الكاتب: بالي سيطان
الكريستال كرات زجاجية واضحة. المصدر: 123RF
زجاج، قد يكون واحدا من الأكثر أهمية في تاريخ البشرية، ولكن أيضا معظم المواد الجميلة. من نوافذ الكنيسة، لسواروفسكي، ونحن مشرقة روعة هذه المواد القديمة الجميلة.
منتجات الزجاج جميلة، ولكن من الصعب العملية. أولا، نحن بحاجة درجات حرارة عالية. المشترك تجهيز زجاج الصودا والجير يتطلب 800-1000 درجة مئوية؛ وتجهيز زجاج الكوارتز، الزجاج هذه الاحتياجات الخاصة ارتفاع درجات الحرارة. ثانيا، غالبا ما يتطلب بنية اليدوية المعقدة - غير فعالة ويصعب دقة التحكم. أدوات دقيقة في متطلبات الزجاج أعلى من ذلك. الدقة نمط السطح غالبا ما تحتاج إلى استخدام حمض الهيدروفلوريك (نوع من المواد الكيميائية المسببة للتآكل، انظر "كسر باد" حلقة) أو سطح الليزر الحفر، المخاطر التشغيلية لا يقول، ولكن أيضا التكلفة جدا عالية. عضو الزجاج باستخدام أداة بصرية، مثل عدسة، وسوف تحتاج الزجاج لدينا شفافية عالية ووضوح. لا تنظر إلى الحياة اليومية للتبدو مثل الزجاج شفافة جدا، ولكن لا يزال هناك القليل من ايونات المعادن المتبقية، مما تسبب يلقي اللون. ترغب في تحسين شفافية الزجاج، ونحن بحاجة إلى زيادة نقاوة المواد الخام . إزالة المواد الانبوب الداخلي قدر الإمكان لون الأيونات، مثل الحديد والكوبالت والمنغنيز أو شيء من هذا.
زجاج متحف اللوفر في هرم تستخدم من أجل تحقيق شفافية عالية لضمان البيئة نفسها من خلال اللون من دون لون الزهر، استخدم المصمم IM بى وحتى علاقة الرئيس الفرنسي، بل هو دفعة مخصصة من زجاج خاص. المصدر: الشبكي: //travelnews.aiguemarine-paris.com
" الزجاج 3D الطباعة "مرارا وتكرارا وقد ورد ذكر ذلك، ولكن كان الرعد والمطر قليلا، والسبب هو أن مبدأ 3D الطباعة التكنولوجيا، و" طبقة بعد طبقة كومة "مصممة من طباعة الكائنات ثلاثية الأبعاد .3D الاعتماد على أدوات النمذجة الرقمية، من البسيط الملحقات لأجهزة الإنسان، مهما كانت معقدة، مع النمذجة 3D البرمجيات لبناء النموذج الذي يروي الجهاز كيف تعمل، والباقي ينتظر آلات طبقة المادية طبقة مع كومة من المنتجات غير المرغوب فيها .3D تكنولوجيا الطباعة يمكن استخدام البوليمر كان تجهيز دقة عالية، وارتفاع القرار، وهياكل المنتجات المعقدة، ولكن تجهيز الزجاج ومواد خزفية صعب، والسبب الرئيسي هو أن درجة حرارة تجهيز الزجاج والسيراميك تتطلب ارتفاع معدل التصريف للغاية بعد التصلب وسريعة ل ، من الصعب التحكم في سرعة المعالجة، فمن السهل أن تنتج بعض العيوب وفقاعات في الزجاج، من الصعب التحكم بدقة.
على الرغم من صعوبة، ولكن لا يزال العلماء إحراز بعض المحاولات. على سبيل المثال في آلاف درجة، والزجاج السائل هو مقذوف تدريجيا من السفينة والبرد التصلب الزجاج بعد قذف، وشكل كومة المطلوب ؛ أو الألياف الزجاجية المستمرة لشعاع الليزر المقبل، والانتقال من بقعة الليزر وفقا لشكل الجسم، الألياف الزجاجية المنصهرة، وعزز تدريجيا على مسار بقعة الليزر سافر صب. ومع ذلك، هاتين الطريقتين لجعل الزجاج، وخشونة لا يزال أكثر من الدجاج الصيد والشفافية ليست جيدة .
نوعين من طريقة الطباعة الزجاج 3D. اليسار، مقذوف في ارتفاع درجة حرارة الرمل الكوارتز السائل والتبريد وتشكيل، اللوحة اليمنى، والألياف الزجاجية ليزر، ذوبان الألياف الزجاجية ليزر، وتدريجيا "كومة" الشكل. مبدأ الحق ليس قليلا مثل لحام؟ web.media.mit.edu اليسار تتميز ResearchGate اليمين: مصدر
حتى لو كانت النتيجة ليست مثالية، وتكنولوجيا الطباعة 3D لمعالجة الزجاج لا تزال جذابة للغاية. لماذا؟ لأن 3D الطباعة الزجاج هو أكثر أمانا فحسب، ولكن أيضا، يمكن أن يكون قرار أعلى حتى من العملية التقليدية .
ما هو القرار؟ قرار 3D الطابعات والطابعات العادية، ودقة الشاشة الهاتف مماثلة لهذا المفهوم، هو "حجم أصغر وحدة الطباعة الطائرة." طرد من فوهة الطابعة قطر أصغر من كرة 3D، وهذا يحدد القرار أقصى لا يمكن أن يتحقق طابعة 3D. الكرة يمكن أن تنبعث من أصغر طابعة "كومة" من منتجات أكثر تطورا. مختلفة 3D الطباعة، وتميزت مزيدا من العملية التقليدية والطباعة 3D يمكن إدراجها بسهولة في قالب نانومتر دقيقة، ودقة معالجة زادت بشكل طبيعي.
العلماء الألمان Kotz (F.Kotz)، الذي نشر اليوم فقط في مجلة "الطبيعة"، لكنه يظهر للعالم أن استخدام المجسمة المشتركة (المجسمة، SLA) 3D الطباعة التكنولوجيا لإنتاج شفافية عالية، عملية الدقة العالية للمنتجات الزجاج .
Kotz سيد هذه الحرفة ليست سلسة. زجاج المواد الخام والرمل الكوارتز، وهو مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة، يذوب في درجة حرارة عالية لآلاف درجة، هو واضح ليس مناسبة لمعالجة العادي. يبدو استخدام المواد النانوية طريقة مجدية - ويمكن أيضا تقديم الجسيمات النانوية السيليكا والسيليكون، ويتم تصنيعه بسهولة، ويمكن أن تفرق بسهولة في الحل. تشتت حل المشكلة، ولكن أيضا حل مشكلة صب. أنها ومواد البوليمر photocurable وجسيمات السيليكا مركب. هذه المواد يمكننا أن نرى أيضا عندما حشو، عادة ما يكون السائل واليدين طالما أن الأشعة فوق البنفسجية لقاء، لكان قد انضم الجزيئات الصغيرة لتشكيل شبكة واسعة، إلى مادة صلبة الثابت. تم إضافة هذه المادة، يتم إصلاح السيليكا في الشباك، فإنه لن نلف وندور حول . في درجة حرارة الغرفة هذه "المواد الوسيطة السائل" تصب في القالب، ثم أشعة فوق البنفسجية، سيتم عبر ربط المواد قالب ومملح من السائل إلى مادة صلبة. بعد تجريد، وبعد تلبد أصبح الزجاج. ببساطة، أنتجت هذه العملية الزجاج لم يعد الماضي الزجاج سيليكات بسيطة، ولكن ومادة البوليمر سيليكات "مشتركة" مكونة من مواد جديدة، بعد أن خصائص الزجاج .
مصدر: طبيعة الترجمة: بالي سيطان
والفكرة هي جيدة، ولكن ذلك بسيط خلط مادتين، فمن الصعب إجراء أي "زجاج جاد": أولا، دقة عالية ليست كافية. منذ الدخول في مادة البوليمر في شكل القالب هو البعد الزمني، فإنه يحرق بدوره إلى بعد آخر. ليس فقط لا يمكن تحكم في اتجاه قرار XY، Z الاتجاه في الارتفاع بعد تلبد هو أيضا من السهل أن تطير أنفسهم. ثانيا، الأداء البصري ليست كافية جيدة - هناك مواد البوليمر، فمن السهل أن تتبلور، مرة واحدة البلورية، شفافة سيئة.
قضى القوة لمدة نصف يوم، يمكنك طباعة الوحيد للخروج من هذا الزجاج، والأسماك المملحة ما هو الفرق!
ليست عالية حتى المملحة قرار السمك السمك المملح لا يمكن اعتبار. الصورة المادي المصدر: www.nipic.com
المفتاح لهذه المشكلة يكمن في تم إضافة المواد البوليمرية . في جانب واحد، فإن المبلغ الإجمالي من مادة البوليمر للحد، فمن الممكن للحد من اللزوجة حل والشفافية والاستقرار الأبعاد، ومن ناحية أخرى، هذا البوليمر "شبكة كبيرة" لزيادة عدد العقد، وذلك لشبكة بحزم حبات السيليكا الحية. وهكذا، Kotz ضبط باستمرار نسبة المكون البوليمر ومونومر ومادة الزجاج، وحصلت أخيرا على المواد. اللزوجة حل يصبح أصغر، ومعالجتها بسهولة، تلبد المنتج النهائي أكثر الأبعاد استقرارا؛ معدل نفاذية الضوء من 4 من البداية، ارتفع إلى 66.
اليسار، والباحثون لأول مرة من حل (يسار) وتحسين الشفافية المنتج النهائي (يمين). الحق، والكتاب التي حصلت عليها 3D الطباعة حدة حيث علامة KIT، وحجم الرقم هو 5 ملم. تجارب المصدر: الطبيعة
أكثر من ذلك، كان قلب الفتاة وأضاف يزال الباحثون الخام معدن مختلف، مصنوعة من الزجاج الملون.
أيونات الذهب المضافة، جهاز الزجاج إنتاج microlithography. مصدر: طبيعة
الطباعة 3D زجاج القلعة! الذي ليس صغيرا رفع العام انتم! قلعة الزجاج أقل من العرض الكلي من 1.5 سم يا ...... نظرة على هذا التسنين الصغيرة على الجدران ...... هذا هو ملك القلعة الجليد خزانة الآن! مصدر: طبيعة
وهناك طريقة لإنتاج الزجاج لهذا الجهاز طباعة 3D، لا كاشف الرهيب (حمض الهيدروفلوريك)، ودون النقش بالليزر، طالما هناك نموذج على الحاسوب 3D، وسوف تكون قادرة على طباعة فارغة في درجة حرارة عادية. على الرغم من أن درجة الحرارة تلبد يحتاج إليها، ولكن لديها بنية معقدة اكتمل بشكل اساسي المعالجة. ووفقا للتقارير، منتجات هذه العملية مصنوعة من عالية الدقة وقرار يساوي تقريبا إلى أعلى مستوى من الصناعات التقليدية، وخشونة سوى بضعة نانومتر، ومقاومة الحرارة الرافعة المالية 800 الوجه لا يخشى من اللهب، والأداء البصري ممتازة، ويمكن استخدام الجهاز البصري كأداة الدقة. الزجاج نفسه لديه ممتازة مقاومة التآكل والاستقرار الكيميائية، إلى جانب نقاط المهارة العالية الدقة، وربما أيضا لالمجال الطبي (القلب الزجاج أو شيء ...... ننسى ذلك هش جدا أو 233).
العودة الهراء مدرب لشراء طابعة 3D، يمكنك طباعة ثم إرسالها إلى المختبر المعلقات الإناث الأصدقاء الحوض ذلك! (أولا عليك أن ......)
تحرير: غدا
المراجع:
1.Klein، J. وآخرون. Additivemanufacturing من بصريا الزجاج الشفاف. 3D Print.Additive مصنعون. 2،92-105 (2015).
2.Luo، J. آخرون في بروك أسيوط SPIE LASE97380Y-97380Y-9، http: ... //Dx.doi.org/
10.1117 / 12.2218137 (الجمعية الدولية للبصريات والضوئيات، 2016).
3. لوه، J.، وعموم، H. & Kinzel، E. C.Additive تصنيع الزجاج. J. مصنعون. Sci.Eng 136، 061024 (2014).
4. Kotz، F آخرون الطباعة ثلاثية الأبعاد من الزجاج الشفاف السيليكا تنصهر، الطبيعة 10.1038 / nature22061
5.Kotz، F. آخرون السائل الزجاجي :. A facilesoft تكرار طريقة لهيكلة glass.Adv مطر 28،4646-4650 (2016) ...
الأفراد إحالتها إلى دائرة الأصدقاء
هذا المقال من شبكة شل
إعادة النشر، يرجى الاتصال أذن sns@guokr.com
المساهمون الاتصال scientificguokr@163.com
