在当代前沿科研领域,从高精度传感探测到微尺度流体操控,对器件性能的极致追求正不断逼近传统制造工艺的能力边界。然而,常规加工技术在多尺度、异形复杂三维结构的“一体化成型”方面,往往面临周期冗长、工序复杂或精度不足的核心瓶颈。
摩方精密双精度3D打印设备:microArch® D系列,以复合精度光固化技术为核心,为上述加工难点提供了创新性解决方案。 其中,D0210(精度:2&10 μm)适用于对细节要求极高的应用场景,D1025(精度:10&25 μm)则更适配毫米到厘米级的精密结构成型。

案例①:双精度3D打印,赋能柔性传感的性能跃迁
在一项发表于《ACS Sensors》的突破性工作中,哈尔滨工业大学姜力教授团队致力于解决柔性压力传感器的经典矛盾:高灵敏度与宽范围线性响应难以兼顾。
传统基于固体微结构(如金字塔)的传感器,在高压下会因结构硬化而迅速饱和。团队创新性地提出“空心微结构”与“梯度空心微结构”设计。空心结构大幅提升了介电层的可压缩性;而梯度设计(大小金字塔交替排列)则能让传感器在低压时由大结构响应,高压时小结构接续工作,从而实现了从0到620 kPa的宽范围内,同时保持626.9 kPa⁻¹的高灵敏度和0.998的决定系数。
然而,如何制造出形状规则、尺寸精准且内部空腔可控的“空心金字塔”模具是研究中的难点。团队选用摩方精密双精度3D打印设备:microArch® D0210,其中2μm精度用于制备具有凸起金字塔阵列的精密主模具,保证了每一个空心微结构几何形状的一致性。随后,通过翻模得到PDMS软模具,再浇铸水凝胶,最终成功获得了具有完美空心腔室的介电层薄膜。
DOI:10.1021/acssensors.5c03681
案例②:微流控芯片检测性能跨级提升
在生物检测与单细胞分析领域,微流控芯片是核心工具。然而,传统二维平面流道中的样本流,容易与通道底部发生非特异性吸附,导致信号背景噪音高、检测灵敏度受限。
由曼彻斯特大学与墨尔本大学联合团队提出的解决方案,是设计一种集成喷嘴结构的3D打印微流控芯片,通过两级鞘流实现可调的三维流体动力学聚焦。该创新微流控芯片的核心在于其独特的喷嘴结构,该结构能够将样本流主动抬升至微通道底部上方,有效避免了颗粒与通道壁面的非特异性相互作用。通过结合自上而下的鞘流约束和下游收缩段的聚焦效应,该研究实现了颗粒在通过传感区域时的三维精确定位。

而实现这一复杂三维结构的关键制造技术,正是摩方精密的面投影微立体光刻(PμSL)技术和复合精度光固化3D打印技术。研究团队采用摩方精密microArch® D1025(精度:10&25 μm)3D打印系统,以HTL树脂为材料,一次性成功成型了包含120 μm半径喷嘴、800 μm宽主通道以及100 μm宽收缩段的多尺度集成微流控芯片。
DOI:10.1016/j.snb.2025.139050
双精度3D打印的价值,赋能科研创新全周期
以上科研案例,均使用到摩方精密双精度3D打印系统,不仅实现了设计自由度的提升,也大幅缩短了从概念到原型的制作周期,为最终器件性能测试提供了可靠性保障。
D0210和D1025也是摩方精密面向科研与工业应用的代表性设备,专注于实现“高精度+高效率+跨尺寸”的复合性能。不管是在微流控芯片、传感器微结构等高精密器件制造中,都可以被精准、高效复刻。使得“设计‑制造‑测试”的迭代流程空前高效,大幅提升创新探索的速度与深度。
从微流控、柔性电子,到生物医疗、精密光学,各尖端领域对复杂三维微结构的需求正持续增长。摩方精密双精度3D打印microArch® D系列设备,以极限精度、灵活制造、广泛材料适配的综合能力,持续支撑全球科研创新将前瞻构想高效转化为现实成果,成为推动技术实现的关键工具。