麻省理工学院林肯实验室开发了一种用于3D打印玻璃物体的全新低温工艺

麻省理工学院林肯实验室的研究人员开发了一种用于3D打印玻璃物体的全新低温工艺。该方法无需玻璃制造中常见的高温处理，即可创建复杂的玻璃结构。该技术采用直接墨水书写，在室温下逐层构建物体，然后在仅需250°C的温度下固化——远低于传统玻璃加工所需的1000°C以上的温度。

研究人员采用低温增材制造工艺制造了上述玻璃杯。通过改变油墨的化学成分，可以调整打印杯子的光学性能。（图片来源：麻省理工学院林肯实验室）

该工艺采用由无机材料与硅酸盐溶液混合制成的定制油墨。这些成分使工程师能够定制最终玻璃复合材料的光学、化学和电学特性。打印完成后，将结构放入矿物油浴中固化，然后用有机溶剂冲洗以去除残留物。

测试表明，打印的玻璃制品在生产过程中保持高分辨率、良好的热稳定性，且收缩率极小。该方法克服了塑料和金属等传统3D打印材料的关键局限性，这些材料可能存在机械、化学和热不稳定性。使用无机复合玻璃可以解决许多此类问题。

新方法在低温下3D打印玻璃
该技术有望使玻璃在增材制造领域得到更广泛的应用。其潜在用途包括微流体系统、自由曲面光学透镜或光纤，以及高温电子元件。对于那些使用传统玻璃制造方法难以或无法生产的元件，该方法尤其有价值。

目前的研究重点是提高打印玻璃的光学清晰度。科学家们还在开发新的墨水配方，以扩展打印物体的化学和电学特性。墨水成分的易获取性以及直接墨水书写带来的几何自由度，为创建特殊玻璃结构提供了极大的灵活性。

来源：ll.mit.edu