供更好的保護(hù)?！?/p>

“我們的系統(tǒng)旨在保護(hù)用戶免受機(jī)械擠壓，特別是在他們腳周圍的區(qū)域?！盕raunhofer AZOM 主任彼得哈特曼教授說(shuō)：“為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種特殊的接近傳感器，可以檢測(cè)操作員何時(shí)離車輛前方的危險(xiǎn)區(qū)域太近，然后施加制動(dòng)?！?/p>

激光脈沖以定義的長(zhǎng)度和它們之間的距離發(fā)射，然后從障礙物上反射，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生有關(guān)物體距離多遠(yuǎn)的信息。該系統(tǒng)真正的創(chuàng)新在于它能夠結(jié)合空間多個(gè)方向的信息，并持續(xù)監(jiān)控托盤(pán)車周圍的扇形區(qū)域，由巴斯夫提供。

來(lái)自對(duì)壓力做出響應(yīng)的第二個(gè)光學(xué)傳感器的信號(hào)使用與物體的距離信息進(jìn)行處理——這要?dú)w功于與 Kinotex 的合作。觸覺(jué)傳感器能夠停止車輛并自動(dòng)將其稍微向后移動(dòng)，防止操作員被壓傷。

巴斯夫已經(jīng)在專業(yè)會(huì)議和交易會(huì)上展示了這兩種原型——用戶和制造商都表現(xiàn)出了濃厚的興趣?！斑@項(xiàng)技術(shù)幾乎可以用于任何運(yùn)輸車輛，但對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)特別有趣的前景?！盇ZOM 表面計(jì)量組經(jīng)理 Christopher Taudt 博士說(shuō)。

“目前，我們正在研究將傳感器集成到一種可改裝的傳感器帶中的想法，而不是讓它們成為車輛的固定部分。這將使它們能夠被添加到所有制造商的任何類型的車輛中。”他說(shuō)。