3D打印玻璃的快速演變將有重大突破

3D打印玻璃與其他制造方法相比具有幾個明顯的優(yōu)點，一個優(yōu)點是3D打印能夠產生其他制造方法無法處理的復雜形狀，另一個優(yōu)點是對于制造商而言，3D打印可以創(chuàng)建包括具有嵌入式微流體通道的玻璃制品這樣功能性的產品，從而用于相應的應用領域。

3D打印玻璃的發(fā)展可以回溯到2009年左右，隨后在世界各地不斷涌現(xiàn)出不同的3D打印玻璃的工藝。以色列Micron3DP的玻璃3D打印技術屬于熔融擠出3D打印技術。通過反復試驗，Micron3DP終于在把材料溫度提升至850攝氏度之后成功地進行了玻璃的3D打印。

而為了3D打印硼硅玻璃，這種玻璃通常會被用于制造更加耐用的器皿，比如在科學實驗室中使用的那些玻璃器皿，Micron3DP能夠把該材料的熔化溫度提升至1640攝氏度。并能夠打印兩種類型的玻璃材料：鈉鈣和硼硅酸鹽。Micron3DP希望在未來開發(fā)更多的玻璃材料。這種熔融擠出的玻璃3D打印速度快，能夠生產出非常高分辨率的產品。

2016年，德國Fraunhofer陶瓷技術和IKTS 系統(tǒng)研究所研發(fā)了一項3D打印新技術，可以打印微反應器這樣非常復雜、微小部件。金屬、玻璃或陶瓷粉末材料被均勻的混合在粘合劑中。粘度也是精確控制，混入的粉末材料既不能太“稀”也不能太“稠”，這樣打印機才能進行流暢的打印。

Fraunhofer研究所研發(fā)的這項3D打印技術可打印的材料是陶瓷、玻璃或金屬粉末懸浮液。陶瓷、玻璃或金屬粉末被混合在一種低熔點的熱塑性粘合劑中，熱塑性粘合劑在80攝氏度時就會融化成為液體。在打印過程中，打印機的電性溫度熔化了粘合劑，并混合著陶瓷、玻璃或金屬粉末材料以液滴的形式被沉積下來。沉積后液滴迅速冷卻變硬，三維對象就這樣被點對點逐漸打印出來。

2017年，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）位于加利福尼亞的研究人員創(chuàng)造了一系列定制玻璃油墨，他們認為他們已經解決了那些導致多孔或非均勻結構的問題。

LLNL采用的玻璃顆粒的濃縮懸浮液油墨具有高度控制的流動性能，并因此可以在室溫下滿足打印需求。LLNL的研究人員介紹說這些特殊油墨可以進行熱處理，增強密度并消除打印過程中的其他問題。熱處理完成后，研究人員還可以進行光學質量的拋光，使零件更均勻更復合光學性能的要求。3D科學谷了解到，LLNL的3D打印技術可以用來創(chuàng)建成分梯度，這些3D打印的光學組件可以用來降低光學系統(tǒng)的尺寸、重量或成本。
LLNL的方法可以用于制造諸如激光器之類的光學應用玻璃，3D打印使得這種玻璃的制造更容易、更便宜。

玻璃3D打印在短時間內已經走了很長的一段路 - 只是在幾年前，玻璃3D打印根本就不存在�，F(xiàn)在，3D打印玻璃正在應用到從藝術到建筑，再到光學和微流控等領域。

來源:弘耀工程玻璃