オークリッジ研究所、リグニンを使った新しい3Dプリント材料を開発

オークリッジ研究所、リグニンを使った新しい3Dプリント材料を開発
リグニンは、多くの植物細胞壁に不可欠な成分である複雑な有機ポリマーであり、細胞壁に木質性と剛性を与えます。 セルロースと同様に、3D プリント可能な素材でもあります。 3Dプリントにおいて多くの重要な研究を行ってきた研究機関、オークリッジ国立研究所(ORNL)は、リグニンを使用した新しい3Dプリント材料を開発しました。





ORNL によれば、植物由来の材料は優れた特性を備えており、リグニンはバイオ燃料プロセスの副産物でもあるため、3D プリント材料として使用することでその価値が最大化されます。この素材は、リグニン、ゴム、炭素繊維、ABS の組み合わせで作られています。この材料で 3D プリントされた部品は、ABS 単独の場合と比較して、層間の結合が 100 パーセント強くなります。

「この目標を達成するために、私たちは過去5年間のリグニンに関する経験を積み重ねてきました」とORNLのアミット・ナスカー氏は語った。 「私たちは、材料の組成をさらに強化するために微調整を続けます。」特許出願中のプロセスの詳細は、「リグニンベースの複合材料の3D印刷性と層間接着を改善するための一般的なアプローチ」と題された論文で発表されており、その著者にはNgoc A. Nguyen、Christopher C. Boland、Amit K. Naskarらが含まれています。

エネルギー長官リック・ペリー氏が世界最速かつ最も高性能な科学用スーパーコンピューター「サミット」の開所式にORNLを訪れ、同施設の3Dプリントに関する専門知識がさらに注目を集めた。ペリー氏は普通の木製の演台に立っていたのではなく、ORNL が提供した未来的な 3D プリントの演台の後ろに立っていたのです。マイクと配線を除いて、演壇の各部分は異なる技術と材料を使用して 3D プリントされました。

表彰台のトップは 20% カーボン ファイバー ABS で 3D プリントされており、印刷には 6 時間かかり、その後 Tru-Design のサンド コーティング、クリア ペイント、レベラーでコーティングされています。ベースは30%の竹と70%のPLA強化材で作られており、部品の3Dプリントには3時間かかりました。表彰台にあるエネルギー省のロゴは、Arcam 電子ビーム溶解システムを使用してチタン合金から 3D プリントされ、印刷には 9 時間 44 分かかりました。


米国エネルギー長官がサミットで講演、世界最速のコンピューター どのような技術であれ、演壇では 3D プリントのスピードと有効性が披露されました。複雑な DOE シールは従来は鋳造する必要がありましたが、3D プリントははるかに高速で、金型を使用する必要がありません。プレゼンテーション中、出席者は、ORNL の製造デモンストレーション施設がテクノロジーの使用を通じてどのようにコストと時間を節約し、廃棄物を削減できるかを見ることができました。最終製品は魅力的で、ねじれたファセット加工の茶色のベースと、DOE シールが強調された銀色のトップを備えています。また、雨や日光、その他の屋外の要素に耐えられるように高度なコーティングが施されており、強度と耐久性に優れた高機能な表彰台です。

出典: 3Dプリンティングインテリジェンスネットワーク

エネルギー、カビ、バイオ

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