高精度3D打印玻璃微結構！Nanoscribe推出Glass Printing Explorer Set

南極熊獲悉，Nanoscribe在2021年6月30日推出了首個用于熔融石英玻璃微結構的3D微加工商用高精度增材制造工藝和材料：Glass Printing Explorer Set。新型光樹脂GP-Silica是Glass Printing Explorer Set的核心，與Glassomer聯(lián)合研究開發(fā)。據(jù)說這是目前唯一一種用于熔融石英玻璃微細加工的光樹脂，因為高光學透明度以及出色的熱、機械和化學性能脫穎而出，為探索生命科學、微流體、微光學、材料工程和其他微技術領域的新應用開辟了機會。

△3D打印玻璃微結構

Glass Printing Explorer Set

Glass Printing Explorer Set能夠高精度3D打印，并且具有耐高溫性、機械和化學穩(wěn)定性以及光學透明度。熔融石英玻璃的雙光子聚合 (2PP) 技術展現(xiàn)了玻璃產(chǎn)品的卓越性能，推動了對生命科學、微流體、微光學和其他領域的探索。瑞士弗里堡工程與建筑學院助理教授兼圖形打印系主任Nicolas Muller稱，GP-Silica研究制造復雜微流體系統(tǒng)方面具有巨大潛力，盡管所需的熱后處理要求很高。

△Glass Printing Explorer Set

套裝包括光樹脂GP-Silica、硅基板、多個打印配件和成功打印的詳細處理說明。指導性說明書包含有關打印作業(yè)準備建議和注意事項、解決方案，以及大型功能打印參數(shù)預設和有關熱后處理的詳細信息。據(jù)稱Glass Printing Explorer Set的高精度增材制造玻璃微結構具有與其他市售熔融石英相同的材料特性。

3D微加工的新材料

新型光樹脂GP-Silica為雙光子聚合的3D微加工建立了新的材料類別，材料由室溫成型玻璃專家Glassomer GmbH合作開發(fā)。是一種利用無機打印材料（二氧化硅納米粒子）分散在光固化​​粘合劑基質中的復合材料，具有二氧化硅玻璃的突出特性，如機械、熱和化學穩(wěn)定性高，這使具有光滑光學表面的玻璃微結構3D打印成為可能。由于光學傳輸窗口從紫外區(qū)延伸到紅外區(qū)，這種新材料也適用于生命科學、微流體、微反應器或微光學領域的成像應用。

△Photonic Professional GT2

3D微加工工藝：3D打印+玻璃加工

新型光樹脂針對Nanoscribe 3D打印機進行了優(yōu)化。另外，作為玻璃制造工藝，熱處理是必要的。GP-Silica制造過程需要兩個步驟：

• 首先，利用GP-Silica進行2PP高精度微結構打印，未聚合的材料被沖走，形成所謂的綠色部件。
• 第二步，對生坯進行熱處理（由均勻懸浮在聚合物粘合劑基質中的二氧化硅納米顆粒組成）。首先在600°C下去除聚合的粘合劑基質，然后在1300 °C下進行燒結過程。在此步驟中，隨著二氧化硅納米粒子融合，零件體積縮小，顯示出純熔融石英玻璃的3D微觀結構。
  

△GP-Silica燒結工藝圖

參考閱讀：

1. Explore more: The new Glass Printing Explorer Set for 3Dprinting glass microstructures
2. New Glass Printing Explorer Set