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【中玻網(wǎng)】麻省理工學(xué)院的研究人員是很早使用3D打印玻璃的人之一,幾年前創(chuàng )造了G3DP機器以創(chuàng )造復雜的玻璃結構。去年,他們通過(guò)G3DP2擴大了項目規模,G3DP2是一個(gè)平臺,使他們能夠在建筑規模上進(jìn)行3D打印,F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(kāi)發(fā)G3DP2時(shí)有兩個(gè)主要目標:
一是通過(guò)擴展先前在麻省理工學(xué)院進(jìn)行的研究,開(kāi)發(fā)工業(yè)規模的熔融玻璃原料3D打印機,提高材料特性和可生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍。二是開(kāi)發(fā)建筑規模的3D打印玻璃結構,以評估新系統在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際功能。
他們解釋說(shuō),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(dòng)模塊,帶有四軸數控系統,移動(dòng)印刷床。
“在這種結構中,施加在加熱系統上的熱能與運動(dòng)系統的機械負載分離,”研究人員表示!巴ㄟ^(guò)仔細考慮材料特性和支持每個(gè)單獨模塊的組成部件的詳細分析,這可以提高兩個(gè)系統的耐用性。然而,關(guān)鍵的焦點(diǎn)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?yōu)镚3DP2,G3DP2是世界上很快的3D打印機之一,與材料無(wú)關(guān)。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(shí)現了這四個(gè)目標。進(jìn)行了幾項測試,首先使用筆來(lái)評估運動(dòng),然后繼續進(jìn)行實(shí)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(gè)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!懊苛邪粋(gè)移動(dòng)LED燈模塊設置在一個(gè)線(xiàn)性運動(dòng)系統,移動(dòng)光線(xiàn)的交叉和玻璃結構的形態(tài)創(chuàng )造一個(gè)美麗的燈光顯示為以及麻省理工學(xué)院3D玻璃打印機的功能演示。
“未來(lái),將這種AM技術(shù)的優(yōu)勢與玻璃的眾多獨特材料特性(如透明度,強度和化學(xué)穩定性)相結合,我們可能會(huì )開(kāi)始看到多功能構建模塊的新原型,”研究人員總結道!巴该骱涂招慕孛娴玻璃管同時(shí)充當加熱,通風(fēng)和空調(HVAC)系統,在建筑規模上同時(shí)作為結構和脈管系統進(jìn)行,合成和生物介質(zhì)通過(guò)其循環(huán)并對入射的陽(yáng)光作出反應。周?chē)臏囟,被?dòng)地調節建筑物,同時(shí)照亮內部空間,好像它們是一個(gè)動(dòng)態(tài)的彩色玻璃-體現了建筑中玻璃概念的基本轉變,從人類(lèi)為中心到人類(lèi)、非人類(lèi)之間的和諧共生。
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