KR20190089943A - 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법 - Google Patents

유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190089943A
KR20190089943A KR1020197018553A KR20197018553A KR20190089943A KR 20190089943 A KR20190089943 A KR 20190089943A KR 1020197018553 A KR1020197018553 A KR 1020197018553A KR 20197018553 A KR20197018553 A KR 20197018553A KR 20190089943 A KR20190089943 A KR 20190089943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
feedstock
nozzle
crucible
glass article
Prior art date
Application number
KR1020197018553A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스토퍼 윌리엄 드류노우스키
트래시 나네뜨 하딩
크리스티나 마리에 라스코우스키
조셉 마이클 마츠식
케네스 스펜서 모건
제임스 폴 페리스
아이렌 모나 피터슨
토마스 매튜 소너
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20190089943A publication Critical patent/KR20190089943A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • C03B19/025—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding by injection moulding, e.g. extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/06—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in pot furnaces
    • C03B5/08—Glass-melting pots
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02—Forehearths, i.e. feeder channels
    • C03B7/06—Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/08—Feeder spouts, e.g. gob feeders
    • C03B7/094—Means for heating, cooling or insulation
    • C03B7/096—Means for heating, cooling or insulation for heating
    • C03B7/098—Means for heating, cooling or insulation for heating electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/232—Driving means for motion along the axis orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/236—Driving means for motion in a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

유리 물품 제조 시스템은 배럴 및 노즐을 규정하는 도가니를 포함한다. 상기 배럴은 유리 공급 원료를 수용한다. 히터는 상기 노즐과 열 소통한다. 상기 히터는 상기 노즐 내에 유리 공급 원료를 가열한다. 액추에이터는 배럴에 인접하여 위치하고 상기 유리 공급 원료를 압출된 공급 원료로서 상기 노즐을 통해 압출한다.

Description

유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법
본 출원은 35 U.S.C.§119 하에 2016년 11월 28일 출원된 미국 가출원 제62/426,895호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.
본 개시는 일반적으로 적층 제조 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 유리 물품을 형성하기 위한 적층 제조 시스템에 관한 것이다.
유리 입자로 채워진 수지의 스테레오리소그래피(stereolithography) 또는 유리 입자의 직접 레이저 소결과 같은 통상적으로 이용 가능한 적층 제조 기술들은 유리 입자가 풀(full) 밀도로 소결되기 어려울 수 있기 때문에 우수한 광 투명성을 갖는 부품을 제조하는 것이 어려울 수 있다. 용융 침착 모델링(FDM; fused deposition modeling)으로 알려진 플라스틱에 사용되는 하나의 적층 제조 기술은 파우더가 아닌 섬유를 공급 원료로 사용하는 장점이 있다. 그러한 FDM 시스템에서, 섬유는 트랙터 휠(tractor wheel)을 사용하여 가열된 구역으로 끌어 당겨진다. 가요성 플라스틱 섬유 대신 부서지기 쉬운(취성) 유리 섬유로 FDM을 사용하면 섬유 파손이 발생한다. 또한, 가요성 유리 섬유의 점도 곡선이 섬유 인발 공정과 호환되는 것이 아니기 때문에, 원하는 유리 조성의 섬유를 항시 끌어 당기는 것이 항상 가능하지는 않다. 보다 큰 직경을 위해 압출이 디자인되었기 때문에 기존의 압출 기술은 유리 물품의 적층 제조에도 똑같이 적합하지 않을 수 있으며, 원하는 크기의 유리 비드 직경을 생성하기에는 너무 높은 온도 및 압력이 필요할 수 있다. 얇은 유리 비드를 배치하는 또 다른 방법은 바닥에 구멍이 있는 도가니 내의 유리를 용융시키는 것이다. 그러나, 유리 스트림의 직경이 감소함에 따라, 그 스트림의 안정성도 감소하고, 유동 스트림이 나선형으로 소용돌이치고 비틀림을 야기할 수 있다.
본 발명은 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 적어도 한 형태에 따르면, 유리 물품 제조 시스템은 배럴(barrel) 및 노즐을 규정하는 도가니를 포함한다. 그러한 배럴은 유리 공급 원료를 수용한다. 히터는 노즐과 열 소통한다. 히터는 노즐 내에 유리 공급 원료를 가열한다. 액추에이터는 배럴에 인접하여 위치되고 노즐을 통해 상기 원료 공급 원료를 압출된 공급 원료로서 압출한다.
본 개시의 다른 형태에 따르면, 노즐을 규정하고 유리 공급 원료를 수용하는 도가니를 포함한다. 플랫폼은 상기 노즐에 인접하여 위치한다. 액추에이터는 상기 도가니에 인접하여 위치되고, 상기 유리 공급 원료가 압출된 공급 원료로서 상기 플랫폼 상에 상기 노즐을 통해 압출되도록 유리 공급 원료에 압력을 인가하도록 배열된다. 상기 압출된 공급 원료는 유리 물품 형태이다.
본 개시의 다른 형태에 따르면, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법은: 노즐을 규정하는 도가니 내에 유리 공급 원료를 가열하는 단계; 플랫폼 상에 비드로서 상기 노즐의 개구를 통해 상기 유리 공급 원료를 압출하는 단계; 및 유리 물품을 형성하기 위해 상기 유리 공급 원료가 압출됨에 따라 상기 플랫폼을 이동시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 이점 및 목적들은 다음의 명세서, 청구범위, 및 첨부된 도면을 참조하여 당업자에 의해 더 잘 이해되고 인식될 것이다.
본 발명에 따르면, 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
다음은 첨부 도면들의 도면에 대한 설명이다. 도면들은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 도면들의 특정 형태 및 보기는 명료함 및 간결함을 위해 축척으로 또는 도식적으로 과장하여 보여질 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른 시작시에 적층 제조 시스템을 나타내는 개략도이고;
도 1b는 일 실시예에 따른 종료시에 적층 제조 시스템을 나타내는 개략도이고;
도 2는 일 실시예에 따른 도 1a의 적층 제조 시스템의 도가니의 개략 단면도이고;
도 3은 다른 실시예에 따른 적층 제조 시스템을 나타내는 개략도이고;
도 4는 일 실시예에 따른 적층 제조 시스템의 동작 방법의 흐름도이고;
도 5a는 일 실시예에 따른 적층 제조 시스템을 사용하여 형성된 유리 물품의 상부 사시도이고;
도 5b는 일 실시예에 따른 적층 제조 시스템을 사용하여 형성된 유리 물품의 상부 사시도이고;
도 5c는 다른 실시예에 따른 적층 제조 시스템을 사용하여 형성된 유리 물품의 사시도이며;
도 6은 일 실시예에 따른 적층 제조 시스템에 의해 형성된 예시의 유리 물품의 사진이다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점들은 이하의 상세한 설명에서 설명될 것이고, 그러한 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이고, 또는 청구범위 및 첨부 도면과 함께 하기의 설명에 기술된 바와 같은 발명을 실시함으로써 인식될 것이다.
본원에 사용한 바와 같은, 용어 "및/또는"은 둘 이상의 항목의 리스트에 사용될 때, 리스트된 항목들 중 어느 하나가 그 자체로 사용될 수 있거나 리스트된 항목들 중 둘 이상의 조합이 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 조성이 성분 A, B, 및/또는 C를 포함하는 것으로 기술된 경우, 그러한 조성은 A 단독; B 단독; C 단독; A와 B 조합; A와 C 조합; B와 C 조합; 또는 A, B 및 조합을 포함할 수 있다.
본 문서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관계형 용어는 하나의 엔티티 또는 동작을 다른 엔티티 또는 동작과 구별하는데에만 사용되며, 그와 같은 엔티티 또는 동작 간의 실제적인 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 의미하지는 않는다.
도 1a-3을 참조하면, 다른 요소들 중에서 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템(10)이 도시되어 있다. 시스템(10)은 어댑터(18; adapter)를 포함하는 지지 구조(14)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 액추에이터(22)는 지지 구조(14)의 상부를 향해 위치된다. 액추에이터(22)는 서보(26), 로드 셀(30) 및 플런저(34)를 포함한다. 상기 액추에이터(22) 아래에는 도가니(38)가 위치한다. 상기 도가니(38)는 플랜지(42), 배럴(46), 너클(50), 노즐(54) 및 개구(58)를 포함한다.
도 1a-3에 도시된 실시예에 있어서, 상기 도가니(38)는 어댑터(18)에 의해 상기 지지 구조(14)에 유지될 수 있다. 상기 도가니(38) 내에는 공급 원료(62)가 위치한다. 상기 시스템(10)은 히터(66)를 더 포함한다. 상기 히터(66)는 유도 장치(70) 및 유도 코일(74)을 포함한다. 노(78; furnace)는 상기 지지 구조(14)에 근접하여 위치한다. 상기 노(78)는 도가니(38)가 확장되는 공동(82)을 규정한다.
상기 노(78)의 공동(82) 내측에는 플랫폼(86)이 위치한다. 상기 플랫폼(86)은 지지 로드(90)에 의해 지지된다. 상기 지지 로드(90)는 Z-스테이지(94)에 동작 가능하게 결합된다. 그러한 Z-스테이지(94)는 플랫폼(86)을 Z-방향으로 상기 노(78)의 공동(82) 내로 이동시키도록 구성된다. 상기 지지 구조(14)는 XY-스테이지(98)에 결합된다. 상기 Z-스테이지(94) 및 XY-스테이지(98)는 서로에 대해 플랫폼(86) 및 도가니(38)를 이동시키도록 구성된다. 상기 플랫폼(86) 및 노(78)는 본원에 제공된 교시를 벗어나지 않고 서로에 대한 움직임을 허용하는 다양한 구성으로 배열될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 상기 플랫폼(86) 및/또는 노(78)는 데카르트 좌표 또는 극좌표에 의해 규정된 바와 같이 원형으로, 원통형으로 또는 유사한 움직임으로 이동할 수 있다.
이하 좀더 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 적층 제조 시스템(10)은 액추에이터(22)에 의해 인가되는 압력, 상기 도가니(38; 즉, 공급 원료(62))에 히터(66)에 의해 제공된 열, 플랫폼 (86) 및 도가니(38)의 서로에 대한 움직임, 및 유리 물품(102)을 형성하기 위한 노(78)의 온도를 조절하도록 구성된 제어기를 포함한다.
상기 지지 구조(14)는 동작 동안 상기 시스템(10)의 다양한 요소들을 제 위치에 유지하도록 구성된다. 상기 지지 구조(14)는 도가니(38) 및/또는 액추에이터(22)가 Z-방향으로 조정될 수 있도록 상기 액추에이터(22) 및/또는 어댑터(18)가 결합되는 선형 슬라이드를 포함할 수 있다. 상기 어댑터(18)는 상기 도가니(38)의 플랜지(42)를 상기 어댑터(18)에 안착시키기 위한 홈을 포함할 수 있다. 상기 지지 구조(14) 내에 상기 도가니(38)의 적절한 안착을 보장하면서 절연체들이 상기 어댑터(18) 내의 플랜지(42)의 양측에 포함될 수 있다. 일부의 실시예들에 있어서, 이들 절연체는 상기 도가니(38)에 전기적 절연을 제공하기 위해 세라믹 또는 중합체 물질로 구성된 와셔(washer) 또는 섬유 블랭킷일 수 있다. 또한, 상기 절연체들은 상기 지지 구조(14)와 도가니(38) 간 단열을 제공할 수 있다.
상기 도가니(38) 상에는 액추에이터(22)가 위치한다. 상기 액추에이터(22)와 도가니(38) 사이의 위치 관계는 제조하려는 유리 물품(102)에 따라 변경될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 상기 도가니(38) 및 액추에이터(22)는 상기 공급 원료(62)가 실질적으로 수평 방향으로 작동되도록 실질적으로 동일한 높이에 위치될 수 있다. 상기 액추에이터(22)는 상기 노즐(54)을 향해 상기 공급 원료(62)를 푸쉬하기 위해 상기 플런저(34)를 확장시키도록 구성된다. 예를 들어, 상기 플런저(34)는 하향력을 인가하기 위해 상기 공급 원료(62)에 그립핑(gripping) 방식으로 결합될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 플런저(34)는 상기 공급 원료(62)의 표면을 프레스하여 상기 공급 원료(62)를 도가니(38)의 배럴(46) 내로 프레스할 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 상기 서보(26)는 플런저(34)에 힘을 인가하고, 상기 플런저(34)는 상기 배럴(46)로 확장된다. 상기 플런저(34)는 상기 배럴(46)의 내경과 대략 동일한 외경을 가질 수 있다. 그와 같은 예들에 있어서, 상기 플런저(34)는 모든 공급 원료(62)가 상기 노즐(54)을 향하게 하도록 상기 배럴(46)의 내면(106)을 "와이프(wipe)"할 수 있다. 또 다른 예에 있에서, 상기 액추에이터(22)는 상기 공급 원료(62)에 하향력을 인가하기 위한 롤러를 포함할 수 있다. 로드 셀(30)은 상기 플런저(34)에 의해 인가된 힘의 양을 측정할 수 있다. 상기 액추에이터(22)는 상기 도가니(38) 내의 공급 원료(62)에 약 0.1 파운드(0.44 N) 내지 약 300 파운드(1334 N) 이상의 힘을 제공할 수 있다. 최대 1000 파운드(4448 N)의 힘이 또한 액추에이터(22)에 의해 상기 공급 원료(62)에 인가될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한, 상기 공급 원료(62)에 인가된 힘은 시간이 지남에 따라 또는 유리 물품(102)의 형성을 통해 변화될 수 있다.
다양한 예들에 따르면, 상기 공급 원료(62)는 하나 이상의 유리 및 유리 재료를 포함할 수 있다. 상기 공급 원료(62)는 약 1 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm, 100 mm 이상의 직경, 또는 약 125 mm보다 큰 직경을 갖는 로드(rod)로서 형성될 수 있다. 로드가 필라멘트보다 두껍고 더 큰 압축력을 견딜 수 있기 때문에, 로드는 그것이 견딜 수 있는 압축력 및 두께와 관련하여 필라멘트와 구별될 수 있다. 예를 들어, 실온에서 필라멘트가 가요성이 있을 수 있지만, 상기 공급 원료(62)의 로드 예는 액추에이터(22)로부터 인가된 힘이 상기 공급 원료(62)의 좌굴 또는 변형을 초래하지 않도록 실온에서 가요성이 있을 수 없다. 상기 공급 원료(62)의 로드의 직경은 제조될 유리 물품(102)의 원하는 크기에 기초하여 조정될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한, 상기 공급 원료(62)의 직경은 그러한 유리 공급 원료(62)의 길이에 걸쳐 다를 수 있다. 다른 예들에 있어서, 상기 공급 원료(62)는 다수의 로드(예컨대, 다발), 파우더, 다수의 필라멘트, 다수의 디스크(예컨대, 웨이퍼 또는 로드의 패티), 다수의 입자, 다수의 비드 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 상기 공급 원료(62)는 유리 또는 유리 재료로 형성될 수 있다. 상기 공급 원료(62)의 유리 또는 유리 재료는 Pyrex®, 석영, 알루미늄 실리케이트 유리, 소다-림 유리, 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 알칼리-보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 알칼리-알루미노보로실리케이트 유리, 용융 실리카 유리, 높은 열 충격에 견디는 유리, 높은 작업 범위를 갖는 유리, 착색 유리, 도핑 유리, 투명 유리, 반투명 유리, 불투명 유리 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 상기 공급 원료(62)의 조성이 그러한 유리 공급 원료(62)의 길이에 걸쳐 변경 또는 변화될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 상기 플랫폼(86) 상으로 공급 원료(62)를 압출하는 동안 상이한 지점에서 유리의 상이한 조성이 형성되도록 상이한 조성의 유리의 상이한 조성의 다수의 상이한 로드가 상기 도가니(38) 내에 적재될 수 있다. 그와 같은 실시예는 상이한 조성의 상이한 영역들을 갖는 유리 물품(102)을 형성하는데 유리할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 공급 원료(62)의 유리는 긴 작업 범위를 가질 수 있다. 유리의 작업 범위는 유리가 너무 부드러워져 제어해야 하는 지점으로 유리가 연화되기 시작하는 지점에 대응하는 온도 범위로 규정된다. 즉, 그러한 작업 범위는, 공급 원료(62)의 점도가 압출하기에는 충분히 낮지만, 너무 용융되어 상기 노즐(54)로부터 떨어질 정도로 충분히 낮지 않은 온도 범위이다. 상기 공급 원료(62)에 대한 유리 조성의 선택은 점도 커브를 갖는 유리를 선택하거나, 점도에 영향을 미치는 부담스러운 온도 변화를 야기하지 않는 작업 범위를 선택함으로써 안내된다. 또한, 점도의 넓은 변화가 짧은 온도 범위(예컨대, 100℃ 미만, 50℃ 미만, 10℃ 미만)에서 발생하는 온도 변화에 민감하지 않은 점도 커브를 갖는 유리를 선택하기 위해 유리 조성을 선택하는 동안 주의를 기울여야 한다. 즉, 상기 공급 원료(62)에 대한 유리 조성을 선택할 때, 그러한 조성은 유동 상태로 가열하기 어려워서는 안되며, 또한 유동 상태 또는 고체 상태로 유지하는 것이 어렵지 않아야 한다. 점도 변화(즉, 작은 온도 범위에서 급격한 점도 변화)시 노드를 포함하는 유리 조성은 시스템(10)의 다양한 시작 및 정지 및 시퀀스에 유리할 수 있다. 상기 공급 원료(62)의 작업 범위는 약 100℃, 150℃, 200℃, 275℃, 300℃, 350℃ 이상이거나 약 500℃보다 클 수 있다.
상기 도가니(38)는 공급 원료(62)를 수용한다. 상술한 바와 같이, 상기 도가니(38)는 플랜지(42), 배럴(46), 노즐(54)을 포함하고, 개구(58)를 규정한다. 상기 배럴(46)은 약 10 mm, 20 mm, 30 mm, 34 mm, 40 mm, 50 mm, 100 mm, 200 mm 또는 500 mm 이상의 내경을 가질 수 있다. 상기 배럴(46)은 약 1 mm, 2 mm, 5 mm, 10 mm, 25 mm 또는 50 mm 이상의 두께를 가질 수 있다. 상기 배럴(46)의 두께는 상기 액추에이터(22)로부터의 압력 하에 그리고 상기 히터(66)로부터의 온도에서 상기 공급 원료(62)를 지지하기 위한 임의의 사용 가능한 두께일 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 상기 개구(58)는, 상기 공급 원료(62)가 가열될(예컨대, 용융되거나 아니면 작업 온도로 가열될) 때, 그로부터 압출될 수 있도록 상기 도가니(38)의 하부에 위치될 수 있다. 상기 개구(58)는 약 500 mm, 125 mm, 25 mm, 3 mm, 1.5 mm, 0.5 mm 이하이거나, 또는 약 0.1 mm 미만의 내경을 가질 수 있다. 상기 개구(58)의 직경은 유리 물품의 크기에 따라(더 큰 유리 물품(102)에 대한 더 큰 개구(58)는 제조 시간을 감소시킴) 또는 상기 개구(58)를 통해 압출된 공급 원료(62)의 원하는 비드 크기에 기초하여 변경될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
상기 배럴(46)의 내경(예컨대, 노즐(54)에 대한 입구)과 상기 개구(58) 사이의 비율은 약 1, 1.5, 10, 20 또는 50 이상일 수 있다. 상기 노즐(54)은 압출된 공급 원료(62)의 비드의 원형, 정사각형, 삼각형, 별 패턴, 또는 다른 바람직한 형상을 포함하는 다양한 형상으로서 상기 개구(58)를 규정할 수 있다. 또한, 상기 개구(58)의 크기 및/또는 형상이 상기 시스템(10)의 공정 실행 전체에 걸쳐 변경될 수 있도록 상기 노즐(54)은 동적일 수 있다. 예를 들어, 상기 개구(58)는 실질적으로 원형에서 시작될 수 있지만, 그러한 공정 실행을 통해 정사각형 또는 삼각형 부분 방식으로 변경될 수 있으며, 이후 선택적으로 원형 형상으로 다시 복귀될 수 있다. 또한, 상기 노즐(54)은 튜브 또는 다른 중공 구조로서 상기 공급 원료(62)를 압출하도록 구성된 맨드릴(mandrel)을 포함할 수 있다. 상기 노즐(54), 너클(50) 및 배럴(46)을 통해 다수의 열전쌍이 상기 도가니(38)에 부착되거나 아니면 결합되어 상기 도가니(38) 및 상이한 지점을 통과하는 상기 공급 원료(62)의 온도를 측정할 수 있다.
상기 도가니(38)는 백금, 로듐, 강철, 스테인리스 강, 및 상기 공급 원료(62)의 작업 범위보다 충분히 높은 용융 온도를 갖는 다른 금속들과 같은 전도성 금속으로 형성될 수 있다. 특정 예에 있어서, 상기 도가니(38)는 80 중량%(wt.%) 백금 및 20 중량%(wt.%) 로듐 합금으로 형성될 수 있다. 상기 도가니(38)는 상기 공급 원료(62)의 연화점보다 높은 용융점을 갖는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 도가니(38)의 금속은 금속과 유리의 반응성에 기초하여 선택될 수도 있다. 예를 들어, 상기 공급 원료(62)와 반응하지 않는 금속들이 사용될 수 있다. 상기 공급 원료(62)와 상기 도가니(38)의 재료 사이의 반응성은 상기 공급 원료(62) 및/또는 도가니(38)가 그 의도된 목적(예컨대, 성질 또는 특성 변경)에 부적합한 지점까지 상기 공급 원료(62)와 상기 도가니(38)의 재료 간 이온 또는 원소의 전달을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 도가니(38)는 상기 배럴(46)과 공급 원료(62) 간 위치한 하나 이상의 인서트(insert)를 포함할 수 있다. 상기 인서트는 상기 도가니(38)와 다른 재료로 형성될 수 있다. 상기 인서트는 상기 도가니(38) 내로 삽입된 각 개별 요소의 형태를 취할 수 있고 그리고/또 상기 도가니(38)의 내면 상에 필름 또는 코팅 증착의 형태를 취할 수 있다. 그와 같은 인서트의 사용은 상기 공급 원료(62)와 상기 도가니(38)의 재료 간 접촉을 분리함으로써 상기 도가니(38)에 사용될 수 있는 재료(예컨대, 상기 공급 원료(62)와 반응되는 금속)를 넓히는데 유리할 수 있다. 예를 들어, 상기 도가니(38)는 스테인리스 강으로 제조될 수 있고, 상기 도가니(38)의 내측에 위치한 인서트 또는 필름은 상기 공급 원료(62)에 대해 낮은 반응성을 갖는 백금 로듐 합금일 수 있다. 상기 도가니(38)를 위해 선택된 금속은 또한 내크립(creep resistance) 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 상기 도가니(38)의 온도가 증가함에 따라, 상기 도가니(38)에 대한 액추에이터(22)로부터의 힘은 상기 도가니(38)의 변형을 초래할 수 있다. 따라서, 높은 내크립성을 갖는 재료 또는 고온에서 힘을 받을 때 변형되기 어려운 재료가 상기 도가니(38)에 이용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 시스템(10)의 공정 실행의 시작에서, 상기 도가니(38)로부터 상기 공급 원료(62)로 열이 보다 효율적으로 전달될 수 있게 상기 공급 원료(62)의 외면이 상기 도가니(38)의 노즐(54)의 내면과 실질적으로 일치하도록 상기 도가니(38)에 삽입된 공급 원료(62)의 제1로드가 기계 가공될 수 있다. 상기 공급 원료(62)의 그와 같은 기계 가공은 유리 물품(102)의 제조를 시작하는데 필요한 시간의 양을 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 적층 제조 시스템(10)은 히터(66)를 포함한다. 상기 히터(66)는 유도 장치(70) 및 유도 코일(74)을 포함한다. 상기 유도 장치(70)는 상기 유도 코일(74)이 상기 도가니(38)를 유도적으로 가열할 수 있도록 상기 유도 코일(74)에 교류를 제공하도록 구성된다. 즉, 상기 히터(66)는 상기 도가니(38)의 노즐(54)과 열 소통한다. 다음에, 상기 도가니(38)의 열은 상기 공급 원료(62)를 가열하기 위해 상기 공급 원료(62)로 전달된다. 상기 유도 장치(70)에 의해 제공된 파워의 양은 공급 원료(62)가 유리 물품(102)으로 압출됨에 따라 그 공급 원료(62)의 원하는 특성에 기초하여 적층 제조 시스템(10)의 공정 실행 동안 변경될 수 있다. 상기 유도 코일(74)이 상기 도가니(38)의 너클(50)을 둘러싸는 것으로 도시되어 있지만, 그 유도 코일(74)은 상기 도가니(38)의 길이를 따라 다수의 위치에 배치될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 또한, 다수의 유도 코일(74)은 상기 공급 원료(62)의 다양한 위치를 가열하기 위해 상기 도가니(38)를 따라 사용될 수 있다. 상기 유도 코일(74)의 사용은 상기 도가니(38) 및 상기 공급 원료(62)의 온도의 거의 순간적인 제어를 제공하는데 유리할 수 있다. 상기 히터(66)의 유도 장치(70) 및 유도 코일(74)은 상기 도가니(38)를 가열하는 다른 형태로 대체될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 상기 히터(66)는 화염 가열 시스템, 적외선 가열 시스템, 저항 코일 가열 시스템(예컨대, 니크롬 랩) 및 다른 가열 형태와 함께 사용되거나 또는 그러한 것으로 대체될 수 있다.
나타낸 실시예에 있어서, 상기 노(78)는 상기 도가니(38) 아래에 위치한다. 상기 도가니(38)는 노(78)의 공동(82) 내로 확장한다. 상기 도가니(38)가 노(78) 내로 확장되거나 또는 상기 개구(58)가 상기 노(78)의 입구와 동일 평면 상에 있을 수 있음을 이해해야 할 것이다. 상기 노(78)는 이 노(78) 내에서 가열된 환경을 유지하기 위해 상부 및 하부에서 밀봉될 수 있다. 상기 노(78)의 공동(82)은 불활성 가스(예컨대, 공급 원료(62)에 대한 유리 물품(102)의 비-반응)로 채워지거나 통상적인 대기 가스로 채워질 수 있다. 상기 노(78)는 유리 물품(102)을 어닐링하기에 충분히 높지만 상기 공급 원료(62)의 작업 온도보다 낮은 온도를 유지할 수 있다. 상기 노(78)의 온도는 압출된 유리 물품(102)을 유연하게 유지하기에 충분히 높을 수 있지만, 상기 유리 물품(102)에서의 처짐을 허용할 만큼 충분히 높지는 않을 수 있다.
상기 플랫폼(86)은 상기 노(78)의 공동(82) 내에 위치된다. 상기 플랫폼(86)은 임의의 빌드 표면(build surface) 또는 기판으로 대체될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 상술한 바와 같이, 상기 플랫폼(86)은 압출된 유리 공급 원료(62)를 수용 또는 받아들이도록 상기 노(78) 내에 위치된다. 상기 유리 물품(102)이 더 큰 요소의 하위 요소가 되도록 요소(예컨대, 기계 및/또는 전기 부품)가 상기 플랫폼(86) 상에 배치되고 상기 공급 원료(62)를 받아들일 수 있음을 이해해야 할 것이다. 상기 지지 로드(90)는 상기 플랫폼(86)의 하부로부터 공동(82)을 통해 노(78) 밖으로 확장된다. 상기 지지 로드(90)는 상기 플랫폼(86)이 Z-방향으로 상승 및 하강될 수 있도록 Z-스테이지(94)와 결합된다. 또한, 상기 지지 구조(14)는 XY-스테이지(98)와 결합되어 상기 노즐(54) 및 플랫폼(86)이 서로에 대해 X-방향, Y-방향 및 Z-방향으로 이동될 수 있다. 적어도 하나의 대안의 예에 따르면, 상기 지지 구조(14)는 상기 제어기(100)가 상기 플랫폼(86)에 대해 상기 도가니(38)의 움직임을 조절할 수 있도록 Z-스테이지(94) 및 XY-스테이지(98)에 결합될 수 있다. 그와 같은 예는 대형 유리 물품(102)의 제조에 유리할 수 있다(즉, 그러한 대형 유리 물품(102)이 이동될 필요가 없도록).
또 다른 대안의 예에 있어서, 상기 플랫폼(86)은 Z-스테이지(94) 및 XY-스테이지(98)에 결합되어 상기 제어기(100)가 상기 도가니(38)에 대한 플랫폼(86)의 움직임을 조절할 수 있다. 그와 같은 예는 더 작은 유리 물품(102)의 제조에 유리할 수 있다(즉, 상대적으로 큰 지지 구조(104)가 정지 상태로 유지될 수 있기 때문에). 더욱이, 상기 시스템(10)의 전부 또는 일부는 대형 유리 물품(102)의 제조를 위해 상기 노(78) 내에 위치될 수 있다.
일부의 실시예들에 따르면, 가열 요소(114; 도 3)는 플랫폼(86)의 하부에 위치될 수 있다. 그러한 가열 요소(114)는 상기 플랫폼(86)의 전부 또는 일부에 걸쳐 확장할 수 있다. 상기 가열 요소(114)는 상기 플랫폼(86)의 전부를 가열하거나 단지 그 일부만을 가열하도록 구성될 수 있다(즉, 상기 플랫폼(86) 상에 뜨거운 구역 및 차가운 구역을 형성하기 위해). 그와 같이, 상기 플랫폼(86)은 가열된 빌드 표면을 형성할 수 있다. 그와 같은 뜨거운 구역 및 차가운 구역은 유리 물품(102) 제조시 그 구조 전체에 걸쳐 상이한 특성을 갖게 하는데 유리할 수 있다. 상기 가열 요소(114)에 의한 플랫폼(86)의 가열은 상기 공급 원료(62)가 도가니(38)로부터 압출될 때 열 충격 경험을 감소시킬 수 있다. 상기 가열 요소(114)의 사용은 노(78)를 통합하고 있지 않은 적층 제조 시스템(10)의 실시예(예컨대, 도 3)에서 또는 상기 노(78)가 낮은 온도로 유지되는 실시예에서 유리할 수 있다. 상기 시스템(10)의 상업적인 예에서, 상기 플랫폼(86)은 유리 물품(102)을 대량 생산하도록 구성된 컨베이어 벨트 또는 다른 조립 라인 요소의 일부일 수 있음을 이해해야 할 것이다. 그와 같은 예에서, 상기 도가니(38)는 상기 플랫폼(86)에 대해 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 시스템(10)의 동작에 있어서, 상기 제어기(100)는 상기 공급 원료(62)를 상기 도가니(38) 내로 이동시키도록 상기 공급 원료(62)에 힘을 인가하도록 상기 액추에이터(22)에 지시하도록 구성된다. 상기 도가니(38)가 가열됨에 따라, 열은 상기 공급 원료(62)로 전달된다. 상기 공급 원료가 상기 액추에이터(22)로부터의 압력 하에서 상기 노즐(54)의 개구(58)을 통해 유동하기 시작할 수 있도록, 상기 공급 원료(62)는 작업 범위 내의 온도로 가열된다. 그와 같이, 상기 공급 원료(62)는 상기 도가니(38)의 노즐(54)을 통해 압출된다. 상기 공급 원료(62)는 상기 너클(50) 및 노즐(54) 근방 뿐만 아니라 상기 배럴(46) 전체에 걸친 지점에서 가열될 수 있다. 상기 공급 원료(62)는 재료의 연속 비드로서 상기 노즐(54)을 빠져 나간다. 다음에, 상기 공급 원료(62)는 상기 플랫폼(86)과 접촉하고 압출될 때 "셋업" 또는 냉각을 시작한다. 즉, 상기 공급 원료(62)가 상기 플랫폼(86)과 접촉함에 따라, 상기 공급 원료(62)는 냉각되고 그 공급 원료(62)가 고형화될 때까지 점도가 증가한다.
상기 공급 원료(62)의 비드가 상기 플랫폼(86)과 접촉한 후, 상기 플랫폼(86)은 Z-스테이지(94) 및/또는 XY-스테이지(98)를 사용하여 3-차원 방식으로 이동하기 시작할 수 있다. 상술한 바와 같이, 추가로 또는 대안으로, 상기 도가니(38)는 상기 플랫폼(86)에 대해 이동될 수 있다(예컨대, 대형 유리 물품(102)을 제조하기 위해). 상기 플랫폼(86)이 노즐(54)에 대해 이동함에 따라, 상기 공급 원료(62)의 비드는 유리 물품(102)을 형성하기 위해 공간을 통해 확장되기 시작한다(즉, 그리고 진행에 따라 고형화된다). 즉, 상기 공급 원료(62)는 상기 유리 물품(102)이 상기 플랫폼(86)과 노즐(54)의 상대적 동작에 의해 생성된 형상을 유지하도록 압출됨에 따라 고형화된다. 상기 유리 물품(102)의 종점에서, 상기 제어기(100)는 상기 히터(66)를 제어하여 상기 도가니(38)의 가열을 정지시키고, 차례로 상기 공급 원료(62)를 작업 범위보다 낮은 온도로 복귀시킨다. 상기 액추에이터(22)에 의해 인가된 힘의 제거에 외에, 상기 공급 원료(62) 및 도가니(38)의 비교적 신속한 온도 감소는 상기 공급 원료(62)가 부압으로 인해 상기 노즐(54)로 다시 흡입되게 한다. 또한, 상기 액추에이터(22)는 공급 원료(62)를 끌어 당겨 그 공급 원료(62)가 상기 노즐(54)로 다시 흡입되게 할 수 있다. 그와 같은 신속한 온도 변이 및 노즐(54) 내로의 공급 원료(62)의 되돌림은 재료 유동의 시작 및 정지와, 물품의 종점에서, 유리 물품(102)으로부터 노즐(54)을 향해 확장되는 "헤어(hair)" 또는 미세한 가닥의 감소 또는 제거를 도울 수 있다. 또한, 그러한 온도 및 압력의 변화 외에, (상기 형성된 유리 물품의 종점에 대해) 진행 단부에서의 상기 노즐(54)에 의한 신속한 동작은 상기 유리 물품(102)의 종점으로부터 헤어를 제거할 수 있다. 상기 제어기(100)는 액추에이터(22) 및 플랫폼(86)을 함께 제어하여 공급 원료(62)의 단일 연속 비드, 상호 놓여진 공급 원료(62)의 다수의 비드, 또는 이들의 조합으로부터 유리 물품(102)을 생성할 수 있다. 더 뜨거운 상기 노(78) 및/또는 압출의 온도에서, 상기 공급 원료(62)의 비드들은 매끄럽고 광학적으로 투명한 다층 구조로 병합될 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 유리 물품(102)을 생성하기 위해 적층 제조 시스템(10; 도 1a)을 동작시키는 예시의 방법(130)이 도시되어 있다. 상기 방법(130)은 상기 시스템(10)인 경우 공급 원료(62)를 도가니(38) 내에 삽입하는 단계(134)로 시작한다. 상기 공급 원료(62)는 액추에이터(22)에 동시에 결합될 수 있다. 다음에, 상기 도가니(38) 내에 유리 공급 원료(62)를 가열하는 단계(138)가 수행된다. 상술한 바와 같이, 상기 히터(66)는 상기 도가니(38)를 가열하여 상기 도가니(38) 내의 유리 공급 원료(62)를 가열한다. 상기 히터(66)는 상기 공급 원료(62)가 그 작업 범위 내에 있도록 충분히 높은 온도로 상기 공급 원료(62)를 가열한다.
다음에, 상기 유리 공급 원료(62)를 노즐(54)을 통해 플랫폼(86) 상으로 압출하는 단계(142)가 수행된다. 단계(142)에서, 상기 액추에이터(22)는 그 작업 범위로 가열된 공급 원료(62)의 부분이 상기 노즐(54)을 통해 플랫폼(86) 상으로 압출되도록 상기 공급 원료(62)에 충분한 힘을 인가한다. 상기 공급 원료(62)는 비드로서 압출된다. 상기 제어기(100)는 단일, 연속, 비드 또는 다수의 보다 작은 공급 원료의 비드를 압출하도록 상기 액추에이터(22)를 제어할 수 있다.
다음에, 상기 도가니(38) 및 플랫폼(86) 중 적어도 하나를 이동시키는 단계(146)가 수행된다. 상술한 바와 같이, 상기 제어기(100)는 상기 도가니(38) 및/또는 플랫폼(86)의 서로에 대한 위치 제어를 조절하도록 구성된다. 상기 제어기(100)는 상기 공급 원료가 노즐(54)로부터 압출되어 유리 물품(102)을 형성할 때 상기 도가니(38) 및/또는 플랫폼(86)을 이동시키도록 구성된다. 상기 제어기(100)는 상기 공급 원료(62)의 비드(들)가 플랫폼 상에 배치되어 유리 물품(102)을 제조하도록 상기 도가니(38) 및/또는 플랫폼(86)의 위치를 제어한다. 상기 도가니(38) 및/또는 플랫폼(86)을 이동시키는 동안, 상기 제어기(100)는 이전에 적용된 공급 원료의 비드(62)를 통해 상기 노즐(54)을 드래그(drag)하도록 구성될 수 있다. 상기 노즐(54)은 증착되는 재료 층의 두께의 약 절반 이하의 깊이에서 상기 비드를 통해 드래그될 수 있다. 상기 플랫폼(86) 상의 공급 원료(62)의 비드를 통해 상기 노즐(54)을 드래그하는 것은 상기 공급 원료(62)의 이전에 놓인 비드를 스미어(smear)하고 서로의 상단에 놓인 공급 원료(62)의 비드들 간 보다 양호한 접착력을 생성하는 것을 돕는데 유리할 수 있다. 그러한 비드들 간 양호한 접착력은 더 엄격한 스택-업(stack-up) 허용 오차를 제공할 수 있다.
다음에, 상기 유리 물품(102)의 어닐링 단계(150)가 수행될 수 있다. 그러한 유리 물품(102)의 어닐링은 상기 노(78)에서 수행될 수 있으며, 상기 유리 물품(102)이 어닐링되는 온도 및 시간은 상기 제어기(100)에 의해 조절될 수 있다.
상기 방법(130)의 단계들은 본원에 제공된 교시를 벗어나지 않고 임의의 순서로 반복되고, 생략되고, 그리고/또 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
이제 도 5a-5c를 참조하면, 상기 시스템(10)에 의해 제조된 바와 같은 유리 물품(102)의 다양한 실시예들이 도시된다. 다양한 예들에 따르면, 상기 유리 물품(102)은 실질적으로 투명하고 그리고/또 무채색일 수 있다. 상기 유리 물품(102)은 가시광에 대해 약 60%, 70%, 80%, 90%보다 크거나 또는 약 99%보다 큰 투명성을 가질 수 있다. 상기 유리 물품(102)은 이 유리 물품(102)을 형성하기 위해 서로에 대해 인접한 하나 이상의 비드들로 구성된다. 예를 들어, 상기 유리 물품(102)은 3차원 공간을 통해 확장되는 단일의 비드(도 5a 및 5b) 또는 상호 스택된 단일 또는 다수의 비드(도 5c)를 포함할 수 있다.
단일 비드의 예에 있어서, 상기 유리 물품(102)은 베이스부(102A), 제1바디부(102B) 및 제2바디부(102C)를 규정할 수 있다. 그러한 제1 및 제2바디부(102B, 102C)는 상기 제1바디부(102B)와 제2바디부(102C) 간 자체-지지 각도(α)가 약 45°이하가 되도록 결합될 수 있다. 상기 유리 물품(102)은 수평 XY 평면에 대해 XZ 및/또는 YZ 평면에서 측정한 바와 같이 약 45°, 30°, 20°, 10° 또는 약 1° 미만의 자체-지지 각도(α)를 가질 수 있다. 상기 자체-지지 각도(α)는 약 0.1°와 약 180° 사이의 임의의 각도로 형성될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 본 개시의 목적을 위해, 그러한 자체-지지 각도(α)는 상기 유리 물품(102)이 추가적인 지지 구조 없이 확장부를 지지할 수 있는 각도이다(예컨대, 상기 유리 물품(102)의 확장부를 지지하도록 구성된 타워 또는 추가의 몰드 피스). 즉, 그러한 자체-지지 각도(α)는 제1바디부(102B)와 제2바디부(102C) 간 확장되는 지지 구조를 갖지 않는다. 종래의 적층 제조 시스템은 종종 지지 구조를 형성하기 위해 하나 이상의 일시적인 재료를 사용한다. 그러한 일시적인 재료는 자체-지지 각도(α)를 형성하도록 상기 물품의 형성 후에 에칭, 용융 및/또는 연소될 수 있다. 현재 개시된 시스템(10)은 일시적인 재료 및/또는 지지 구조의 사용 없이 그러한 유리 물품(102)에서 자체-지지 각도(α)를 형성할 수 있다. 이는 유리 공급 원료(62)가 상기 플랫폼(86) 상으로 압출됨에 따라 그 유리 공급 원료(62)가 셋업되기 때문에 그러한 자체-지지 각도(α)가 실현 가능하다고 믿어진다. 즉, 상기 공급 원료(62)는 자체-지지 각도(α)를 형성하기에 충분한 강도를 제공하도록 압출될 때 충분히 응고되는 것으로 여겨진다. 그와 같은 자체-지지 각도(α)는 종래의 적층 제조 시스템을 사용하여 형성된 물품에 비해 현저한 오버-행(over-hang)을 허용한다. 또한, 상기 유리 물품(102)은 약 135°, 90°, 45°, 10° 또는 약 1° 미만의 굴곡 또는 방향 변화를 나타낼 수 있다. 그러한 유리 물품(102)의 굴곡 또는 방향 변화는 약 0.1° 내지 약 359°일 수 있음을 이해해야 할 것이다.
대안의 예들에 있어서, 상기 유리 물품(102)은 3차원 유리 물품(102)을 형성하기 위해 스택으로 배열된 다수의 유리 비드로 형성될 수 있다. 그와 같은 예에 있어서, 각각의 비드는 인접한 비드와 융합될 수 있다. 비록 다수의 비드로 기술되었지만, 상기 유리 물품(102)은 그 자체로 접혀지거나 안내되는 단일의 연속 비드로부터 형성될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 그러한 비드들은 그 비드들의 길이에 걸쳐 또는 다수의 지점에서 서로 융합될 수 있다. 그와 같은 예들에 있어서, 상기 유리 물품(102)은 융합된 비드들의 스택을 통해 실질적으로 투명할 수 있다. 상술한 바와 같이, 그러한 압출된 공급 원료(62)의 비드들은 그러한 유리 물품(102)의 투명성을 향상시킬 수 있는 인접한 비드들 간 형성된 틈으로 유동될 수 있다(예컨대, 비드들 간 공기 공극의 제거로 인해). 또한, 상기 유리 물품(102)은 그러한 공급 원료(62)의 비드들의 배치를 통해 형성된 그러한 물품(102) 내에 하나 이상의 공극을 규정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 노즐(54)을 공급 원료(62)의 이전에 놓인 비드에 위치시키거나 드래그함으로써, 종래의 유리 적층 제조 기술들에 비해 유리 물품(102)의 스택-업 허용 오차가 최소화될 수 있다. 그러한 유리 물품(102)은 다양한 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 물품(102)은 유리 캡슐화 장치(예컨대, 전자 장치용), 유동 반응기, 또는 등각 냉각 채널을 구비한 노우즈 콘(nose cone)을 형성할 수 있다. 상기 유리 물품(102)은 실질적으로 또는 완전히 기포가 없으며 복잡한 디자인일 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 유리 물품(102)의 조성은 스택(즉, 다수의 비드 또는 스택된 단일 비드 예에서) 및/또는 개별 비드에 걸쳐 변화될 수 있다.
본원에 제공된 개시를 이용하여 다양한 이점이 얻어질 수 있다. 첫번째로, 상기 적층 제조 시스템(10)은 실질적으로 투명한 기포가 없고 복잡한 디자인의 유리 물품(102)을 제조할 수 있다. 두번째로, 그러한 유리 물품(102)은 상기 시스템(10)에 의해 제공된 자체-지지 각도(α)의 감소로 인해 종래의 적층 제조 기술들에 비해 증가된 오버-행을 가질 수 있다. 세번째로, 상기 노(78)의 사용은 그러한 유리 물품(102) 내에 열적으로 유도된 뒤틀림(curl)을 방지할 수 있고, 상기 유리 물품(102)이 열 충격을 받는 것을 방지할 수 있다. 네번째로, 튜브를 포함하는 복잡한 디자인이 상기 유리 물품(102)에 형성될 수 있다. 다섯번째로, 상기 시스템(10)의 개선된 시작/정지 제어는 상기 유리 물품(102)의 종점에서 일관성을 증가시킨다(예컨대, "헤어"의 생성 감소). 그러한 헤어의 존재의 감소는 좀더 미학적으로 만족스럽고 복잡한 물품(102)이 형성되는 것을 허용할 수 있다. 여섯번째로, 상기 시스템(10)은 공급 원료(62)의 비드를 기존 요소 위에 압출하여 그 요소의 유리 부분을 형성할 수 있다. 일곱번째로, 그러한 공급 원료(62)의 조성 및/또는 특성(예컨대, 색상, 투명성, 내열충격성 등)은 유리 물품(102)의 상이한 부분이 상이한 특성을 나타내는 공정 실행을 통해 변경될 수 있다. 여덟번째로, 공급 원료(62)가 압출되고 고형화됨에 따라, 몰드 및 유리 성분에 대한 다른 기존의 성형 기술들이 필요치 않을 수 있어 제조 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 아홉번째로, 상기 시스템(10)은 도가니(38), 노즐(54) 및/또는 액추에이터(22)의 크기를 변경함으로써 거의 모든 크기의 유리 물품(102)을 생산할 수 있도록 확장 가능하다. 열번째로, 통상적인 필라멘트 대신에 공급 원료(62)의 로드 예를 사용하면 상기 시스템(10)을 더 많은 공급 원료(62)로 재로딩해야 하는 시점 사이에 더 긴 작업 시간을 허용할 수 있다.
예
도 6에는 3차원 유리 프린터(예컨대, 시스템 10)를 이용하여 생성된 유리 구조(예컨대, 유리 물품 102)의 사진을 나타냈다. 볼 수 있는 바와 같이, 그러한 유리 구조는 실질적으로 투명하고 그 구조의 낮은 자체-지지 각도(예컨대, 약 45° 미만)로 인해 상당한 오버-행을 나타낸다. 상기 구조는 3차원 공간을 통해 유리의 단일 연속 비드로부터 형성된다. 그러한 비드는 상기 유리 구조에 일반적인 "코르크 스크류" 형태를 제공하기 위해 부드러운 상향 곡선을 나타낸다. 상기 프린터에 의해 사용된 공급 재료(예컨대, 공급 원료 62)는 Pyrex® 유리였다.
당업자 및 본 개시를 제조 또는 사용하는 자에게 본 개시의 변형이 이루어질 것이다. 예를 들어, 상기 액추에이터(22)의 플런저(34)는 상기 공급 원료(62)에 하향력을 인가하도록 구성된 롤러로 대체될 수 있다. 다른 예에 있어서, 상기 시스템(10)은 단순한 실질적으로 2차원인 형상을 갖는 유리 물품(102)을 형성하는데 사용될 수 있다. 따라서, 도면들에 나타내고 상기 기술한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 등가물의 원칙을 포함하여, 특허법의 원리에 따라 해석되는 다음의 청구범위에 의해 규정된 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.
본 개시의 목적 상, "결합된"이라는 용어(결합, 결합하는, 결합된 등 모든 형태의)는 일반적으로 2개의 요소(전기적 또는 기계적)를 서로 직접 또는 간접적으로 결합시키는 것을 의미한다. 그와 같은 결합은 사실상 고정되거나 본질적으로 움직일 수 있다. 그와 같은 결합은 2개의 요소(전기적 또는 기계적) 및 임의의 추가의 중간 부재가 서로 또는 2개의 구성 요소로 단일의 단일체로서 일체로 형성될 수 있다. 그와 같은 결합은, 달리 명시하지 않는 한, 본질적으로 영구적일 수 있거나, 또는 본질적으로 제거 가능하거나 해제 가능할 수 있다.

Claims (38)

  1. 유리 공급 원료를 수용하는 배럴(barrel) 및 노즐을 포함하는 도가니;
    상기 노즐과 열 소통하고, 상기 노즐 내에 유리 공급 원료를 가열하는 히터; 및
    상기 노즐을 통해 상기 유리 공급 원료를 압출된 공급 원료로서 압출하는 상기 배럴에 인접하여 위치된 액추에이터를 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐로부터 상기 압출된 공급 원료를 수용하는 빌드 표면을 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 빌드 표면은 상기 노즐에 인접한 가열된 표면을 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    압출된 공급 원료를 어닐링하는 상기 노즐에 인접하여 위치된 노를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  5. 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    도가니 및 빌드 표면 서로에 대한 움직임을 조절하는 제어기를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    히터는 유도 코일, 저항 코일 또는 이들의 조합을 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    도가니는 유리 공급 원료의 연화점보다 큰 용융점을 갖는 금속을 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    액추에이터는 유리 공급 원료를 압축하는 플런저를 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 플런저는 배럴의 내측 표면을 와이프(wipe)하도록 더 배열되는, 유리 물품 제조 시스템.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 공급 원료는 약 1 mm보다 큰 직경을 갖는 로드인, 유리 물품 제조 시스템.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 공급 원료의 조성은 유리 공급 원료의 길이에 걸쳐 변화되는, 유리 물품 제조 시스템.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    배럴과 유리 공급 원료 간 위치된 인서트를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  13. 노즐을 포함하고, 유리 공급 원료를 수용하는 도가니;
    상기 노즐에 인접하여 위치된 플랫폼; 및
    상기 도가니에 인접하여 위치되고, 상기 유리 공급 원료가 유리 물품 형태의 압출된 공급 원료로서 상기 플랫폼 상에 상기 노즐을 통해 압출되도록 유리 공급 원료에 압력을 인가하도록 배열된 액추에이터를 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 압출된 유리 공급 원료는 실질적으로 투명하고, 100℃ 이상의 작업 범위를 갖는, 유리 물품 제조 시스템.
  15. 청구항 13 또는 14에 있어서,
    노즐과 열 소통하는 히터를 조절하기 위한 제어기를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어기는 유리 물품을 어닐링하기 위해 상기 노즐에 인접하여 위치된 노를 조절하는, 유리 물품 제조 시스템.
  17. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    히터는 유도 코일, 저항 코일, 또는 이들의 조합을 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  18. 청구항 13 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
    플랫폼을 가열하기 위한 가열 요소를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템.
  19. 청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 도가니에 대한 플랫폼의 움직임을 조절하는, 유리 물품 제조 시스템.
  20. 청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 플랫폼에 대한 도가니의 움직임을 조절하는, 유리 물품 제조 시스템.
  21. 청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 플랫폼 및 노즐의 서로에 대한 X-방향, Y-방향 및 Z-방향의 움직임을 조절하는 유리 물품 제조 시스템.
  22. 노즐을 포함하는 도가니 내에 유리 공급 원료를 가열하는 단계;
    플랫폼 상에 비드로서 상기 노즐의 개구를 통해 상기 유리 공급 원료를 압출하는 단계; 및
    유리 물품을 형성하기 위해 상기 유리 공급 원료가 압출됨에 따라 상기 플랫폼을 이동시키는 단계를 포함하는, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    유리 물품을 어닐링하는 단계를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법.
  24. 청구항 22 또는 23에 있어서,
    유리 고급 원료는 로드인, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법.
  25. 청구항 22 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
    노즐을 비드를 통해 드래그하는 단계를 더 포함하는, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법.
  26. 청구항 22에 있어서,
    플랫폼이 가열되는, 유리 물품 제조 시스템을 동작시키는 방법.
  27. 청구항 1의 유리 물품 제조 시스템에 의해 형성된 유리 물품으로서, 상기 유리 물품은:
    베이스부;
    상기 베이스부에 결합된 제1바디부; 및
    제1베이스부에 결합된 제2바디부를 포함하며,
    제1 및 제2바디부는 XZ 또는 YZ 평면에 대해 약 45°보다 작은 자체-지지 각도로 결합되는, 유리 물품.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 자체-지지 각도는 약 40˚보다 작은, 유리 물품.
  29. 청구항 27 또는 28에 있어서,
    지지 구조가 제1바디부와 제2바디부 간 확장되지 않는, 유리 물품.
  30. 청구항 27 내지 29 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 물품은 실질적으로 투명한, 유리 물품.
  31. 청구항 27 내지 30 중 어느 한 항에 있어서,
    베이스부, 제1바디부 및 제2바디부는 일체적로 형성되는, 유리 물품.
  32. 청구항 27 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 물품의 조성은 유리 물품 전체에 걸쳐 변화되는, 유리 물품.
  33. 청구항 22의 방법에 의해 형성된 유리 물품으로서, 상기 유리 물품은:
    3차원 물체를 형성하기 위해 스택으로 배열된 다수의 유리 비드를 포함하며,
    각각의 비드는 인접한 비드에 융합되고, 상기 유리 물품은 융합된 비드를 통해 실질적으로 투명한, 유리 물품.
  34. 청구항 33에 있어서,
    유리 비드의 스택은 약 90˚보다 작은 굽힘을 형성하는, 유리 물품.
  35. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    스택은 유리 물품 내에 공극을 형성하는, 유리 물품.
  36. 청구항 33 내지 35 중 어느 한 항에 있어서,
    스택은 인접한 비드들 간 XZ 또는 YZ 평면에서 약 45˚ 이하의 자체-지지 각도를 형성하는, 유리 물품.
  37. 청구항 33 내지 36 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 물품의 조성은 스택에 걸쳐 변화되는, 유리 물품.
  38. 청구항 33 내지 37 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 물품의 조성은 적어도 하나의 비드에 걸쳐 변화되는, 유리 물품.
KR1020197018553A 2016-11-28 2017-11-27 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법 KR20190089943A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662426895P 2016-11-28 2016-11-28
US62/426,895 2016-11-28
PCT/US2017/063287 WO2018098435A1 (en) 2016-11-28 2017-11-27 Additive manufacturing systems and method for making glass articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190089943A true KR20190089943A (ko) 2019-07-31

Family

ID=60629841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197018553A KR20190089943A (ko) 2016-11-28 2017-11-27 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210101818A1 (ko)
EP (1) EP3544932A1 (ko)
JP (1) JP2019535636A (ko)
KR (1) KR20190089943A (ko)
CN (1) CN110023254A (ko)
TW (1) TW201819317A (ko)
WO (1) WO2018098435A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113518702A (zh) * 2018-12-20 2021-10-19 捷普有限公司 操作增材制造喷嘴的设备、系统和方法
US20220144682A1 (en) * 2019-02-13 2022-05-12 Corning Incorporated Additive manufacturing system, method, and article
CN113233748A (zh) * 2021-06-25 2021-08-10 成都光明光电有限责任公司 掺钕磷酸盐激光玻璃的退火方法及玻璃退火炉
CN115893804A (zh) * 2022-09-06 2023-04-04 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 一种多组分玻璃材料高通量制备装置及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2106527A (en) * 1936-06-27 1938-01-25 Corning Glass Works Refractory for contacting molten glass
DE3635847A1 (de) * 1986-10-22 1988-04-28 Philips Patentverwaltung Verfahren und vorrichtung zur herstellung von glaskoerpern mittels strangpressen
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
JPH10158020A (ja) * 1996-11-25 1998-06-16 Fuji Photo Optical Co Ltd ガラス射出成形用ノズル
US6780368B2 (en) * 2001-04-10 2004-08-24 Nanotek Instruments, Inc. Layer manufacturing of a multi-material or multi-color 3-D object using electrostatic imaging and lamination
JP4889337B2 (ja) * 2006-03-28 2012-03-07 コバレントマテリアル株式会社 ガラス丸棒の螺旋状加工装置
TW201227761A (en) * 2010-12-28 2012-07-01 Du Pont Improved thick film resistive heater compositions comprising ag & ruo2, and methods of making same
US8460755B2 (en) * 2011-04-07 2013-06-11 Stratasys, Inc. Extrusion-based additive manufacturing process with part annealing
US10005126B2 (en) * 2014-03-19 2018-06-26 Autodesk, Inc. Systems and methods for improved 3D printing
US20150307385A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for additive manufacturing of glass
CN104103385B (zh) * 2014-07-21 2017-02-15 国家电网公司 悬垂复合绝缘子串及利用3d打印复合绝缘子串的方法
RU2693152C2 (ru) * 2015-01-06 2019-07-01 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Способ и печатающая головка для трехмерной печати стекла
DE102015111504A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3D-Druckvorrichtung
CN105271762A (zh) * 2015-11-16 2016-01-27 秦皇岛爱迪特高技术陶瓷有限公司 用于制备二硅酸锂微晶玻璃的组合物及其制备方法
CN106045283B (zh) * 2016-07-31 2018-12-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种玻璃熔融挤出3d打印装置
DE102016222566A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh 3D-Druckkopf mit zusätzlichen Temperierungsmitteln
US20220144682A1 (en) * 2019-02-13 2022-05-12 Corning Incorporated Additive manufacturing system, method, and article

Also Published As

Publication number Publication date
EP3544932A1 (en) 2019-10-02
CN110023254A (zh) 2019-07-16
WO2018098435A1 (en) 2018-05-31
US20210101818A1 (en) 2021-04-08
JP2019535636A (ja) 2019-12-12
TW201819317A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190089943A (ko) 유리 물품을 제조하기 위한 적층 제조 시스템 및 방법
CN105753299B (zh) 用于3d打印的打印机头
US20220144682A1 (en) Additive manufacturing system, method, and article
EP3002112A1 (en) Selective zone temperature control build plate
JP4574420B2 (ja) 既定の内部形状を有する校正された円形又は異形のガラス管を連続的に製造する方法
EP3002113A1 (en) Apparatus and method for producing objects utilizing three-dimensional printing
CN103752825B (zh) 利用金属熔融沉积成形薄壁结构件的装置及方法
CN103395973B (zh) 一种基于3d打印技术的玻璃高温熔化熔体成型喷头
CN104428262A (zh) 用来制造玻璃制品的方法和系统
US20200399159A1 (en) Method and system for making 3d glass, glass-ceramic and ceramic objects
KR20140084152A (ko) 얇은 유리 시트를 충분하게 절곡하는 장치 및 방법
CN206425548U (zh) 激光引导多金属熔融沉积增材制造设备
CN105829073A (zh) 用于借助于生成式制造加速生产物体的方法
CN105683104A (zh) 对玻璃进行再成形的方法
WO2018002001A1 (en) A method and apparatus for 3d printing of quartz glass
TWI591027B (zh) 熱機械再成型方法及系統以及機械再成型工具
EP2351714B1 (en) Method for manufacturing optical fiber preform
CN105541108B (zh) 基于3d打印技术的硫系玻璃元件制备方法
US20230241838A1 (en) Three-dimensional printing system
EP3812132B1 (en) Apparatus and method for thermal compensation during additive manufacturing
CN1294095C (zh) 用于熔融液态的玻璃料坯的无接触式成型方法和装置
CN104762585B (zh) 一种利用金属丝导引熔融金属涂覆的成形装置及方法
CN108908932A (zh) 一种基于多区间连续控温的3d打印机辅热装置
US20200180217A1 (en) Enhanced layer adhesion in additive manufacturing by use of multiple heating steps
JP2010120816A (ja) 溶融ガラス滴の製造方法及び製造装置、ガラスゴブの製造方法及び製造装置、並びに、ガラス成形体の製造方法及び製造装置