據(jù)《3D打印商情》了解，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種通過3D打印生產(chǎn)復(fù)雜玻璃物體的技術(shù)，該方法基于立體光刻技術(shù)。
研究人員開發(fā)了一種特殊的樹脂，其中包含與玻璃前體結(jié)合的塑料和有機分子。可以使用可商購的數(shù)字光處理技術(shù)對樹脂進行處理（該技術(shù)用紫外線圖案照射樹脂。無論光線照射到樹脂的何處，它都會變硬，因為聚合物樹脂的感光組分在暴露點發(fā)生交聯(lián)）。塑料單體結(jié)合形成迷宮般的結(jié)構(gòu)，從而形成聚合物。含陶瓷的分子填充了這個結(jié)構(gòu)的空隙。
該過程允許使用可以逐層更改的參數(shù)（包括孔徑）逐層構(gòu)建對象，弱光強度導(dǎo)致較大的孔，強烈的照明會產(chǎn)生較小的孔。
“我們偶然發(fā)現(xiàn)了這一點，但是我們可以用它直接影響打印物體的孔徑。”蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院復(fù)雜材料小組的Kunal Masania說。
研究人員還能夠通過將二氧化硅與硼酸鹽或磷酸鹽混合并將其添加到樹脂中來逐層修改微觀結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的物體可以由不同類型的玻璃制成，甚至可以使用該技術(shù)組合在同一物體中。
然后，研究人員在兩種不同的溫度下燒制以這種方式生產(chǎn)的坯料：在600°C下燒掉聚合物骨架，然后在約1000°C下將陶瓷結(jié)構(gòu)致密化為玻璃。在燒制過程中，物體明顯收縮，但變得像窗戶玻璃一樣透明和堅硬。 Masania說，3D打印的玻璃物體仍然沒有模具那么大，像瓶子、酒杯或窗玻璃這樣的大玻璃制品也不能用這種方式生產(chǎn)--這實際上不是該項目的目標(biāo)。
相反，其目的是證明使用3D打印工藝生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的玻璃物體的可行性。研究人員已經(jīng)申請了專利，據(jù)報道正在與希望使用該技術(shù)的瑞士玻璃經(jīng)銷商進行談判。
這項研究發(fā)表在《自然材料》（www.doi.org/10.1038/s41563-019-0525-y）上。
研究人員開發(fā)了一種特殊的樹脂，其中包含與玻璃前體結(jié)合的塑料和有機分子。可以使用可商購的數(shù)字光處理技術(shù)對樹脂進行處理（該技術(shù)用紫外線圖案照射樹脂。無論光線照射到樹脂的何處，它都會變硬，因為聚合物樹脂的感光組分在暴露點發(fā)生交聯(lián)）。塑料單體結(jié)合形成迷宮般的結(jié)構(gòu)，從而形成聚合物。含陶瓷的分子填充了這個結(jié)構(gòu)的空隙。
使用3D打印機創(chuàng)建的各種玻璃對象。
該過程允許使用可以逐層更改的參數(shù)（包括孔徑）逐層構(gòu)建對象，弱光強度導(dǎo)致較大的孔，強烈的照明會產(chǎn)生較小的孔。
“我們偶然發(fā)現(xiàn)了這一點，但是我們可以用它直接影響打印物體的孔徑。”蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院復(fù)雜材料小組的Kunal Masania說。
研究人員還能夠通過將二氧化硅與硼酸鹽或磷酸鹽混合并將其添加到樹脂中來逐層修改微觀結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的物體可以由不同類型的玻璃制成，甚至可以使用該技術(shù)組合在同一物體中。
然后，研究人員在兩種不同的溫度下燒制以這種方式生產(chǎn)的坯料：在600°C下燒掉聚合物骨架，然后在約1000°C下將陶瓷結(jié)構(gòu)致密化為玻璃。在燒制過程中，物體明顯收縮，但變得像窗戶玻璃一樣透明和堅硬。 Masania說，3D打印的玻璃物體仍然沒有模具那么大，像瓶子、酒杯或窗玻璃這樣的大玻璃制品也不能用這種方式生產(chǎn)--這實際上不是該項目的目標(biāo)。
相反，其目的是證明使用3D打印工藝生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的玻璃物體的可行性。研究人員已經(jīng)申請了專利，據(jù)報道正在與希望使用該技術(shù)的瑞士玻璃經(jīng)銷商進行談判。
這項研究發(fā)表在《自然材料》（www.doi.org/10.1038/s41563-019-0525-y）上。
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