Additive Manufacturing of Transparent Glass Structures ( Fabricación aditiva de estructuras de vidrio transparentes )

La impresión en 3D se limitaba al plástico y ahora se abre a una impresionante cantidad de materiales, lo que allana el camino para nuevas aplicaciones. Hasta ahora, fuera del alcance de esta tecnología, especialmente debido a su temperatura de fusión, algunos materiales inesperados han aparecido en los últimos años. Por ejemplo, en 2015, un equipo del MIT liderado por la israelí Neri Oxman logró la hazaña de imprimir vidrio en 3D.

Fundado por Neri Oxman, profesora de arte y ciencia de los medios en MIT, este grupo de diseñadores y científicos llamado Mediated Matter, desarrolló una impresora 3D increíble llamada G3DP (para impresión 3D en vidrio). 
En ese momento, los protagonistas del proyecto habían logrado superar la muy alta temperatura de fusión del vidrio, al tiempo que conservaban su solidez y transparencia. 
Con éxito, las primeras pruebas dieron lugar a hermosas lámparas diseñadas por Neri Oxman, capaces de refractar la luz.

En un artículo titulado 'Additive Manufacturing of Transparent Glass Structures' ( Fabricación aditiva de estructuras de vidrio transparentes ),  Mary Ann Liebert, Chikara Inamura, Michael Stern, Daniel Lizardo, Peter Houk y Neri Oxman discutieron sobre los últimos desarrollos en su impresora 3D.
Los investigadores tenían dos objetivos principales en el desarrollo de su nueva versión G3DP2:

-Desarrollar una impresora 3D a escala industrial mediante la mejora de las propiedades de los materiales y la gama de productos que se pueden fabricar. 
-Desarrollar una estructura de vidrio impresa en 3D a escala arquitectónica para evaluar las capacidades prácticas del nuevo sistema en una producción industrial.

Para cumplir con estos nuevos requisitos, un mayor volumen de construcción y un tanque más grande, se llevaron a la segunda iteración. La impresión también es más rápida y precisa, y los tiempos de ejecución más largos entre las operaciones de mantenimiento requeridas. 
El equipo de MIT también revela que ha desarrollado un sistema de control de calor de tres zonas para controlar mejor las diferencias de temperatura. Con el primer sistema, de hecho, podría haber diferencias en la representación entre el diseño original del objeto y el resultado final. 
El paso del material fundido a su enfriamiento final ahora está mejor controlado, al mismo tiempo evitando que se produzcan impurezas en el momento de la cristalización.
Aprendemos que la nueva plataforma incluye otras mejoras, incluso para reducir un fenómeno llamado "humedecimiento" observado en la primera versión. 
Vidrio fundido atascado en el exterior de la boquilla. Para resolver este problema, el ángulo de la punta de la boquilla se ha incrementado de 30 ° a 45 ° para reducir el área de contacto con el vidrio fundido. 
Las primeras realizaciones, impresas en una máquina de 3 ejes G3DP2, se presentaron en la Milan Design Week 2017 para la exposición "Yet" de Lexus. 

Particularmente imponente, la pieza de 3 metros de altura consta de 15 columnas de vidrio ensambladas con una silicona especial. 
La escultura incorpora un sistema de iluminación LED móvil animado por un sistema de movimiento. Al igual que un "vitral dinámico", los tubos de vidrio huecos actúan simultáneamente como un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado. 
"El vidrio es frágil, sensible a la concentración de estrés y, a menudo, se considera frágil e incluso se evita como material para aplicaciones estructurales.
La fabricación aditiva está creciendo exponencialmente tanto en la investigación como en la aplicación, pero deja muchas preguntas sin respuesta con respecto a las aplicaciones estructurales. 

"La instalación presentada aquí demuestra el potencial de esta tecnología para producir estructuras de vidrio arquitectónicamente independientes por primera vez. 
El conjunto de columnas de vidrio de 3 m de alto demuestra su propia integridad estructural, garantizada por la novedad y las capacidades de la nueva plataforma de fabricación.
En el futuro, al combinar los beneficios de esta tecnología de AM con la multitud de propiedades de materiales únicas del vidrio, como la transparencia, la resistencia y la estabilidad química, podríamos comenzar a descubrir nuevos arquetipos de bloques de construcción multifuncionales".

*El trabajo puede consultarse en el siguiente enlace:

https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/3dp.2018.0157

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