NL2029995B1 - Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond - Google Patents
Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond Download PDFInfo
- Publication number
- NL2029995B1 NL2029995B1 NL2029995A NL2029995A NL2029995B1 NL 2029995 B1 NL2029995 B1 NL 2029995B1 NL 2029995 A NL2029995 A NL 2029995A NL 2029995 A NL2029995 A NL 2029995A NL 2029995 B1 NL2029995 B1 NL 2029995B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- glass
- preform
- photosensitive binder
- glass preform
- bond
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
-
- 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
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
- B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
- C03C27/042—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C03C27/044—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts of glass, glass-ceramic or ceramic material only
-
- 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
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas-preform om een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem voor het uitvoeren van de werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas-preform om een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffen.The invention relates to a method for manufacturing at least one connecting glass preform to provide a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection. The invention also relates to a system for carrying out the method for manufacturing at least one connecting glass preform to provide a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection.
Description
Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas-preform om een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffenShort name: Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond, or glass-ceramic bond
Beschrijving:Description:
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas-preform om een glasmetaalverbinding, glas- glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for manufacturing at least one connecting glass preform to provide a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection. The invention also relates to a system for carrying out this method.
Een verbindingsglas-preform wordt veelal gebruikt om twee delen, vaak vervaardigd van verschillende materialen, aan elkaar te verbinden voor bijvoorbeeld het verschaffen van een glasmetaalverbinding of glaskeramiekverbinding. Echter, een glas-glasverbinding is eveneens mogelijk middels een verbindingsglas-preform. De functie van de verbindingsglas-preform is een mechanische verbinding tussen de twee delen tot stand te brengen. Daarnaast kan de verbindingsglas-preform andere functies vervullen zoals elektrische isolatie tussen de twee delen, en/of een afdichting verschaffen tussen delen vervaardigd van verschillende materialen. De verbinding tussen de twee delen en de verbindingsglas-preform wordt tot stand gebracht in een hogetemperatuur-proces. Daarin worden de te verbinden delen met het verbindingsglas op hoge temperatuur gebracht, waardoor het glas van de verbindingsglas-preform smelt tegen de te verbinden delen, het geheel koelt af en er is een fysische en/of chemische verbinding verschaft tussen de twee delen met behulp van de verbindingsglas-preform.A connecting glass preform is often used to connect two parts, often made of different materials, to each other, for example to provide a glass-metal connection or glass-ceramic connection. However, a glass-glass connection is also possible by means of a connecting glass preform. The function of the connecting glass preform is to create a mechanical connection between the two parts. In addition, the connecting glass preform can fulfill other functions such as electrical insulation between the two parts, and/or provide a seal between parts made of different materials. The connection between the two parts and the connecting glass preform is achieved in a high-temperature process. In it, the parts to be joined with the connecting glass are brought to a high temperature, whereby the glass of the connecting glass preform melts against the parts to be joined, the whole cools down and a physical and/or chemical connection is provided between the two parts using of the connecting glass preform.
De meest bekende productiemethoden voor het produceren van verbindingsglas-preforms zijn persen en profieltrekken. Bij persen wordt de glassmelt gevormd tot een persbaar granulaat dat wordt geperst tot een groene vorm (green body) van de verbindingsglas-preform. Deze groene vorm dient aan een ontbindingsproces voor het verwijderen van het bindmiddel en een sinterproces te worden onderworpen om een verbindingsglas-preform te verschaffen. Een nadeel van persen is dat het proces voor het verschaffen van de verbindingsglas-preform relatief lang duurt. Bij profieltrekken wordt de verbindingsglas-preform gevormd middels een profieltrekapparaat uit een basis-preform, waarbij de verbindingsglas-preform uit een mal wordt getrokken in de lengterichting, en na het trekken wordt het getrokken product op de juiste lengte gemaakt. Het nadeel van profieltrekken is de inflexibiliteit op het gebied van geometrie, dat wil zeggen er zijn slechts een beperkt aantal vormen mogelijk, en het aantal daarvoor geschikte glastypen is relatief beperkt.The most well-known production methods for producing connecting glass preforms are pressing and profile drawing. During pressing, the glass melt is formed into a pressable granulate that is pressed into a green shape (green body) of the connecting glass preform. This green mold must be subjected to a debinding process to remove the binder and a sintering process to provide a bond glass preform. A disadvantage of pressing is that the process for providing the connecting glass preform takes a relatively long time. With profile drawing, the connecting glass preform is formed by means of a profile drawing device from a basic preform, whereby the connecting glass preform is pulled from a mold in the longitudinal direction, and after drawing the drawn product is made to the correct length. The disadvantage of profiling is the inflexibility in terms of geometry, i.e. only a limited number of shapes are possible, and the number of suitable glass types is relatively limited.
Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te creëren waarmee middels een alternatieve techniek een verbindingsglas-preform te vervaardigen is voor het verschaffen van een glasmetaalverbinding, glas- glasverbinding of glaskeramiekverbinding. In een ander aspect is het een doel om een werkwijze te verschaffen waarmee met een grote ontwerpvrijheid op een relatief snelle en/of kostengunstige wijze een verbindingsglas-preform te vervaardigen is voor het verschaffen met behulp van de verbindingsglas-preform van een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding.It is therefore an object of the present invention to create a method with which a connecting glass preform can be manufactured by means of an alternative technique for providing a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection. In another aspect, it is an object to provide a method with which a connecting glass preform can be manufactured in a relatively fast and/or cost-effective manner with great freedom of design, for providing a glass-metal compound, glass- glass connection or glass-ceramic connection.
Ten minste een van de bovenstaande doelen wordt bereikt middels een werkwijze zoals gedefinieerd in conclusie 1.At least one of the above objects is achieved by a method as defined in claim 1.
De werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas- preform om een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffen, is voorzien van de volgende stappen:The process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond includes the following steps:
A- het mengen van glaspoeder met een fotogevoelige binder voor het verschaffen van een matrix slurry;A- mixing glass powder with a photosensitive binder to provide a matrix slurry;
B- het middels 3D printen ten minste gedeeltelijk uitharden van de matrix slurry voor het verschaffen van geprinte delen van een verbindingsglas-preform;B- at least partially curing the matrix slurry by 3D printing to provide printed parts of a bonding glass preform;
C- het wassen in een oplosmiddel om niet geprinte matrix slurry te verwijderen voor het verschaffen van de verbindingsglas-preform;C- washing in a solvent to remove unprinted matrix slurry to provide the seal glass preform;
D- het verwarmen van de verbindingsglas-preform tot een temperatuur waarmee de glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding met behulp van de verbindingsglas-preform te verschaffen is.D- heating the connecting glass preform to a temperature at which the glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection can be produced with the aid of the connecting glass preform.
Middels 3D printen zijn verbindingsglas-preforms in een relatief grote diversiteit aan geometrieën te maken, in het bijzonder ten opzichte van de conventionele hierboven genoemde technologieën persen en profieltrekken. Verder is het met 3D printen mogelijk om een op maat gemaakte alsmede bijzonder vormgegeven verbindingsglas-preform te verschaffen op een relatief kostengunstige wijze, hetgeen nagenoeg onmogelijk is met profieltrekken en in verband met een vereiste mal enkel tegen relatief hoge kosten middels persen mogelijk is. Het 3D printen van glas biedt een grote ontwerpvrijheid, maar wordt normaliter niet toegepast bij glas vanwege de inherent aanwezige luchtinsluitsels in het 3D geprinte glas.Connecting glass preforms can be made in a relatively wide variety of geometries by means of 3D printing, in particular compared to the conventional pressing and profiling technologies mentioned above. Furthermore, with 3D printing it is possible to provide a custom-made and specially designed connecting glass preform in a relatively cost-effective manner, which is virtually impossible with profile drawing and, in connection with a required mold, is only possible by means of pressing at relatively high costs. The 3D printing of glass offers great design freedom, but is normally not applied to glass due to the inherent air inclusions in the 3D printed glass.
Dergelijke luchtinsluitsels zorgen er namelijk voor dat het 3D geprinte glas optisch niet transparant is en/of mechanisch minder sterk, welke eigenschappen door een vakman bij het vervaardigen van een object vervaardigd van glas als ongewenst worden beschouwd.Such air inclusions ensure that the 3D printed glass is not optically transparent and/or mechanically less strong, which properties are considered undesirable by a skilled person when manufacturing an object made of glass.
Deze eigenschappen zijn echter geen vereisten voor verbindingsglas-preforms.However, these properties are not requirements for connecting glass preforms.
Sterker de uitvinders hebben ontdekt dat bij een 3D geprinte verbindingsglas-preform dergelijke luchtinsluitsels fungeren als scheurgroeistoppers, hetgeen juist een gewenste en voordelige eigenschap is in een verbindingsglas-preform.In fact, the inventors have discovered that in a 3D printed connecting glass preform such air inclusions act as crack growth stoppers, which is precisely a desirable and advantageous property in a connecting glass preform.
Tevens kan de middels 3D printen verschafte verbindingsglas-preform relatief snel worden vervaardigd, enerzijds omdat geen mal (zoals bij persen) of iets dergelijks is benodigd anderzijds omdat na stap C geen verdere handelingen voor het verschaffen van de verbindingsglas-preform hoeven te worden uitgevoerd.The connecting glass preform provided by means of 3D printing can also be manufactured relatively quickly, on the one hand because no mold (as with pressing) or the like is required, and on the other hand because after step C no further actions for providing the connecting glass preform need to be performed.
Anders gezegd, de verbindingsglas-preform kan direct worden ingezet voor het verschaffen van een glasmetaalverbinding, glas-In other words, the connecting glass preform can be used directly to provide a glass-metal connection, glass-
glasverbinding of glaskeramiekverbinding.glass connection or glass-ceramic connection.
Dergelijke verbindingen worden verschaft middels een temperatuurbehandeling zoals hierboven beschreven.Such compounds are provided by a temperature treatment as described above.
Daarbij is de te gebruiken temperatuur afhankelijk van het type glas in de verbindingsglas-preform, waarbij de minimale temperatuur voor het verschaffen van dergelijke verbindingen middels een (laag-smeltende) verbindingsglas-preform ongeveer 300 graden Celsius is.The temperature to be used herein depends on the type of glass in the connecting glass preform, the minimum temperature for providing such connections by means of a (low-melting) connecting glass preform being approximately 300 degrees Celsius.
Daarbij kan bij deze temperatuurbehandeling van de hierboven genoemde stap D simultaan de hoeveelheid fotogevoelige binder in het glas van de verbindingsglas- preform worden verminderd en/of kan het glas van de verbindingsglas-preform gesinterd.In addition, in this temperature treatment of the above-mentioned step D, the amount of photosensitive binder in the glass of the connecting glass preform can be simultaneously reduced and/or the glass of the connecting glass preform can be sintered.
Na het uitvoeren van de hierboven genoemde stappen kan een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding middels een metAfter carrying out the steps mentioned above, a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection can be made by means of a
3D printen verschafte glas-preform worden verschaft met corresponderende, dezelfde of zelfs verbeterde eigenschappen ten opzichte van de met conventionele technieken verschafte verbindingen met een glas-preform.Glass preform provided by 3D printing are provided with corresponding, the same or even improved properties compared to the connections with a glass preform provided by conventional techniques.
In het 3D printproces werden uitstekende resultaten behaald inzake de eigenschappen van de glas-preform indien de fotogevoelige binder in de slurry matrix een acrylaat (monomeer) is, in het bijzonder polyethyleen glycol diacrylaat is.In the 3D printing process, excellent results were achieved with regard to the properties of the glass preform if the photosensitive binder in the slurry matrix is an acrylate (monomer), in particular polyethylene glycol diacrylate.
De fotogevoelige binder kan tevens een epoxy zijn of een mengsel van een acrylaat (monomeer) en een epoxy zijn.The photosensitive binder can also be an epoxy or a mixture of an acrylate (monomer) and an epoxy.
In een ander aspect,In another aspect,
is een gemiddelde deeltjesgrootte van het in stap A te gebruiken glaspoeder kleiner dan 50 micrometer, bij voorkeur kleiner dan 20 micrometer is, waarbij de gemiddelde deeltjesgrootte een volumegemiddelde is, bijvoorbeeld bepaald met behulp van laserdiffractie.is an average particle size of the glass powder to be used in step A is less than 50 micrometers, preferably less than 20 micrometers, the average particle size being a volume average, for example determined by means of laser diffraction.
In een ander aspect, wordt in een tussenstap tussen hierboven genoemde stapIn another aspect, it is placed in an intermediate step between the above mentioned step
C en D, de verbindingsglas-preform met behulp van ten minste een oven behandeld voor het ontbinden van de fotogevoelige binder en/of sinteren, waarbij na deze tussenstap de verbindingsglas-preform 2-20% van de fotogevoelige binder omvat ten opzichte van de fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform die is verkregen in stap C, bij voorkeur 5-15% Middels deze tussenstap kan de potentiële invloed van het bindermateriaal op het insmeltproces voor het verschaffen van de glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding worden geminimaliseerd of zelfs worden uitgesloten.C and D, the joint glass preform treated with at least one oven for decomposition of the photosensitive binder and/or sintering, where after this intermediate step the joint glass preform comprises 2-20% of the photosensitive binder relative to the photosensitive binder binder in the bonding glass preform obtained in step C, preferably 5-15%. By means of this intermediate step, the potential influence of the binder material on the melting process for providing the glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond can be minimized or even excluded .
In een verder aspect, wordt hierboven genoemde stap D direct na hierboven genoemde stap C uitgevoerd. In dit aspect worden derhalve geen tussenstappen uitgevoerd, waardoor het proces relatief eenvoudig, relatief snel en relatief kostengunstig uit te voeren is.In a further aspect, step D above is performed immediately after step C above. In this aspect, therefore, no intermediate steps are performed, as a result of which the process can be carried out relatively simply, relatively quickly and relatively cost-effectively.
In een nog verder aspect, omvat voor aanvang van de hierboven genoemde stap D de verbindingsglas-preform 2-20% van de fotogevoelige binder ten opzichte van de fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform verkregen in stap C, bij voorkeur 5-15%. Dit alternatief maakt eventuele tussenstappen mogelijk, indien gewenst, maar vereist een minimale hoeveelheid fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform voor het verschaffen van de glasmetaalverbinding, glas- glasverbinding of glaskeramiekverbinding daarmee. Op deze wijze kan het proces eenvoudig, snel en kostengunstig worden uitgevoerd voor het verschaffen van een betrouwbare glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding met behulp van de verbindingsglas-preform, zonder het vereisen van massa-productie en met relatief grote vrijheden qua ontwerp en vormgeving van de verbindingsglas- preform door het toepassen van 3D printen.In a still further aspect, before starting the above-mentioned step D, the bonding glass preform comprises 2-20% of the photosensitive binder relative to the photosensitive binder in the bonding glass preform obtained in step C, preferably 5-15%. This alternative allows for any intermediate steps, if desired, but requires a minimal amount of photosensitive binder in the bond-glass preform to provide the glass-metal bond, glass-glass bond, or glass-ceramic bond therewith. In this way, the process can be carried out simply, quickly and cost-effectively for providing a reliable glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection using the connecting glass preform, without requiring mass production and with relatively great freedom in terms of design and design. of the connecting glass preform by applying 3D printing.
Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor het uitvoeren van een werkwijze zoals beschreven in dit document en zoals geclaimd in conclusies 12 en 13. De systeem conclusies worden hier niet herhaald en voor de voordelen wordt, om onnodig herhalen te voorkomen, verwezen naar de in dit document genoemde voordelen van de werkwijze, die eveneens gelden voor het systeem.Finally, the invention relates to a system for performing a method as described in this document and as claimed in claims 12 and 13. The system claims are not repeated here and for the advantages, in order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the advantages of the method mentioned in this document, which also apply to the system.
De in dit document beschreven aspecten zullen hierna aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden in combinatie met de figuren worden uitgelegd. De uitvinding is echter niet tot het hierna beschreven uitvoeringsvoorbeelden beperkt. Veel meer is een aantal varianten en modificaties mogelijk, die eveneens van de gedachte van de 5 uitvinding gebruikmaken en derhalve binnen het beschermingsgebied vallen. In het bijzonder wordt de mogelijkheid genoemd om de eigenschappen/aspecten die enkel zijn genoemd in de beschrijving en/of zijn getoond in de figuren te combineren met de eigenschappen van de conclusies of eigenschappen getoond in andere figuren voor zover compatibel.The aspects described in this document will be explained below on the basis of exemplary embodiments in combination with the figures. However, the invention is not limited to the exemplary embodiments described below. Much more, a number of variants and modifications are possible, which also make use of the idea of the invention and therefore fall within the scope of protection. In particular, the possibility is mentioned to combine the features/aspects only mentioned in the description and/or shown in the figures with the features of the claims or features shown in other figures as far as compatible.
Daarbij wordt verwezen naar de volgende figuren, waarin:Reference is made to the following figures, in which:
Fig. 1a een schematisch aanzicht van het 3D printen middels een stereolithografie-inrichting van een verbindingsglas-preform;fig. 1a shows a schematic view of the 3D printing by means of a stereolithography device of a connecting glass preform;
Fig. 1b een schematisch aanzicht van het 3D printen middels een digitale-licht- projectie-printer van een verbindingsglas-preform;fig. 1b shows a schematic view of the 3D printing by means of a digital light projection printer of a connecting glass preform;
Fig. 1c een schematisch aanzicht van het 3D printen middels een LCD (Liquidfig. 1c shows a schematic view of 3D printing using an LCD (Liquid
Crystal Display) printer van een verbindingsglas-preform.Crystal Display) printer of a connecting glass preform.
In de figuren worden dezelfde onderdelen voorzien van dezelfde verwijzingstekens.In the figures, the same parts are provided with the same reference characters.
De werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een verbindingsglas- preform om een glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding te verschaffen, is voorzien van de volgende stappen:The process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond includes the following steps:
A- het mengen van glaspoeder met een fotogevoelige binder voor het verschaffen van een matrix slurry;A- mixing glass powder with a photosensitive binder to provide a matrix slurry;
B- het middels 3D printen ten minste gedeeltelijk uitharden van de matrix slurry voor het verschaffen van geprinte delen van een verbindingsglas-preform;B- at least partially curing the matrix slurry by 3D printing to provide printed parts of a bonding glass preform;
C- het wassen in een oplosmiddel om niet geprinte matrix slurry te verwijderen voor het verschaffen van de verbindingsglas-preform;C- washing in a solvent to remove unprinted matrix slurry to provide the seal glass preform;
D- het verwarmen van de verbindingsglas-preform tot een temperatuur waarmee de glasmetaalverbinding, glas-glasverbinding of glaskeramiekverbinding met behulp van de verbindingsglas-preform te verschaffen is.D- heating the connecting glass preform to a temperature at which the glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection can be produced with the aid of the connecting glass preform.
Voor stap A zijn ook op zich bekende stappen uit te voeren voor het verkrijgen van glaspoeder dat is benodigd in stap A. Deze bekende stappen omvatten samengevat:For step A, steps known per se can also be carried out to obtain the glass powder required in step A. These known steps include in summary:
het verschaffen van een glassmelt op vormgevingstemperatuur; ll het schrikken van de glassmelt op vormgevingstemperatuur met behulp van een fluïdum, bijvoorbeeld water, waarbij het fluïdum een lagere temperatuur omvat dan de vormgevingstemperatuur voor het verschaffen van glasruis;providing a glass melt at molding temperature; 11 quenching the glass melt to shaping temperature using a fluid, for example water, the fluid being at a lower temperature than the shaping temperature to provide glass noise;
Il het malen van de glasruis tot glaspoeder.Il grinding the glass noise into glass powder.
Het is gebleken dat voor het 3D printproces van de verbindingsglas-preform uitstekende resultaten worden bereikt indien de gemiddelde deeltjesgrootte van het in stap A te gebruiken glaspoeder kleiner is dan 50 micrometer, bij voorkeur kleiner dan 20 micrometer is, waarbij de gemiddelde deeltjesgrootte een volumegemiddelde is, bijvoorbeeld bepaald met behulp van laserdiffractie.It has been found that excellent results are achieved for the 3D printing process of the connecting glass preform if the average particle size of the glass powder to be used in step A is less than 50 micrometres, preferably less than 20 micrometres, the average particle size being an average volume , for example, determined using laser diffraction.
In een tussenstap tussen hierboven genoemde stap C en D, kan de verbindingsglas-preform met behulp van ten minste een oven wordt behandeld voor het ontbinden (verwijderen) van de fotogevoelige binder en/of sinteren, waarbij na deze tussenstap de verbindingsglas-preform 2-20% van de fotogevoelige binder omvat ten opzichte van de fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform in stapIn an intermediate step between steps C and D mentioned above, the bonded glass preform can be treated with the aid of at least one oven for decomposition (removal) of the photosensitive binder and/or sintering, whereby after this intermediate step the bonded glass preform 2- comprises 20% of the photosensitive binder compared to the photosensitive binder in the bonding glass preform in step
C, bij voorkeur 5-15%. Ruimer geformuleerd, voor aanvang van stap D omvat de verbindingsglas-preform 2-20% van de fotogevoelige binder ten opzichte van de fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform verkregen in stap C, bij voorkeur 5-15%. Met andere woorden, de hoeveelheid fotogevoelige binder in de verbindingsglas-preform die is verkregen in stap C wordt op 100% geïndexeerd, en bij aanvang van stap D is de hoeveelheid fotogevoelige binder in de verbindingsglas- preform verlaagd van 100% (stap C) naar 2-20%, bij voorkeur 5-15%. In een andere benadering, kan er tevens voor worden gekozen om stap D direct na stap C uit te voeren, zoals reeds eerder beschreven.C, preferably 5-15%. More broadly stated, before the start of step D, the bonding glass preform comprises 2-20% of the photosensitive binder relative to the photosensitive binder in the bonding glass preform obtained in step C, preferably 5-15%. In other words, the amount of photosensitive binder in the bonding glass preform obtained in step C is indexed to 100%, and at the start of step D, the amount of photosensitive binder in the bonding glass preform is reduced from 100% (step C) to 2-20%, preferably 5-15%. In another approach, it is also possible to choose to perform step D immediately after step C, as described earlier.
De hierboven beschreven werkwijze kan middels een systeem (niet getoond) worden uitgevoerd. Een dergelijk systeem is voorzien van: - een inrichting voor het maken van de matrix slurry in stap A, - een 3D printinrichting, zoals een stereolithografie-inrichting of een digitale-licht- projectie-printer (DLP) of een LCD (Liquid Crystal Display) printer, - een wasinrichting voor het uitvoeren van stap C, alsmede - een verwarmingseenheid voor het verschaffen van een glasmetaalverbinding, glas- glasverbinding of glaskeramiekverbinding met behulp van de verbindingsglas-preform.The method described above can be carried out by means of a system (not shown). Such a system is provided with: - a device for making the matrix slurry in step A, - a 3D printing device, such as a stereolithography device or a digital light projection printer (DLP) or an LCD (Liquid Crystal Display ) printer, - a washing device for carrying out step C, as well as - a heating unit for providing a glass-metal connection, glass-glass connection or glass-ceramic connection using the connection-glass preform.
Optioneel kan het systeem, naast de verwarmingseenheid verder zijn voorzien van een separate oven voor het uitvoeren van een tussenstap tussen de hierboven genoemde stap C en D. Eventueel kan de verwarmingseenheid worden gevormd door de oven.Optionally, in addition to the heating unit, the system can further be provided with a separate oven for performing an intermediate step between the above-mentioned steps C and D. Optionally, the heating unit can be formed by the oven.
In de figuren 1a-c zijn een aantal 3D printers getoond voor het uitvoeren van de hierboven genoemde stap B van de werkwijze. Fig. 14 toont een schematisch weergegeven stereolithografie-inrichting 1 (SLA) met behulp waarvan middels een laserstraal 3 de matrix slurry 5 van glaspoeder en fotogevoelige binder wordt uitgehard voor het verschaffen van geprinte delen van de verbindingsglas-preform 7. Met behulp van een bouwplatform 9 wordt de verbindingsglas-preform 7 laag voor laag gevormd, bijvoorbeeld in het getoonde schematische aanzicht door de geprinte delen van de verbindingsglas-preform 7 laag voor laag naar omhoog te verplaatsen. De stereolithografie-inrichting 1 kan zodanig zijn geconfigureerd dat daarmee een lage kracht stereolithografie (Low Force Stereolithography, kortweg LFS) proces uit te voeren is (niet getoond). LFS is een vorm van SLA waarbij de laser altijd een loodrechte hoek heeft met het printplatform met behulp waarvan op voordelige wijze spanningen in geprinte delen van de verbindingsglas-preform 7 kunnen worden verminderd.Figures 1a-c show a number of 3D printers for performing the above-mentioned step B of the method. fig. 14 shows a schematically represented stereolithography device 1 (SLA) with the aid of which the matrix slurry 5 of glass powder and photosensitive binder is cured by means of a laser beam 3 to provide printed parts of the bonding glass preform 7. With the aid of a building platform 9, the connecting glass preform 7 formed layer by layer, for example in the schematic view shown by moving the printed parts of the connecting glass preform 7 upwards layer by layer. The stereolithography device 1 can be configured in such a way that it can be used to carry out a low force stereolithography (Low Force Stereolithography, LFS for short) process (not shown). LFS is a form of SLA in which the laser is always perpendicular to the printing platform, which can be used to advantageously reduce stresses in printed parts of the connecting glass preform 7.
Fig. 1b toont een schematisch weergegeven digitale-licht-projectie-printer (DLP) met behulp waarvan middels een lichtprojector 101 geprojecteerd licht 103 de matrix slurry 105 van glaspoeder en fotogevoelige binder wordt uitgehard voor het verschaffen van geprinte delen van de verbindingsglas-preform 107.fig. 1b shows a schematic digital light projection printer (DLP) by which light 103 projected from a light projector 101 cures the matrix slurry 105 of glass powder and photosensitive binder to provide printed portions of the bond glass preform 107.
Fig. 1c toont een schematisch weergegeven LCD (Liquid Crystal Display) printer, waarbij middels (UV en/of IR) LED's in een lichtbron 201 alsmede een LCD scherm 202 de matrix slurry 205 van glaspoeder en fotogevoelige binder met behulp van door het LCD scherm 202 doorgelaten licht 203 wordt uitgehard voor het verschaffen van geprinte delen van de verbindingsglas-preform 207.fig. 1c shows a diagrammatic LCD (Liquid Crystal Display) printer, in which the matrix slurry 205 of glass powder and photosensitive binder is passed through the LCD screen 202 by means of (UV and/or IR) LEDs in a light source 201 and an LCD screen 202. light 203 is cured to provide printed parts of the bond glass preform 207.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2029995A NL2029995B1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2029995A NL2029995B1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2029995B1 true NL2029995B1 (en) | 2023-06-20 |
Family
ID=79830938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2029995A NL2029995B1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2029995B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7007709B2 (en) * | 2001-09-28 | 2006-03-07 | Corning Incorporated | Microfluidic device and manufacture thereof |
-
2021
- 2021-12-02 NL NL2029995A patent/NL2029995B1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7007709B2 (en) * | 2001-09-28 | 2006-03-07 | Corning Incorporated | Microfluidic device and manufacture thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KOTZ F ET AL: "Next-generation 3D printing of glass: the emergence of enabling materials", PROCEEDINGS OF SPIE; [PROCEEDINGS OF SPIE; ISSN 0277-786X; VOL. 8615], SPIE, 1000 20TH ST. BELLINGHAM WA 98225-6705 USA, vol. 10804, 8 October 2018 (2018-10-08), pages 108040I - 108040I, XP060112543, ISBN: 978-1-5106-2099-5, DOI: 10.1117/12.2323095 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109622954B (en) | Laminated molding device and method for manufacturing laminated molded article | |
| US20180237325A1 (en) | Additive manufacturing processes and manufactured article | |
| KR930016357A (en) | Method for manufacturing preforms, such as glass fiber mats, and apparatus | |
| KR102361856B1 (en) | Method of manufacturing hermetic package and hermetic package | |
| EP2637846B1 (en) | Method of producing composite optical element | |
| JPWO2013080596A1 (en) | Method for manufacturing light emitting device | |
| US20190061226A1 (en) | Process for producing shaped film | |
| NL2029995B1 (en) | Process for manufacturing at least one bonding glass preform to provide a glass-metal bond, glass-glass bond or glass-ceramic bond | |
| US5560760A (en) | Method for optical and mechanically coupling optical fibers | |
| JP2018023982A (en) | Molded article model manufacturing method for manufacturing cast product, and cast product manufacturing method using the molded article model | |
| CN101878180B (en) | Method of forming structured sintered articles | |
| US9399593B2 (en) | Thermal barriers to guide glass cutting and prevent crackout | |
| JP2017119591A (en) | Production method of solid molding | |
| CN114426392B (en) | Microscale glass based on three-dimensional direct writing and manufacturing method thereof | |
| KR101928490B1 (en) | 3D printing ceramic material and manufacturing method thereof | |
| CN106589941A (en) | Glass-fiber-reinforced walnut shell composite powder material for laser sintering 3D printing technology | |
| JP2017041651A5 (en) | ||
| Camacho Rosales | 3D printed optical fibre-preforms in silica and polymer materials | |
| JPH09277261A (en) | Production of molded product having fine unevenness on surface | |
| JP6116617B2 (en) | Optical fiber preform dummy rod, optical fiber preform stretching method using the dummy rod, and optical fiber strand manufacturing method | |
| JP2023021568A (en) | Resin molding method | |
| Deshpande | Additive manufacturing of glass with stereolithography and di-rect light processing | |
| JP2013249217A (en) | Method for producing opal | |
| ITTO950636A1 (en) | PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF STRUCTURAL PARTS OF PLASTIC MATERIAL. | |
| JP2022142601A (en) | Production method of three-dimensional lamination molded body, support material and article |