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日本设计师探索水晶3D打印技术

时间:2021-06-01 00:01 点击次数:
  本文摘要:3D打印机用来制作玻璃艺术品早已不是新鲜事,然而3D打印机施华洛世奇水晶也许不会让人深感不可思议。日本工作室TAKT于2011年就由前员工SatoshiYoshiizumi开始探寻水晶的3D打印机,他们的水晶打印机具备什么样的特点?除了TAKT,设计师们还通过3D打印机为水晶生产带给哪些创意?本期,小编成与大家联合来理解。 要解读3D打印机水晶,再行从解读水晶特别是在是人造水晶与玻璃的区别开始。水晶和人造水晶都是晶体,即由分子按照一定的方向和规律冲刷化学键而出。

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3D打印机用来制作玻璃艺术品早已不是新鲜事,然而3D打印机施华洛世奇水晶也许不会让人深感不可思议。日本工作室TAKT于2011年就由前员工SatoshiYoshiizumi开始探寻水晶的3D打印机,他们的水晶打印机具备什么样的特点?除了TAKT,设计师们还通过3D打印机为水晶生产带给哪些创意?本期,小编成与大家联合来理解。

要解读3D打印机水晶,再行从解读水晶特别是在是人造水晶与玻璃的区别开始。水晶和人造水晶都是晶体,即由分子按照一定的方向和规律冲刷化学键而出。因为它们是由不平面的分子按照一定的方向冲刷而出的,所以不会展现出出有一定的“各向异性”。

而玻璃是由熔融的以二氧化硅为主体的混合物较慢加热获得的,因为没时间构成晶体,很多分子恐慌地煲在一起,没方向性,因此他们展现出出有“各向同性”。水晶和人造水晶某种程度具备双折射现象,方向适合的话,一束经过水晶光线不会被反射向两个有所不同的方向,而玻璃则会再次发生这种现象——因为在水晶中,有所不同的方向光学性质有所不同,而在玻璃中,任何方向的光学特质都是完全相同的。

要超过提供具备各向异性的人造水晶并不是更容易的事情,一种变通的方法就是通过重新加入别的氧化物可以便利地给玻璃上色或者转变各种光学特性,例如微量的铁可以使玻璃呈圆形绿色,锰呈圆形紫色,钴呈圆形蓝色等等。重新加入铅则可以减少玻璃的折射率,让玻璃变得更加闪亮。

如果我们把像施华洛世奇这样的人造水晶解读为高品质铅玻璃,那么我们就更容易解读为什么3D打印机可以用作水晶的生产。启发来自于仅有1.5毫米薄的霜晶,TAKT项目通过3D打印机技术创立了印花水晶系列的烛台和花瓶,它们具备细致的肋纹纹理,工作室所这些不有可能用传统技术如玻璃成型,吹塑或切割成来构建。明确的3D打印机工作是由坐落于特拉维夫的Micron3DP公司已完成的,这家公司声称自己是第一个做到高分辨率3D打印机玻璃的公司。某种程度是TAKT项目,有的艺术家还尝试打印机不会闪烁的水晶。

艺术家MarjanvanAubel将一个微型太阳能电池板构建在水晶中,这强化了水晶从太阳中捕捉能量的能力,而沦为便携式的小型电池。在白天装载的时候是装饰品,在晚上的时候则可以沦为照耀局部物品的“小电灯”。在玻璃的3D打印机方面,麻省理工学院在2015年就发明者了用于玻璃作为打印机材料的3D打印机方法,该过程被称作G3DP。

G3DP被叙述为用于光学半透明玻璃用作高度准确3D打印机的方法。该过程是可掌控,并且可以获取透明度和颜色等打印机选项。打印机对象的厚度也可以掌控,另外还可以掌控打印机物体的入射,光线和反射等参数。据理解,TAKT项目所用到的Micron3DP的玻璃3D打印机技术归属于熔融吸管3D打印机技术。

通过重复试验,Micron3DP再一在把材料温度提高至850摄氏度之后顺利地展开了玻璃的3D打印机。而为了3D打印机硼硅玻璃,这种玻璃一般来说不会被用作生产更为轻巧的器皿,比如在科学实验室中用于的那些玻璃器皿,公司需要把该材料的熔融温度提高至1640摄氏度。然而,其它的研究者,毫无疑问FDM是最差的打印机玻璃的方式,这些研究者还企图在较低的温度下3D打印机制作玻璃制品。一般来说来说,FDM和立体3D打印机技术不需要几乎熔融玻璃问题,造成多孔或非均匀分布结构。

LLNL劳伦斯摩尔国家实验室坐落于加利福尼亚的研究人员建构了一系列自定义玻璃油墨,他们指出他们早已解决问题了那些造成多孔或非均匀分布结构的问题。LLNL使用的玻璃颗粒的稀释悬浮液油墨具备高度掌控的流动性能,并因此可以在室温下符合打印机市场需求。LLNL的研究人员讲解说道这些类似油墨可以展开热处理,强化密度并避免打印机过程中的其他问题。热处理已完成后,研究人员还可以展开光学质量的打磨,使零件更加均匀分布更加填充光学性能的拒绝。

3D打印机可以用来创立成分梯度,这些3D打印机的光学组件可以用来减少光学系统的尺寸、重量或成本。


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