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3D资讯
首页 > 资讯中心山(shān)东3D打印高精度玻璃
发布时间：2021-01-19
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3D打印玻璃是一项非常棘手的技术来打印详细的玻璃物(wù)體(tǐ)，而无需依靠常规的3D打印逐层制作，并且相信他(tā)们的方法可(kě)以用(yòng)于3D打印复杂的光學(xué)器件。
该工艺可(kě)能(néng)有(yǒu)一天使科(kē)學(xué)家能(néng)够3D打印所需的光學(xué)组件，”菲涅耳研究所和马赛中央理(lǐ)工學(xué)院的研究团队负责人Laurent Gallais说。
研究人员开发了一种基于激光的新(xīn)工艺，用(yòng)于3D打印玻璃制成的复杂零件，它使用(yòng)多(duō)光子聚合直接在3D體(tǐ)积中创建对象
逐层3D打印对于用(yòng)玻璃制造物(wù)體(tǐ)不是理(lǐ)想的选择。使用(yòng)粘稠的树脂，很(hěn)难获得厚度一致的涂层，而且复杂零件通常需要支撑，在加工结束时需要将其除去，从而使整个零件的使用(yòng)寿命进一步降低。
“大多(duō)数3D打印过程都是逐层构建对象的。我们的新(xīn)工艺通过使用(yòng)激光束将液态前驱物(wù)转化（或聚合）成固态玻璃，避免了这些工艺的局限性。”加莱斯解释说。
通过多(duō)光子聚合，将液體(tǐ)单體(tǐ)分(fēn)子连接到固體(tǐ)聚合物(wù)中的过程（又(yòu)名聚合反应）发生在精确的激光焦点上，这使得3D打印尺寸小(xiǎo)至数十厘米的精确零件成為(wèi)可(kě)能(néng)，但它仍然有(yǒu)些复杂。
当您使用(yòng)这种方法对玻璃进行3D打印时，在初始液相以及完全聚合后，特定材料在激光波長(cháng)下也必须是透明的。另外，它需要吸收来自激光器的波長(cháng)一半的光以引发多(duō)光子聚合。因此，该团队使用(yòng)了一种与光化學(xué)引发剂的混合物(wù)来吸收光，大量的二氧化硅纳米颗粒和一种树脂来实现这一目标。
研究论文(wén)摘要指出：“我们引入了一种基于激光的工艺，该工艺依靠多(duō)光子诱导的聚合反应来生产复杂的三维（3D）玻璃部件。聚焦的强激光束用(yòng)于通过非線(xiàn)性吸收过程在激光束的波長(cháng)下聚合负载有(yǒu)添加剂和二氧化硅纳米粒子的透明树脂。直接在卷中创建对象，克服了逐层过程的限制。该方法能(néng)够通过连续的脱脂和烧结过程生产二氧化硅零件。借助二氧化硅的堆积密度和取决于激光光斑尺寸的分(fēn)辨率，可(kě)以得到厘米级的3D对象。”
视频的屏幕截图，其中显示了一种激光用(yòng)于聚合包含二氧化硅纳米粒子的液體(tǐ)以制造微型玻璃自行車(chē)
研究团队的高粘性混合物(wù)不仅可(kě)以与激光一起使用(yòng)，而且还可(kě)以3D打印零件而不会出现变形问题或使用(yòng)支撑件。
“这项技术的关键是基于Strickland的高功率超短激光器和穆鲁的chi脉冲放大技术，该技术在2018年获得了诺贝尔奖。只有(yǒu)强脉冲和非常短的脉冲才能(néng)产生高精度且无热效应的非線(xiàn)性光聚合。
一旦他(tā)们确认可(kě)以使用(yòng)其二氧化硅纳米颗粒混合物(wù)制成固體(tǐ)物(wù)體(tǐ)，研究人员就可(kě)以3D打印出多(duō)个复杂的玻璃物(wù)體(tǐ)，而没有(yǒu)任何裂纹或孔隙，例如微型的埃菲尔铁塔和自行車(chē)。此外，他(tā)们能(néng)够将另一种方法应用(yòng)于其方法，该方法可(kě)以将聚合的零件转变為(wèi)玻璃零件。
这种新(xīn)方法可(kě)用(yòng)于3D打印各种复杂对象，例如艾菲尔铁塔和此处显示的自行車(chē)
未来的工作包括通过使用(yòng)更便宜的激光器来降低成本，这也将有(yǒu)助于使该方法更加实用(yòng)。
Gallais说：“我们的方法可(kě)能(néng)会被用(yòng)于生产几乎任何类型的3D玻璃物(wù)體(tǐ)。例如，我们正在探索生产可(kě)用(yòng)于豪华手表或香水瓶的玻璃部件的可(kě)能(néng)性。”
该团队还希望通过其技术提高3D打印的玻璃零件的表面质量，这将有(yǒu)助于减少零件的粗糙度。
该工艺可(kě)能(néng)有(yǒu)一天使科(kē)學(xué)家能(néng)够3D打印所需的光學(xué)组件，”菲涅耳研究所和马赛中央理(lǐ)工學(xué)院的研究团队负责人Laurent Gallais说。
研究人员开发了一种基于激光的新(xīn)工艺，用(yòng)于3D打印玻璃制成的复杂零件，它使用(yòng)多(duō)光子聚合直接在3D體(tǐ)积中创建对象
逐层3D打印对于用(yòng)玻璃制造物(wù)體(tǐ)不是理(lǐ)想的选择。使用(yòng)粘稠的树脂，很(hěn)难获得厚度一致的涂层，而且复杂零件通常需要支撑，在加工结束时需要将其除去，从而使整个零件的使用(yòng)寿命进一步降低。
“大多(duō)数3D打印过程都是逐层构建对象的。我们的新(xīn)工艺通过使用(yòng)激光束将液态前驱物(wù)转化（或聚合）成固态玻璃，避免了这些工艺的局限性。”加莱斯解释说。
通过多(duō)光子聚合，将液體(tǐ)单體(tǐ)分(fēn)子连接到固體(tǐ)聚合物(wù)中的过程（又(yòu)名聚合反应）发生在精确的激光焦点上，这使得3D打印尺寸小(xiǎo)至数十厘米的精确零件成為(wèi)可(kě)能(néng)，但它仍然有(yǒu)些复杂。
当您使用(yòng)这种方法对玻璃进行3D打印时，在初始液相以及完全聚合后，特定材料在激光波長(cháng)下也必须是透明的。另外，它需要吸收来自激光器的波長(cháng)一半的光以引发多(duō)光子聚合。因此，该团队使用(yòng)了一种与光化學(xué)引发剂的混合物(wù)来吸收光，大量的二氧化硅纳米颗粒和一种树脂来实现这一目标。
研究论文(wén)摘要指出：“我们引入了一种基于激光的工艺，该工艺依靠多(duō)光子诱导的聚合反应来生产复杂的三维（3D）玻璃部件。聚焦的强激光束用(yòng)于通过非線(xiàn)性吸收过程在激光束的波長(cháng)下聚合负载有(yǒu)添加剂和二氧化硅纳米粒子的透明树脂。直接在卷中创建对象，克服了逐层过程的限制。该方法能(néng)够通过连续的脱脂和烧结过程生产二氧化硅零件。借助二氧化硅的堆积密度和取决于激光光斑尺寸的分(fēn)辨率，可(kě)以得到厘米级的3D对象。”
视频的屏幕截图，其中显示了一种激光用(yòng)于聚合包含二氧化硅纳米粒子的液體(tǐ)以制造微型玻璃自行車(chē)
研究团队的高粘性混合物(wù)不仅可(kě)以与激光一起使用(yòng)，而且还可(kě)以3D打印零件而不会出现变形问题或使用(yòng)支撑件。
“这项技术的关键是基于Strickland的高功率超短激光器和穆鲁的chi脉冲放大技术，该技术在2018年获得了诺贝尔奖。只有(yǒu)强脉冲和非常短的脉冲才能(néng)产生高精度且无热效应的非線(xiàn)性光聚合。
一旦他(tā)们确认可(kě)以使用(yòng)其二氧化硅纳米颗粒混合物(wù)制成固體(tǐ)物(wù)體(tǐ)，研究人员就可(kě)以3D打印出多(duō)个复杂的玻璃物(wù)體(tǐ)，而没有(yǒu)任何裂纹或孔隙，例如微型的埃菲尔铁塔和自行車(chē)。此外，他(tā)们能(néng)够将另一种方法应用(yòng)于其方法，该方法可(kě)以将聚合的零件转变為(wèi)玻璃零件。
这种新(xīn)方法可(kě)用(yòng)于3D打印各种复杂对象，例如艾菲尔铁塔和此处显示的自行車(chē)
未来的工作包括通过使用(yòng)更便宜的激光器来降低成本，这也将有(yǒu)助于使该方法更加实用(yòng)。
Gallais说：“我们的方法可(kě)能(néng)会被用(yòng)于生产几乎任何类型的3D玻璃物(wù)體(tǐ)。例如，我们正在探索生产可(kě)用(yòng)于豪华手表或香水瓶的玻璃部件的可(kě)能(néng)性。”
该团队还希望通过其技术提高3D打印的玻璃零件的表面质量，这将有(yǒu)助于减少零件的粗糙度。