在3D打印技術(shù)領(lǐng)域中，玻璃材料以其在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用和獨(dú)特屬性而受到廣泛關(guān)注，投入這一方面研發(fā)的機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)也為數(shù)不少。比如弗吉尼亞理工大學(xué)（Virginia Tech）和羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院就共同成立了美國第一個(gè)合辦的玻璃機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的首個(gè)研究項(xiàng)目就是基于機(jī)器人技術(shù)的3D打印玻璃工藝，如今該實(shí)驗(yàn)室似乎已經(jīng)獲得了初步的成果。

該實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的是一種被稱為6軸玻璃打印的技術(shù)，該技術(shù)最初是在2013年由 Stefanie Pender和Nathan King合作開發(fā)的。當(dāng)時(shí)他們正在共同探索玻璃材料系統(tǒng)和先進(jìn)制造技術(shù)之間發(fā)生交集的可能性，該項(xiàng)研究還得到了歐特克公司、弗吉尼亞理工大學(xué)、羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院的支持。King是弗吉尼亞理工建筑系助理教授，而Pender則是羅得島的玻璃藝術(shù)家。

“6軸玻璃打印工藝已經(jīng)在2013年得到驗(yàn)證，并不斷得到改善。目前玻璃打印技術(shù)已經(jīng)吸引了幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)注，這幾個(gè)團(tuán)隊(duì)各有不同的目標(biāo)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)都取得了各自的進(jìn)展。?！?/span>King在弗吉尼亞理工大學(xué)的網(wǎng)站上說。

不過從目前來看，他們拿出來的3D打印玻璃工藝還是有點(diǎn)粗糙，但是思路相當(dāng)獨(dú)特。這個(gè)玻璃3D打印裝置主要是用一個(gè)機(jī)器人臂來抓著構(gòu)建板并根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)，熔化的玻璃材料則在上面一個(gè)固定的容器中向下流淌。這個(gè)有趣的過程可以在下面的視頻中看到。

研究人員們解釋說，他們的目的并非是找到一個(gè)可以商用的3D打印應(yīng)用，而是在尋找藝術(shù)、設(shè)計(jì)因玻璃而結(jié)合的可能性?！芭c靠技術(shù)驅(qū)動(dòng)的方法不同的是，我們可以從材料的角度深刻理解數(shù)字化制造。這項(xiàng)研究證據(jù)表明，傳統(tǒng)的技術(shù)藝術(shù)不會(huì)被數(shù)字化制造取代，相反，這種科技型藝術(shù)將有助于推動(dòng)和支持未來的制造?！?/span>Pender說。

事實(shí)上，他們希望通過在材料方面的探索和戰(zhàn)略性的工藝干預(yù)來擴(kuò)大自己在玻璃應(yīng)用方面的知識(shí)。他們擁抱了玻璃的內(nèi)在屬性。盡管大多數(shù)制造商看到這些粗陋的3D打印作品并不會(huì)感興趣。而對(duì)科學(xué)家們來說，他們看到的是材料的內(nèi)在屬性所帶來的設(shè)計(jì)可能性?！巴ㄟ^關(guān)注材料和計(jì)算的整合，我們可以發(fā)現(xiàn)玻璃材料在生成對(duì)象時(shí)表現(xiàn)出來的行為特點(diǎn)。”Pender說：“例如，“瞬間卷繞”就是熱玻璃纖維在接觸到其它材料時(shí)的一種運(yùn)動(dòng)模式。而如果沒有一個(gè)自動(dòng)化的工藝要操縱這種現(xiàn)象是不可能的?！?/span>

“玻璃機(jī)器人中心是一個(gè)前所未有的研究工作室，我們?cè)诶锩姘惭b了一個(gè)大型的定制玻璃窯爐、大尺寸退火爐，并將利用設(shè)計(jì)機(jī)器人工作室的大型工業(yè)機(jī)器人手臂，來支持我們?cè)诓ＡУ挠?jì)算式設(shè)計(jì)和數(shù)字化制造工藝過程方面的研究?！?span>King補(bǔ)充說。據(jù)天工社了解，這個(gè)玻璃機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室新成立的工作室將設(shè)在弗吉尼亞Blacksburg的建筑與城市研究學(xué)院研究與展示中心。

盡管研究人員們這種“深刻理解材料”的做法意味著我們不太可能很快實(shí)現(xiàn)通過桌面3D打印機(jī)來創(chuàng)建3D打印玻璃結(jié)構(gòu)，但是他們的研究過程確實(shí)給我們帶來了很多有趣的信息和設(shè)計(jì)的可能性。