2015年9月14日
麻省理工学院人员已经发现了一种新方法3 d打印强,透明玻璃结构,现有的3 d打印技术,一个全新的水平。
玻璃3 d印刷过程。(照片:史蒂芬·基廷)
最初,这是麻省理工学院,3 d打印技术,制定和自那时以来,该技术获得了巨大的关注,扩大到包括各种各样的材料,如金属和塑料。欧洲杯足球竞彩快速发展也带来了3 d打印机的价格下降,使他们成为家庭消费产品。
Neri Oxman,麻省理工学院媒体实验室副教授,麻省理工学院的玻璃实验室主任彼得•胡克麻省理工学院的研究人员约翰·克莱因和迈克尔·斯特恩和六人参与最新的3 d打印系统的开发。说明方法的团队在《3 d打印和加法制造。
不同的研究小组已经成功尝试3 d打印玻璃项目。主要的障碍是所需的高温材料融化。一些研究人员使用烧结方法融合在一起小玻璃碎片在一个较低的温度。以这种方式创建的对象是光多云,而不是强,因此缺少玻璃的两个关键特性——透明度和强度。
然而,麻省理工学院的团队能够创建印刷玻璃物品使用高温系统与这些特性。类似于商用3 d打印机,新开发的系统可以打印设计的计算机辅助设计程序。因此,需要最少的人工干预来创建终端产品。
麻省理工的方法需要熔融玻璃,从传统的吹制玻璃窑,收集满料斗内的新系统。收购完成后,最终产品组装在一个移动平台必须切掉。
料斗和喷嘴是维持在大约1900°F,这是超出温度通常用于其他3 d打印。玻璃是通过喷嘴挤压创建一个对象。随着玻璃液流喷嘴,它看起来像蜂蜜和形式线圈在讲台上,冷却、硬化。
但是麻省理工学院的研究人员面临的挑战在这个过程。他们必须保持玻璃长丝足够热,这样后续层将坚持它,但是,与此同时,热量不应过高,结构可能会分解成一个无形的肿块。
解决这个问题,团队创建了三个单个组件——喷嘴室的底部,上部储集层的熔融玻璃,和较低的室打印对象形成的。这些组件可以单独加热到所需的温度。
克莱因说,整个研究风险开始作为一个项目在一个加法制造。他和其他几个人开始热衷于改善后的概念实现的潜力的概念。然而,过程还是时间密集,需要大量的反复试验。
“玻璃材料本质上是一个非常困难的工作,”克莱恩说。温度改变玻璃的粘度,因此,强调在整个过程中准确的温度控制的重要性。
奥克斯曼解释说,独特的过程给特殊控制玻璃产生的形状。
“我们可以用变量设计和打印组件厚度和复杂的内在特性,不同于吹制玻璃,内部特征反映了外部形状,”奥克斯曼解释道。例如,她补充说,“我们可以控制太阳能透光率。…与压或玻璃部分,必然有一个光滑的内表面,可以打印部分复杂的表面特征在内部以及外部,和这些特性可以作为光学镜头。”
奥克斯曼认为,这个过程可能会被用来制造更大的结构。
”我们可以超越现代建筑的传统离散形式和功能分区,并生成一个一体化的一次建筑皮肤结构和透明吗?“她的问题。“因为玻璃结构和透明,这是比较容易考虑结构与环境建筑性能的集成在一个综合的皮肤。”
胡克提供一些建议来推动这项研究更上一层楼。一个是添加设备使用压缩气体的压力或机械柱塞,以生成一个更流,这将为挤塑玻璃纤维提供更宽。
以前,麻省理工学院的团队展示了使用颜色的玻璃在有限的实验。
克莱因说,新的打印系统实现了由于多学科的努力,由麻省理工学院成为可能跨部门的政策灵活性。对于这个特定的研究,涉及到的部门来自媒体实验室,机械工程系,麻省理工学院的玻璃实验室,材料科学与工程系的一部分。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
研究小组也由马库斯·凯塞,Chikara Inamura,从麻省理工学院和Shreya戴夫,詹姆斯·韦弗从哈佛大学生物工程研究所和格鲁吉亚Franchin并从帕多瓦大学的保罗·科伦坡,意大利。