Швейцарские ученые научились печатать стекло с помощью стереолитографии

Тем не менее, до сих пор стереолитографию не удавалось использовать для работы со стеклом. Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали инновационный подход для 3D-печати прозрачных стеклянных структур с помощью обычных 3D-принтеров, работающих по технологии DLP.

Новый подход позволяет создавать детали значительно более сложной формы по сравнению с традиционными технологиями. Поскольку исследования проводились с использованием легкодоступных прекурсоров, а также с коммерчески доступным настольным принтером и печью для обжига, этот новый материал может быть легко использован 3D-сообществом. Учитывая доступность устройств и материалов, можно ожидать, что технология изменит ситуацию в производстве стекла и позволит производить мелкосерийные стеклянные изделия по индивидуальному заказу.

В рамках проекта ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха напечатали стеклянные объекты произвольной геометрической формы из смеси многокомпонентных стеклянных прекурсоров и акрилатных мономеров. Для достижения высокого разрешения при печати исследователи использовали фазовое разделение жидких смол. Исследователи обнаружили, что разделение фаз обеспечивает 3D-печать деталей действительно сложной конструкции за счет создания непрерывных полимерных цепей, достаточно прочных, чтобы выдерживать механические нагрузки процесса печати.

Последующая тепловая обработка укрепляет связи керамических компонентов и выжигает органические частицы, оставляя полностью керамическую пористую деталь. Окончательное спекание производится при температуре ниже точки плавления стекла – в результате получается прозрачный стеклянный объект. Ученые также обнаружили, что пространственное управление интенсивностью световой обработки при 3D-печати позволяет настраивать скорость полимеризации и морфологию фаз, что влияет на кинетику уплотнения во время спекания.