Немецкие ученые продемонстрировали возможности 3D- печати стеклянных структур. Подробности в материале портала ОКНА МЕДИА.
История технологии и новинка в Германии
© Фотобанк Лoри
фото: миниатюрный замок с микро-зубцами напечатан в Карлсруэ из кварцевого стекла
Два года назад подобный проект представили американские коллеги из Лаборатории стекла MIT. Однако их новинка имела серьезный недостаток – напечатанные микро-объекты не обладали достаточной гладкостью структуры и точностью для того, чтобы их можно было использовать, например, в оптике. Ученые из Карлсруэ (Германия) усовершенствовали подход к использованию в 3D-печати одного из самых древних материалов. Данная технология получила название микростереолитографии (Micro SLA).
Чтобы полученные копии можно было применять в качестве фильтров и линз, инженеры из Технологического института Карлсруэ создали специальный состав, добавив к обычному стеклу диоксид кремния. Найденный состав назван нанокомпозитом. Особенность немецкой технологии состоит в следующем.
© Фотобанк Лoри
фото: последовательный процесс 3D-печати кварцевым стеклом
Создание прототипа проходит в два этапа. Сначала осуществляется печать нанокомпозитом по обычной технологии 3D-прототипирования, затем объект помещается в температурные условия 1300 градусов Цельсия, что превращает материал в кварцевое стекло. Композит отлично хранится в холодильнике и замечательно подходит для использования в коммерческих 3D-принтерах. Таким образом, любая фабрика по производству линз или фильтров может запросто пользоваться возможностями прототипирования из стекла при наличии соответствующей аппаратуры.
Разноцветные 3D-копии: палитра стекла
При печати могут создаваться объекты разного цвета. Для этого достаточно добавить в изначальный состав соли золота, хрома или ванадия. В результате будут получены стеклянные копии розовато-красного, зеленого или синего цвета. Напечатанные кварцевым стеклом объекты обладают беспримерной прозрачностью и термической стойкостью, что открывает с совершенно новой стороны возможности древнейшего материала известного людям в союзе с одной из наиболее прогрессивных и многообещающих инновационных технологий.
3D-прототипирование из стекла позволит создавать как микро-, так и макро-объекты. Сегодня ученые Института в Карлсруэ смогли добиться почти идеально гладкой структуры своих прототипов: до полного соответствия не хватает всего несколько нанометров. Первыми копиями из кварцевого стекла, полученными в лаборатории Карлсруэ, стали логотип Института и стеклянная миниатюра зубчатой средневековой башни с микро-зубцами высотой 80 микрометров.
Будущее 3D-технологий в стекле
© Фотобанк Лoри
фото: микростереолитография открывает новые возможности по обработке и использованию стекла
3D-копирование уже названо одним из величайших технологических прорывов 21 века. Его продукты незаменимы в медицине при создании имплантов, протезов, микро-инструментов для сложнейших операций. Также технология позволяет создавать микро-детали из пластмасс и металла для сложного производственного оборудования, требующего протитипов высокой точности. Уже сегодня 3D-оборудование применяется на российских предприятиях и значительно упрощает процесс и сокращает время изготовления сложных деталей, в том числе при ремонте оборудования.
Широкое использование 3D-принтеров в массовом производстве ПВХ-профилей не является научно-фантастической идеей, а выглядит вполне логичным этапом в процессе развития технологий, особенно в части сокращения издержек на время и персонал. Открытие возможностей стекла в трехмерном копировании в скором времени позволит найти новые области применения данной технологии печатания и в сфере изготовления окон: например, сложных витражных композиций или их элементов, а возможно даже стеклопакетов.
Портал ОКНА МЕДИА рекомендует:
3D-принтеры могут кардинально изменить рынок окон
