在當今的科技產品領域，3D 打印機分別在智能家居和智能制造方面發(fā)揮著重要作用，而其中的玻璃部件雖不起眼，卻起著關鍵的支撐作用，并且它們各自的制造工藝也獨具特色。
3D 打印機玻璃制造工藝
3D 打印機中使用的玻璃材料，如用于構建透明模型或光學元件的玻璃，其制造工藝有著更高的精度和技術要求。
首先是玻璃粉末的制備，通過將高純度的玻璃原料進行研磨和篩分，得到粒度均勻、分布范圍窄的玻璃粉末，粉末粒度通常控制在 10 - 100μm 之間，以確保在 3D 打印過程中的良好流動性和成型精度。
在 3D 打印過程中，目前常用的技術是選擇性激光燒結（SLS）或立體光固化（SLA）。以 SLA 為例，將液態(tài)的光敏樹脂與適量的玻璃粉末混合均勻，形成具有光固化特性的復合漿料。然后利用高精度的紫外激光束按照預設的模型切片數(shù)據(jù)逐層掃描固化漿料，每層厚度可精確控制在 25 - 100μm 之間，在光固化過程中，玻璃粉末被包裹在固化的樹脂基體中，逐漸堆積形成三維實體結構。
打印完成后，需要進行后處理工序。首先是脫脂處理，將打印件放入高溫爐中，在適當?shù)臍夥障拢ㄈ缍栊詺怏w保護）緩慢升溫，使其中的樹脂成分逐漸分解揮發(fā)，留下玻璃骨架結構。脫脂溫度和時間的控制至關重要，一般脫脂溫度在 400 - 600℃之間，時間根據(jù)打印件的尺寸和形狀而定，通常需要數(shù)小時，以確保樹脂完全去除且玻璃結構不被破壞。
接著是燒結過程，將脫脂后的打印件進一步升溫至玻璃的軟化點以上（一般在 800 - 1200℃），使玻璃粉末顆粒充分熔合在一起，形成致密的玻璃制品。在燒結過程中，需要精確控制升溫速率、保溫時間和降溫速率，以避免玻璃制品出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷，同時確保其光學性能和機械性能達到預期要求。例如，通過優(yōu)化燒結工藝參數(shù)，可使 3D 打印玻璃的透明度達到與傳統(tǒng)熔融成型玻璃相近的水平，滿足光學應用的需求。
掃地機家電玻璃在其視覺導航系統(tǒng)中，作為攝像頭保護罩保證了良好的透光性和耐磨性，使掃地機能夠精準地識別周圍環(huán)境實現(xiàn)智能避障；在顯示屏部分則提供了清晰的觸控界面，方便用戶操作。而 3D 打印機玻璃則為制造高精度、復雜結構的玻璃制品提供了新的可能性，在光學器件、藝術設計、醫(yī)療模型等領域展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。
然而，無論是掃地機家電玻璃還是 3D 打印機玻璃的研發(fā)和生產，都面臨著持續(xù)的挑戰(zhàn)。在掃地機領域，隨著用戶對產品智能化和耐用性要求的不斷提高，需要進一步提升玻璃的性能，如開發(fā)自清潔、防霧、抗指紋等功能一體化的玻璃材料，同時優(yōu)化生產工藝以降低成本。在 3D 打印玻璃方面，提高打印精度、擴大材料種類、縮短打印周期以及降低后處理難度等仍是亟待解決的問題。
玻璃行業(yè)不斷發(fā)展，其制造工藝也在持續(xù)創(chuàng)新和完善，它們將繼續(xù)為這兩個領域的技術進步和產品升級提供有力支持，推動智能家居和智能制造產業(yè)邁向新的高度，為人們的生活和生產帶來更多的便利和創(chuàng)新成果。