高精度3D打印玻璃微结构！Nanoscribe推出Glass Printing Explorer Set

南极熊获悉，Nanoscribe在2021年6月30日推出了首个用于熔融石英玻璃微结构的3D微加工商用高精度增材制造工艺和材料：Glass Printing Explorer Set。新型光树脂GP-Silica是Glass Printing Explorer Set的核心，与Glassomer联合研究开发。据说这是目前唯一一种用于熔融石英玻璃微细加工的光树脂，因为高光学透明度以及出色的热、机械和化学性能脱颖而出，为探索生命科学、微流体、微光学、材料工程和其他微技术领域的新应用开辟了机会。

△3D打印玻璃微结构

Glass Printing Explorer Set

Glass Printing Explorer Set能够高精度3D打印，并且具有耐高温性、机械和化学稳定性以及光学透明度。熔融石英玻璃的双光子聚合 (2PP) 技术展现了玻璃产品的卓越性能，推动了对生命科学、微流体、微光学和其他领域的探索。瑞士弗里堡工程与建筑学院助理教授兼图形打印系主任Nicolas Muller称，GP-Silica研究制造复杂微流体系统方面具有巨大潜力，尽管所需的热后处理要求很高。

△Glass Printing Explorer Set

套装包括光树脂GP-Silica、硅基板、多个打印配件和成功打印的详细处理说明。指导性说明书包含有关打印作业准备建议和注意事项、解决方案，以及大型功能打印参数预设和有关热后处理的详细信息。据称Glass Printing Explorer Set的高精度增材制造玻璃微结构具有与其他市售熔融石英相同的材料特性。

3D微加工的新材料

新型光树脂GP-Silica为双光子聚合的3D微加工建立了新的材料类别，材料由室温成型玻璃专家Glassomer GmbH合作开发。是一种利用无机打印材料（二氧化硅纳米粒子）分散在光固化​​粘合剂基质中的复合材料，具有二氧化硅玻璃的突出特性，如机械、热和化学稳定性高，这使具有光滑光学表面的玻璃微结构3D打印成为可能。由于光学传输窗口从紫外区延伸到红外区，这种新材料也适用于生命科学、微流体、微反应器或微光学领域的成像应用。

△Photonic Professional GT2

3D微加工工艺：3D打印+玻璃加工

新型光树脂针对Nanoscribe 3D打印机进行了优化。另外，作为玻璃制造工艺，热处理是必要的。GP-Silica制造过程需要两个步骤：

• 首先，利用GP-Silica进行2PP高精度微结构打印，未聚合的材料被冲走，形成所谓的绿色部件。
• 第二步，对生坯进行热处理（由均匀悬浮在聚合物粘合剂基质中的二氧化硅纳米颗粒组成）。首先在600°C下去除聚合的粘合剂基质，然后在1300 °C下进行烧结过程。在此步骤中，随着二氧化硅纳米粒子融合，零件体积缩小，显示出纯熔融石英玻璃的3D微观结构。
  

△GP-Silica烧结工艺图

参考阅读：

1. Explore more: The new Glass Printing Explorer Set for 3Dprinting glass microstructures
2. New Glass Printing Explorer Set