卡爾斯魯厄理工學院(KIT)開發的玻璃3D打印工藝無須將玻璃加熱至熔化,也不是采用激光加工或蝕刻來制造玻璃的結構特征,而是將玻璃納米顆粒與液體聚合物混合,形成像海綿蛋糕一樣的混合物,通過加熱或曝光將其硬化成固體。
混合玻璃油墨
打印完成的固體玻璃顆粒體積比為40-60%,隨后要轉入燒結爐中脫脂。在500-600℃的溫度下,聚合物可以受控的方式逸出。為了封閉材料中產生的間隙,脫脂完成的部件還需在1300℃下燒結,在此過程中,剩余的玻璃顆粒致密化成無孔玻璃。
這種工藝的優勢在于,打印完的“生胚”玻璃可以進行雕刻、鉆孔、研磨或壓花,成型的玻璃組分在化學和物理性質上與商業石英玻璃沒有區別,可以用于生產高純度玻璃材料,適用于迄今為止只有聚合物適用的任何應用。
該技術可用于制造高度集成的微流體化學反應器或緊湊型光學器件,但同時也受到了醫療、汽車和珠寶行業的關注。