下一代智能眼鏡鏡片量產技術已就位！獨家深解其中3D打印工藝

魔猴君  行業(yè)資訊   1481天前

致力于光學鏡片3D打印的Luxexcel公司宣布已為智能眼鏡的下一步增長做好準備，通過鏡片專用3D打印設備、材料、軟件以及光學領域的專業(yè)知識，為智能眼鏡市場提供鏡片生產解決方案。

目前，帶有VR或AR功能的智能眼鏡其中有待改進之處是比較笨重，并且無法同時滿足眼鏡佩戴者矯正視力的需要。Luxexcel公司的智能眼鏡量產3D打印解決方案將能夠改善這些現(xiàn)有問題，制造出嵌入智能功能鏡片，并能夠滿足為日常眼鏡佩戴者生產定制化智能眼鏡片的需求，使這些佩戴者在使用智能眼鏡時，不再需要另外佩戴視力矯正眼鏡。本期，將對Luxexcel的鏡片3D打印技術以及制造功能集成智能鏡片的工藝進行解析。

Luxexcel集成波導與LCD屏的3D打印鏡片。來源：Luxexcel

輕巧、舒適的智能眼鏡

近日Luxexcel公司對外表示，眼鏡產品制造商可以使用Luxexcel成熟的批量生產解決方案，將配鏡配方與智能技術相結合，制造具有高級智能功能的規(guī)則外觀鏡片，同時滿足客戶的視力矯正需求。

Luxexcel所指的批量生產解決方案是基于材料噴射3D打印技術的解決方案，包含專有的硬件、材料和軟件。3D打印解決方案可以在塑料、玻璃等基體材料上進行3D打印，還可以滿足客戶的氣隙要求。

通過這一工藝，波導、全息膠片和LCD屏幕之類的智能設備能夠在鏡片制造過程中嵌入其中，成為一種集成智能功能的鏡片。同時，鏡片還可以根據(jù)用戶的個性化鏡片度數(shù)配方進行生產。由于3D打印技術無需模具的特點，一次打印中即可制造多種不同度數(shù)的鏡片，這是實現(xiàn)智能鏡片規(guī)模化定制生產的基礎。

為光學部件特殊要求而優(yōu)化

Luxexcel在智能組件嵌入式3D打印領域申請了專利。根據(jù)Luxexcel，這種組裝光學部件的方法易于實現(xiàn)自動化，并用于大規(guī)模生產，而不會損害光學部件的生產所需的精度。借助3D打印技術的優(yōu)勢，這一技術能夠快速地按需制造光學部件。

智能鏡片制造工藝

Luxexcel的專利技術包括以下步驟：將基體材料放在基板上并裝載到打印設備中；第一打印步驟：將打印材料沉積在基體的第一表面上，建立起中間的第一預結構；第二打印步驟：將打印材料墨滴依次沉積在基體的第二表面上；在第一步驟和第二步驟之間的重新布置步驟中，形成中間的第二預結構，旋轉第一預結構，并將第一預結構布置在支撐結構上，支撐結構包括載體子結構，基體材料的延伸部至少部分地擱置在載體子結構上。

在以上工藝中，光學部件3D打印材料以雙面打印的方式被打印在基體材料上。通常由于層材料的收縮，在材料固化期間,3D打印部件不可避免的產生收縮變形。常見的應對策略是，通過前饋或反饋控制來補償這種收縮效果，也就是在三維結構的設計中對收縮進行預補償，或者在動態(tài)實時監(jiān)控的基礎上，通過調整打印過程來動態(tài)補償物體的形狀。然而，這些對策并不能消除收縮效果，而是補償由此產生的變形。

Luxexcel_2來源：US 20190009481

不過Luxexcel在基體材料上進行光學部件3D打印的技術可防止收縮，而無需訴諸于補償措施。在基體材料上構建的三維結構既保留了其內部分層結構，又保留了其預期的最終形狀。這一技術對于制造受到內層變形的負面影響的部件尤為重要，而光學透鏡和具有嵌入式組件的需要固定幾何位置的部件正是屬于這類情況。

另外，基體提供了擴展，包括固定擴展、抗毛細擴展和/或處理擴展。固定擴展的作用是在打印過程中固定預結構。擴展處理功能可以在打印過程中輕松處理光學組件，防止實際打印結構因接觸而變質。抗毛細作用擴展的作用是防止毛細作用在重新布置步驟期間和之后將預結構的一部分拖入第一預結構和支撐結構之間的間隙中。這種方式，避免了由于毛細管效應而導致的預結構的不期望的變形，并且防止了第一和/或第二預結構粘合到支撐結構上。

總之，可以說這是一種用于打印具有預期形狀，不受變形影響的光學部件的技術，避免了由于毛細管效應而導致的預結構變形，并且防止了第一和/或第二預結構粘合到支撐結構上。這對于光學組件的制造特別有利。

打印中的支撐結構包括變形控制子結構，它們的作用是控制預結構的變形。一方面，變形控制子結構可以保護預結構免于下垂，特別是由于重力而導致的下垂，而且還可以保護由于打印材料收縮而引起的變形，以及由于熱膨脹等熱效應而引起的變形。另一方面，變形控制子結構可用于在預結構中引起預期的變形，例如，第一預結構可被緩慢地充氣以便通過單面打印獲得彎月形透鏡。

特別光滑的表面

實現(xiàn)以上所描述的部件制造所使用的3D打印技術為一種材料噴射技術，打印頭并排且一個接一個地沉積油墨的液滴，逐漸實現(xiàn)三維結構的印刷，在每個沉積步驟中，多個液滴同時被打印頭的多個噴嘴噴射出來。

在市場上常見的3D打印技術中，沉積的液滴在固化步驟中的每個沉積步驟之后至少部分固化，Luxexcel的3D打印技術可以使液滴的沉積與其固化之間經過一定的時間間隔，允許液滴在重力的影響下沿與剛打印的層表面相切的方向流動，從而產生特別光滑的表面，而對于光學透鏡來說，光滑度尤為重要。

Review

與很多面向廣泛的領域提供3D打印-增材制造技術的企業(yè)不同，Luxexcel從創(chuàng)立之初就聚焦于光學鏡片增材制造領域。他們與富有創(chuàng)新精神的眼鏡制造商、智能設備制造商或醫(yī)生合作，探索3D打印技術在光學鏡片制造領域的應用。

無需龐大的庫存，無需復雜的供應鏈，更高的產品設計自由度，以及實現(xiàn)定制化鏡片批量生產，是Luxexcel認為3D打印技術為光學鏡片制造行業(yè)所帶來的特殊意義。對于這一技術為眼鏡制造領域所帶來的新機會，我們將持續(xù)跟蹤。

來源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/shendujiedu/39657.html