最新玻璃3D打印技術近況是怎樣？
如今，人們在進行3D打印的材料很多，但我們很少聽到的是3D打印玻璃。而外國有一家設計工作室專注於3D打印玻璃。
玻璃這種物料對3D打印而言是一種極具挑戰性的材料，儘管如此，仍有一家設計工作室專注於這項打印技術上。 Lios Design是由麻省理工學院的前學生Daniel Lizardo和Michael Stern所創立的，他們最初在2015年就將玻璃3D打印技術作為研究項目進行了開發。
但是，需要3D打印玻璃是需要非常高的打印溫度，這可能是當今任何類型的3D打印機所能承受的最高溫度。 3D打印玻璃的話，要將溫度提高至攝氏1000攝度，並提供已加熱至500攝氏度的成型室才能確保熔融玻璃物料能順利擠出並且不會在打印過程令玻璃冷卻而導致成品破裂。
Image source: Lios Design
所謂“擠壓”，其實是指「滴落」出來，因為 3D打印玻璃的技術不涉及將任何玻璃流利用齒輪向前推進的機制。相反，它是使用了地心吸力的方式讓玻璃自然滴出來。
Lios Design的3D打印機最多可容納50磅（23千克）玻璃輸入材料。將其加熱到所需的極限溫度後，就可以讓玻璃物料通過陶瓷噴嘴從底部流出來。
但流速會隨著物料的消耗而減慢：為了抵消這種影響，3D打印機的儲料器要是一個非常寬的桶才可最大程度地減少重力的不一致性。也許在將來他們可能會添加一種新的控制流量方法，令打印成品能變得更完美。
Image source：Lios Design
以現有的技術而言，這種擠出方法代表著你必須不間斷地使用連續擠出的打印模式。 與現有的打印技術截然不同，3D打印玻璃時，噴嘴會保持不動，而打印平台會以X，Y和Z軸的設置移動以及旋轉。添加了旋轉運動能幫助抵消玻璃的滯後特性：如果打印時改變了方向，流動性的打印機不會像熱塑性擠出的打印機一樣能立即反應過來，所以，利用旋轉構打印平台能使他們保持3D打印玻璃的品質。但，這也同時意味著這會限制了3D模型製作不同幾何形狀的可能性。
Image source：Lios Design
Lios Design就簡單解說了打印玻璃的過程：3D打印玻璃時，由於材料的粘性和彈性，玻璃打印的過程有些特殊。儲料器內存了玻璃原料，而裡面的玻璃原料是會被加熱至約1000°C，成為完全熔融的玻璃。通過重力，液化玻璃會從陶瓷噴嘴滴出來，該噴嘴是位於位於打印空間的頂部。由於玻璃滴落時，温度會有所下降而導致玻璃變脆。要防止玻璃材料在打印時溫度下降，該打印空間則需要被加熱至500°C，以保持玻璃在液態下有可塑性的特徵。
Image source：Lios Design
這些玻璃3D打印件的一個有趣的特性是，它們各層之間能做到彼此完全粘合，從而使所得的打印件的層與層之間不會出現縫隙。但是，該玻璃3D打印過程就存在另一個問題，就是打印出來的玻璃成品無法封頂或打印一個底部。因為打印時，打印機內的温度被調高，令打印出來的玻璃物料長期處於流動性低的液化狀態，並且受地心吸力影響，如果我們要為玻璃成品打印頂部，恐怕它的效果將會是變成凹陷的狀態，不能達至理想要求。
到目前為止，3D打印玻璃這項技術已主要應用於製作照明設計和類似的應用Lios Design的網站上也有大量有關他們過去生產的各種實驗和產品的圖像。他們正為尋找將來可能成功打印的相關應用。如果你需要3D打印玻璃結構設計，Lios Design可能可以為你提供幫助。
