Стеклянные изделия нового типа печатают на 3D-принтере

Специалисты из Швейцарии использовали3D-печать для изготовления сложных и высокопористых стеклянных предметов.

Изготовление стеклянных предметов с использованием 3D-печати — очень сложный процесс. Лишь несколько групп специалистов во всём мире производили стекло, используя аддитивные методы. Некоторые изготавливают объекты путём печати расплавленного стекла, но для этого требуются чрезвычайно высокие температуры и термостойкое оборудование. Другие инженеры используют порошкообразные керамические частицы, которые могут быть напечатаны при комнатной температуре, а затем запечены для создания стекла. Однако таким способом можно изготовить только самые простые объекты.

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха используют новую технику для изготовления сложных стеклянных объектов с помощью 3D-печати. Метод основан на стереолитографии, одной из первых технологий 3D-печати, разработанной в 1980-х годах. Исследователи разработали специальную смолу, которая содержит пластик и органические молекулы, с которыми связаны предшественники стекла. Смола может быть обработана ультрафиолетовыми лучами, которые делают её твёрдой. Смола затвердевает только там, где на её поверхность попадает свет. Пластмассовые мономеры объединяются, чтобы сформировать лабиринтообразную структуру, создавая полимер. Керамические молекулы заполняют промежутки этого лабиринта. Таким образом, объект может быть напечатан слой за слоем. При этом слабая интенсивность света приводит к образованию больших пор, а интенсивное освещение производит небольшие поры. После заготовку обжигают при 600°С, чтобы выжечь полимерный каркас, и затем при температуре 1000°С, чтобы уплотнить керамическую структуру. В процессе обжига объекты уменьшаются, но становятся прозрачными и твёрдыми, как обычное стекло.