Bland alla material som kan tryckas 3D är glas fortfarande ett av de mest utmanande materialen. Forskare vid forskningscentret för Swiss Federal Institute of Technology Zürich (ETH Zürich) arbetar emellertid för att förändra denna situation genom en ny och bättre glasutskriftsteknik.
Det är nu möjligt att skriva ut glasföremål, och de vanligaste metoderna involverar antingen extruderande smält glas eller selektivt sintring (laservärme) keramiskt pulver för att omvandla det till glas. Den förstnämnda kräver höga temperaturer och därför värmebeständig utrustning, medan den senare inte kan producera särskilt komplexa föremål. ETH: s nya teknik syftar till att förbättra dessa två brister.
Den innehåller ett fotokänsligt harts bestående av flytande plast och organiska molekyler bundna till kiselinnehållande molekyler, med andra ord är de keramiska molekyler. Med hjälp av en befintlig process som kallas digital ljusbearbetning utsätts hartset för ett mönster av ultraviolett ljus. Oavsett var ljuset träffar hartset, kommer plastmonomeren att tvärbindning för att bilda en fast polymer. Polymeren har en labyrintliknande inre struktur, och utrymmet i labyrinten är fylld med keramiska molekyler.
Det resulterande tredimensionella objektet avfyras sedan vid en temperatur av 600 ° C för att bränna av polymeren, vilket bara lämnar keramiken. I den andra avfyrningen är avfyrningstemperaturen cirka 1000 ° C, och keramiken tätas till transparent poröst glas. Objektet krymper avsevärt när det förvandlas till glas, vilket är en faktor som måste beaktas i designprocessen.
Forskarna sa att även om de hittills skapade föremålen är små, är deras former ganska komplexa. Dessutom kan porstorleken justeras genom att ändra intensiteten hos ultravioletta strålar, eller andra egenskaper hos glaset kan ändras genom att blanda borat eller fosfat i hartset.
En stor schweizisk glasvarutdelning har redan uttryckt intresse för att använda tekniken, vilket liknar den teknik som utvecklas vid Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland.
Posttid: dec-06-2021