Carbon 3Dの致命的な欠陥を解決するために、ミシガン大学は2つの光源を使用して、固体物体の3Dプリントを100倍高速化しました。

Carbon 3Dの致命的な欠陥を解決するために、ミシガン大学は2つの光源を使用して、固体物体の3Dプリントを100倍高速化しました。
Carbon 3Dが開発したCLIP 100倍速光硬化3Dプリント技術が3Dプリント業界に新時代をもたらしたことは周知の事実です。それ以来、国内外で新しい100倍速3Dプリント技術が次々と発表されてきました。Antarctic Bearは最近、市場に出回っている100倍速光硬化3Dプリンターを比較しました。


しかし、Carbon に代表される技術にはまだいくつかの欠陥があります。たとえば、固体を印刷する場合、印刷速度が大幅に低下します。これは主に、液槽底部の酸素透過膜は通過する酸素量に限りがあり、硬化阻害領域(下図のデッドゾーン)の隙間は透明テープ一枚分の厚さしかないため、固形物を印刷すると、隙間のすべての位置に樹脂を素早く補充することができません。

△ Carbon 3Dの技術概略図
したがって、私たちがよく目にするのは、これらの 100 倍速のデバイスが、アディダスの中空ソールのような中空の物体を印刷しているということになります。


2019年1月15日、Antarctic Bearは海外メディアから、ミシガン大学の研究者らがCarbonに代表される光硬化技術の欠点を補い、物理モデル構造の印刷を100倍の速度で実現できる新しい方法を開発したことを知りました。研究結果は「サイエンス・アドバンス」誌の論文に掲載された。
この技術の詳細な研究については、原著論文をお読みください: http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau8723

△ ミシガン大学の100倍高速な光硬化3Dプリント技術


この新技術は、2 つの光源 (波長 365 ナノメートルの UV LED と波長 458 ナノメートルの青色 DLP 光源) を使用するという点で独特であり、そのうちの 1 つは樹脂を硬化させ、もう 1 つは樹脂の硬化を阻害します。酸素透過性膜を、樹脂が固まるのを防ぐ第2の光に置き換えることで、ミシガン大学の研究チームは、物体と液体槽の間に最大数ミリメートルの厚さの大きな隙間を作ることができ、樹脂が数千倍速く流れるようにすることができる。
論文によると、この技術のZ軸3Dプリント速度は2000mm/時に達し、記事で言及されている8台の高速光硬化型3Dプリンターの中で最高速度の1200mm/時を超えるという。物理モデルを 100 倍の速度で 3D プリントできれば、その応用シナリオは大幅に広がります。
成功のもう一つの鍵は樹脂の化学組成です。従来の光硬化システムでは、光が当たる場所で樹脂を硬化させる反応は光活性剤の 1 つだけです。ミシガン大学で開発されたシステムには、さまざまな波長の光に反応できる光阻害剤も含まれています。



ミシガン大学のチームは、現在のバット印刷技術のように 2D 平面で凝固を制御するだけでなく、照明窓付近の基本的にあらゆる 3D 位置で樹脂を硬化させるために 2 種類の光をシミュレートすることができます。

ミシガン大学の化学工学准教授ティモシー・スコット氏は、同大学の工学教授マーク・バーンズ氏とともに、新しい3Dプリント方法の開発を共同で主導した。 UM は、この方法の複数の発明的側面を保護するために 3 件の特許を申請しており、スコット氏は新興企業を設立する準備を進めている。

Antarctic Bear は、この会社が Carbon 3D を上回る可能性があると考えています。
この記事が公開された後、南極熊のネットユーザーは、国内の3D企業Changlang 3Dが実際に2016年に同様の特許を申請していたことを発見しました。特許は添付されています。





光硬化、南極のクマ

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