CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS (VS),
10 aug. 2015
1 minuut
Glas is een eeuwenoud bouwmateriaal en is aan een enorme opmars bezig. De architectuur lijkt er de laatste jaren verliefd op te zijn en ook 3D-printen met glas is nu door MIT letterlijk en figuurlijk in een praktische vorm gegoten.
Voor de duidelijkheid: MIT’s 3D-glasprinter is niet de eerste 3D-printer die kan werken met glas. Wel biedt MIT’s printer naar eigen zeggen belangrijke voordelen ten opzichte van bestaande printtechnieken.
Fragiel
3D-printtechnieken die werken met hoge temperaturen (bijvoorbeeld metaal of ceramiek) zijn in beginsel ook geschikt om met glas te werken. Helaas levert dit zeer fragiele en troebele glasproducten op. Volgens de recent gepubliceerde paper ‘Additive Manufacturing of Optically Transparent Glass’ kan de printer doorzichtig glas printen met eigenschappen die conventioneel geproduceerde glasproducten benaderen.
3D-printen met glas
Wat is er dan het allerbelangrijkst als je wilt 3D-printen met glas? Volgens MIT is dit temperatuur. Terwijl conventionele technieken werkten met glaspoeder op een printbed, werkt het MIT-team van begin tot eind met gesmolten glas.
Om dit te kunnen verdeelden ze de printer in secties met een gecontroleerde temperatuur. Bovenin zit een oven en smeltkroes die constant rond de 1 000 graden Celcius heet zijn. De printruimte daaronder wordt qua temperatuur net boven het smeltpunt van glas gehouden.
Via een verhitte spuitkop van aluminiumoxide wordt het glas vanuit de smeltkroes naar de printruimte vervoerd. Als de print af is wordt het 3D-geprinte object langzaam afgekoeld om te voorkomen dat het glas barst.
Materiaal
Het prototype van de printer werkt momenteel specifiek met conventioneel glas op basis van siliciumoxide, zoals dit ook in vensters wordt gebruikt. Potentieel is het wel mogelijk om andere typen glas te printen, wanneer op andere temperaturen wordt gewerkt.
Uitdagingen
De machine werkt nog niet volautomatisch. Het printen wordt aangestuurd door designsoftware, net als een conventionele 3D-printer, maar het starten, stoppen en afknippen van het glasfilament is nog een handmatige handeling. Het team van MIT zoekt hiervoor nog naar mogelijke oplossingen op basis van perslucht, knipscharen of een ventiel.