در بین تمام موادی که می توان به صورت سه بعدی چاپ کرد ، شیشه هنوز یکی از چالش برانگیزترین مواد است. با این حال ، دانشمندان در مرکز تحقیقاتی انستیتوی فدرال فناوری سوئیس زوریخ (ETH Zurich) در تلاشند تا این وضعیت را از طریق یک فناوری چاپ شیشه ای جدید و بهتر تغییر دهند.
اکنون می توان اشیاء شیشه ای را چاپ کرد ، و متداول ترین روش ها شامل اکسترود کردن شیشه مذاب یا پودر سرامیکی به صورت انتخابی (گرمایش لیزر) برای تبدیل آن به شیشه است. اولی به درجه حرارت بالا و بنابراین تجهیزات مقاوم در برابر گرما نیاز دارد ، در حالی که دومی نمی تواند اشیاء مخصوصاً پیچیده ای را تولید کند. فناوری جدید ETH هدف از بهبود این دو کاستی است.
این ماده حاوی یک رزین حساس و حساس است که از مولکولهای پلاستیکی مایع و آلی متصل به مولکولهای حاوی سیلیکون وصل شده است ، به عبارت دیگر ، آنها مولکول های سرامیکی هستند. با استفاده از یک فرآیند موجود به نام پردازش نور دیجیتال ، رزین در معرض الگویی از نور ماوراء بنفش قرار می گیرد. مهم نیست که نور به رزین برخورد می کند ، مونومر پلاستیکی به صورت متقاطع پیوند می یابد تا یک پلیمر جامد تشکیل شود. پلیمر دارای یک ساختار داخلی مانند هزارتوی است و فضای موجود در هزارتوی پر از مولکول های سرامیکی است.
سپس شیء سه بعدی حاصل در دمای 600 درجه سانتیگراد برای سوزاندن پلیمر شلیک می شود و فقط سرامیک را ترک می کند. در شلیک دوم ، دمای شلیک در حدود 1000 درجه سانتیگراد است و سرامیک در شیشه های متخلخل شفاف متراکم می شود. هنگامی که به شیشه تبدیل می شود ، این شیء به میزان قابل توجهی کوچک می شود ، این عاملی است که باید در فرآیند طراحی در نظر گرفته شود.
محققان گفتند که اگرچه اشیاء ایجاد شده تاکنون اندک هستند ، اما شکل آنها کاملاً پیچیده است. علاوه بر این ، با تغییر شدت پرتوهای ماوراء بنفش می توان اندازه منافذ را تنظیم کرد ، یا با مخلوط کردن بورات یا فسفات به رزین ، سایر خصوصیات شیشه قابل تغییر است.
یک توزیع کننده اصلی شیشه سوئیس قبلاً علاقه مند به استفاده از این فناوری بوده است ، که تا حدودی شبیه به فناوری است که در انستیتوی فناوری Karlsruhe در آلمان توسعه می یابد.
زمان پست: دسامبر 06-2021