基于电场驱动喷射微3D打印的大面积微透镜阵列制造研究

作     者：李红珂 胡玉杰 朱晓阳 兰红波 李政豪 杨建军 章圆方 彭子龙 李宗安 杨继全 LI Hongke;HU Yujie;ZHU Xiaoyang;LAN Hongbo;LI Zhenghao;YANG Jianjun;ZHANG Yuanfang;PENG Zilong;LI Zongan;YANG Jiquan

作者机构：青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心青岛266520 新加坡科技与设计大学数字制造与设计中心新加坡487372新加坡 南京师范大学电气与自动化工程学院南京210046 

基　　金：国家自然科学基金(51705271,51775288) 山东省高等学校青创科技支持计划(2020KJB003) 山东省重点研发(2019GGX104060)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第23期

页      码：195-208页

摘      要：大面积圆形、柱状及梯度折射率微透镜阵列在裸眼3D、光学传感、仿生学、医疗内窥镜等领域具有非常广泛的需求,然而,如何实现大面积多类型微透镜阵列的简单化、低成本、高效率制造是学术界与产业界共同面临的一项挑战性难题。基于电场驱动喷射微3D打印技术,提出了一种可实现大面积多类型微透镜阵列制备的新方法,通过实验揭示了主要工艺参数(电压、气压,打印速度)对制备的不同类型微透镜形貌与质量的影响与规律,利用提出的方法并结合优化的工艺参数,在玻璃基底上分别实现了面积为120 mm×120 mm、100 cm×45 cm的圆形与柱状微透镜阵列的制造,在柔性PET基底上实现了面积为160mm×160mm的圆形微透镜阵列的制造,利用电场驱动喷射微3D打印的多层打印模式实现了折射率梯度变化范围为0.1的梯度折射率微透镜阵列的制造。实验结果表明,制备的微透镜阵列具有良好的几何与光学性能,基于电场驱动喷射微3D打印大面积、多类型微透镜阵列制造方法具有效率高、成本低、批量化的显著优势,为大面积多类型微透镜阵列制造提供了一种全新的解决方案。

主 题 词：大面积微透镜阵列 电场驱动喷射微3D打印 圆形微透镜 柱状微透镜 梯度折射率微透镜 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0803[工学-仪器类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2021.23.195

馆 藏 号：203107527...