Cam enjeksiyon kalıplama

Cam, optik, telekomünikasyon, kimya ve tıp alanlarındaki yüksek teknoloji ürünlerinden şişeler ve pencereler gibi gündelik nesnelere kadar her yerde bulunur. Bununla birlikte, cam şekillendirme esas olarak eritme, taşlama veya dağlama gibi işlemlere dayanmaktadır. Bu süreçler onlarca yıllık, teknolojik olarak zorlu, enerji yoğun ve gerçekleştirilebilecek şekiller açısından son derece sınırlıdır. Freiburg Üniversitesi’ndeki Mikrosistemler Mühendisliği Bölümü Proses Teknolojisi Laboratuvarı’ndan Prof.Dr.Bastian E.Rapp liderliğindeki bir ekip, Freiburg merkezli Glassomer ile işbirliği içinde ilk kez bir Enjeksiyon kalıplama kullanarak camı kolayca, hızlıca ve hemen hemen her şekilde oluşturmayı mümkün kılan işlem. Araştırmacılar sonuçlarını Science dergisinde sundular..İlan

Rapp, “Onlarca yıldır, üretim süreçlerindeki malzemeler söz konusu olduğunda cam ikinci tercih olmuştur, çünkü oluşumu çok karmaşıktır, enerji yoğun ve yüksek çözünürlüklü yapılar üretmek için uygun değildir,” diye açıklıyor Rapp. “Öte yandan polimerler, tüm bunlara izin verdiler, ancak bunların fiziksel, optik, kimyasal ve termal özellikleri cama göre daha düşüktür. Sonuç olarak, polimer ve cam işlemeyi birleştirdik. Sürecimiz, hızlı ve maliyetli olmamızı sağlayacak – hem toplu üretilen ürünleri hem de karmaşık polimer yapılarını ve bileşenlerini etkili bir şekilde camla değiştirin. “

Enjeksiyon kalıplama, plastik endüstrisindeki en önemli süreçtir ve hemen hemen her şekil ve boyutta yüksek verim olarak adlandırılan bileşenlerin hızlı ve uygun maliyetli üretimini sağlar. Şimdiye kadar bu süreçte şeffaf cam kalıplanamadı. Şirket içinde tasarlanmış özel bir granülattan yeni geliştirilen Glassomer enjeksiyon kalıplama teknolojisi ile artık sadece 130 ° C’de yüksek verimde camı kalıplamak da mümkün. 3D yazıcıdan enjeksiyonla kalıplanmış bileşenler daha sonra bir ısıl işlem sürecinde cama dönüştürülür: Sonuç, saf kuvars camdır. Bu işlem, geleneksel cam eritme işleminden daha az enerji gerektirir ve bu da enerji verimliliği sağlar. Oluşturulan cam bileşenler yüksek yüzey kalitesine sahiptir, bu nedenle cilalama gibi işlem sonrası adımlara gerek kalmaz.

Glassomer’in cam enjeksiyon kalıplama teknolojisi ile mümkün kılınan yeni tasarımlar, veri teknolojisi, optik ve güneş teknolojisinden sözde bir çip üzerinde laboratuar ve tıbbi teknolojiye kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. “Özellikle karmaşık geometrilere sahip küçük yüksek teknoloji ürünü cam bileşenler için büyük bir potansiyel görüyoruz. Şeffaflığa ek olarak, kuvars camın çok düşük genleşme katsayısı da teknolojiyi ilginç kılıyor. Sensörler ve optikler, anahtar bileşenler varsa her sıcaklıkta güvenilir bir şekilde çalışır. Glassomer’da Proses Teknolojisi Laboratuvarı’nda grup lideri ve Bilimsel Baş Sorumlusu (CSO) olan Dr. Frederik Kotz, “camdan yapılmıştır” diye açıklıyor. “Mikro optik cam kaplamaların güneş pillerinin verimliliğini artırabileceğini de gösterdik. Bu teknoloji artık yüksek termal stabiliteye sahip uygun maliyetli yüksek teknoloji kaplamalar üretmek için kullanılabilir. Bunun için bir dizi ticari fırsat var. “

Proses Teknolojisi Laboratuvarı’nda doktora öğrencisi olan Frederik Kotz ve Markus Mader’in etrafındaki ekip, gözeneklilik ve parçacık aşınması gibi camın enjeksiyonla kalıplanmasında daha önce var olan sorunları çözdü. Ek olarak, yeni yöntemdeki temel süreç adımları, temel malzeme olarak suyu kullanmak üzere tasarlandı ve bu da teknolojiyi daha çevre dostu ve sürdürülebilir hale getirdi.

Bastian Rapp, Freiburg Malzeme Araştırma Merkezi FMF’nin yönetici direktörü ve Freiburg Üniversitesi’nde yeni, biyo-esinlenilmiş malzeme sistemleri geliştiren Mükemmel Yaşayan, Uyarlanabilir ve Enerji-otonom Malzeme Sistemleri (livMatS) Kümesi üyesidir. Rapp aynı zamanda, cam için yüksek çözünürlüklü 3D baskı teknolojileri geliştiren Glassomer GmbH’nin kurucu ortağı ve Teknik Direktörüdür (CTO). Araştırması ona diğer ödüllerin yanı sıra Avrupa Araştırma Konseyi’nden (ERC) bir Consolidator Grant kazandırdı.