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3D資訊
首頁(yè) > 資訊中心山東3D打印高精度玻璃
發(fā)布時(shí)間：2021-01-19
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3D打印玻璃是一項(xiàng)非常棘手的技術(shù)來(lái)打印詳細(xì)的玻璃物體，而無(wú)需依靠常規(guī)的3D打印逐層制作，并且相信他們的方法可以用于3D打印復(fù)雜的光學(xué)器件。
該工藝可能有一天使科學(xué)家能夠3D打印所需的光學(xué)組件，”菲涅耳研究所和馬賽中央理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Laurent Gallais說(shuō)。
研究人員開(kāi)發(fā)了一種基于激光的新工藝，用于3D打印玻璃制成的復(fù)雜零件，它使用多光子聚合直接在3D體積中創(chuàng)建對(duì)象
逐層3D打印對(duì)于用玻璃制造物體不是理想的選擇。使用粘稠的樹(shù)脂，很難獲得厚度一致的涂層，而且復(fù)雜零件通常需要支撐，在加工結(jié)束時(shí)需要將其除去，從而使整個(gè)零件的使用壽命進(jìn)一步降低。
“大多數(shù)3D打印過(guò)程都是逐層構(gòu)建對(duì)象的。我們的新工藝通過(guò)使用激光束將液態(tài)前驅(qū)物轉(zhuǎn)化（或聚合）成固態(tài)玻璃，避免了這些工藝的局限性?！奔尤R斯解釋說(shuō)。
通過(guò)多光子聚合，將液體單體分子連接到固體聚合物中的過(guò)程（又名聚合反應(yīng)）發(fā)生在精確的激光焦點(diǎn)上，這使得3D打印尺寸小至數(shù)十厘米的精確零件成為可能，但它仍然有些復(fù)雜。
當(dāng)您使用這種方法對(duì)玻璃進(jìn)行3D打印時(shí)，在初始液相以及完全聚合后，特定材料在激光波長(zhǎng)下也必須是透明的。另外，它需要吸收來(lái)自激光器的波長(zhǎng)一半的光以引發(fā)多光子聚合。因此，該團(tuán)隊(duì)使用了一種與光化學(xué)引發(fā)劑的混合物來(lái)吸收光，大量的二氧化硅納米顆粒和一種樹(shù)脂來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
研究論文摘要指出：“我們引入了一種基于激光的工藝，該工藝依靠多光子誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)復(fù)雜的三維（3D）玻璃部件。聚焦的強(qiáng)激光束用于通過(guò)非線性吸收過(guò)程在激光束的波長(zhǎng)下聚合負(fù)載有添加劑和二氧化硅納米粒子的透明樹(shù)脂。直接在卷中創(chuàng)建對(duì)象，克服了逐層過(guò)程的限制。該方法能夠通過(guò)連續(xù)的脫脂和燒結(jié)過(guò)程生產(chǎn)二氧化硅零件。借助二氧化硅的堆積密度和取決于激光光斑尺寸的分辨率，可以得到厘米級(jí)的3D對(duì)象。”
視頻的屏幕截圖，其中顯示了一種激光用于聚合包含二氧化硅納米粒子的液體以制造微型玻璃自行車(chē)
研究團(tuán)隊(duì)的高粘性混合物不僅可以與激光一起使用，而且還可以3D打印零件而不會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題或使用支撐件。
“這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是基于Strickland的高功率超短激光器和穆魯?shù)腸hi脈沖放大技術(shù)，該技術(shù)在2018年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。只有強(qiáng)脈沖和非常短的脈沖才能產(chǎn)生高精度且無(wú)熱效應(yīng)的非線性光聚合。
一旦他們確認(rèn)可以使用其二氧化硅納米顆粒混合物制成固體物體，研究人員就可以3D打印出多個(gè)復(fù)雜的玻璃物體，而沒(méi)有任何裂紋或孔隙，例如微型的埃菲爾鐵塔和自行車(chē)。此外，他們能夠?qū)⒘硪环N方法應(yīng)用于其方法，該方法可以將聚合的零件轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡЯ慵?/span>
這種新方法可用于3D打印各種復(fù)雜對(duì)象，例如艾菲爾鐵塔和此處顯示的自行車(chē)
未來(lái)的工作包括通過(guò)使用更便宜的激光器來(lái)降低成本，這也將有助于使該方法更加實(shí)用。
Gallais說(shuō)：“我們的方法可能會(huì)被用于生產(chǎn)幾乎任何類(lèi)型的3D玻璃物體。例如，我們正在探索生產(chǎn)可用于豪華手表或香水瓶的玻璃部件的可能性。”
該團(tuán)隊(duì)還希望通過(guò)其技術(shù)提高3D打印的玻璃零件的表面質(zhì)量，這將有助于減少零件的粗糙度。
該工藝可能有一天使科學(xué)家能夠3D打印所需的光學(xué)組件，”菲涅耳研究所和馬賽中央理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Laurent Gallais說(shuō)。
研究人員開(kāi)發(fā)了一種基于激光的新工藝，用于3D打印玻璃制成的復(fù)雜零件，它使用多光子聚合直接在3D體積中創(chuàng)建對(duì)象
逐層3D打印對(duì)于用玻璃制造物體不是理想的選擇。使用粘稠的樹(shù)脂，很難獲得厚度一致的涂層，而且復(fù)雜零件通常需要支撐，在加工結(jié)束時(shí)需要將其除去，從而使整個(gè)零件的使用壽命進(jìn)一步降低。
“大多數(shù)3D打印過(guò)程都是逐層構(gòu)建對(duì)象的。我們的新工藝通過(guò)使用激光束將液態(tài)前驅(qū)物轉(zhuǎn)化（或聚合）成固態(tài)玻璃，避免了這些工藝的局限性?！奔尤R斯解釋說(shuō)。
通過(guò)多光子聚合，將液體單體分子連接到固體聚合物中的過(guò)程（又名聚合反應(yīng)）發(fā)生在精確的激光焦點(diǎn)上，這使得3D打印尺寸小至數(shù)十厘米的精確零件成為可能，但它仍然有些復(fù)雜。
當(dāng)您使用這種方法對(duì)玻璃進(jìn)行3D打印時(shí)，在初始液相以及完全聚合后，特定材料在激光波長(zhǎng)下也必須是透明的。另外，它需要吸收來(lái)自激光器的波長(zhǎng)一半的光以引發(fā)多光子聚合。因此，該團(tuán)隊(duì)使用了一種與光化學(xué)引發(fā)劑的混合物來(lái)吸收光，大量的二氧化硅納米顆粒和一種樹(shù)脂來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
研究論文摘要指出：“我們引入了一種基于激光的工藝，該工藝依靠多光子誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)復(fù)雜的三維（3D）玻璃部件。聚焦的強(qiáng)激光束用于通過(guò)非線性吸收過(guò)程在激光束的波長(zhǎng)下聚合負(fù)載有添加劑和二氧化硅納米粒子的透明樹(shù)脂。直接在卷中創(chuàng)建對(duì)象，克服了逐層過(guò)程的限制。該方法能夠通過(guò)連續(xù)的脫脂和燒結(jié)過(guò)程生產(chǎn)二氧化硅零件。借助二氧化硅的堆積密度和取決于激光光斑尺寸的分辨率，可以得到厘米級(jí)的3D對(duì)象。”
視頻的屏幕截圖，其中顯示了一種激光用于聚合包含二氧化硅納米粒子的液體以制造微型玻璃自行車(chē)
研究團(tuán)隊(duì)的高粘性混合物不僅可以與激光一起使用，而且還可以3D打印零件而不會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題或使用支撐件。
“這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是基于Strickland的高功率超短激光器和穆魯?shù)腸hi脈沖放大技術(shù)，該技術(shù)在2018年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。只有強(qiáng)脈沖和非常短的脈沖才能產(chǎn)生高精度且無(wú)熱效應(yīng)的非線性光聚合。
一旦他們確認(rèn)可以使用其二氧化硅納米顆粒混合物制成固體物體，研究人員就可以3D打印出多個(gè)復(fù)雜的玻璃物體，而沒(méi)有任何裂紋或孔隙，例如微型的埃菲爾鐵塔和自行車(chē)。此外，他們能夠?qū)⒘硪环N方法應(yīng)用于其方法，該方法可以將聚合的零件轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡЯ慵?/span>
這種新方法可用于3D打印各種復(fù)雜對(duì)象，例如艾菲爾鐵塔和此處顯示的自行車(chē)
未來(lái)的工作包括通過(guò)使用更便宜的激光器來(lái)降低成本，這也將有助于使該方法更加實(shí)用。
Gallais說(shuō)：“我們的方法可能會(huì)被用于生產(chǎn)幾乎任何類(lèi)型的3D玻璃物體。例如，我們正在探索生產(chǎn)可用于豪華手表或香水瓶的玻璃部件的可能性。”
該團(tuán)隊(duì)還希望通過(guò)其技術(shù)提高3D打印的玻璃零件的表面質(zhì)量，這將有助于減少零件的粗糙度。