Халькогенидное стекло распечатано на 3D-принтере
Принтеры для трёхмерной печати стали обыденностью в сфере строительства. Никого уже не удивляет выражение «напечатать дом». Недавно канадские инженеры совершили ещё одну революцию в аддитивных технологиях, распечатав стекло. Ранее напечатать стекло на 3D-принтерах было невозможно.
Канадцам удалось создать уникальное халькогенидное стекло, использовав для этого стандартное устройство для трёхмерной печати со слегка изменённой конструкцией. Этот материал применяется во многих сферах, в том числе в производстве оптических компонентов в специализированных приборах. Температура плавления халькогенидного стекла не слишком высока. Этим воспользовались канадские учёные, увеличив максимальный нагрев печатающего устройства с +260°С до +330°С.
3D-принтер печатает стекло точно также, как и пластик. Он накладывает слой за слоем нити, мгновенно твердеющие на воздухе. Таким образом можно изготовить стеклянные детали даже сложной формы. Устройство печатает и предметы, которые состоят из нескольких различных материалов.
Похожее
«Умное» стекло представила компания Ford
Голландцы разработали строительные гусеничные 3D-принтеры
Трёхмерная печать G3DP позволит создавать сложные объекты из стекла
Инновационный 3D-принтер умеет печатать сразу из десяти материалов
Популярное
Ucaller — авторизация звонком по коду в номере и голосе для он-лайн и оффлайн торговли
Justhost.ru — виртуальный хостинг, VPS и выделенные сервера для ваших сайтов
ProfitServer: надежные VDS/VPS сервера в датацентрах Европы
«Телфин»: no-code интеграции ВАТС с «Битрикс24», retailCRM, amoCRM, «Мегаплан» и Salesforce
Ucaller: Авторизация звонком по коду в номере и голосе для проката велосипедов и самокатов
Novofon: провайдер облачной телефонии для бизнеса
© 2023 Олимпстрой — инновации в строительстве. Все права защищены. При использовании информации и материалов ссылка обязательна.
Печать на стекле без проблем
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Многие задаются вопросом, какую же выбрать поверхность для 3D-печати. Большинство используют зеркала, оконные стёкла, и, как мы знаем, долго они не держатся, так как трескаются от нагрева. Поэтому приходится заказывать большие партии – хотя это и недорого обходится, но уж слишком хлопотно. Не всегда получается напечатать модель так, чтобы она не отлипала от поверхности стекла. Я перепробовал множество способов печати на разных поверхностях и нашёл то, что больше всего мне подходит: стекло от ксерокса и мебельное стекло, потому что именно они совершенно ровные, выдерживают высокие температуры и скрывают все неровности нагревательной пластины благодаря своей толщине в 4 мм. Я печатал на них самыми разными видами пластика: ABS, PLA, HIPS, FLEX, SBS. Для ABS-пластика нужно смазать стол клеем-карандашом Erich Krause.
[IMG WIDTH=402 HEIGHT=245][IMG WIDTH=439 HEIGHT=242]
Чтобы модель на нём держалась лучше, я обработал стекло абразивом (40-ым зерном, твёрдостью выше 5 по шкале Мооса). Так стекло становится матовым и шероховатым, но на качество внешнего вида модели это не влияет, сохраняется гладкость. Мне нравится то, что оно совершенно не боится перепадов температуры — я могу спокойно протереть его смоченной тряпкой, когда температура стола 60-90С. За всё время использования не было ни одного случая, чтобы стекло треснуло. Чтобы модель идеально прилипла к стеклу, первые слои смазываю на холодный стол клеем-карандашом.
[IMG WIDTH=163 HEIGHT=163]
Печать начинается с нагрева хотенда. Стол нагревается уже в процессе печати модели. На горячий стол не стоит мазать клей, так как велика вероятность, что модель плохо прилипнет, появятся щелчки пластика и в какой-то момент модель вовсе отлипнет от стекла. Если печатать ABS-пластиком, мне хватает одного слоя примерно на 3-4 печати, и никаких намёков на отлипание. Но: модели печатаю с юбкой, ширина которой – 10мм.
Стоит затронуть и минус этого стекла, который проявляется не сразу, а может и не проявиться вообще. Если после печати модель сама отлипнет от стекла, есть вероятность получения раковин на поверхности (кусочек стекла отломится вместе с моделью). Однако, этого можно избежать, если сразу оторвать её от стекла, не дожидаясь, когда она отскочит сама. Больше никаких недостатков я не заметил. В целом печать на этом стекле меня полностью удовлетворяет.
[IMG WIDTH=397 HEIGHT=220][IMG WIDTH=395 HEIGHT=221]
Надеюсь, для кого-то это было познавательно)
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Печатаем 3D-модели из стекла: как это возможно и почему это актуально
Первые идеи 3D-печати уже давно отошли на задний план. Если изначально в качестве сырья и применяли пластик, то сейчас вы просто удивитесь, из чего можно напечатать трехмерные модели. И таким материалом, как не парадоксально, является стекло.
3D-печать одна из наиболее стремительно развивающихся и полезных современных технологий. В последние годы этот метод становится всё более доступным и популярным. Что не удивительно, ведь 3D принтер посредством несложных манипуляций позволяет создавать уникальные объекты и вещи у себя дома. И если раньше перечень используемых материалов ограничивался исключительно пластиком, то сейчас к ним можно добавить и стекло.
Технологии 3D печати позволяют создавать любые объекты, чертежи которого предварительно загружаются в принтер самим пользователем. И если раньше для печати могли применяться исключительно некоторые разновидности пластика, то сейчас для подобных целей вполне можно использовать и более экзотичные материалы, в числе которых металл и бетон. А благодаря усилиям специалистов Массачусетского технологического института список подобных агрегатов пополнился принтером, способным создавать объекты любой сложности из прозрачного или цветного стекла.
Серийное производство этого стеклянного агрегата (G3DP — Glass 3D Printing) будет реализовано Mediated Matter Group совместно с лабораторией MIT Glass Lab.
Отличия в применении стекла от пластика
Принцип стеклянной 3D печати в корне отличается от работы с пластиком. В случае с последним вы не можете использовать обычный бытовой пластик – пригодный материал обязан храниться в специальных катушках, которые предварительно нагреваются до необходимой температуры, а затем охлаждаются. К тому же, стоимость подобных наполнителей подчас бывает достаточно высокой, что делает их недоступными для бытового применения.
Стекло позволяет избежать всех выше описанных трудностей. Стоимость пригодного для печати на стекле кварцевого состава невелика. Такое стекло очень прочное и обладает уникальными оптическими свойствами.
Технология печати
Технология печати стеклянного 3D принтера основана на применении двух рабочих камер. В первой происходит первичное плавление и нагрев стекла (температура внутри полости может достигать 1640 градусов Цельсия). Затем жидкая основа поступает уже во вторую камеру, соединённую с наконечником печатающей головки. Последняя изготавливается из кварцево-циркониевой керамики, которая не разрушается под действием высоких температур.
Наполнитель для такого принтера подаётся в камеру в виде стеклянного бисера, где непосредственно и происходит его обработка. В зависимости от необходимой мощности, скорость печати, толщину и высоту изделия можно регулировать. Прозрачность и интенсивность цвета также можно отрегулировать самостоятельно, так что конечный продукт будет точно соответствовать всем вашим расчётам и ожиданиям. Так, при необходимости вы можете распечатывать объекты из прозрачного, цветного стекла или же создавать вещи с плавной цветовой растяжкой. Описанный наполнитель всегда подаётся под стандартным давлением через 10-ти миллиметровое отверстие и наращивается послойно.
На текущий момент размеры вех печатаемых изделий ограничиваются габаритами камеры отжига, которые составляют 25х25х30 мм.
Большой ошибкой будет полагать, что стеклянный принтер годится только для создания чашек и вазочек. Подобная технология позволяет с минимальными затратами распечатывать высококачественные оптические волокна, линзы и прочие лабораторные сверхточные объекты. Со временем такие принтеры смогут не только чинить разбитые тарелки, но и создавать сложное лабораторное или авиационное оборудование.
Категория блога:
3D печать стеклом: от фантастики к реальности
Процесс работы со стеклом завораживает. Причем неважно фабричное это производство или эксклюзивная работа мастера. Хотя многие именитые фирмы и по сей день используют классические методики обработки стекла, которые созданы еще в древности.
Еще не так давно 3D печать стеклом считалась чем-то фантастическим. Однако буквально за несколько лет ситуация поменялась в корне. И если раньше для 3D печати использовались только порошковые металлы и пластики, то сейчас 3D принтеры «научились» печатать пищевыми продуктами и даже биоматериалами, не говоря уже о керамике.
Стекло – это уникальный материал, который в принципе позволяет создавать предметы оригинальной геометрии. Кроме того стекло весьма вариативно в отношении постобработки. При помощи 3D технологий инженеры, дизайнеры и художники могут существенно облегчить свой труд. А о массовом производстве можно даже и не говорить, ведь перспективы использования 3D печати просто потрясающие.
Первый раз о 3D печати стеклом упомянули еще в 2009 году. Время от времени повсеместно поговаривали о том, что занимаются данной проблемой. Однако совершить прорыв в данной сфере удалось израильской компании Micron3DP. Сложные изделия, которые удалось напечатать компании были созданы посредством технологии, во многом напоминающей классическую FDM. Однако материал использовался иной, а температура экструзии составила 1640°С. Разработка 3D принтера потребовала много сил и средств, а после удачных результатов, альфа-версиями оборудования были оснащены собственные мощности. На ноябрьской Formnext были представлены плоды трудов Micron3DP.
По шагам израильтян пошла компания MIT. Проект G3DP стал работой для подразделения Mediated Matter и лаборатории MIT Glass Lab. Также базируясь на принципах технологии FDM, был создан 3D принтер, внутри камеры которого созданы условия с температурой 1037°С. Стекло раскалялось, проходя через сопло, а потом остывало и твердело. Но этот проект в компании был не единственный. Компанией реализовывался и другой проект, рассчитанный на крупномасштабные изделия. В технологии использовалась цифровая система, осуществляющая тепловой контроль и сопровождающая на разных этапах формировки стекла. Поток стекла управлялся по четырем осям за счет новых направляющих. В 2017 году на Миланской неделе дизайна показаны возможности GLASS2.
В Карлсруэ решили пойти иным путем и не пользоваться только возможностями и принципами FDM-технологии. В частности был использован принцип стереолитографии. Для этого группа ученых просто использовала коммерческий SLA-принтер, а в качестве наполнителя фотополимера – стекло в виде порошка. Причем результаты были очень даже неплохие, куда лучше, чем при работе стандартными методами. Достоинство такого метода в том, что в воздухе не присутствуют никакие химикаты. В качестве основы используются фотополимерные смолы, которые выгорают в специальной печати без остатка после окончания печати.
Ученые Национальной лаборатории Лоуренса Ливемора также работали в сфере 3D печати стеклом. Они использовали специальные чернила, не требующие высоких температур для печати. Такой метод позволяет печатать в любых помещениях. Чернила изготавливаются на основе концентрата диоксида кремния в виде суспензии. Именно такие частицы применяются в производстве линз. Однако не все композиты, используемые в 3D печати данным методом, находятся в свободном доступе. Многие из них просто невозможно купить на рынке.
В короткие сроки 3D печать стеклом сделала немыслимый по величине прыжок. Еще совсем недавно о ней говорили, как о фантастике и волшебстве, а уже сейчас используют в дизайнерской и промышленной области. Безусловно, классическую технологию производства методы 3D печати пока не могут заменить и тем более вытеснить, да и вряд ли это вообще возможно. Однако во многих сферах использование возможностей 3D печати стеклом невозможно переоценить.