В’єтнамська компанія розробляє власну систему безпілотного керування
30 Квітня , 2017
E-Motion: MG показала електромобіль-купе з запасом ходу понад 500 км
1 Травня , 2017

3D-принтери зможуть друкувати склом з високою якістю

Група інженерів з Технологічного інституту Карлсруе розробили новий метод 3D-друку склом, який має набагато більшу точність, ніж доступні сьогодні. Робота опублікована в журналі Nature.

Виробництво прозорих скляних виробів довільної форми вимагає складної термічної і хімічної обробки. Через це, використання традиційних методів 3D-друку для скла, особливо для створення дрібних деталей, ускладнено. До теперішнього моменту технології дозволяли за допомогою 3D-друку виробляти вироби або з високою прозорістю, або з високою якістю поверхні (малою шорсткістю). Тепер представлений новий метод, який дозволяє об’єднати обидві властивості.

В якості основи нового методу інженери вирішили використовувати стереолітографію, що добре зарекомендувала себе в класичному 3D-друці пластиком. Нещодавно схожим способом навчилися друкувати термостійку кераміку.

Спочатку був підготовлений колоїдний розчин наночастинок оксиду кремнію (основного компонента скла) в фотополімері гідроксіетилметакрилаті. За допомогою ультрафіолету, що проходить через трафарет, заготовці пошарово надавалась початкова форма: під дією ультрафіолету фотополімер в потрібних місцях твердіа, заготовка піднімалась, залишаючи рідкий полімер нижче і процес повторювався для нових шарів. Потім, заготовка нагрівалась, завдяки чому, полімер відділявся, залишаючи готовий виріб із чистого скла. Фінальний відпал посилює надруковане скло прибираючи з нього пори.

Дослідження за допомогою спектроскопії та дифракції показало, що отримане скло має аморфну структуру, якане відрізняється від скла, отриманого традиційним методом.

Для демонстрації можливостей методу дослідники вирішили надрукувати модель середньовічного замку загальним розміром близько двох міліметрів зі структурними елементами в 80 мікрометрів і товщиною шару 20 мікрометрів. Отриманий матеріал виявився стійким до хімічних впливів і мав вкрай рівну і гладку поверхню, що підтверджують дані атомно-силової мікроскопії.

Представлена технологія може бути використана в мікроелектроніці, компактних оптичних пристроях і мікрофлюідіці, де вкрай важливий розмір і якість структурних елементів. За рахунок використання поширеного методу стереолітографії дослідники сподіваються на легке впровадження технології.

Раніше дослідники з MIT представили експериментальний 3D-принтер, що друкує склом, який, однак, не відрізнявся високою якістю вироблених деталей.

Author: LEU

Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: