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科學家利用玻璃3D列印平台獲得重大突破

2017年,米蘭設計周上展出了一系列使用3D列印製成的3米高玻璃柱。但其實早在2015年8月,MIT的Mediated Matter Group就公布了3D列印光學透明玻璃的早期研究結果,通過這個項目,他們製造出一系列美輪美奐的玻璃燈具。近日,這個團隊再度有了重大突破。該團隊打造了一個全新、更為複雜的系統,來推動這項技術實現大規模生產。玻璃是最古老的建築材料之一,它在我們現代螢幕和摩天大樓中非常常用。很少有材料既硬又透明,但在建築、汽車和設計中非常需要這些特性。玻璃的普及只與製造它的難度相匹配,玻璃只是在非常高的溫度下才是黏性液體,對溫度變化和其他環境因素非常敏感。因此,玻璃3D列印的應用受到限制。但是麻省理工學院用他們的G3DP2玻璃3D列印機降低了使用門檻。


在新研究階段,他們集中解決熔融玻璃容易黏附在噴嘴外表的問題。為減少濕度的影響,噴嘴角度從30°調整為45°,以此減少與熔融玻璃的接觸面積,並改用由固體氧化鋁加工製成的噴嘴。而系統的運動控制方面也有所改進,改為四軸控制。

該列印機由三個熱控區組成,儲存器將熔融玻璃保持在1090°C以保持液態,噴嘴在800°C下運行,構建室保持在480°C。它們都連接到EZ-Zone控制器,並提供19kW(19,000瓦)的峰值。如果忽略了瘋狂的溫度,機器的功能就像任何其他FDM 3D列印機一樣,經過連續堆疊熔融材料層,在冷卻時固化。

G3DP2每小時可輸出超過5公斤。運動控制涵蓋四個軸,傳統的X、Y和Z運動以及Z軸上的完全旋轉,但需要更多的工作來改善運動的使用。歷史上的玻璃吹製工人已經使用手工製作了相當華麗的玻璃,現在只要等到這種技術傳播並變得更容易接近。


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