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MIT媒体实验室研发出先进的玻璃3D打印机

时间:2015-08-24 14:04    来源: 网络投稿     作者: 佚名

   2015年3月,来自以色列的一家名为Micron3DP的公司声称已经在3D打印玻璃工艺方面获得重大突破。不过到目前为止,他们的技术仍在开发过程中。但是显然,在这个领域中,他们并不是唯一一家进行同类研究的机构,有的甚至相当有实力。

   这其中就包括一家名为Mediated Matter的研究团队,该团队隶属于大名鼎鼎的MIT媒体实验室,这支团队的创立者和负责人同样在3D打印非常有名,那就是美女教授Neri Oxman。Mediated Matter一直在MIT机械工程系、Wyss研究所和MIT玻璃实验室共同开发精密玻璃3D打印的先进工艺。

“由于其硬度、光学质量、经济型和普遍性,玻璃基材料在增材制造领域具有与众不同的特殊价值。”研究团队称。

中国3D打印网了解,他们这个研究3D打印玻璃的项目的正式名称为G3DP,其团队成员包括John Klein、Michael Stern、Markus Kayser、Chikara Inamura、Giorgia Franchin、Shreya Dave、James Weaver、Peter Houk和Neri Oxman教授。他们将当今的前沿技术和传统的古老玻璃制造工艺相结合,创造出令人难以置信的3D打印玻璃结构。

    这个玻璃3D打印机的工作方式其实很简单。机器的顶部基本上是一个小窑,用户通过这里把玻璃放进去。窑火的温度能够升至大约1900华氏度,很容易就将放置在内的玻璃熔化。打印机的下段有一个氧化铝—锆石—二氧化硅材质的喷嘴,其功能类似于FDM 3D打印机中的热端。窑炉中熔化的玻璃通过漏斗流下来,并通过喷嘴挤出到构建平台上,然后缓慢冷却变硬。如果使用者想要停止打印玻璃的话,只需使用压缩空气降低喷嘴的温度即可。


    该3D打印机的框架是用80/20铝材和方钢管打造的。研发人员使用了三个独立的步进电机和一个丝杠式台架系统,并用一块Arduino和一块RAMPS 1.4 Arduino Shield作为驱动控制系统。实际上,其机械运动系统非常类似与我们在市场上常见的笛卡尔式桌面3D打印机。

    在研发人员展示的3D打印样品中,这些3D打印玻璃对象每层的层高大约有4.5毫米,平均宽度大约为7.95毫米。此外,该打印对象的形状非常规整、准确。研究人员在将于2015年9月发行的《3D Printing and Additive Manufacturing》杂志中介绍说:

“玻璃层的沉积表现得似乎非常精确:在分析区域,线材的中心距实际中心线的偏差为0.18毫米±0.13毫米(或者大约为总壁厚的2.25%)。能够观察到的最大偏差为0.42毫米。因此,如果设计的保守公差为0.5毫米的话,可以考虑使用这种方法3D打印玻璃对象。”

    据了解,研发团队准备明年在 Cooper Hewitt, Smithsonian设计博物馆展示这些3D打印的玻璃制品。


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