加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的一個研究小組最近實現(xiàn)了3D打印光學領域激動人心的新突破，從事光學項目的科學家和工程師開發(fā)出了一種新的3D打印技術，該技術利用特制的墨水，這種墨水是從定制的打印機中擠出來的。他們成功地印刷了具有高級光學特性的小型測試件，與許多市售玻璃產(chǎn)品相媲美。現(xiàn)在已經(jīng)為創(chuàng)新的3D打印過程申請了專利。

此前已有媒體報道過LLNL的3D打印光學工作，過去，許多3D打印光學技術已經(jīng)嘗試過，例如Fraunhofer IOF和Micron3DP，通常使用玻璃絲和先進的SLA工藝。 LLNL的研究人員率先提出使用定制3D打印油墨來改進制造玻璃的FDM沉積技術。印刷光學有效執(zhí)行的困難在于玻璃的折射率對其熱敏感。為了解決這個問題，研究人員選擇以糊狀形式存放特殊LLNL開發(fā)的材料，然后加熱整個印刷品以形成成品。這意味著玻璃能夠保持均勻的折射率，從而消除了可能導致光學功能下降的任何光學畸變。

定制3D打印油墨由不同的二氧化硅和二氧化鈦顆粒的漿料形成。他們進行了微調，以便印刷具有特定熱學和機械性能以及高光學性能的玻璃。“從熔融玻璃打印出來的成分通常會在3D打印過程中顯示出紋理，即使您打算拋光表面，您仍然可以在散裝材料中看到印刷過程的證據(jù)，”LLNL化學工程師Rebecca Dylla-Spears說，該項目的主要研究人員“，這種方法使我們能夠獲得光學所需的指數(shù)均勻性，現(xiàn)在我們可以采取這些組件并做一些有趣的事情。”

最初打印的測試件很小，但現(xiàn)在該技術已被證實，許多可能的應用程序可用于測試。可以用幾何結構和組成變化來制造光學器件，這是使用更傳統(tǒng)的制造方法無法實現(xiàn)的。例如，3D打印技術可以用來制造可以拋光的折射率漸變的透鏡，這將取代用于傳統(tǒng)曲面透鏡的更昂貴的拋光技術。Dylla-Spears說：“增材制造為我們提供了一種新的自由度，以我們以前無法做到的方式組合光學材料。 “它開辟了過去不存在的新設計空間，允許設計材料內(nèi)的光學形狀和光學特性。

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網(wǎng)譯自：3ders.org?