Bland alla material som kan 3D-printas är glas fortfarande ett av de mest utmanande materialen.Men forskare vid forskningscentret vid det schweiziska federala tekniska institutet Zürich (ETH Zürich) arbetar för att förändra denna situation genom en ny och bättre teknik för glastryck.
Det är nu möjligt att trycka glasföremål, och de vanligaste metoderna innebär att antingen extrudera smält glas eller selektivt sintra (laservärme) keramiskt pulver för att omvandla det till glas.Den förra 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 ljuskänsligt harts som består av flytande plast och organiska molekyler bundna till kiselhaltiga molekyler, med andra ord, de är keramiska molekyler.Genom att använda en befintlig process som kallas digital ljusbearbetning, exponeras hartset för ett mönster av ultraviolett ljus.Oavsett var ljuset träffar hartset kommer plastmonomeren att tvärbindas för att bilda en fast polymer.Polymeren har en labyrintliknande inre struktur och utrymmet i labyrinten är fyllt med keramiska molekyler.
Det resulterande tredimensionella föremålet bränns sedan vid en temperatur av 600°C för att bränna bort polymeren och bara kvarlämna keramen.Vid den andra bränningen är bränningstemperaturen ca 1000°C och keramiken förtätas 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 objekten som skapats hittills är små, är deras former ganska komplexa.Dessutom kan porstorleken justeras genom att ändra intensiteten av ultravioletta strålar, eller andra egenskaper hos glaset kan ändras genom att blanda borat eller fosfat i hartset.
En stor schweizisk glasvarudistributör har redan uttryckt intresse för att använda tekniken, som liknar den teknik som utvecklas vid Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland.
Posttid: Dec-06-2021