Trio Labs 開(kāi)發(fā)微尺度金屬 3D 打印技術(shù)——RIPL，結(jié)合燒結(jié)工藝實(shí)現(xiàn)高精密成形

2023年12月22日，南極熊獲悉，來(lái)自美國(guó)的Trio Labs公司開(kāi)發(fā)了一種能夠在微觀尺度上設(shè)計(jì)零件的金屬增材制造技術(shù)。它被稱為樹(shù)脂注入粉末光刻，可以實(shí)現(xiàn) 5 微米的成形分辨率，從而可以設(shè)計(jì)高精密的組件。它主要用于個(gè)性化定制至關(guān)重要的醫(yī)療保健領(lǐng)域。

Trio Labs公司創(chuàng)立于 2010年，旨在開(kāi)發(fā)先進(jìn)的腹腔鏡手術(shù)器械，并利用 3D 打印以及CNC 和鑄造工藝來(lái)開(kāi)發(fā)這些設(shè)備。在過(guò)去的十多年里，該公司的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Adam Steege以咨詢身份廣泛從事醫(yī)療設(shè)備開(kāi)發(fā)工作，并使用這些工藝以及沖壓和成型來(lái)生產(chǎn)設(shè)備。他發(fā)現(xiàn)大多數(shù)設(shè)計(jì)工程師在 3D 打印方面也遇到過(guò)很多同樣的挫折，尤其是在金屬打印方面（表面光潔度差、公差差），所以他成立了 Trio Labs 來(lái)解決其中一些問(wèn)題。

△亞當(dāng)·斯蒂吉（Adam Steege）

Trio Labs 的RIPL 3D打印成形技術(shù)

樹(shù)脂注入粉末光刻 (RIPL) 是Trio Labs 的專有工藝，它使用標(biāo)準(zhǔn)金屬注射成型粉末來(lái)大批量制造高精度、99% 致密的金屬零件。該工藝提供了 CNC 加工的精度和 3D 打印的靈活性。該公司主要專注于醫(yī)療保健應(yīng)用，因?yàn)槲?chuàng)手術(shù)領(lǐng)域以及介入導(dǎo)管對(duì)精密制造零件有巨大的需求。更廣泛地說(shuō)，許多垂直領(lǐng)域都在不斷推動(dòng)小型化，Trio Labs將致力于支持這種類型的創(chuàng)新。

RIPL 可以以 5 微米分辨率打印金屬零件，比標(biāo)準(zhǔn)金屬 3D 打印高 10 倍。它可以擴(kuò)展到大批量生產(chǎn)，達(dá)到任何其他微型金屬打印工藝不可能達(dá)到的水平。生產(chǎn)的零件在表面光潔度、公差和機(jī)械性能方面的質(zhì)量獨(dú)一無(wú)二。Trio Labs通過(guò)創(chuàng)新打印工藝本身的幾個(gè)關(guān)鍵方面來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，以生產(chǎn)用于燒結(jié)的超高質(zhì)量生坯零件。通過(guò)將RIPL與高產(chǎn)量和高質(zhì)量的燒結(jié)工藝相結(jié)合，Trio Labs實(shí)現(xiàn)了極佳的3D 打印成形效果，并獲得了客戶認(rèn)可。

通過(guò)向客戶提供數(shù)字制造技術(shù)，滿足他們對(duì)精度和質(zhì)量的需求，并且可從 10 個(gè)零件擴(kuò)展到 100,000 個(gè)零件甚至更多，Trio Labs為他們的新設(shè)備商業(yè)化提供了一條更快、更有效的途徑，同時(shí)也開(kāi)放了以前不存在的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。他們可以充分利用 3D 打印的數(shù)字靈活性，而不必?fù)?dān)心不同的生產(chǎn)工藝是否合格。

△RIPL技術(shù)可實(shí)現(xiàn)非常精確的分辨率

3D 打印在醫(yī)療保健領(lǐng)域的持續(xù)作用

Adam表示：“3D 打印可以通過(guò)多種不同方式影響醫(yī)療保健，其中許多已經(jīng)發(fā)生。設(shè)計(jì)針對(duì)特定患者的解決方案的能力已被用于創(chuàng)建定制手術(shù)導(dǎo)板和骨科植入物。除此之外，我在目標(biāo)領(lǐng)域看到了很多機(jī)會(huì)，這些領(lǐng)域能夠在不同規(guī)模的無(wú)縫運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮價(jià)值。正確的 3D 打印技術(shù)可以輕松制造出一百萬(wàn)個(gè)零件，這是一種多功能性，在像醫(yī)療保健領(lǐng)域這樣擁有高度多樣化設(shè)備的環(huán)境中操作時(shí)，這是絕對(duì)必要的?！?/div>

目前，Trio Labs遇到的主要障礙是許多工程師對(duì)其他 3D 打印工藝積累的疲勞。為此，他們習(xí)慣于使用不符合機(jī)械規(guī)格的劣質(zhì)零件以及與規(guī)格表不符的材料特性。同時(shí)，這個(gè)挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。在每一個(gè)案例中，Trio Labs都向客戶提供了超出預(yù)期的零件，這對(duì)于建立信任并讓工程師重新評(píng)估 3D 打印的可能性大有幫助。