211service.com
3-D-print bryder glasbarrieren
Paletten af materialer, der kan bruges som 3D-printblæk, vokser hurtigt i mangfoldighed, men ét allestedsnærværende materiale har indtil nu været fraværende: gennemsigtigt glas.
Dette objekt blev bygget af en ny 3-D printer, der kan arbejde med smeltet glas.
Det er allerede muligt at bruge bittesmå glasgranulat i en pulverleje med konventionelle 3-D printteknikker som jetting og sintring, men produkterne bliver uigennemsigtige. Nu har forskere ved MIT demonstreret den første maskine nogensinde, der kan printe smeltet glas gennem en dyse og lave transparente glasgenstande lag for lag i henhold til digitale instruktioner.
Det mest udfordrende aspekt ved at printe glas er, at det skal ske ved ekstremt høje temperaturer. For at flyde godt nok til at blive ekstruderet gennem en dyse, skal materialet holdes ved en temperatur på over 1000 °C.
For at opnå dette har printeren brug for separate varmesystemer til hvert trin i fremstillingsprocessen. Det smeltede glasblæk er anbragt i en digel over dysen, hvor varmespiraler holder den ønskede temperatur. Glasset strømmer fra diglen ind i en specialtilpasset dyse, hvor separate varmespiraler holder det varmt nok til at flyde og uden at klæbe til indersiden. Til sidst bygges genstande inde i et tredje varmekammer, som holdes lige over den temperatur, hvor glasset bliver fast. Dette gør det muligt at afkøle de udskrevne objekter på en gradvis, kontrolleret måde, så de ikke går i stykker.
At finde en dyse, der var egnet til at printe glas var en kompliceret opgave, ifølge Peter Houk, leder af MIT's Glas Lab . For at fungere skal det være lavet af et materiale, der både kan klare høje temperaturer og modstå, at glasset klæber til det. Ved disse forhøjede temperaturer vil næsten alt holde sig til glas, siger Houk. Platindyser bruges i industrien til nogle glasfremstillingsprocesser, men er meget dyre. I stedet slog gruppen sig ned på en specialfremstillet dyse lavet af aluminiumoxid.
Maskinen printer soda-limeglas, en familie af glas, der bruges i alt fra vandglas til vinduer. Men briller som Pyrex kunne i princippet også printes på denne måde, dog ved meget højere temperaturer.
Houk siger, at han og hans kolleger stadig arbejder på at forstå de designmæssige begrænsninger, som printeren pålægger, herunder vinklerne, hvormed det er muligt at udskrive og stadig bevare den strukturelle integritet, og drejeradius for det motoriserede udskrivningsapparat. Gruppen arbejder også på bedre at forstå de trykte objekters mekaniske og optiske egenskaber.
GIF'erne i denne artikel er taget fra denne video , med tilladelse fra MIT Media Lab.