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光照几秒,镜片成形:光固化3D打印渐进多焦点镜片?

把为一个人算好的镜片曲面做出来,工厂通常要先切削,再抛光。

拿掉多余材料,再处理加工留下的表面痕迹。

西班牙一家企业跳过这段精密加工,让曲面在几秒光照中直接成形。

2026年10月底,IOT宣布,采用这项Light-Form技术制造的个性化渐进镜片已走向消费者,VisionLab是首个商业落地伙伴。

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IOT官方工艺视频片段,

看远处的路牌,再低头看手机,往往需要两个镜片。

但所谓渐进眼镜能照顾这两个距离。

镜片里没有会伸缩的镜头,而是镜片不同区域提供不同度数,远、中、近之间平顺过渡。

常见单光镜片主要针对一个视距,渐进镜片则把多种视距的需求放到了一起。

进一步的个性化设计,还会考虑镜框的佩戴角度、镜片离眼睛多远等因素。

同样的验光度数,未必对应同一张最合适的曲面。

这些能力并非3D打印带来的,成熟的自由曲面加工已经能够按人计算、逐片制造。

3D打印技术有望缩短从算出曲面到造出来的全过程。

光学行业媒体MAFO在2025年秋走进IOT实验室,见到了设备原型及其现场演示。

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MAFO记者Hanna Diewald于2025年秋在IOT实验室拍摄的原型设备

操作先从加料开始,把液态打印树脂加到预制透明基片上,再用405纳米紫光从下方照入。

光穿过基片,才能进入树脂,打印出的结构,就形成在基片上。

原型采用1.4毫米厚的CR-39基片、折射率1.5的打印树脂。

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IOT视频截图,经MAFO刊载。图中液态打印树脂与预制基片应分别理解。

光进入树脂后逐渐衰减,材料发生聚合反应。

随着反应推进,一部分树脂达到凝固点,开始成型。

它与尚未凝胶的树脂之间,有了一道不断向前推进的边界。

这个技术的关键是让这道边界最后恰好停在设计曲面上。

怎样让这些边界发生在指定的不同高度?

需要调节各处获得的有效曝光。

直观地说,需要形成较厚结构的位置,让反应推进得更深;

需要较薄的位置,让它停得更浅。

实际计算还要考虑树脂反应和温度。

曝光结束后,留下凝胶区域,去掉上面的液态余料,曲面就显露出来。

IOT把它称为稳定前沿光聚合。

技术的实质,是用光控制液体内部的凝胶边界,让边界成为镜片的表面。

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AM易道原理示意,非设备实拍、非定量仿真。

镜片的任务,是按设计改变光线的方向。

打印一个外壳,表面小起伏也许只是手感问题,换成镜片,同样的起伏就可能改变光路。

更棘手的是,树脂在变硬的过程中,还会改变光的传播。

专利指出,局部一点点的不均匀,可能先把光聚拢,光越集中,那里反应越快,变化又进一步聚光,最终长出针状缺陷。

简单来说,难就难在这种越聚越强的自聚焦,自己能放大自己的误差。

在光路中加入扩散器,让树脂中的同一个位置接收来自多个位置、多个方向的光,以抑制这种失稳。

但光一旦相互叠加,系统必须从目标曲面往回算,各处该给多少光,叠加之后,才能得到正确的凝胶边界。

难点是,既要打散容易引发缺陷的定向光,又要精确控制打散之后的成形结果。

光路、算法和树脂必须一起工作,才有可能做出一片镜片。

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IOT光路示意,经MAFO刊载:树脂中的同一点接收扩散器多个位置的光贡献。

成形之后,设备旋转甩出多余树脂,回收再用,然后以紫外光后固化。

完成这些步骤处约三分钟。

耐磨加硬和减反射镀膜仍是另外的工序,分别需要额外的旋涂机和镀膜设备。

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IOT官方视频88—98秒片段,保持原速:旋转甩出多余树脂。

3D打印省掉切削与抛光有实在的意义。

原来需要被切掉的材料,有一部分可以以液态余料回收,原来围绕机械加工安排的设备和流转,也会减少。

IOT公布的制造环节比较称,相较传统工艺,能耗降低90%、废弃物减少76%,并免去制造用水。

对消费者来说,关注的是3D打印工艺能否更方便、更灵活交付。

IOT提出把3D打印融入门店生产,比较前沿,但还没有投入实践。

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MAFO记者Hanna Diewald拍摄的现场成形镜片

3D打印镜片完成后固化之后,度数能否保持准确,基片与打印材料能否长期结合,树脂会不会随时间黄变,目前查到的公开资料,还没有强调过这些结果。

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工艺演示中的镜片检测环节

AM易道认为,这个3D打印技术值得关注。

延伸阅读:3D打印掘金万亿眼镜行业,千载难逢的商业变革

我们对于传统镜片的工程要求和工艺理解不够透彻,所以在看到这个技术的时候对于细枝末节的表述可能有错误。

多年来3D打印直接生产光学镜片的应用偶有发生但并没有大规模铺开,这里面存在镜片的严苛要求和3D打印技术材料工艺不断进步的拉近过程。

镜片制造市场体量庞大,这类技术值得持续关注。


07:26
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