使用DLP工艺3D打印出玻璃，瑞士苏黎世联邦理工学院

2019年12月4日，南极熊从外媒获悉，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员在3D打印玻璃方面取得了新的进展，他们使用3D打印工艺生产出结构复杂且多孔的玻璃物体。

△苏黎世联邦理工学院3D打印的各种玻璃

据南极熊了解，3D打印玻璃并不容易，世界各地只有少数研究人员尝试过用3D打印来生产玻璃。有的是采用熔融堆积工艺，其缺点是需要极高的温度和耐热设备；另外一些人使用激光烧结工艺，将粉末陶瓷颗粒打印成玻璃物体。

而苏黎世联邦理工学院的研究人员使用的是DLP光固化工艺，配合特殊的光敏树脂材料。

由苏黎世联邦理工学院AndréStudart领导的复杂材料小组成员David Moore，Lorenzo Barbera和Kunal Masania开发了一种特殊的树脂，该树脂包含塑料和与玻璃前驱体结合的有机分子。研究人员在最新一期的《自然材料》杂志上发表了他们的研究结果。

当紫外光照射到这种特殊树脂材料上时，树脂发生聚合反应，形成固态聚合物。其实这种工艺与当前商业化的光固化陶瓷3D打印机非常相似。

左一：刚打印出的毛坯件；左二：毛坯以600℃烧制后；左三：再以1000℃烧制后变成玻璃。来源：复杂材料小组/苏黎世联邦理工学院

研究人员还能够通过将二氧化硅与硼酸盐或磷酸盐混合并将其添加到树脂中来逐层修改微观结构。复杂的对象可以由不同类型的玻璃制成，甚至可以使用该技术组合到同一对象中。

然后研究人员在两种不同的温度下烧制坯料：在600°C下烧掉聚合物骨架，然后在1000°C左右将陶瓷结构致密化为玻璃。在烧制过程中，物体明显收缩，但变得像窗户玻璃一样透明和坚硬。

Masania表示：“目前，还不能以这种方式生产大玻璃物体，例如瓶子，水杯或窗玻璃，这实际上并不是该项目的目标。”

这项研究的目的是证明使用3D打印工艺生产复杂几何形状玻璃物体的可行性。同时，研究人员也申请了专利，目前正在与一家瑞士玻璃器皿经销商进行谈判，该经销商希望在其公司中使用该技术。

参考论文：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191127121255.htm