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L'impression 3D brise la barrière du verre
La palette de matériaux pouvant être utilisés comme encre d'impression 3D se diversifie rapidement, mais un matériau omniprésent était jusqu'à présent absent : le verre transparent.
Cet objet a été construit par une nouvelle imprimante 3D qui peut travailler avec du verre en fusion.
Il est déjà possible d'utiliser de minuscules granules de verre dans un lit de poudre avec des techniques d'impression 3D conventionnelles comme le jet et le frittage, mais les produits s'avèrent opaques. Maintenant, les chercheurs du MIT ont démontré la toute première machine capable d'imprimer du verre fondu à travers une buse et de fabriquer des objets en verre transparent couche par couche selon des instructions numériques.
L'aspect le plus difficile de l'impression sur verre est qu'elle doit se produire à des températures extrêmement élevées. Pour s'écouler suffisamment bien pour être extrudé à travers une buse, le matériau doit être maintenu à une température supérieure à 1000 °C.
Pour ce faire, l'imprimeur a besoin de systèmes de chauffage distincts pour chaque étape du processus de fabrication. L'encre de verre fondu est logée dans un creuset au-dessus de la buse, où des serpentins chauffants maintiennent la température souhaitée. Le verre s'écoule du creuset dans une buse personnalisée, où des serpentins de chauffage séparés le maintiennent suffisamment chaud pour s'écouler et sans coller à l'intérieur. Enfin, les objets sont construits à l'intérieur d'une troisième chambre de chauffe, qui est maintenue juste au-dessus de la température à laquelle le verre devient solide. Cela permet aux objets imprimés d'être refroidis de manière progressive et contrôlée afin qu'ils ne se cassent pas.
Trouver une buse adaptée à l'impression sur verre était une tâche compliquée, selon Peter Houk, directeur du MIT. Laboratoire de verre . Pour fonctionner, il doit être fabriqué dans un matériau capable à la fois de supporter des températures élevées et de résister au verre qui y adhère. À ces températures élevées, presque tout veut coller au verre, dit Houk. Les buses en platine sont utilisées dans l'industrie pour certains procédés de fabrication du verre, mais sont très coûteuses. Au lieu de cela, le groupe a opté pour une buse sur mesure en oxyde d'aluminium.
La machine imprime du verre sodocalcique, une famille de verres utilisés dans tout, des verres à eau aux fenêtres. Mais des verres comme le Pyrex pourraient en principe être imprimés de cette façon aussi, bien qu'à des températures beaucoup plus élevées.
Houk dit que lui et ses collègues travaillent toujours pour comprendre les contraintes de conception imposées par l'imprimante, y compris les angles auxquels il est possible d'imprimer tout en maintenant l'intégrité structurelle, et le rayon de braquage de l'appareil d'impression motorisé. Le groupe travaille également à mieux comprendre les caractéristiques mécaniques et optiques des objets imprimés.
Les GIF de cet article sont tirés de cette vidéo , avec l'aimable autorisation du MIT Media Lab.