玻璃用于3D打印已经有一段时间了。用它制造的物体超越了传统制造的设计限制。但所用的玻璃要么是粉末烧结而成,要么是用硅砂通过沉积插补截面片逐渐制成的。但是,在最近的一项研究中,内里奥克斯曼和麻省理工学院的中介物质小组在挤压熔融玻璃的帮助下也做出了各种复杂的几何形状。
这项新技术被称为G3DP或玻璃3D打印,它使用了一台成熟的熔化玻璃挤压3D机器。激光烧结等其他工艺并不是制造玻璃的天然方法,因此它们不像用熔融玻璃制成的物体那样精细。现在,3D打印技术已经完善了这一过程,它已经被用来制作一些最美丽的物体和艺术品,在任何昂贵的艺术收藏中都很好看。
不受欢迎的熔融沉积模型(FDM)是制作新模型的过程。它在这方面一直受到限制,因为它无法处理在较高温度下熔化的材料。廉价、硬度、耐用性和光学质量使玻璃成为未来3D打印技术的优秀候选者。食材也很容易买到。然而,与玻璃一起工作是棘手的,因为它的冷却速度需要以特定的缓慢速度来实现正确的结晶。这个过程叫做退火。一个专门设计的热控制室主要是为了这个目的,因为基于丙烷的加热器被证明很难控制。现在有了精确的控制和自动化,可以在相当长的时间内保持精确的温度。它被命名为退火室。
3D打印机由一个窑筒组成,可以在超过1165摄氏度的温度下熔化玻璃。温度可根据玻璃的种类和预期用途进行调节。然后,材料通过直径10毫米的喷嘴挤压,喷嘴本身被加热到100摄氏度。
3D打印部件的尺寸受限于退火室的尺寸。但我怀疑,通过这一过程制造更大的部件会有多大障碍。室内甚至有透明的墙壁,这样我们就可以看到横截面切片的系统沉积,将它们自己建造成成品。这就像是在看从罐子里倒蜂蜜的慢动作视频。
艺术家们现在可以用玻璃创作出以前很难制作的东西。3D打印的发展速度比任何其他制造技术都要快,它将在未来几年对我们的生活产生更大的影响。整个工厂都将成为历史!