Investigadores de la Université Laval en Canadá han desarrollado un método para imprimir en 3D vidrio de calcogenuro con una impresora modificada. El vidrio de calcogenuro impreso en 3D tiene muchas propiedades deseables. Estas propiedades son especialmente útiles para desarrollar componentes de vidrio y fibras ópticas para sensores, componentes de telecomunicaciones y dispositivos biomédicos de bajo costo.
» La impresión 3D de materiales ópticos allanará el camino para una nueva era de diseño y combinación de materiales para producir los componentes fotónicos y las fibras del futuro «, dijo Yannick Ledemi, miembro del Centre d’Optique, Photonique et Laser (COPL). equipo de investigación grupal de la universidad. » Este nuevo método podría potencialmente resultar en un gran avance para la fabricación eficiente de componentes ópticos infrarrojos a bajo costo «.
Los investigadores produjeron filamentos de vidrio de calcogenuro reales con dimensiones similares a los normales. También programaron la impresora para crear dos muestras con formas y dimensiones complejas. Aunque el proceso aún está solucionando algunos problemas, los investigadores creen que podría usarse para producir componentes de vidrio infrarrojos o preformas de fibra.
Modificación de una impresora para vidrio calcogenuro
Otra razón por la que este descubrimiento es significativo es la relativa simplicidad del equipo. Si bien muchos proyectos requieren la fabricación de una impresora 3D industrial personalizada, los investigadores pudieron modificar una impresora 3D de escritorio común para sus propósitos de impresión de vidrio. Esto indica que el proceso probablemente no requiera equipo intenso de algún tipo.
Dado que la impresión de vidrio de calcogenuro requiere más calor (330 ° C), los investigadores modificaron las extrusoras. Su impresora ahora tiene dos extrusoras E3DV6 cerca una de la otra, y la proximidad se suma a la longitud de la zona de calentamiento. Además, debido a su diseño basado en impresión FDM, ya tenía ruedas motrices. Los investigadores los modificaron para aumentar la carga y permitir la alimentación del filamento de vidrio.
Para obtener la viscosidad de vidrio de calcogenuro adecuada para la extrusión, ambas extrusoras tuvieron que ajustarse manualmente variando la tensión operativa y la corriente del controlador de tensión. Sin embargo, la velocidad de alimentación del filamento y el desplazamiento del lecho de impresión fueron automáticos. Los investigadores utilizaron un diámetro de boquilla de 0,4 mm durante la impresión. Recomiendan utilizar un sustrato de un material con un coeficiente de expansión térmica similar para limitar las tensiones térmicas. Es cierto que no todo es tan fácil de usar. Los investigadores también recomiendan trabajar bajo una campana de extracción de humos químicos y utilizar un recinto de protección hermético a los gases. La impresión de vidrio de calcogenuro, después de todo, libera vapores bastante poderosos y peligrosos.
Los investigadores afirman que su trabajo futuro se centrará en mejorar la gestión térmica y las condiciones del proceso. Por lo tanto, esperan aumentar la robustez mecánica y la calidad óptica para poder producir preformas de vidrio para estirado de fibras.
Imagen destacada cortesía de Université Laval. El estudio completo también está disponible aquí .
