На выставке RAPID+TCT 2026 компании Boston Micro Fabrication и Lithoz продемонстрировали, как аддитивные технологии переходят на новый уровень — микроскопический. Их разработки открывают возможности для создания миниатюрных деталей с точностью в десятки микрон, что критически важно для медицины и микроэлектроники.
Генеральный директор BMF Джон Кавола объяснил, что ниша компании — производство деталей с «очень, очень высокой точностью», мелкими элементами и допусками, которые обычно недостижимы для систем других производителей.
«Как правило, такой уровень точности означает работу с небольшими деталями, где требуются очень тонкие элементы, отверстия или необходимо выдерживать допуски в пределах десятков микрон», — пояснил Кавола.
Новая серия настольных микро-принтеров BMF
Недавно компания представила серию 3D-принтеров microArch S150. Кавола отметил, что две компактные системы с разрешением 25 мкм в этой серии стали «гораздо более настольными, простыми в настройке и использовании».
«Главная цель — сделать оборудование проще в использовании и калибровке, с более стабильными результатами», — сказал Кавола.
Серия включает две версии настольного принтера microArch S150. Базовая S150 работает со стандартным ассортиментом материалов BMF, а версия S150 Ultra имеет более ограниченный выбор материалов, но работает в девять раз быстрее.
Кавола объяснил, что во многих DLP-технологиях скорость печати «зависит от вязкости смолы». Более жидкие материалы позволяют быстрее перезаполнять и перекрывать слой.
Внешне модели S150 и S150 Ultra почти не отличаются. Клиенты BMF точно знают свои потребности и могут выбрать Ultra, если им критически важна скорость.
«В зависимости от приоритетов — высокая производительность, больше деталей в неделю или день — они могут выбрать более быструю модель. Это также зависит от назначения деталей: прототипирование или долгосрочные испытания», — отметил Кавола.
Новая серия S150 стоит в диапазоне 50 000–60 000 долларов. Ключевые технические характеристики:
- Область построения: 80 x 48 x 50 мм
- Высота слоя: 10–100 мкм
- Оптическое разрешение: 25 мкм
- Позиционная точность: ±3 мкм
- Автоматическая калибровка и выравнивание
- Сертификация CE
- Фильтр HEPA13
Ключевые применения: медицина и микроэлектроника
Технология BMF находит два основных применения, особенно для новой серии S150. Первое — медицинские устройства.
Компания печатает множество устройств для доставки лекарств, сенсоров и медицинских инструментов. Один из примеров — дистальный наконечник, одноразовый элемент для эндоскопа. Микрофлюидные устройства для скрининга лекарств и жидкие коннекторы — другие типичные применения.
«Мы можем создавать очень тонкие каналы диаметром до 50 мкм, что очень ценно. У нас есть целый ряд клиентов, которые производят устройства и инструменты для их установки в глаз, ухо, а также в некоторых случаях для нейрохирургии», — сказал Кавола.
Главный тренд — миниатюризация. Меньшие устройства менее инвазивны, а время восстановления пациента сокращается.
Вторая ключевая область — электроника. На стенде BMF демонстрировали крошечные детали: электрические разъемы, корпуса и гнезда для микросхем.
«И снова тема — всё становится меньше. Или, если конечное устройство не уменьшается, то внутри него становится больше компонентов: разъемов, памяти, чипов», — отметил Кавола.
Материалы и металлизация
Хотя BMF в основном работает с фотополимерами, имитирующими пластик, у компании также есть ряд применений в керамических материалах, таких как оксид алюминия и циркония, для абразивостойких или высокотемпературных деталей.
BMF не предлагает печать металлом, но может металлизировать детали, нанося покрытие из меди или никеля. Для этого компания сотрудничает со сторонними специалистами.
Незадолго до RAPID компания также анонсировала новый материал — BMF Clear. Это биосовместимая, оптически прозрачная смола, способная формировать слои высотой 10 мкм. Материал подходит для оптики, фотоники, сенсоров, микрофлюидики и биомедицинских устройств.
Достичь полной прозрачности в 3D-печати, особенно на микроуровне, исторически было сложно из-за поглощения материала и шероховатости поверхности. BMF заявляет, что её новая смола обеспечивает пропускание света более 90%, открывая возможности для масштабируемого производства сложных микроустройств с интегрированными оптическими элементами.
Керамическая печать от Lithoz: фокус на медицину
Если керамика для BMF — лишь одна из опций, то для компании Lithoz это основное направление. Норберт Галл, руководитель отдела маркетинга Lithoz, показал на выставке ключевые применения технологии.
Многие детали предназначены для медицинского сектора, например, биорезорбируемые имплантаты. Среди них — крошечный 3D-печатный имплантат для одной из трёх слуховых косточек среднего уха.
«Всё это используется, когда тело не может восстановиться самостоятельно, — сказал Галл об имплантатах компании. — Хирурги говорят о дефектах критического размера. Если дефект слишком велик, тело не может обеспечить заживление. Мы должны создать мост с помощью этой костеподобной структуры, чтобы у тела была опора, словно лестница, по которой можно взобраться. Ткань прорастает через имплантат и в итоге заменяет его».
Структуру таких имплантатов можно проектировать так, чтобы контролировать скорость заживления. Это особенно важно с учётом возраста пациента. Для быстро растущих детей хирург, вероятно, захочет ускорить процесс, в то время как пожилые пациенты могут заживать дольше.
Главное преимущество биорезорбируемых имплантатов — их естественное растворение в организме. Пациенту требуется только одна операция по установке, без последующего удаления.
«В случае пятилетнего ребёнка титановые имплантаты, вероятно, пришлось бы менять несколько раз. Можно представить себе травматизацию. Эти дети сильно страдают, и они будут помнить об этом всю жизнь», — отметил Галл.
Галл привёл в пример давнего клиента Lithoz — компанию KLS Martin. По его словам, она уже применила керамические имплантаты «примерно у 350 реальных пациентов в Европе» и активно выходит на рынки США и Австралии. Динамика распространения этого продукта демонстрирует «двузначный рост в месяц».
«Думаю, это один из лучших примеров реального инновационного преобразования сектора. Это эмоциональная тема, страдание — то, что знакомо каждому. Когда речь идёт о различных хирургических инструментах, все говорят: «Да, это интересно», но это не трогает так глубоко», — сказал он.
Сейчас Lithoz и KLS Martin совместно работают над созданием более крупных версий черепного имплантата, который можно видеть на манекене «Херб».
Керамика для микроэлектроники
Lithoz работает не только в медицинском секторе. На стенде компания показала охлаждающую пластину для полупроводниковой промышленности, напечатанную из нитрида алюминия (AlN) — материала LithaFlux.
Показанная пластина размером 100 x 100 мм была демонстратором. Реальная деталь с точными внутренними каналами является самой большой деталью из AlN, когда-либо напечатанной на принтере Lithoz CeraFab.
«Это самая большая деталь из нитрида алюминия, которую мы когда-либо создавали. Людей впечатляет сочетание размера и магии 3D-печати», — заявил Галл.
BMF и Lithoz предлагают разные технологии 3D-печати, но их объединяет внимание к деталям и работа в отраслях, где точность является определяющим фактором.
Применение в России и СНГ
Развитие микроточных аддитивных технологий представляет значительный интерес для российского рынка, особенно в контексте импортозамещения и развития собственных высокотехнологичных производств. Технологии микростереолитографии (PμSL), подобные решениям BMF, могут найти применение в отечественных НИИ и опытно-конструкторских бюро, занимающихся разработкой микроэлектромеханических систем (МЭМС), датчиков нового поколения и миниатюрных медицинских инструментов. Способность создавать детали с точностью до единиц микрон критически важна для таких направлений, как микрофлюидика для лабораторий-на-чипе или производство специализированной оснастки. Российские специалисты уже решали подобные задачи — например, при 3D-печати корпусных деталей из фотополимера.
Опыт Lithoz в области 3D-печати биокерамики напрямую пересекается с активным развитием аддитивных технологий в российской медицине. Российские научные центры и медицинские институты уже ведут исследования в области создания персонализированных имплантатов. Использование биорезорбируемых керамических материалов могло бы вывести эти разработки на новый уровень, предлагая решения для челюстно-лицевой хирургии и травматологии с улучшенной остеоинтеграцией. Кроме того, керамические материалы с высокой теплопроводностью, такие как нитрид алюминия, востребованы в отечественной радиоэлектронной и силовой полупроводниковой промышленности для создания эффективных систем теплоотвода.
