211service.com
3-D drukāšana pārkāpj stikla barjeru
Materiālu palete, ko var izmantot kā 3-D drukas tinti, strauji pieaug, taču viena visuresoša materiāla līdz šim nav bijis: caurspīdīgs stikls.
Šo objektu uzbūvēja jauns 3-D printeris, kas var darboties ar izkausētu stiklu.
Jau tagad ir iespējams izmantot sīkas stikla granulas pulvera slānī ar tradicionālajām 3-D drukāšanas metodēm, piemēram, strūklu un saķepināšanu, taču produkti izrādās necaurspīdīgi. Tagad MIT pētniekiem ir demonstrēts pirmā iekārta, kas var izdrukāt izkausētu stiklu caur sprauslu un izgatavot caurspīdīgus stikla objektus slāni pa slānim saskaņā ar digitālajām instrukcijām.
Vissarežģītākais stikla drukāšanas aspekts ir tas, ka tai jānotiek ārkārtīgi augstā temperatūrā. Lai materiāls plūst pietiekami labi, lai to izspiestu caur sprauslu, tas jāuztur temperatūrā, kas ir augstāka par 1000 °C.
Lai to panāktu, printerim ir nepieciešamas atsevišķas apkures sistēmas katram ražošanas procesa posmam. Izkausētā stikla tinte atrodas tīģelī virs sprauslas, kur sildīšanas spoles uztur vēlamo temperatūru. Stikls no tīģeļa ieplūst pielāgotā sprauslā, kur atsevišķas sildīšanas spoles uztur to pietiekami karstu, lai tas varētu plūst un nelīp pie iekšpuses. Visbeidzot, objekti tiek iebūvēti trešajā sildīšanas kamerā, kas tiek turēta tieši virs temperatūras, kurā stikls kļūst ciets. Tas ļauj drukātos objektus atdzesēt pakāpeniski, kontrolēti, lai tie nesaplīstu.
Stikla drukāšanai piemērotas sprauslas atrašana bija sarežģīts uzdevums, norāda MIT vadītājs Pīters Huks. Stikla laboratorija . Lai strādātu, tam jābūt izgatavotam no materiāla, kas var gan izturēt augstu temperatūru, gan izturēt pret stikla pielipšanu. Šajā paaugstinātajā temperatūrā gandrīz viss vēlas pielipt stiklam, saka Houks. Platīna sprauslas rūpniecībā izmanto dažos stikla ražošanas procesos, taču tās ir ļoti dārgas. Tā vietā grupa apmetās uz pēc pasūtījuma izgatavotu sprauslu, kas izgatavota no alumīnija oksīda.
Iekārta drukā nātrija kaļķa stiklu — briļļu saimi, ko izmanto it visā, sākot no ūdens stikliem līdz logiem. Bet tādas brilles kā Pyrex principā varētu drukāt arī šādā veidā, lai gan daudz augstākās temperatūrās.
Houks saka, ka viņš un viņa kolēģi joprojām strādā, lai izprastu printera noteiktos dizaina ierobežojumus, tostarp leņķus, kuros ir iespējams drukāt un joprojām saglabāt struktūras integritāti, un motorizētās drukas iekārtas pagrieziena rādiusu. Grupa arī strādā, lai labāk izprastu drukāto objektu mehāniskās un optiskās īpašības.
Šajā rakstā redzamie GIF attēli tika ņemti no šis video , pateicoties MIT Media Lab.