Nové technológie vyvinuté švajčiarskymi vedcami môžu zlepšiť proces 3D tlače skla

Zo všetkých materiálov, ktoré je možné vytlačiť 3D, je sklo stále jedným z najnáročnejších materiálov. Vedci vo výskumnom centre Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu Zürich (ETH Zürich) však pracujú na zmene tejto situácie prostredníctvom novej a lepšej technológie skla.

Teraz je možné tlačiť sklenené predmety a najbežnejšie používané metódy zahŕňajú buď extrudovanie roztaveného skla alebo selektívne spekanie (laserové zahrievanie) keramické prášok na jeho premenu na sklo. Prvý vyžaduje vysoké teploty, a teda zariadenia odolné voči teplu, zatiaľ čo druhé nemôžu produkovať obzvlášť zložité objekty. Cieľom novej technológie ETH je zlepšiť tieto dve nedostatky.

Obsahuje fotosentitívnu živicu zloženú z kvapalných plastu a organických molekúl viazaných na molekuly obsahujúce kremík, inými slovami, sú to keramické molekuly. Použitím existujúceho procesu nazývaného spracovanie digitálneho svetla je živica vystavená vzoru ultrafialového svetla. Bez ohľadu na to, kde svetlo zasiahne živicu, plastový monomér bude zosieťovať, aby vytvoril tuhý polymér. Polymér má labyrintovú vnútornú štruktúru a priestor v labyrinte je naplnený keramickými molekulami.

Výsledný trojrozmerný objekt sa potom vystrelí pri teplote 600 ° C na spálenie polyméru, čím sa ponechá iba keramika. Pri druhom vypaľovaní je teplota vypaľovania asi 1000 ° C a keramika je zhustá na priehľadné porézne sklo. Objekt sa výrazne zmenšuje, keď sa transformuje na sklo, čo je faktor, ktorý sa musí brať do úvahy v procese navrhovania.

Vedci uviedli, že hoci doteraz vytvorené objekty sú malé, ich tvary sú dosť zložité. Okrem toho je možné veľkosť pórov upraviť zmenou intenzity ultrafialových lúčov alebo iné vlastnosti skla je možné zmeniť zmiešaním boritara alebo fosfátu do živice.

Hlavný distribútor švajčiarskeho skla už prejavil záujem o používanie technológie, ktorá je trochu podobná technológii vyvíjanej v Karlsruhe Institute of Technology v Nemecku.


Čas príspevku: december 06-2021