A svájci tudósok által kifejlesztett új technológia javíthatja az üveg 3D nyomtatási folyamatát

A 3D nyomtatható anyagok közül az üveg még mindig az egyik legnagyobb kihívást jelentő anyag.A Svájci Szövetségi Technológiai Intézet Zürich (ETH Zürich) Kutatóközpontjának tudósai azonban azon dolgoznak, hogy egy új és jobb üvegnyomtatási technológia révén megváltoztassák ezt a helyzetet.

Ma már lehetséges az üvegtárgyak nyomtatása, és a leggyakrabban használt módszerek az olvadt üveg extrudálását vagy a kerámiapor szelektív szinterezését (lézeres melegítést) foglalják magukban, hogy üveggé alakítsák.Az előbbihez magas hőmérséklet és ezért hőálló berendezések szükségesek, míg az utóbbi nem tud különösebben összetett tárgyakat előállítani.Az ETH új technológiája ezt a két hiányosságot kívánja javítani.

Fényérzékeny gyantát tartalmaz, amely folyékony műanyagból és szilícium tartalmú molekulákhoz kötött szerves molekulákból áll, vagyis kerámia molekulák.Egy létező, digitális fényfeldolgozásnak nevezett eljárás segítségével a gyantát ultraibolya fény mintájának teszik ki.Nem számít, hol éri a fény a gyantát, a műanyag monomer térhálósodik, és szilárd polimert képez.A polimer labirintusszerű belső szerkezetű, a labirintusban lévő teret kerámiamolekulák töltik ki.

A kapott háromdimenziós tárgyat ezután 600 °C hőmérsékleten kiégetik, hogy a polimer leégjen, és csak a kerámia marad meg.A második égetésnél az égetési hőmérséklet körülbelül 1000 °C, és a kerámiát átlátszó porózus üvegté tömörítik.A tárgy jelentősen zsugorodik, amikor üveggé alakul, ami egy olyan tényező, amelyet figyelembe kell venni a tervezési folyamat során.

A kutatók elmondták, hogy bár az eddig létrehozott tárgyak kicsik, formájuk meglehetősen összetett.Ezenkívül a pórusméret az ultraibolya sugárzás intenzitásának változtatásával állítható, vagy az üveg egyéb tulajdonságai módosíthatók borát vagy foszfát gyantába keverésével.

Egy jelentős svájci üvegáru-forgalmazó már jelezte érdeklődését a technológia alkalmazása iránt, amely némileg hasonlít a németországi Karlsruhei Technológiai Intézetben kidolgozott technológiához.