玻璃能3D打印 美科學家研究加法制造精細玻璃新工藝
來源： 時間：2016-04-05
融窯室在大約1900°F溫度下工作，可容納足夠材料制作一個玻璃結構器件。熔融材料通過由氧化鋁—鋯石—硅制成的噴嘴流下來。
科技日報訊（記者常麗君）美國麻省理工學院科學家在研究一種加法制造精細玻璃的新工藝：通過3D打印技術造出精美絕倫而且可能用途更廣的玻璃。
麻省理工學院介導物質團隊聯合該校機械工程系、懷斯研究所和玻璃實驗室開發出的這種3D打印玻璃工藝稱為“G3DP”，制作出的產品被稱為加法制造光學透明玻璃。據物理學家組織網近日報道，介導物質團隊的主要研究領域是仿生設計制造工具和技術，旨在把計算機科學、材料工程學與設計學結合在一起，探索新型設計的工藝創新。
傳統的玻璃制造工藝包括塑模、成型、吹制、電鍍或燒結等工序，最后的產品質量與制造技術水平密切相關。從古埃及發現制造玻璃珠的核成型工藝，經過羅馬時代發明的金屬管吹制工藝，到現代能造出大尺寸平板玻璃的皮爾金頓浮法工藝，玻璃制造技術上的每一次新突破都是長期實驗和創新的結果。此次研究團隊的“G3DP”工藝同樣如此。他們利用加法制造平臺，通過3D打印工藝來制造光學透明玻璃。
“G3DP”的設計基礎是一種雙層加熱室，上層作融窯室，下層用于退火。3D打印網站（3D Print.com）的布萊恩·克拉森特恩說：“這種機器的工作原理非常簡單。打印機的頂部主要是一個小融窯，用戶可以把玻璃放進去。在融窯達到一定溫度，大約1900華氏度（約為1038攝氏度），很容易將其中的玻璃融化。下面的打印部分是一個由氧化鋁—鋯石—硅制成的噴嘴，功能和常見的桌面熔融沉積成型3D打印機的熱端類似。熔融玻璃從融窯中流下來，通過噴嘴擠在一個制作臺上，慢慢冷卻變硬。如果想停止打印，只需用壓縮空氣降低噴嘴溫度。”
研究人員說，他們將選出部分玻璃產品，明年拿到史密森尼設計博物館——庫伯·休伊特博物館去展出。相關論文《加法制造光學透明玻璃》將發表在9月份出版的《3D打印與加法制造》雜志上。
總編輯圈點
3D打印技術現在正在成為工業界和科學界的寵兒。繼打印出房子，手槍等用品之后，麻省理工大學的研究人員開始3D打印玻璃。然而，與普通的3D打印不同，這項玻璃打印技術旨在完美結合計算機技術，材料技術和設計學，其玻璃制造平臺，將使玻璃制造技術達到有史以來的新高度。這項跨學科的研究證明，制造工藝的提升，除了單純的從本領域實現突破外，合理的與其他領域的新技術進行融合，也能帶來新成果。這也將在以后的科技發展中被不斷驗證。
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