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.