3D tlačiareň vytláča roztavené sklo na výrobu predmetov

Anonim

3D tlačiareň vytláča roztavené sklo na výrobu predmetov

3D tlač

John Anderson

4. septembra 2015

9 obrázkov

Proces G3DP vytvára rad skvelých sklených predmetov hodných expozície Dale Chihuly

Zoznam materiálov, ktoré sa dajú vytlačiť pomocou 3D tlačiarne, rásť týždenne, pričom sa pohybuje ďaleko od plastov, potravín a kovov, ktoré teraz zahŕňajú ďalšiu nepravdepodobnú látku: sklo. A zatiaľ čo predchádzajúce metódy 3D tlače používali práškové sklo a kremičitý piesok, tím výskumníkov vedený Neri Oxman z MIT 's Mediated Matter Group vyvinul 3D tlačiareň, ktorá vytláča roztavené sklo.

Dizajnovaný G3DP (Glass 3D Printing) je metódou, ktorá je prvotriednym opticky transparentným procesom tlače skla, ktorý používa plne funkčnú 3D tlačiareň na vytláčanie materiálu. Je to v podstate starý proces výroby skla vyvinutý asi pred 4500 rokmi a aktualizuje ho s 3D technológiou na výrobu radu skvelých sklenených predmetov hodných expozície Dale Chihuly.

Najbežnejší typ 3D tlačiarne - fúzovaného modelovania depozícii (FDM) - bol obmedzený na použitie materiálu vo forme vlákna v dôsledku jeho neschopnosti manipulovať s materiálmi, ktoré vyžadujú vysoký bod tavenia. Bohužiaľ to obmedzuje veľkosť a rozsah konečného produktu. Výhody skla pri výrobe aditív sú jeho tvrdosť, trvanlivosť a optické vlastnosti, ako aj cenová dostupnosť a dostupnosť, s lacným a bohatým kremičitým pieskom, uhličitanom uhličitým a vápencom hlavnými zložkami.

Práca s roztaveným sklom predstavovala pre tím jedinečné výzvy. Sklenené predmety sa musia ochladiť na laboratórnu teplotu pomaly, riadeným spôsobom cez špecifický teplotný rozsah v takzvanom procese žíhania. Tým sa odstraňujú vnorené napätia spojené s tepelnými gradientmi, ktoré inak môžu viesť k spontánnemu pretrhnutiu skla. Skupina pôvodne používala propánové horáky manuálne, ale toto sa ukázalo ako príliš ťažké na ovládanie a objekty sa roztrhli. Bol nájdený roztok s pridaním vyhrievanej žíhacej komory, do ktorej bol sklenený predmet vytlačený 3D, čo umožňuje konzistentnú a kontrolovanú teplotu.

"Dolná komora funguje ako annealer: udržiava sklo v teple a pomaly ho ochladzuje, aby uvoľnila napätie, " povedala Giorgia Franchinová, jedna z vedcov skupiny Mediated Matter Group.

3D tlačiareň zostavená skupinou pozostáva z kazety na pece, v ktorej sú horné vrstvy roztaveného skla umiestnené do 1, 800-wattovej komory pece s kelímkom, čo je v podstate pec schopná roztavenia a udržiavania roztaveného skla medzi 1040 a 1 165 ° C (1 904 -2129 ° F). Teplota, ktorá ovplyvňuje viskozitu skla, prietok, výšku vrstvy a rýchlosť posuvu, sa dá nastaviť v závislosti od požadovaného výkonu. Použitím jednoduchej gravitácie sa roztavený materiál extruduje cez keramickú dýzu s priemerom 10 mm a 300 W, zahriata na 1000 ° C (1832 ° F).

Veľkosť vytlačených sklenených predmetov je v súčasnosti obmedzená veľkosťou žíhacej komory, ktorá meria rozmery 250 x 250 x 300 mm (9, 8 x 9, 8 x 11, 8 palca). Ale komora je vybavená priehľadným keramickým oknom na monitorovanie procesu budovania, ktorý sa podobá medu vytlačenému z fľaše, pretože je vrstva na vrchole predchádzajúcich úrovní.

Okrem skvelých sklenených predmetov vytvorených procesom, potenciálne aplikácie zahŕňajú laboratórne laboratórne zariadenia a diely pre letecký a kozmický priemysel.

Papier s podrobnosťami o sklenenej tlačiarni bol publikovaný v časopise 3D Printing and Additive Manufacturing .

Tlačiareň a niektoré jej výtvory nájdete na nižšie uvedenom videu.

Zdroj: Sprostredkovaná vec

Proces G3DP vytvára rad skvelých sklených predmetov hodných expozície Dale Chihuly

Dizajnovaný G3DP (Glass 3D Printing), metóda je prvotriedny opticky transparentný proces tlače skla s použitím plne funkčnej tlačovej tlačiarne

Dizajnovaný G3DP (Glass 3D Printing), metóda je prvotriedny opticky transparentný proces tlače skla s použitím plne funkčnej tlačovej tlačiarne

Niektoré výtvory vytvorené 3D tlačiarňou vyvinuté na MIT

Niektoré výtvory vytvorené 3D tlačiarňou vyvinuté na MIT

Niektoré výtvory vytvorené 3D tlačiarňou vyvinuté na MIT

Dizajnovaný G3DP (Glass 3D Printing), metóda je prvotriedny opticky transparentný proces tlače skla s použitím plne funkčnej tlačovej tlačiarne

Tím výskumníkov vedený Neri Oxman z MIT 's Mediated Matter Group vyvinul 3D proces tlače, ktorý vytláča roztavené sklo

Tím výskumníkov vedený Neri Oxman z MIT 's Mediated Matter Group vyvinul 3D proces tlače, ktorý vytláča roztavené sklo

Chcete čistejšie, rýchlejšie načítavanie a čítanie bez reklám?
Vyskúšajte nový Atlas Plus. Zaregistrujte sa teraz len za 19 USD ročne.