Inženjerska čuda utorkom: 3D printano staklo
Izvor: ETH Zurich

Danas je aditivna proizvodnja moguća s više različitih materijala, no staklo je jedan od onih materijala s kojima je i dalje teško raditi.

Samo je nekoliko skupina istraživača širom svijeta pokušalo izraditi staklene predmete pomoću tehnologije 3D printa. Možemo spomenuti skupinu istraživača s MIT-a koja je razvila sustav nazvan G3DP2. Ovaj je sustav uspio stvoriti složene geometrijske oblike i personalizirane staklene predmete. Što se tiče komercijalnih aplikacija, možemo spomenuti i Glassomer koji je razvio vlastitu tehnologiju 3D printanja stakla. Ovog mjeseca iz ETH Zurich pojavila se nova tehnika koja se temelji na stereolitografiji i donosi mnoge zanimljive primjene.

Istraživači iz ETH Züricha objašnjavaju da su prethodne tehnike izrađivale predmete printanjem rastopljenog stakla ili su koristile praškaste keramičke čestice koje se mogu printati na sobnoj temperaturi, a zatim kasnije sinterirati za stvaranje stakla. U prvom je slučaju jedno od ograničenja da su potrebne ekstremno visoke temperature, a time i oprema visoko otporna na toplinu. Što se tiče druge tehnike, teško je postići složene oblike. Ovaj se novi postupak, s druge strane, temelji na stereolitografiji, za koju je razvijena posebna smola koja sadrži plastiku i organske molekule na koje su vezane staklene čestice.

3d printano staklo
Izvor: ETH Zurich

3D printanje stakla

Prema ovom istraživanju, razvijena smola može se koristiti u komercijalno dostupnim DLP sustavima. DLP 3D print djeluje očvršćavanjem smole tamo gdje se projicira uzorak UV svjetla. Tijekom ovog postupka istraživači mogu mijenjati različite parametre u svakom sloju, uključujući veličinu pora. Na primjer, slab intenzitet svjetlosti rezultira velikim porama. Uz to, miješanjem silicijevog dioksida s boratom ili fosfatom i dodavanjem u smolu, mogu se graditi složeni predmeti od različitih vrsta stakla – ili čak kombinirati ove vrste zajedno.

3d printano staklo
Izvor: ETH Zurich

Nakon ovog koraka, istraživači peku objekt proizveden na dvije različite temperature. Prvo na 600 ° C da izgori polimerni okvir, a zatim na oko 1000 ° C da se keramička struktura zgusne u staklo. Tijekom postupka pečenja, predmeti se znatno smanjuju, ali postaju prozirni i tvrdi poput prozorskog stakla. Treba dodati da je ova tehnika korisna samo za male predmete. Zapravo, veliki stakleni predmeti poput boca, čaša za piće ili prozorskih stakala ne mogu se proizvesti na ovaj način. Ključna prednost ove tehnologije je razina detalja i geometrijska složenost koja se može postići.

3d printani stakleni list
Izvor: ETH Zurich