2024年7月28日，據資源庫了解，UpNano GmbH與Glassomer GmbH共同開發(fā)了一種新型3D打印熔融石英物體的制造工藝，能夠生產毫米和厘米范圍內的高精度形狀部件。

熔融石英以其優(yōu)異的光學性能、生物相容性、高化學惰性和出色的耐熱性，成為理想的廣泛應用材料。然而，用玻璃制造微小復雜的3D物體，尤其是高熔點的高質量熔融石英(SiO?)玻璃，是一項挑戰(zhàn)?，F有方法包括使用激光束熔化玻璃纖維或通過熔融沉積成型生產鈉鈣玻璃，但這些方法通常會導致產品表面粗糙。

孔徑為180μm的熔融石英濾芯，圖片來源：UpNano

為了解決這一問題，UpNano與Glassomer合作開發(fā)了一種快速3D打印工藝，可以生產尺寸在毫米和厘米范圍內、特征在微米范圍內的光滑熔融石英部件。該工藝基于Glassomer GmbH的玻璃生產技術，并使用UpNano的NanoOne高分辨率打印系統(tǒng)進行了改進，實現了雙光子聚合(2PP)3D打印。

新工藝的核心是新開發(fā)的納米復合材料“UpQuartz”。這種材料包含SiO2納米顆粒和專門設計的聚合物基質，使其能夠進行2PP 3D打印。打印過程會生成一個“綠色部分”，其形狀已與最終結構一致。將綠色部分加熱到600°C，可有效去除聚合物基質，留下“棕色部分”。在暴露于1300°C后，結構會燒結和熔合。后處理階段，物體會經歷約30%的各向同性收縮，使用UpNano軟件對綠色部分進行適當調整可以輕松誤差補償。

3D打印的埃菲爾鐵塔玻璃制品，圖片來源：UpNano

UpNano材料與應用團隊負責人Markus Lunzer解釋道：“第一步是利用雙光子3D打印的優(yōu)勢，設計并打印所需的結構。第二步是去除有機粘合劑材料，第三步是進行高溫燒結。”Lunzer補充道：“我們開發(fā)的這種創(chuàng)新生產工藝非常適合工程、化學、醫(yī)療或研究應用領域中需要高分辨率和高精度的大型3D打印玻璃部件?！?br />
這一新進展標志著2PP 3D打印潛力的重大進步。UpNano最近利用其打印機和樹脂進行了材料測試，成功制作出宏觀測試樣本，并用于生產整體嵌入式微流控芯片以及具有(亞)微米分辨率的鎢和鉑微結構，取得了重要里程碑。相關論文發(fā)表在《Engineering》雜志上。

2024年7月28日，據資源庫了解，UpNano GmbH與Glassomer GmbH共同開發(fā)了一種新型3D打印熔融石英物體的制造工藝，能夠生產毫米和厘米范圍內的高精度形狀部件。

熔融石英以其優(yōu)異的光學性能、生物相容性、高化學惰性和出色的耐熱性，成為理想的廣泛應用材料。然而，用玻璃制造微小復雜的3D物體，尤其是高熔點的高質量熔融石英(SiO?)玻璃，是一項挑戰(zhàn)?，F有方法包括使用激光束熔化玻璃纖維或通過熔融沉積成型生產鈉鈣玻璃，但這些方法通常會導致產品表面粗糙。

孔徑為180μm的熔融石英濾芯，圖片來源：UpNano

為了解決這一問題，UpNano與Glassomer合作開發(fā)了一種快速3D打印工藝，可以生產尺寸在毫米和厘米范圍內、特征在微米范圍內的光滑熔融石英部件。該工藝基于Glassomer GmbH的玻璃生產技術，并使用UpNano的NanoOne高分辨率打印系統(tǒng)進行了改進，實現了雙光子聚合(2PP)3D打印。

新工藝的核心是新開發(fā)的納米復合材料“UpQuartz”。這種材料包含SiO2納米顆粒和專門設計的聚合物基質，使其能夠進行2PP 3D打印。打印過程會生成一個“綠色部分”，其形狀已與最終結構一致。將綠色部分加熱到600°C，可有效去除聚合物基質，留下“棕色部分”。在暴露于1300°C后，結構會燒結和熔合。后處理階段，物體會經歷約30%的各向同性收縮，使用UpNano軟件對綠色部分進行適當調整可以輕松誤差補償。

3D打印的埃菲爾鐵塔玻璃制品，圖片來源：UpNano

UpNano材料與應用團隊負責人Markus Lunzer解釋道：“第一步是利用雙光子3D打印的優(yōu)勢，設計并打印所需的結構。第二步是去除有機粘合劑材料，第三步是進行高溫燒結。”Lunzer補充道：“我們開發(fā)的這種創(chuàng)新生產工藝非常適合工程、化學、醫(yī)療或研究應用領域中需要高分辨率和高精度的大型3D打印玻璃部件?！?br />
這一新進展標志著2PP 3D打印潛力的重大進步。UpNano最近利用其打印機和樹脂進行了材料測試，成功制作出宏觀測試樣本，并用于生產整體嵌入式微流控芯片以及具有(亞)微米分辨率的鎢和鉑微結構，取得了重要里程碑。相關論文發(fā)表在《Engineering》雜志上。