MITの研究者等によって開発された高精度なガラス3Dプリンタ「G3DPプロジェクト」

Photo: Steven Keating

G3DPプロジェクトは、MITメディアラボ、MIT機械工学科、MIT Glass Lab等の研究グループが開発するガラス素材を利用した3Dプリンターです。
先日お伝えしたイスラエル企業「Micron3DP」が開発中のガラスプリンターは、ホウケイ酸ガラスを1640℃で溶解し、850℃で溶解積層させるタイプの造形方式ですが、MITの研究グループが開発する「G3DPプロジェクト」は、光学的に透明なガラスを高精度に熱溶解積層するよう設計された添加剤製造プラットフォームです。

Photo: Chikara Inamura

この造形システムは、ソフトウェア上で制御されるフォームを高精度に再現するため、アルミストックと正方形鋼管で組み上げた筐体にArduino制御のステッピングモーターなどを要したデュアル加熱室から構成されています。

上部に設置されたチャンバーは、溶解したガラス材料を投入するための窯カートリッジとして機能しています。この窯カートリッジは約1900゜F（1037℃）で動作し、単一のガラス3Dプリント造形を実行するために十分な材料を含むことができるようになっています。
そして下部はアニール炉となっており、溶融した材料を一般的な熱溶解積層（FDM/FFF）方式のようにアルミナ – ジルコン – シリカノズルを通して吐出し、冷却しながら積層造形を行います。

ソフトウェアによる制御

上部窯に溶融材料を投入

Photo: Steven Keating

現時点では未だ研究段階ですが、我々を含めガラス素材の3Dプリンターを待ち望んでいるユーザー（デザイナーなど）はとても多いと思います。上記した通り、特殊な環境下での利用が前提となるため、簡単に導入できるシステムではありませんが、是非利用してみたいですね。

ガラスの造り方『溶融法』（Wikiより）
溶融法は、固体の原料を高温で加熱することで溶かして液体状態にした後、冷却してガラスにする方法である。ただし液体状態から結晶化が起こらないような十分に速い速度で冷却しなければならない。溶融法はガラスの製法としては最も一般的なもので、大部分のガラスはこの方法によって合成されている。使用済みのガラス製品を破砕して原料（カレット）として再利用することもできる。

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