高速微纳3D打印跨越临界点,推动微尺度制造进入新阶段

2026-04-14 17:33:23
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高速微纳3D打印跨越临界点,推动微尺度制造进入新阶段

近年来,高端制造的演进趋势逐渐清晰:制造能力的边界正在从“精度极限”向“速度极限”转移。在宏观制造领域,先进制造逐步迈向新质生产力阶段,产业升级的关键已不再局限于能否做到更精细,而是转向能否在更短时间内完成从设计、验证到应用转化的全流程闭环。

然而在微纳尺度,这一进程长期面临瓶颈。直到最近,重庆摩方精密科技股份有限公司推出了高速微纳3D打印系统microArch® S150 Ultra,在25μm精度下实现了最高4秒/层的打印速度。这一突破不仅在参数层面具有意义,更标志着微纳3D打印开始跨越从“精度优先”到“速度与精度协同”的关键门槛。

图注:摩方精密在TCT Asia 2026现场发布microArch® S150 Ultra


精密电子的研发节奏迎来新定义

在高精度微纳3D打印领域,速度与精度之间的平衡一直是个难题。提升速度往往意味着精度下降,反之则会延长制造周期。以主流的光固化技术为例,其精度依赖于三维像素尺寸,像素越小,精度越高,但加工效率却相应降低。S150 Ultra通过系统性优化亚微米级制造链路,实现了在微米级精度下“分钟级制造”的突破。

这种能力在精密电子领域展现出显著的产业价值。长期以来,电子器件的创新速度远超制造验证能力,从微型连接器到光通信器件,从传感器到先进封装结构,复杂度和微型化趋势持续提升,但制造流程仍高度依赖传统工艺路径。传统研发模式下,一个产品可能需要经过多次设计、开模、测试和修改,周期长达数周,且返工率较高。

而S150 Ultra带来的改变在于,它不是在制造结果上做文章,而是重新定义了研发节奏。在保持高精度的同时,大幅提升了打印效率,使工程团队能够在一天内完成多个版本的结构验证,将以往以周为单位的迭代周期压缩至小时级别。数据显示,该系统在打印连接器插件时,最小细节可达130μm,仅需42分钟即可完成。

图注:摩方精密打印连接器插件


微型机器人实现从概念到制造的跨越

在微型机器人领域,高速微纳3D打印的进展更接近于开启新的应用可能性。近年来,科研团队在微型机器人结构设计方面取得了诸多突破,例如中国科学技术大学利用摩方精密的2μm精度3D打印设备制造出一种新型螺旋软体机器人,长度仅1cm,最小节边长0.14mm,并实现了无损抓取。

与此同时,香港科技大学在《Science Robotics》封面论文中展示的仿生昆虫复眼结构,同样是依托该技术制造而成,用于智能光电传感和机器人技术领域。

图注:摩方精密打印微型螺旋机器人


尽管微型机器人在科研层面进展迅速,其产业化却仍面临挑战。制造能力是关键限制因素之一,尤其在涉及复杂微结构的柔性执行器和微型传动系统时,传统制造方法难以满足高精度、高一致性与可重复性的要求。

而S150 Ultra的推出,使得微型机器人的制造门槛大幅降低。通过一体化成型方式,柔性关节、微型传动结构与内部通道等复杂部件可一次成型,减少了多组件装配带来的误差。同时,高速打印所带来的快速迭代能力,有助于在短时间内完成结构验证与优化,推动低误差复制、可重复制造和批量验证成为可能。这表明,微型机器人正在从科研展示走向实际应用。

从更宏观的角度看,S150 Ultra所代表的不仅是设备性能的跃升,更是微纳制造逻辑的重构。微纳制造正逐步从极限精度的技术展示,转变为具备工程化效率的实用工具。在这一过程中,速度不仅是制造效率的指标,也逐渐成为影响创新周期、试错成本及产业节奏的重要变量。


对于精密电子和微型机器人等高度依赖结构创新的行业而言,制造能力的提升从来不是线性演进,而是系统性跃迁。当打印速度达到秒级/层,微纳3D打印正跨越关键拐点,从“做得出”迈向“做得快”,从实验室走向产业化。

在这一转折点上,被深刻改变的不只是制造效率,更是整个创新迭代的底层逻辑。


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