法國Prodways：MOVINGLight技術和陶瓷3D打印技術詳解

法國Prodways

前世今生

法國Prodways曾經是法國工業(yè)集團GroupeGorge旗下的子公司。2017年5月，Prodways通過IPO獨立，在巴黎證交所上市。Prodways上市后收購了AvenAo集團旗下的工業(yè)設備供應商AvenAoIndustrie，以及醫(yī)療設備制造商Interson-Protac，經過一系列的整合，不斷加強對產業(yè)鏈的掌控能力。

Prodways坐落在法國里爾(Lille)，是法國北部最大的城市,是一個充滿自信、生機勃勃的文化和商業(yè)中心。20世紀90年代，Allanic博士發(fā)明了UV光固化技術（UVphotopolymerization）并申請專利，在2008年，基于3D打印機的應用上，他發(fā)明了移動數(shù)字光處理技術（MOVINGLight technology），并基于此推出了DLP系列3D打印機：L-series和V-series。

MOVINGLight DLP技術

高精度批量制造的3D打印技術

△移動數(shù)字化處理技術原理圖

MOVINGLight技術，是一種數(shù)字化處理（DLP）技術路線。365nm的UVLED可以使更廣范疇的高性能的樹脂感光，可以固化SLA用環(huán)氧樹脂（Epoxy）和DLP用丙烯酸酯樹脂（Acrylates）以及各類混合材料。這種技術可以制造兩大類材料：功能樹脂和陶瓷。

在陶瓷材料的應用上，Prodways專注于功能陶瓷材料（Technical Ceramic）的制備。

目前光固化技術路線主要有SLA、DLP兩類，有的研發(fā)機構對光固化技術進行了改造升級，比如將紫外激光束改造為光斑大小的面，提高了打印速度，然而會遇到一些限制因素，主要有兩個缺陷：

• 陶瓷類漿料（氧化鋯、氧化鋁、HA等）是樹脂和陶瓷類粉末的混合物，其在室溫下的高粘性，會導致整個材料的控制不均勻，燒結完之后很多成品達不到質量要求。
• 在激光功率不可調的前提下，使用不同焦距的鏡頭來打印不同尺寸的物件，由于角度變化導致了能量分散，精度受到影響，平面尺寸越大，分辨率越低。
  
  

而Prodways研發(fā)的MOVINGLight技術彌補了這樣的缺陷。與其它DLP設備不同的是，法國Prodways使用了一種移動數(shù)字光處理器，通過45°反射鏡使得所有反射下來的UV光能夠垂直打在平面上，利用3*6cm的小方塊在平臺上垂直90度掃描。

每一個小方塊都實現(xiàn)了同等能量、同等波長、同等精度的打印，從而得到高速，高精度，更勻稱的產品。這樣的打印方式也實現(xiàn)了大尺寸的打�。�500*500*500mm），層厚范圍25～150um。

MOVINGLight技術也是目前唯一一家能夠實現(xiàn)批量化3D打印生產的技術，據(jù)南極熊了解，很多廠商都不具備這樣的生產能力。如果同時打印100個齒科模型，在抽檢過程中，MOVINGLight技術能夠在保證高速度打印的前提下確保每一個模型都達到生產標準和檢驗標準。

南極熊整理了Stratasys、3DSystems、Prodways三家設備型號的對比（下圖）。我們可以看到，Prodways的L7000D型號設備生產85副齒科模型僅用時3小時，相當于5小時生產125副，遠超前兩者的生產效率。

▲三種型號設備對比

打印完成后，需要對陶瓷材料進行后處理。Prodways能夠實現(xiàn)陶瓷漿料高于50%的材料。如此高的陶瓷漿料流動性很低，打印難度相當高，MOVINGLight技術則實現(xiàn)了高質量的打印，并且收縮率能夠有效控制在21%以內，成品陶瓷含量達到99%。據(jù)南極熊了解，大部分陶瓷3D打印企業(yè)的收縮率在30%左右。

在收縮率達到20%左右的前提下，致密度還能達到99%，這是非常不容易的。這需要對陶瓷胚料的含量控制、燒結的工藝和溫度控制都需要非常精確。

后處理流程圖

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如今醫(yī)用陶瓷打印件對孔隙率的要求是100——300um。比如骨細胞自身的體積是小于200um，因此需要留有符合規(guī)格的孔隙以及仿生的內部結構才能達到醫(yī)學標準。MOVINGLight技術制造的成品已經完全符合要求，相關客戶目前已經成功進行了骨骼支架等生物相容性材料的動物臨床實驗。

Prodways陶瓷打印件具有高密度高純度以及優(yōu)異的熱學-力學性能，這也就意味著一旦物件燒結處理完畢后，就可以直接投入使用。這對于航空航天、精密儀器領域是非常重要的。很多航空航天的零部件在高溫氣流通過后需要迅速降溫，大部分金屬材料都達不到要求，而陶瓷材料符合快速降溫的標準。

△Prodways陶瓷打印件

錦廷科技

培養(yǎng)復合型人才刻不容緩

在了解法國Prodways過程中，南極熊聯(lián)系到了Prodways的中國區(qū)戰(zhàn)略合作伙伴錦廷科技。錦廷將業(yè)務主要集中于新材料、新工藝、新產品的研發(fā)，設計領域主要包括三個方面：科研，醫(yī)療和航空航天，并且與各大高校進行產學研合作，比如生物陶瓷和PEEK材料的研發(fā)。

在醫(yī)療領域，3D建模技術、3D打印技術與醫(yī)學知識密不可分，而大多醫(yī)生不具備3D建模和工程能力，建模工程師又因缺乏醫(yī)學知識而無法篩選一手數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)了3D建模與醫(yī)學知識的背離。

如今的設計師需要掌握的能力不再僅僅是會制作三維模型，數(shù)字化醫(yī)學需要具備將醫(yī)學與3D建模技術、工程學、力學、材料學相結合的理解能力，而目前國內能夠將3D建模技術成熟運用到到醫(yī)學、工業(yè)以及航空航天領域的復合型設計人才在我國是相對缺乏的。因此，培養(yǎng)優(yōu)質的醫(yī)工（Medical Engineer）設計人才已經成為了當務之急。

錦廷的理念就是培養(yǎng)這樣的復合型人才：能夠與醫(yī)生進行無障礙溝通，同時從設計、力學、手術方案、材料的選擇以及醫(yī)療標準等多角度綜合考慮解決方案。錦廷已經慢慢體現(xiàn)出這樣的設計優(yōu)勢，這也是其競爭優(yōu)勢所在。

南極熊了解到，錦廷科技公司作為大陸地區(qū)Prodways、Apium經銷商，將亮相于2018年TCT亞洲展N1-H86展位上，向關注3D打印行業(yè)的各行業(yè)人士，呈現(xiàn)全新PRODWAYS 3D打印機、Apium PEEK 3D打印機以及行業(yè)應用案例。同時，錦廷科技推出由TCT與中國3D打印文化博物館共同提供的合作聯(lián)票（車輛安排接送）。屆時歡迎廣大熊友蒞臨N1-H86展位交流。