玻璃3D打印是增材制作范畴的一项新式技能，能够发生一条能够一次打印一层的熔融线，这一进程与熔融堆积成型 (FDM) 打印机十分类似，但作业温度大约比FDM高10倍。3D打印玻璃引起了科学家和艺术家的广泛重视，为玻璃的定制制作供给了新途径。接下来，南极熊将详细介绍玻璃3D打印的作业原理、打印机的组成部分，以及玻璃3D打印在各个职业中的运用！
玻璃3D打印不像木材或金属填充的长丝那样简单制作，木材和金属小颗粒能够涣散在长丝中，仿照资料的纹路。但线D打印机需求纯玻璃来打印(有些人现已找到了在树脂中增加玻璃颗粒来进行打印的办法），现在常用和干流的仍然是FDM式打印机，因而南极熊将要点放在这些打印机上，终究再介绍最玻璃-树脂打印。
从破坏玻璃、熔化玻璃，到制作打印机所需的丝材，需求履行许多过程。现在，该范畴的许多人正在出产自己的库存资料。然后运用3D打印机将熔融玻璃一层又一层地以线条的方式打印出来。整个流程与FDM类似，但最大的差异在于玻璃3D打印机需求更多的热量，打印温度高达1,300 °C，腔室温度高达400 °C，是一个热喷嘴！
玻璃的品种有许多，钠钙玻璃、艺术玻璃、水晶玻璃，乃至收回玻璃瓶等玻璃都能够进行3D打印，其间不同的细丝由不同的资料制成，需求不同的温度。
玻璃 3D 打印机（例如Maple Glass Printing 的 Maple 3）运用玻璃棒，玻璃棒经过顶部的孔刺进玻璃 3D 打印机，通向加热元件，然后通向喷嘴。经过破坏机后，废玻璃进入设备Vitri-Glass来变成玻璃棒，该设备将熔融玻璃拉成棒，能够出产直径在3.5至6毫米之间的玻璃棒，用于玻璃3D打印机。玻璃3D打印十分合适收回，玻璃乃至能够一次又一次地收回，而不会下降功能。
经过上述过程，玻璃棒已预备好了，下面能够装入打印机进行打印了。请注意，这些玻璃棒没有缠绕在线轴上，并且需求在打印时接连加载到打印机中。有些打印机可内置有玻璃棒揉捏件，例如麻省理工学院 Neri Oxman 的研讨小组出产的设备。
玻璃 3D 打印机必须将玻璃棒或碎片的温度进步到 1,300 °C 左右，使其满足软以进行挤出，详细取决于玻璃的类型。不管哪种形状的玻璃，都必须抵达这种极点的热量才干打印到平台上。
与大多数当时的3D 打印机和CNC 机器相同，玻璃 3D 打印运用 G 代码来转发打印指令。在打印室内，正在进行的打印部件处于 400 °C 的高温下，直到打印完结并开端缓慢冷却至室温。后处理取决于所需的终究用处。这项技能还处于前期研制阶段，信任跟着这一范畴的不断开展，打印机的详细设置或许会有所不同。
3D打印玻璃不会很快对传统的大规模玻璃出产办法构成应战。与3D打印塑料相同，这种玻璃制作最合适用传统办法（在本例中为玻璃吹制）难以或不行能完成的小众、定制或杂乱模型。
玻璃吹制是一项杂乱且对膂力要求很高的技能，需求多年的训练才干进行专业的操作。关于那些偶然需求定制玻璃片或对此范畴不熟悉的人来说，玻璃制作是一个巨大的妨碍。具有一台玻璃3D打印机能够使该资料的出产变得像塑料相同简单出产。麻省理工学院致力于改善玻璃3D打印机的研讨人员表明能够操控打印玻璃外表的纹路，包括玻璃吹制无法完成的内外表操控。
许多从事玻璃3D打印的公司和科学家将艺术、修建、光学、研讨和珠宝视为现在将看到玻璃3D打印优势的首要范畴。奥克斯曼 (Oxman)结合了艺术、资料科学和结构工程，发明了一些令人惊叹的结构。
作为一种艺术前言，3D打印玻璃能够完成具有共同曲率和内部几许形状的准确且重复的堆积线。当光线沿着层线和外表纹路涣散和反射时，穿过玻璃结构会发生美丽、诱人的极光作用。
推进玻璃打印向前开展的另一个运用是科学研讨。玻璃器皿因其强度、化学慵懒和通明度而成为多个 STEM 范畴不行代替的试验财物，并且需求定制。一个比如是微流体设备，研讨人员用它来对极少量的资料进行受控试验。这些设备包括杂乱的内部通道网络，现在的出产十分耗时，玻璃3D打印或许会改动这一点；但是，这项技能还未得到全面运用。
关于微流体等运用所需的小型且杂乱的特征，FDM 式办法或许并不抱负，树脂打印能够到达更高的分辨率，一家名为 Glassomer 的草创公司的方针便是做到这一点。
Glassomer是一家由卡尔斯鲁厄理工学院研讨试验室NeptunLab建立的德国草创公司，运用含有无定形二氧化硅的液体玻璃树脂完成玻璃3D打印。据该草创公司称，这种含玻璃树脂能够在任何桌面树脂 3D 打印机上打印。
后处理需求将打印件放入温度到达 1,300 °C 的烤箱中进行烧结，以熔化聚合物粘合剂并将玻璃颗粒融组成固体通明件。该公司宣称，虽然资料熔化了，但部件在所有方向上缩短后仍能坚持其形状。这品种型玻璃打印的外表粗糙度低至几纳米，并答应制作杂乱的物理结构。打印这种树脂的首要约束是它的壁厚：不能大于 1 厘米，否则会导致玻璃内部决裂。
玻璃3D打印作为一项新技能，参加其间的人并不多。上文现已提到了玻璃 3D 打印范畴的几个参加者，但大部分仍处于研制阶段。Maple Glass Printing成为仅有一家供给商业玻璃 3D 打印设备的公司。
Maple Glass Printing总部坐落澳大利亚，方针是经过在打印机中运用玻璃来进步玻璃的收回率，然后推进可继续发明，并对废物填埋场发生积极影响。他们现在正在开发第三代打印机——Maple 3。
Maple 3 能够在官网购买，发布价格为 45,000 美元。假如期望能够用收回的玻璃制作自己的玻璃丝，用户能够购买Vitri-Glass，这是他们的高通量自动化玻璃丝挤出机，价格为 15,000 美元。
现在还没有许多专门做玻璃3D商业打印的厂家，跟着许多研讨和研制作业的推进，信任将此类技能能够更快地推向市场。
玻璃3D打印的未来有许多值得等待的当地。麻省理工学院正在研讨先进的玻璃 3D 打印技能，他们创建了一种低温解决方案，能够使打印温度从约 1,000-1,400 °C 降至仅 250 °C。低温玻璃制作不只能够使打印机更安全并削减能耗，并且还能够增加改动玻璃特性的增加剂。
总而言之，能够看到玻璃3D打印还处于起步阶段，还有很大的增加空间，尤其是在遍及方面。期望在出售商业设备的公司的协助下，玻璃3D打印的未来将变得更高效、更简单运用，然后不断扩大和开展。
