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麻省理工学院的研究人员讨论了玻璃3D打印机的演变-【新闻】

发布时间:2021-04-05 18:45:47 阅读: 来源:铁钉厂家

麻省理工学院的研究人员是很早使用3D打印玻璃的人之一,几年前创造了G3DP机器以创造复杂的玻璃结构。去年,他们通过G3DP2扩大了项目规模,G3DP2是一个平台,使他们能够在建筑规模上进行3D打印。现在,这些研究人员在一篇题为“透明玻璃结构的增材制造”的论文中记录了他们对G3DP2的研究。

研究人员在开发G3DP2时有两个主要目标:

一是通过扩展先前在麻省理工学院进行的研究,开发工业规模的熔融玻璃原料3D打印机,提高材料特性和可生产的产品范围。二是开发建筑规模的3D打印玻璃结构,以评估新系统在工业生产中的实际功能。

他们解释说,新平台设计为两部分垂直组件:上部固定式热模块,带有数字集成的三区加热控制系统,用于调节玻璃流量;下部运动模块,带有四轴数控系统,移动印刷床。

“在这种结构中,施加在加热系统上的热能与运动系统的机械负载分离,”研究人员表示。“通过仔细考虑材料特性和支持每个独立模块的组成部件的详细分析,这可以提高两个系统的耐用性。然而,关键的焦点集中在打印头本身,位于模块之间的接口处,并且要求材料选择具有很高的热性能和机械性能。”

研究人员描述了他们所做的升级,将G3DP转变为G3DP2,G3DP2是世界上很快的3D打印机之一,与材料无关。他们的目标是提高速度和规模,提高可靠性和可重复性,并且他们实现了这四个目标。进行了几项测试,首先使用笔来评估运动,然后继续进行实际的3D打印。研究人员讨论了如何理解和控制3D打印玻璃的行为,以及平台的规格,工程和控制。

一旦G3DP2完成,研究人员将其用于3D打印三米高的玻璃柱,用于2017年米兰设计周的雷克萨斯“尚”展览。这些柱子由15个独特的3D打印玻璃组件组成,这些组件垂直组装成“薄硅胶”薄膜细木工和钢后张紧系统,以确保垂直稳定。“每列包含一个移动LED灯模块设置在一个线性运动系统,移动光线的交叉和玻璃结构的形态创造一个美丽的灯光显示为以及麻省理工学院3D玻璃打印机的功能演示。

“未来,将这种AM技术的优势与玻璃的众多独特材料特性(如透明度,强度和化学稳定性)相结合,我们可能会开始看到多功能构建模块的新原型,”研究人员总结道。“透明和空心截面的玻璃管同时充当加热,通风和空调(HVAC)系统,在建筑规模上同时作为结构和脉管系统进行,合成和生物介质通过其循环并对入射的阳光作出反应。周围的温度,被动地调节建筑物,同时照亮内部空间,好像它们是一个动态的彩色玻璃-体现了建筑中玻璃概念的基本转变,从人类为中心到人类、非人类之间的和谐共生。

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