玻璃是我們?nèi)粘Ｉ鈧諧Ｒ?jiàn)的材料，形態(tài)(tài)各異。它擁有諸多應(yīng)用領(lǐng)(lǐng)域中極具吸引力的特性——透明性、化學(xué)(xué)惰性、電絕緣性、耐熱性和可回收性。盡管玻璃擁有諸多優(yōu)(yōu)勢(shì)，但由于需要極高的熔化溫度（約1,000°C）以及高度可控的熱環(huán)(huán)境，因此在增材制造領(lǐng)(lǐng)域仍鮮有應(yīng)用。然而，林肯實(shí)(shí)驗(yàn)室最近的一個(gè)(gè)項(xiàng)目或?qū)⒏淖冞@一現(xiàn)狀。一個(gè)(gè)團(tuán)隊(duì)成功在低溫下3D打印了玻璃物體：他們的直接油墨打印技術(shù)(shù)可在室溫下開(kāi)(kāi)始打印，隨后僅需250°C的熱處理即可。

直接墨水打印依賴(lài)(lài)于一種由硅酸鹽溶液和其他無(wú)(wú)機(jī)物質(zhì)(zhì)納米顆粒組成的定制墨水。然后，這種墨水通過(guò)(guò)410微米的噴嘴逐層擠出，確保打印過(guò)(guò)程的精確控制。墨水可以在室溫下沉積在塑料、金屬、玻璃或硅膠基材上。硅酸鹽顆粒之間以及與二氧化硅顆粒之間會(huì )(huì)發(fā)(fā)生反應(yīng)，形成三維部件。

三步3D玻璃打印工藝

完成室溫打印步驟后，團(tuán)隊(duì)進(jìn)(jìn)入后處理階段，以確保部件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。部件被放入加熱至250°C的礦物油浴中，然后完全固化。之后，用有機(jī)溶劑（甲苯和異丙醇的混合物）清洗，以去除所有殘留礦物。據(jù)林肯實(shí)(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)介紹，測(cè)試結(jié)果顯示，部件具有極高的分辨率、較小的收縮率和極佳的熱穩(wěn)定性。

因此，初步結(jié)果非常有希望，并有望使玻璃的3D打印更加便捷。雖然后處理步驟無(wú)(wú)疑會(huì )(huì)延長(cháng)(zhǎng)制造流程，但顯著(zhù)降低加工溫度將帶來(lái)(lái)巨大的優(yōu)(yōu)勢(shì)。目前，該團(tuán)隊(duì)表示，他們正在致力于提高所生產(chǎn)(chǎn)玻璃的光學(xué)(xué)透明度，以及開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)能夠提供不同化學(xué)(xué)和電氣特性的其他油墨。

編譯整理：3dnatives