CLIP技術に匹敵するレーザーホログラフィック投影3Dプリント、空中での即時成形

CLIP技術に匹敵するレーザーホログラフィック投影3Dプリント、空中での即時成形


3D プリント技術は自動車、航空宇宙、医療などの分野で広く使用されていますが、まだ多くの欠点があり、その中で最も重要なのは速度が遅いことです。これは主に、採用されている成形方法がレイヤー印刷と積層成形であるためです。つまり、オブジェクトの各 3D 薄層は同じ方向に印刷されます (非常に薄いですが、まだ厚みがあるため、2D とは言えません)。プロセス全体を通じて、これらの層が結合され、完成品が形成されます。もう 1 つは、特定の吊り下げ構造を印刷するときに、サポート構造も同時に印刷する必要があることです。これにより、印刷時間がさらに長くなるだけでなく、材料の消費量も増加し、コストが増加して無駄が発生します。

これら2つの問題を解決するために、ディズニーは2016年にレーザーホログラフィック投影を用いた新しい樹脂3Dプリント技術を提案し、特許を申請しました。この技術は、成形方法に根本的な変化をもたらしました。つまり、「層状に印刷してから積み重ねる」という工程を、全体を一度で印刷する工程に変更しました。簡単に言えば、物体のレーザーホログラムを感光性樹脂に「埋め込み」、空間内で直接固化させて印刷を完了します。そのため、その速度は極めて高速で、既存の技術の数百倍、米国Carbon社のCLIP技術よりもさらに高速であり、印刷のサポートは一切必要ありません。

Antarctic Bear は、これが本物の「3D」プリントだと信じています。最近、南極のクマに朗報がもたらされた。米国のローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)も、カリフォルニア大学バークレー校、ロチェスター大学、マサチューセッツ工科大学と共同で同様の技術を開発し、成功を収めたのだ。では、早速写真をご覧ください。



▲アニメーションの原理。緑はレーザービーム、白は樹脂タンク、黒はリフレクターです。 3 つのレーザー ビームが交差する場所に、印刷されたオブジェクトのホログラフィック イメージが生成されます。

実際の印刷工程では、ホログラムが立方体の格​​子になっていることがわかります

▲印刷プロセス全体は10秒未満で完了し、完了後に樹脂を吸い出すことができます。

▲その他の印刷サンプル
現在、LLNL チームはこの新しい技術を使用してさまざまな構造物を印刷することに成功しています。その応用に関しては、最も有望なのは医療目的に必要な生体インプラントの製造であると考えている。なぜなら、そのようなインプラントは通常、柔らかくて変形しやすい生きた細胞やハイドロゲルから作られたバイオインクを使用して印刷されるからである。つまり、多くの動きを伴う既存の 3D 印刷技術は実現不可能ですが、LLNL の静的印刷方法ではそれが可能になります。

しかし、まだ研究開発の初期段階にあるため、この新技術には明らかな欠点もあります。第一に、レーザーを樹脂に均等に分散させる必要があるため、成形サイズが非常に小さく、現在は約 1 立方センチメートルしかありません。第二に、連続照射により液体樹脂が望ましくない部分的凝固を引き起こすため、あまり複雑な形状を印刷することはできません。第三に、使用できる樹脂材料の種類が限られています。

これに対し、LLNLは改善策を模索していると述べた。さらに、ホログラフィック投影は高価で複雑な光学機器を必要とするだけでなく、「レーザースペックル」が発生しやすいため、ホログラフィック投影の代わりに 3D ライトフィールドを使用する方が良いとも考えています。これにより、レーザーが干渉し、印刷物の表面が粗くなる可能性があります。この点については、光源として LED を使用し、振幅変調を行うことで改善を図っています。

最後に、完全なビデオはこちらです:



さらに読む:
AR企業DaqriがXbox創業者チームを買収しホログラフィック3Dプリント事業を引き継ぐ

《今すぐゲット!ディズニー、ほぼ瞬時に樹脂を3Dプリントする技術の特許を申請

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インプラント、医療、生物学、航空、宇宙

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