4月12日2021年
玻璃是普遍存在的,来自光学,电信,化学和医学领域的高科技产品到日常物体,如瓶和窗户。然而,成型玻璃主要基于熔化,研磨或蚀刻的过程。
这些工艺已经有几十年的历史了,技术要求高,能源密集,而且在可实现的形状方面受到严重限制。来自弗莱堡大学微系统工程系过程技术实验室的巴斯蒂安·e·拉普教授领导的团队,首次与弗莱堡初创企业Glassomer合作,开发了一种可以轻松形成玻璃的工艺,快速和几乎任何形状使用注塑成型。研究人员在杂志上发表了他们的研究结果欧洲杯线上买球。
“几十年来,玻璃往往是在制造过程中涉及材料的第二种选择,因为它的形成太复杂,能量密集,不适合生产高分辨率结构,”欧洲杯足球竞彩拉普解释道。
“另一方面,聚合物已经允许所有这一切,但它们的物理,光学,化学和热性质差不多。结果,我们具有组合的聚合物和玻璃加工。我们的过程将允许我们快速和成本- 用玻璃更换大规模生产的产品和复合聚合物结构和组分。“
注塑成型是塑料行业中最重要的过程,可在所谓的高吞吐量中快速且经济高效地生产各种形状和尺寸。透明玻璃不能直到现在在该过程中塑造。随着新开发的Glassomer注塑技术,从内部设计的特殊颗粒,现在可以在仅130°C的高通量中模具玻璃。
3D打印机的注塑组件在热处理过程中被转换成玻璃:结果是纯石英玻璃。这个过程比传统的玻璃熔化需要更少的能源,从而提高了能源效率。成型后的玻璃构件表面质量高,不需要抛光等后处理步骤。
Glassomer公司的玻璃注射成型技术所实现的新颖设计具有广泛的应用范围,从数据技术、光学和太阳能技术到所谓的芯片实验室和医疗技术。
“我们看到了巨大的潜力,特别是具有复杂几何形状的小型高科技玻璃组件。除了透明度,石英玻璃极低的膨胀系数也使这项技术有趣。如果关键部件是玻璃制成的,那么传感器和光学元件在任何温度下都能可靠工作。”过程技术实验室组长、Glassomer公司首席科学官(CSO)弗雷德里克·科茨博士解释道。
“我们也能够表明微光学玻璃涂层可以提高太阳能电池的效率。该技术现在可以用于生产具有高热稳定性的经济高效的高科技涂料。有许多商业机会它。”
Frederik Kotz和Markus Mader周围的团队,工艺技术实验室博士生,解决了以前存在于玻璃的注射成型中的存在问题,例如孔隙率和颗粒磨损。此外,新方法中的关键工艺步骤旨在使用水作为基础材料,使技术更加环保和可持续。
巴斯蒂安·拉普是弗莱堡材料研究中心FMF的执行主任,也是弗莱堡大学卓越生活、自适应和能源自主材料系统集欧洲杯足球竞彩群(livMatS)的成员,该集群开发新颖的仿生材料系统。
RAPP也是Glassomer GmbH的联合创始人和首席技术官(CTO),它为玻璃开发了高分辨率的3D印刷技术。他的研究已经赢得了欧洲研究理事会(ERC)的合成者授予,其中包括其他奖项。他已被提名为德国未来奖2021年。
来源:https://uni-freiburg.de/