相較于研發(fā)及應(yīng)用較為成熟的陶瓷和金屬等材料，玻璃材質(zhì)熔點高且玻璃液體固化成型需要經(jīng)過保溫、退火等步驟，需要精.確控制溫度以避免發(fā)生炸裂等現(xiàn)象，因此玻璃材料的3D打印的難度更大。
3D打印玻璃技術(shù)的分類
以3D打印過程中是否需要采用激光為分類依據(jù)，可以將玻璃的3D打印技術(shù)簡單的分為非激光3D打印技術(shù)與激光3D打印技術(shù)。其中非激光3D打印技術(shù)有融熔沉積成形（FDM）、黏結(jié)劑噴射打印成形、光固化立體成形（SLA）；激光3D打印技術(shù)主要為激光燒結(jié)/熔融（SLS/SLM）技術(shù)。
黏結(jié)劑噴射打印成形
Marchelli等人采用麥芽糖糊精為黏結(jié)劑將玻璃粉與輔料混合，采用3D打印方式通過噴墨打印噴射黏結(jié)劑助活劑打印立體物件。隨后對打印出的坯體進(jìn)行后處理，主要處理過程為定溫凈化、升溫熔合、自然冷卻等步驟。不同的溫度變化對材料的收縮也有一定的影響。此外，不同粒徑玻璃粉體原料3D打印燒結(jié)出的成品，其表面粗糙程度和層間紋理厚度也不盡相同。
融熔沉積成形（FDM）
Klein等人采用熔融擠出成型的方法，其獨特的3D打印噴嘴可維持在一定高度，水平連續(xù)擠出熔融玻璃，通過控制噴嘴的移動速度可以進(jìn)行較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的玻璃構(gòu)建制備。該法打印出的玻璃制品，表面光滑且擁有較高的光學(xué)透明度。
光固化立體成形（SLA）
Frederik Kotz等人將高純度石英玻璃和少量液體聚合物的納米粒子混合在一起，并通過立體光刻法在特定點通過光線固化。保持液態(tài)的材料在溶劑浴中洗出，僅留下所需的固化結(jié)構(gòu)。隨后通過加熱除去仍混合在該玻璃結(jié)構(gòu)中的聚合物。此時坯體仍然不穩(wěn)定，因此需要進(jìn)一步燒結(jié)使玻璃顆粒熔化并自然冷卻成型。
3D打印玻璃技術(shù)
激光燒結(jié)技術(shù)在金屬、陶瓷等材料的3D打印中應(yīng)用較為廣泛，激光輻照區(qū)域所產(chǎn)生的局部高溫可以滿足絕大多數(shù)高熔點材料的熔融成型需要，其中便包括玻璃粉體的3D打印成型加工。
Lee等人采用單斜晶體HBO2作為黏結(jié)劑與氧化鋁-鋅硼硅玻璃粉復(fù)合，利用SLS打印玻璃陶瓷復(fù)合物，隨后進(jìn)行高溫處理得到成品構(gòu)件。通過對不同溫度區(qū)間內(nèi)所燒結(jié)的材料檢測，發(fā)現(xiàn)溫度對陶瓷玻璃的密度和抗彎強度都存在影響。
3D打印玻璃的應(yīng)用
3D打印技術(shù)應(yīng)用在玻璃制品的加工方面其
突出的優(yōu)勢便是，精.確可控的三維空間模型制造突破了傳統(tǒng)的模壓法和吹泡法在復(fù)雜內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的局限。因此激光3D打印玻璃存在著不錯的應(yīng)用市場。如精美光學(xué)飾品、微化學(xué)分析器和光學(xué)元件等對制品空間構(gòu)造有需求的應(yīng)用方向。
目前玻璃的3D打印仍存在一些問題，如打印精度低、產(chǎn)品的熱處理過程存在變形等問題，此外，受限于相關(guān)加工設(shè)備的發(fā)展，目前激光3D打印的玻璃樣件尺寸較小，離實際應(yīng)用和商業(yè)化還有一定的距離。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，未來3D打印技術(shù)在玻璃制品的加工上將煥發(fā)出不一樣的光彩。
