UpNano和Glassomer聯手開發高分辨率熔融石英玻璃部件
時間：2024-07-25 09:08 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
△UpQuartz納米復合材料能夠生產具有微尺度特征的小尺度結構
3D打印玻璃，尤其是熔融石英玻璃，由于其極高的熔點（約1700°C），面臨著多重挑戰。到目前為止，這種材料的增材制造主要依賴于非商業化系統，無法實現高分辨率或高質量表面的要求。然而，現在的情況有了顯著的改善。UpNano和Glassomer聯合設計了一種基于2PP的3D打印工藝，能夠生產毫米到厘米尺度的小型熔融石英零件，具有光滑的表面和微米級的特征。
△內徑為126µm的熔融石英套管用于安裝和連接裸光纖玻璃
2PP 3D打印技術與UpQuartz材料的應用
該工藝本身基于三個步驟。UpNano材料與應用團隊負責人Markus Lunzer解釋道：“第一步是利用2PP 3D打印提供的所有優勢，設計和打印所需的結構。第二步是去除有機粘合劑材料，然后進行高溫燒結工藝。第三步的核心是新開發的納米復合材料UpQuartz。”
UpQuartz是一種納米復合材料，由懸浮在特殊聚合物基質中的SiO2納米顆粒組成，適用于2PP工藝。復合樹脂在3D打印機中逐層光聚合，形成生坯部件，需進行燒結。在這一步驟中，通過在600°C下燒結生坯部件來去除聚合物基質。隨后，石英玻璃顆粒必須熔合以形成密實的最終部件。這一步驟需要在約1300°C的高溫下進行燒結。從生坯部件到成品熔融石英玻璃組件，各向同性收縮約為30%，在設計階段應予以考慮。
△熔融石英濾芯，孔徑180µm。過濾器長3.6mm，內徑為875µm
生產高分辨率熔融石英玻璃部件的能力可以開拓醫療、研究、工程和化學等領域的應用。該材料具有出色的光學性能、耐高溫性、耐化學性和生物相容性，而UpNano的2PP 3D打印技術增加了生產具有微米級特征的復雜3D打印結構的能力。Lunzer補充道：“我們開發的這種創新生產工藝非常適合需要高分辨率和高精度的大型3D打印玻璃部件”
△Glassomer與Lithoz合作開發的復合漿料
Glassomer一直在探索和調整熔融石英玻璃的其他生產方法，包括軟光刻、注塑成型和其它類型的3D打印。2023年，Glassomer與Lithoz合作開發并發布了LithaGlass，這是一種基于石英的復合漿料，適用于Lithoz基于光刻的陶瓷3D打印技術，它的性能與熔融石英玻璃相似。現在，借助聯合開發的UpQuartz材料，2PP成為熔融石英玻璃的可行生產選擇，具有高分辨率和高精度等優勢。
(責任編輯：admin)
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