3D 프린터로 만든 놀라운 유리그릇

사진 = Mediated Matter Group
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3D 프린팅의 기본은 플라스틱 필라멘트로 물건을 인쇄하는 것이었다. 하지만 이젠 금속, 세라믹, 사암, 설탕, 살아있는 생체조직 등의 다양한 소재로 3D프린터를 이용해 물체를 만드는 실험이 진행되고 있다.

씨넷은 23일(현지시각) 메사추세츠공과대학(MIT) 연구진이 유리 소재를 이용해 원하는 물체를 인쇄를 할 수 있는 3D프린터를 개발했다고 보도했다.

이 연구결과는 '3D 프린팅 &애디티브 메뉴팩쳐링(3D Printing and Additive Manufacturing)' 9월 호에 발표될 예정이다.

유리 소재로 어떤 물건을 만드는 일은 아주 세밀한 관리가 필요하다. 까다로운 유리의 점도에 대해 알아야만 하고 상형을 만드는 동안 일정한 온도를 유지해야 한다. 또한 일정한 모양이 만들어 진 후에는 제품의 균열이 생기지 않도록 천천히 온도를 떨어뜨리는 작업도 필요하다.

‘G3DP’라는 이름의 이 3D 프린터는 이 까다로운 유리 공정을 달궈진 두 개의 챔버를 이용해 관리한다. 위에 있는 챔버는 섭씨 1,040도에서 1,165도의 높은 온도에서 유리를 녹이는 도가니다. 이 곳에서 유리 용액을 떨어뜨린 후 녹은 유리를 적층 방식으로 쌓아 유리 그릇을 만들게 된다.

먼저, 약 4시간에 걸쳐 1,165도의 높은 온도에서 유리를 녹이는 작업을 진행한다. 이후, 2시간 동안 녹은 유리용액에 공기방울, 타 물질들을 없애는 ‘청징’이라는 작업을 거친다. 이 과정을 진행하는 동안 압출기(성형기)는 유리가 흘러내리지 않게 온도를 낮춰준다.

청징 작업이 끝나면 도가니와 노즐의 온도는 다시 1,040도~1164도의 높은 온도로 세팅되고, 세 개의 스텝 모터에 의해 유리그릇이 인쇄되기 시작된다. 바닥 쪽에 있는 챔버는 480도의 온도를 유지해 인쇄된 유리 그릇을 천천히 식힌다. 이 작업은 유리 그릇이 급격히 식으면서 깨지는 것을 막아준다.