玻璃也可以3D打印嗎?

zhenwang   2017-04-25 15:17:04

可以的,德國卡爾斯魯厄技術研究所的研究員Rapp的團隊想出了3D打印玻璃的新技術,可用來生產結實透明的玻璃。這項技術使用一種稱為光固化快速成形的傳統(tǒng)3D打印方法。在光固化快速成形中,打印機使用某種液體(通常是聚合物)逐層構建被打印物,在被激光照射后就會硬化。Rapp的團隊已經找到了利用懸浮在液體聚合物中的玻璃粉進行打印的方法。一旦待打印對象被打印出來,它就會被放置在高溫爐中,聚合物會燃燒掉,玻璃顆粒也會熔化,最后只留下硬化的玻璃。


當熔融的石英玻璃暴露于800攝氏度的火焰中時,打印玻璃便獲得了高抗熱抗震性,如圖片展示的那樣。

Rapp的技術雖然不是3D打印玻璃的第一例,但卻是在低溫下打印出透明玻璃的第一例。在兩年前MIT的研究人員研發(fā)了擠壓熔融玻璃的方法,而其他團隊所用的較低溫的技術生產的玻璃脆弱而又朦朧。Rapp團隊卻是利用現(xiàn)有的普通3d立體打印機,這意味著它不需要特殊設備。


Rapp說,玻璃有許多獨特的性質使它成為3D打印的理想材料。他表示:“幾乎沒有什么材料能夠暴露在玻璃所能承受的高溫下。也幾乎沒有什么化學物質可以改變玻璃的性狀,而聚合物可以通過紫外光和有機溶劑降解?!?/p>


玻璃也有其他材料無法比擬的透明度。即使是再透明的塑料透光性也不及玻璃,盡管玻璃易碎,但家家戶戶都在使用玻璃。盡管某些智能手機的鏡頭通常是塑料的,但因上述原因,高質量的鏡頭都是用的玻璃,Rapp說。


“手機拍照效果不及專業(yè)相機,鏡頭是很重要的原因之一”。Rapp表示,新的技術幾乎可以打印任何東西。它可以用于微小,復雜的打印對象,如珠寶,鏡片或電腦部件,或是大型對象,如玻璃窗。唯一的區(qū)別就是3D打印機本身。


3D打印技術比起非打印技術制造小玻璃模型,不需要使用危險的氫氟酸進行化學刻蝕,而且它可以制造出封閉的腔和通道,這是傳統(tǒng)的玻璃吹制做不到的。而且比起非打印技術更有速度優(yōu)勢。


為了進行他們的研究,拉普的團隊使用一種廉價而又未經改裝的3D打印機,業(yè)余愛好者也能購買。“這是在機械上非常完善的技術平臺,材料也是公認的,”Rapp說?!拔覀兾ㄒ蛔龅木褪抢矛F(xiàn)有技術用在新的東西上。”

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