麻省理工學院的研究人員討論了玻璃3D打印機的演變

麻省理工學院的研究人員是很早使用3D打印玻璃的人之一，幾年前創造了G3DP機器以創造復雜的玻璃結構。去年，他們通過G3DP2擴大了項目規模，G3DP2是一個平臺，使他們能夠在建筑規模上進行3D打印。現在，這些研究人員在一篇題為“透明玻璃結構的增材制造”的論文中記錄了他們對G3DP2的研究。

研究人員在開發G3DP2時有兩個主要目標：

一是通過擴展先前在麻省理工學院進行的研究，開發工業規模的熔融玻璃原料3D打印機，提高材料特性和可生產的產品范圍。二是開發建筑規模的3D打印玻璃結構，以評估新系統在工業生產中的實際功能。

他們解釋說，新平臺設計為兩部分垂直組件：上部固定式熱模塊，帶有數字集成的三區加熱控制系統，用于調節玻璃流量;下部運動模塊，帶有四軸數控系統，移動印刷床。

 “在這種結構中，施加在加熱系統上的熱能與運動系統的機械負載分離，”研究人員表示。“通過仔細考慮材料特性和支持每個獨立模塊的組成部件的詳細分析，這可以提高兩個系統的耐用性。然而，關鍵的焦點集中在打印頭本身，位于模塊之間的接口處，并且要求材料選擇具有很高的熱性能和機械性能。”

研究人員描述了他們所做的升級，將G3DP轉變為G3DP2，G3DP2是世界上很快的3D打印機之一，與材料無關。他們的目標是提高速度和規模，提高可靠性和可重復性，并且他們實現了這四個目標。進行了幾項測試，首先使用筆來評估運動，然后繼續進行實際的3D打印。研究人員討論了如何理解和控制3D打印玻璃的行為，以及平臺的規格，工程和控制。

一旦G3DP2完成，研究人員將其用于3D打印三米高的玻璃柱，用于2017年米蘭設計周的雷克薩斯“尚”展覽。這些柱子由15個獨特的3D打印玻璃組件組成，這些組件垂直組裝成“薄硅膠”薄膜細木工和鋼后張緊系統，以確保垂直穩定。“每列包含一個移動LED燈模塊設置在一個線性運動系統，移動光線的交叉和玻璃結構的形態創造一個美麗的燈光顯示為以及麻省理工學院3D玻璃打印機的功能演示。

 “未來，將這種AM技術的優勢與玻璃的眾多獨特材料特性（如透明度，強度和化學穩定性）相結合，我們可能會開始看到多功能構建模塊的新原型，”研究人員總結道。“透明和空心截面的玻璃管同時充當加熱，通風和空調（HVAC）系統，在建筑規模上同時作為結構和脈管系統進行，合成和生物介質通過其循環并對入射的陽光作出反應。周圍的溫度，被動地調節建筑物，同時照亮內部空間，好像它們是一個動態的彩色玻璃-體現了建筑中玻璃概念的基本轉變，從人類為中心到人類、非人類之間的和諧共生。

來源：中國玻璃網