Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Nová technika zefektívni 3D tlač zložitých sklenených predmetov

Nová technika zefektívni 3D tlač zložitých sklenených predmetov
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
3. 12. 2019
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Zo všetkých materiálov, s ktorými sa dajú vytvárať predmety prostredníctvom 3D tlače, je sklo stále jedným z najnáročnejších na spracovanie. Vedci zo švajčiarskeho výskumného strediska ETH v Zürichu to však chcú zmeniť a vyvinuli novú vylepšenú techniku 3D tlače zo skla.

Hoci sa už dnes dajú vytvárať 3D tlačené sklenené predmety, medzi najbežnejšie procesy patrí buď extrudovanie roztaveného skla alebo selektívne spekanie (laserové zahrievanie) keramického prášku, aby sa premenil na sklo. V prvom prípade sa vyžadujú vysoké teploty a teda 3D tlačiareň musí byť schopná odolať takémuto teplu, zatiaľ čo v druhom prípade nedokáže 3D tlačiareň vytvárať príliš zložité predmety. Nová technika z ETH je pritom schopná vyriešiť oba tieto nedostatky 3D tlače skla.

Vedci použili fotocitlivú živicu, ktorá je vyrobená z tekutého plastu spolu s organickými molekulami, na ktoré sa naviažu molekuly obsahujúce kremík (inými slovami sú to keramické molekuly). Pomocou existujúceho procesu známeho ako digitálne spracovanie svetla (DLP) je následne živica vystavená pôsobeniu ultrafialového svetla. Kdekoľvek toto svetlo zasiahne živicu, plastické monoméry sa spoja a vznikne pevný polymér. Tento polymér má vnútornú štruktúru podobnú labyrintu, pričom priestory v labyrinte sú vyplnené keramickými molekulami.

Polotovar (vľavo) sa vypáli pri 600 stupňoch, aby sa eliminovala plastová konštrukcia. V druhom kroku vypaľovania sa objekt zmení na sklo (vpravo).

Výsledný trojrozmerný predmet sa následne zohreje pri teplote 600 ° C, pričom sa polymér vypáli a zostane iba keramika. Pri druhom vypaľovaní pri teplote asi 1 000 ° C potom keramika zhustne na priehľadné porézne sklo. Pri premene na sklo sa objekt značne zmenší, čo je faktor, ktorý sa musí zohľadniť už počas navrhovania predmetu.

Hoci doteraz vytvorené objekty neboli príliš veľké, majú pomerne komplexný tvar. Okrem toho sa pri použití tejto techniky dá vyladiť veľkosť pórov prostredníctvom zmeny intenzity UV svetla. Ďalšie vlastnosti skla je možné zmeniť primiešaním boritanu sodného alebo fosfátu do živice. Významný švajčiarsky predajca skla pritom už prejavil záujem o využitie tejto technológie.

Trocha podobná technika 3D tlače skla bola pritom už vyvinutá v nemeckom Technického inštitúte v Karlsruhe (KIT).

Rôzne zložité sklenené objekty vytvorené pomocou 3D tlačiarne.

Podobné články