MIT チームが印刷速度を 10 倍にする FDM 3D プリンターを開発

MIT チームが印刷速度を 10 倍にする FDM 3D プリンターを開発

2018年12月10日、アンタークティックベアは海外メディアから、マサチューセッツ工科大学(MIT)のジェイミソン・ゴー教授とジョン・ハート教授が新しい3Dプリントプリンターを開発したことを知りました。その最大の特徴は、彼らが言うところのFast FFF(高速溶融フィラメント製造)を実現できることで、現在のFDM 3Dプリンターより10倍も高速です。
デスクトップ 3D プリンターは、高品質で複雑な部品をオンデマンドで作成するのに最適ですが、最大の弱点は常に速度が遅いことです。一度に印刷できるのは 1 つのオブジェクト、一度に 1 つの薄い層だけです。 FDM/FFF 3D プリンターの速度を制限する主な要因は 4 つあります。ノズルに押し込まれるときにフィラメントに加わる力、フィラメントに熱が伝わる速さ、プリント ヘッドがビルド領域内を移動する速さ、次の層をサポートする必要があるために押し出し後に材料が固まる速度です。
彼らは、他のほとんどの開発者と同様に、完成したモデルに空気を吹き込むことで硬化の問題を解決します。残りの障害にはさらなる創造性が必要でした。ワイヤーを押すときは、通常、ワイヤーを駆動ギアとアイドラーギアの間に通して行います。駆動ギアに張力がかかり、駆動ギアが回転すると、ギアがワイヤーに食い込んでワイヤーを押し下げます。ワイヤーの張力が強すぎると、駆動ギアがワイヤーに食い込み、プラスチックが堆積する前にグリップが失われます。一方、張力が弱すぎると、押し出し時に滑りや隙間が生じます。
ゴー氏とハート氏は、ワイヤーをネジ付きナットに通し、ネジ付きナットを使ってワイヤーを動かすことにしました。ナットがモーターによって(ベルトを介して)回転すると、ワイヤーが落ちます。ねじれ防止ローラーは、ナットを回したときにフィラメントがねじれるのを防ぎます。この押し出し方法は、一般的な駆動ギア配置よりも高速であるだけでなく、より正確でもあります。


レーザーを使用すると、ワイヤーを完全に溶かすほど急速に加熱するという問題が解決されます。 石英の空洞には反射板が並べられており、ワイヤーがチャンバーを通過すると、レーザー光が内部で跳ね返り、ワイヤーが従来の加熱ブロックを通過する前に予熱されます。
最後に、Go 氏と Hart 氏は、ほとんどのデスクトップ 3D プリンターが高速に印刷すると発生する癖や波であるバックラッシュをほとんど発生させずに、プリント ヘッドを迅速かつ正確に移動できるサーボ駆動の並列ガントリー システムを設計しました。 ここでは、斬新なソリューションではなく、主に重いフレームと強力なモーターを使用することで速度が達成されます。


この新型プリンターは、10万ドルの市販3Dプリンターを含む競合製品を速度テストで圧倒した。研究チームが製作した3Dプリンターの価格は1万5000ドルなので、すぐに市場に出る可能性は低い。この押し出し方法は 7 ~ 10 倍の速度で、1 時間あたり 127 立方センチメートルを生産します。印刷品質はもっと良くなる可能性があり、おそらくリトラクションとパスの設定を微調整することで改善される可能性がありますが、3D 印刷を実行できる速度を考慮すると、品質はまだ非常に良好です。
ハート氏はまた、ケンブリッジ大学の講師であるセバスチャン・パティンソン氏と協力し、セルロースを使った3Dプリント技術を実証した。セルロースは安価で再生可能であり、望ましい機械的特性を備えていますが、加熱すると分解する傾向があるため、セルロースを使用した 3D プリントは困難であることが判明しています。セルロースを酢酸で処理することでアセトンに溶解し、3Dプリンターで押し出すことに成功しました。アセトンは蒸発し(そして閉じ込められ)、セルロースアセテートだけが残ります。最後に水酸化ナトリウム浴を使用して酢酸塩を除去し、セルロース部分が得られます。二人は医療用ピンセットを3Dプリントし、さらにその3Dプリントに抗菌染料を注入して、細菌に対する耐性を95パーセントも高めた。



出典: 3ders


mit、チーム、開発、リリース、fdm

<<:  東華大学は3Dプリント熱硬化性材料研究で重要な成果を達成した

>>:  実地テスト!超高速3Dプリント技術の新素材についてお知らせします

推薦する

長さ49メートル、高さ9メートルのヨーロッパ最大の3Dプリント建物が7月に完成予定

2023年5月6日、Antarctic Bearは、ドイツがITサーバールームを含む大規模な3Dプ...

素晴らしいジュエリーデザインのトレーニング、金とプラチナの直接3Dプリント

この投稿は、Little Soft Bear によって 2016-6-21 21:22 に最後に編集...

科学者とユニリーバが3Dプリントを使ってよりおいしいチョコレートを開発

出典: Gewuzheアムステルダム大学、ユトレヒト大学、デルフト工科大学、ユニリーバのイノベーショ...

完全3Dプリントエンジンを搭載した世界初の電気ロケットが打ち上げられようとしています!

2か月前、3Dプリントによる低コストの宇宙船の開発に取り組むアメリカの企業、Rocket Lab(...

科学者らは肝臓組織を3Dプリントする新しい方法を使い、マウスへの移植に成功した。

生物学的3Dプリンティングの最新の進歩を見てみましょう。日本の九州大学の科学者たちは最近、肝臓組織を...

2000年代以降の大学生が自家製ロケットを3Dプリントし、打ち上げの様子をTikTokで録画

出典: donews 2022年3月3日/最近、南京の「ポスト00」大学生が再び人気を集めています。...

3D プリンティングは、建設業界の社会的、気候的、環境的課題をどのように軽減できるのでしょうか?

はじめに: 建設業界は現在、世界的な住宅不足、熟練労働者の不足、そして2050年までにカーボンニュー...

マテリアライズの3Dプリント技術は従業員の痛みを軽減するのに役立つ

ベルギーの有名な 3D プリント サービス プロバイダーである Materialise の医療用 3...

HPの3Dプリントエコシステムが製造業に与える影響

この投稿は Little Soft Bear によって 2017-6-19 16:26 に最後に編集...

ハルビン工業大学3Dが新港区科学技術イノベーション専門板に上場した最初の企業に!

出典: ハルビン工業大学 3D 2021年10月14日、湖南証券取引所と湖南科技財産取引所は共同で、...

HP 3DプリンターからのナイロンPA12サンプル

これはHP 3Dで印刷されたサンプルで、材質はナイロンPA12+融合剤です。通常の3Dプリント積層と...

インド:科学者が3Dプリントとバイオメディカル用途におけるグラフェンの驚異と毒性を研究

3D プリンティングにはハードウェア、ソフトウェア、さまざまな設計メカニズムが不可欠ですが、材料科...

フォーチュン500企業のキャタピラーが積層造形工場を建設、3Dシステムズの金属3Dプリンターがその威力を実証

アンタークティックベアによると、 25年間の積層造形への取り組みを経て、「百年企業」であるキャタピラ...

3Dプリントタービンにより小型ドローンの数千時間稼働が可能に

2018年9月9日、アンタークティック・ベアは海外メディアから、サウスウェスト研究所(SwRI)の...