Немецкий прорыв в технологиях 3D-печати

22.04.2017

Специалисты Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT, Германия) представили новую технологию 3D-печати, позволяющую получать высокоточные объекты различной формы и размера из чистого стекла.

К настоящему времени уже разработаны достаточно качественные технологии печати трехмерных объектов из пластика, керамики и даже металлов. Однако методы изготовления 3D-объектов из стекла, важнейшего промышленного и потребительского материала, обладающего целым рядом уникальных физико-химических характеристик (термоустойчивостью, прозрачностью, коррозионной стойкостью), до сих пор оставляли желать лучшего.

Предложенная инженерами KIT инновационная техника наконец позволила избавиться от различных недостатков, присутствовавших в более ранних экспериментах со стеклопечатью. Немецкие исследователи создали специальный нанокомпозит, в котором наночастицы диоксида кремния (главного компонента обычного стекла) в виде суспензии добавляются в фотоотверждаемый форполимер — матрицу-затравку для синтеза полимера. Для изготовления трехмерного стекла применяется стандартная 3D-стереолитография: жидкий раствор с добавлением нанокомпозита используется в качестве «чернил» для 3D-принтера. Полученный полуфабрикат затем разогревается в печи до температуры 1300 °С, что позволяет избавиться от различных побочных продуктов и придать ему нужную форму. Итоговый результат многостадийной обработки — объект из чистого стекла, неотличимого от обычного.

В качестве образцов специалисты KIT изготовили весьма убедительно выглядящие стеклянные имитации брецелей (кренделей) — традиционной немецкой закуски к пиву, а также миниатюрные макеты средневекового замка и пчелиных сот. Как утверждают авторы технологии, все эти изделия не имеют пор, уровень их оптической прозрачности не отличается от промышленных стандартов, используемых при изготовлении стекла обычными методами, а шероховатость поверхности не превышает нескольких нанометров.