فناوری‌های مواد و ساخت؛
پرینتر 3بعدی اجسام شیشه‌ای
محققان ETH زوریخ اکنون از تکنیک جدیدی برای تولید اشیاء شیشه‌ای پیچیده با چاپ سه‌بعدی استفاده کرده‌اند. این روش بر اساس استریولیتوگرافی، یکی از اولین تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی است که در دهه 1980 توسعه‌یافته است.
تولید اشیاء شیشه‌ای با استفاده از چاپ سه‌بعدی آسان نیست. تنها تعداد معدودی از محققان در سراسر جهان تلاش کرده‌اند شیشه را با استفاده از روش‌های افزودنی تولید کنند. برخی از آنها اشیاء را با چاپ شیشه مذاب ساخته‌اند، اما عیب این است که این امر به دمای بسیار بالا و تجهیزات مقاوم در برابر حرارت احتیاج دارد. برخی دیگر از گروه‌ها از ذرات سرامیکی پودری استفاده کرده‌اند که می‌توانند در دمای اتاق چاپ شوند و بعداً برای ایجاد شیشه تحت حرارت قرار بگیرند. بااین‌حال، اشیاء تولید شده با این روش بسیار پیچیده نمی‌توانند باشند.
محققان ETH زوریخ اکنون از تکنیک جدیدی برای تولید اشیاء شیشه‌ای پیچیده با چاپ سه‌بعدی استفاده کرده‌اند. این روش بر اساس استریولیتوگرافی، یکی از اولین تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی است که در دهه 1980 توسعه‌یافته است. در این گروه دانشمندان، رزین ویژه‌ای تولید کرده‌اند كه شامل پلاستیک و مولکول‌های ارگانیكی است كه پیش سازهای شیشه‌ای به آنها پیوند می‌خورند. محققان نتایج خود را در آخرین شماره ژورنال Natural Material گزارش دادند.
در این روش هر جا که نور به رزین برخورد کند، سخت می‌شود زیرا اجزای حساس به نور در رزین پلیمر وجود دارند. مونومرهای پلاستیکی برای ایجاد یک ساختار ترکیب می‌شوند و پلیمر را ایجاد می‌کنند.
محققان همچنین می‌توانند با مخلوط کردن سیلیس با بورات یا فسفات و افزودن آن به رزین، ریزساختار مورد نظرشان را لایه به لایه اصلاح کنند و اشیاء پیچیده شیشه‌ای بسازند.
محققان سپس ساختار تولید شده با این روش را در دو درجه حرارت مختلف قرار می‌دهند: در دمای 600 درجه سانتیگراد برای از بین بردن چارچوب پلیمر و سپس در حدود 1000 درجه سانتیگراد برای متراکم ساختن ساختار سرامیکی در شیشه. در طول فرآیند حرارت‌دهی، اشیاء به‌طور قابل‌توجهی کوچک می‌شوند، اما مانند شیشه شفاف و سخت می‌شوند.
این پرینتر سه‌بعدی شیشه‌ای هنوز برای ساخت اشیا بزرگ مانند بطری‌ها، لیوان‌های آشامیدنی یا پنجره‌ها مناسب نیست و درواقع هدف این پروژه نبوده است. هدف بیشتر اثبات امکان‌سنجی تولید اشیاء شیشه‌ای با هندسه پیچیده با استفاده از یک فرآیند چاپ سه‌بعدی بود. بااین‌حال، فناوری جدید فقط یک نمایش صرف نیست و محققان هم‌اکنون در حال مذاکره با یک فروشنده عمده شیشه سوئیسی هستند که می‌خواهد از این فناوری در شرکت خود استفاده کند.
منبع:
https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/11/glass-from-a-3d-printer.html
محققان ETH زوریخ اکنون از تکنیک جدیدی برای تولید اشیاء شیشه‌ای پیچیده با چاپ سه‌بعدی استفاده کرده‌اند. این روش بر اساس استریولیتوگرافی، یکی از اولین تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی است که در دهه 1980 توسعه‌یافته است. در این گروه دانشمندان، رزین ویژه‌ای تولید کرده‌اند كه شامل پلاستیک و مولکول‌های ارگانیكی است كه پیش سازهای شیشه‌ای به آنها پیوند می‌خورند. محققان نتایج خود را در آخرین شماره ژورنال Natural Material گزارش دادند.
در این روش هر جا که نور به رزین برخورد کند، سخت می‌شود زیرا اجزای حساس به نور در رزین پلیمر وجود دارند. مونومرهای پلاستیکی برای ایجاد یک ساختار ترکیب می‌شوند و پلیمر را ایجاد می‌کنند.
محققان همچنین می‌توانند با مخلوط کردن سیلیس با بورات یا فسفات و افزودن آن به رزین، ریزساختار مورد نظرشان را لایه به لایه اصلاح کنند و اشیاء پیچیده شیشه‌ای بسازند.
محققان سپس ساختار تولید شده با این روش را در دو درجه حرارت مختلف قرار می‌دهند: در دمای 600 درجه سانتیگراد برای از بین بردن چارچوب پلیمر و سپس در حدود 1000 درجه سانتیگراد برای متراکم ساختن ساختار سرامیکی در شیشه. در طول فرآیند حرارت‌دهی، اشیاء به‌طور قابل‌توجهی کوچک می‌شوند، اما مانند شیشه شفاف و سخت می‌شوند.
این پرینتر سه‌بعدی شیشه‌ای هنوز برای ساخت اشیا بزرگ مانند بطری‌ها، لیوان‌های آشامیدنی یا پنجره‌ها مناسب نیست و درواقع هدف این پروژه نبوده است. هدف بیشتر اثبات امکان‌سنجی تولید اشیاء شیشه‌ای با هندسه پیچیده با استفاده از یک فرآیند چاپ سه‌بعدی بود. بااین‌حال، فناوری جدید فقط یک نمایش صرف نیست و محققان هم‌اکنون در حال مذاکره با یک فروشنده عمده شیشه سوئیسی هستند که می‌خواهد از این فناوری در شرکت خود استفاده کند.
منبع:
https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/11/glass-from-a-3d-printer.html
ارسال به دوستان