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近距离了解前苹果与谷歌的软件高手如何成就Origin可编程光聚合P3技术

3DScienceValley — Tue, 18 Dec 2018 04:53:13 +0000

光固化3D打印技术领域在发生各个层面的竞技，不仅仅是打印速度，打印材料，还包括云平台解决方案。近日，来自旧金山的创业公司Origin获得了以DCM为首的1000万美元的A轮融资，Origin采用新的3D打印流程，并与巴斯夫合作，这家公司在欧特克曾经收购过的 Ember 3D打印机的基础上做了颠覆性的改进创新。

没有氧的参与

Origin正在为大规模3D打印做同样的努力，创始团队拥有着在Apple和Google X公司的软件工程工作背景，不仅仅开发硬件，Origin为他们的3D打印系统编写基于云的软件平台解决方案，通过这个云平台，Origin正在为Beast Mode和其他一些公司大规模生产产品，生产了数以万计的最终零部件。

Origin的3D打印机是在Ember 3D打印机的基础上高度改良而成的，当时克服的两个直接问题是Ember的小体积和可以打印的有限材料。

当欧特克关闭Ember的时候，Origin聘请了很多来自Ember团队的人，在Ember的基础上进行了创兴，与DLP和立体光刻（SLA）系统一样，Origin的3D打印设备也是光固化过程，他们将这一过程称为可编程光聚合（P3），不过与其他光固化过程不同，P3可编程光聚合过程不含氧。

图：使用BASF材料，由Origin 3D打印的产品

据悉，Origin的3D打印设备在打印过程中不像市场上其他基于DLP或SLA的工艺有氧气的主动或被动参与过程。例如，Carbon的数字光合成使用透氧层来加速3D打印过程，氧气是主动参与的过程；而标准的SLA技术允许氧气存在于构建区域，氧气是一种被动参与的过程。

没有氧气参与的一个令人兴奋的方面是，它超越了目前所使用的丙烯酸酯和环氧树脂类化学材料。比如说聚烯烃高分子材料就作为可以用P3技术的材料。目前Origin公司在用的聚烯烃高分子材料是聚丙烯。

材料API

Origin公司采用的开放材料平台，材料开发人员可以在其开放平台上创建打印工艺参数。类似于软件的开放接口，Origin将开放材料称为“材料API”，包括Origin的合作伙伴斯坦福大学的研究实验室等合作伙伴都可以在P3系统上测试打印其独特的材料。

到目前为止，Origin已经与巴斯夫合作材料与打印工艺的开发。 P3目前可以使用巴斯夫Ultracur3D系列的光聚合材料进行打印工作。

Origin对材料合作伙伴持有非常开放的态度，他们认为必须有一个开放的材料平台来接近制造业。如果Origin我们自己生产所有材料，生产要满足制造业所需要的上万种材料将是不可能的，所以需要一个开放市场的力量来推动3D打印技术满足制造业的产业化需求。

除了P3采用开放性的平台与更广泛的材料厂商合作之外，P3的硬件和软件具有可扩展的特性。根据3D科学谷的了解，其3D打印机采用模块化设计，每个单元的占地面积为400毫米。打印室不仅是模块化的，而且其他硬件组件可以设计成集成在打印系统中。这可能包括后处理站，过程中质量控制系统（QA）和自动化组件。

Origin的硬件有一个软件控制的磁性运动连接系统，目前已获得专利，Origin计划向其他硬件公司开放，以便从硬件角度扩展实际打印平台的功能，这主要是基于Origin认为更先进的材料化学需要硬件加以配合改变，为此Origin希望打造一个进行QA和机器人自动化的生态系统。这将不是一个端口 – 不仅仅是连接到系统的层面，这基本上是一种可以扩展系统的方式，包括其打印过程的可扩展性。

这也是通过开放软件API实现的，这将使软件公司能够为3D打印业界创造新技术。这可能包括修改打印流程，管理P3系统或使用特定方法管理这些系统。

目前Origin的用户包括一级汽车客户，鞋类品牌和政府团体，此外，Origin的技术在可持续发展的层面上有两个优点。在环境可持续发展方面，开放式材料理念将使Origin随着正在发展的环保生态趋势，配合材料公司开发出用于P3工艺的低毒塑料和可生物降解的塑料。此外，据称Origin P3的能源消耗程度也低于其他技术，在这方面，其合作伙伴之一已开发出一种材料，其使用的能量比注塑或选择性激光烧结少得多。

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柔性手机更近一步，谷歌、诺基亚3D打印专利获批

3DScienceValley — Sat, 11 Feb 2017 08:37:47 +0000

随着材料和工艺的成熟，3D打印技术走向更加的集成化。虽然集成之路不会一蹴而就，但经过仔细评估材料，设计和开发的特性，并部署制造和测试过程，集成功能结构的电子3D打印正在成为趋势。

我们看到过3D打印手机盖上集成3D打印天线的测试平台，通过详细的和系统的开发解决方案。目前可以很容易地基准集成天线，即模塑互连工艺或蚀刻冲压天线注塑成型。

未来，能不能一次打印出一个智能手机来？或许这听起来不可思议，然而，根据3D科学谷的市场研究，包括谷歌旗下的摩托罗拉，诺基亚都在“秘密”进行3D打印手机的研究。

根据谷歌的专利，利用增材制造方法制造薄壁结构（例如，外壳或外壳）到打印床上，在打印过程中涉及到打印支撑部分以及打印完成后对支撑部分的处理，每个支撑件可以是单件，也可以是多个互锁部分，并具有不粘或纹理的表面。这些材料可以是聚四氟乙烯、特氟龙、铝、不锈钢、陶瓷等。

谷歌专利中所用的增材制造包括FDM熔融挤出技术、SLS选择性激光烧结技术、SLA光固化技术、以及多喷头3D打印技术。

诺基亚的专利是关于无线便携式电子装置的设备制造，电子装置包括由导电材料形成的主体，主体包括内腔和开口。还包括设置在内腔中的接地平面和电磁耦合，天线可以是环形天线和单极天线。导电性也可以由非导电材料制成，例如导电的金属化技术。除了导电主体，电子装置还包括一个壳体和盖子。

国际上，不仅仅是谷歌、诺基亚，三星电子和LG电子全力研发屏幕可折叠的新型智能手机，包括华为、联想在内的国内厂商也在另辟蹊径，这里面很难说没有用到3D打印技术。

除了手机厂商发力，手机产业链也出现了不少令人耳目一新的技术。这其中就有GrafTech发明了一种具有柔性石墨衬底的柔性电路板（专利号US009546764），通过3D打印技术将介电层和导电层和更多的电子元件打印到柔性石墨基体上。GrafTech增强了在可反复扭转、拉伸或弯曲的柔性材料上制造电子器件的实力，而柔性可弯折电子将成为目前印制电路板的潜在替代性产品，广泛用于可折叠手机、各种穿戴设备以及车载系统。

美国联邦政府通过国家制造业创新网络投入了7500万美元建立混杂柔性电子制造创新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)以应对电子产品变革面临的各种挑战。这其中活跃的典型的企业包括包括哈佛的Voxel8, 麻省理工的MultiFab，获得GE和欧特克投资的Optomec，荷兰TNO, 以色列的Nano Dimension。

Nano Dimension除了可以实现多层PCB板的快速原型制造，还可以实现在电路打印的过程中直接嵌入电子元件，在电子元件没有完全封装的情况下直接打印，为创建超薄的PCB板创造了条件，并且实现曲面的、可弯折的电路板打印。

参考资料：US009559412，US009555582

谷歌Space Sketchr 平板3D建模更轻松

3DScienceValley — Sat, 28 Feb 2015 04:07:20 +0000

Left Field Labs开发了一款基于Project Tango的全新应用：Space Sketchr。其是一款3D绘图应用，用户可以在平板电脑上运行，进行涂鸦创作，但其最大亮点是集成了Project Tango的3D追踪功能。

Space Sketchr应用具备3D追踪功能，使得输入的文字以及图像具有一定的空间感，带来更方便的3D绘图体验，可在雕塑建模、空间绘制、3D打印等领域应用。

Project Tango是谷歌的一项移动创新技术，可以在平板或手机上一系列传感器以及摄像头，再结合芯片进行3D测量，可以进行3D扫描，能够应用在购物、广告、游戏开发等方面。