Unico per la sua totale trasparenza alla luce visibile e per le sue proprietà chimico-fisiche, il vetro è un materiale molto versatile con applicazioni in moltissimi settori. Per ottenere un prodotto dall’aspetto simile attraverso la produzione additiva oggi si ricorre a polimeri o resine trasparenti, proposti da aziende come Stratasys, 3D Systems, EnvisionTEC, ColorFabb. Tuttavia, le proprietà ottiche e la percezione al tatto rivelano immediatamente la natura del materiale.
La tecnologia Glass 3D Printing
Il Mediated Matter Group, in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria meccanica e il Glass Lab del MIT, ha sviluppato una nuova tecnologia capace di replicare sia le caratteristiche meccaniche che quelle ottiche del vetro, denominata “Glass 3D Printing” (G3DP). La nuova stampante promette di produrre additivamente vetro otticamente trasparente tramite deposizione di filamento. Inoltre, la geometria ottenibile può incidere sulla quantità e qualità di luce trasmessa, modificando riflessione e rifrazione, in questo modo è possibile ottenere degli effetti di luce a elevato contenuto estetico.
Stampante a doppia camera
Nello specifico, la stampante sviluppata è composta da una doppia camera riscaldata: quella superiore, che raggiunge 1.040 °C, agisce da fornace e ospita il materiale fuso; quella inferiore dà la forma agli oggetti in un ambiente con temperatura controllata per uniformare il raffreddamento e la solidificazione. Il vetro fuso fuoriesce dalla fornace solo per effetto della forza di gravità, attraversando un ugello di alluminio-zinco-silicio del diametro di un centimetro.
Per interrompere il processo di stampa gli sviluppatori hanno pensato di agire con un getto di aria compressa che raffredda rapidamente, e quindi blocca, il flusso di materiale. Al termine della stampa il manufatto deve essere spostato in un forno per un raffreddamento graduale al fine di non rendere il vetro troppo fragile.
Gli sviluppi futuri
I passi successivi della ricerca prevedono una modifica delle temperature di processo, al fine di poter utilizzare altri tipi di vetro, e una diminuzione del diametro dell’ugello per ottenere oggetti più rifiniti e forme più complesse.
Estetica e qualità per piccole serie
I manufatti ottenuti sono stati presentati da Peter B. Houk, il direttore del Glass Lab, all’Additive Manufacturing Talks, l’evento conclusivo della fiera Technology Hub dello scorso giugno. Per ora si tratta di vasi e lampadari molto suggestivi e ben rifiniti, ma la loro qualità e l’aspetto estetico lasciano presagire una possibile adozione di questa tecnologia per lotti limitati di prodotti unici completamente trasparenti che, magari, potranno validamente sostituire le materie plastiche in alcune applicazioni di nicchia.
