211service.com
La impresión 3D rompe la barrera de cristal
La paleta de materiales que se pueden utilizar como tinta de impresión 3D está creciendo rápidamente en diversidad, pero hasta ahora ha estado ausente un material omnipresente: el vidrio transparente.
Este objeto fue construido por una nueva impresora 3-D que puede trabajar con vidrio fundido.
Ya es posible utilizar pequeños gránulos de vidrio en un lecho de polvo con técnicas de impresión 3D convencionales como chorro y sinterización, pero los productos resultan opacos. Ahora los investigadores del MIT han demostrado la primera máquina que puede imprimir vidrio fundido a través de una boquilla y hacer objetos de vidrio transparentes capa por capa de acuerdo con instrucciones digitales.
El aspecto más desafiante de la impresión de vidrio es que debe ocurrir a temperaturas extremadamente altas. Para fluir lo suficientemente bien como para extruirse a través de una boquilla, el material debe mantenerse a una temperatura superior a 1000 °C.
Para lograr esto, la impresora necesita sistemas de calentamiento separados para cada etapa del proceso de fabricación. La tinta de vidrio fundido se aloja en un crisol sobre la boquilla, donde las bobinas de calentamiento mantienen la temperatura deseada. El vidrio fluye desde el crisol hacia una boquilla personalizada, donde las bobinas de calentamiento separadas lo mantienen lo suficientemente caliente para fluir y sin adherirse al interior. Finalmente, los objetos se construyen dentro de una tercera cámara de calentamiento, que se mantiene justo por encima de la temperatura a la que el vidrio se solidifica. Esto permite que los objetos impresos se enfríen de forma gradual y controlada para que no se rompan.
Encontrar una boquilla adecuada para imprimir vidrio fue una tarea complicada, según Peter Houk, director de MIT. laboratorio de vidrio . Para que funcione debe estar hecho de un material que aguante altas temperaturas y resista que el vidrio se pegue a él. A estas temperaturas elevadas, casi todo quiere adherirse al vidrio, dice Houk. Las boquillas de platino se utilizan en la industria para algunos procesos de fabricación de vidrio, pero son muy caras. En cambio, el grupo se decidió por una boquilla hecha a medida de óxido de aluminio.
La máquina imprime vidrio sodocálcico, una familia de vidrios utilizados en todo, desde vasos de agua hasta ventanas. Pero, en principio, los vidrios como Pyrex también podrían imprimirse de esta manera, aunque a temperaturas mucho más altas.
Houk dice que él y sus colegas todavía están trabajando para comprender las restricciones de diseño impuestas por la impresora, incluidos los ángulos en los que es posible imprimir y aún así mantener la integridad estructural, y el radio de giro del aparato de impresión motorizado. El grupo también está trabajando para comprender mejor las características mecánicas y ópticas de los objetos impresos.
Los GIF en este artículo fueron tomados de este video , cortesía del MIT Media Lab.