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新技术或将可以改进玻璃的3D打印工艺

摘要:在所有可以进行3D打印的材料中,玻璃仍然是最具挑战性的材料之一。

在所有可以进行3D打印的材料中,玻璃仍然是最具挑战性的材料之一。不过,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)研究中心的科学家正在努力通过一种新的且更好的玻璃打印技术来改变这种状况。
 
目前打印玻璃物体已经成为可能,最常用的方法涉及任一挤出熔融玻璃,或选择性烧结(激光加热)陶瓷粉末,将其转化成玻璃。前者需要高温,因此需要耐热设备,而后者则不能生产特别复杂的物体。ETH的新技术旨在改进这两个缺点。
 
它包含一种光敏树脂,该光敏树脂由液态塑料以及与含硅分子键合的有机分子组成,换句话说,它们是陶瓷分子。利用称为数字光处理的现有工艺,该树脂被暴露在紫外光的图案下。无论光线照射到树脂的何处,塑料单体都会交联形成固态聚合物。该聚合物具有迷宫状的内部结构,迷宫内的空间被陶瓷分子填充。
 
新技术或将可以改进玻璃的3D打印工艺
 
随后将生成的三维物体在600oC的温度下烧制,燃烧掉聚合物,仅留下陶瓷。在第二次焙烧中,焙烧温度约为1000oC,陶瓷致密化为透明的多孔玻璃。该物体在转化为玻璃时确实会明显收缩,这是设计过程中必须考虑的一个因素。
 
研究人员表示,尽管到目前为止创建的物体较小,但是它们的形状相当复杂。此外,可以通过改变紫外线强度来调整孔径,或可以通过将硼酸盐或磷酸盐混合到树脂中来改变玻璃的其他特性。瑞士一家主要的玻璃器皿经销商已经表达了对使用该技术的兴趣,该技术与德国卡尔斯鲁厄技术学院正在开发的技术有些类似。

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