宇宙プロジェクトで使用される最も耐熱性の高いポリマーであるカプトンが、初めて3Dプリントに成功した。

宇宙プロジェクトで使用される最も耐熱性の高いポリマーであるカプトンが、初めて3Dプリントに成功した。
この投稿は Little Soft Bear によって 2017-9-5 15:32 に最後に編集されました。

バージニア工科大学の研究者らは、宇宙船や衛星の断熱材として一般的に使用されている高性能ポリイミド素材「カプトンの3Dプリント」に初めて成功した。これは、宇宙探査プロジェクト、電子機器、航空宇宙産業における 3D 印刷技術の潜在的な応用範囲を拡大する重要な進歩です。研究者たちは、カプトンの3Dプリントに必要な分子の合成に成功した。この研究は『Advanced Materials Journal』に掲載されました。

カプトンをその安定性と熱特性を維持しながら 3D プリントするために必要な高分子を作成するのに約 1 年かかりました。このプロジェクトの成功は、理論的には、カプトンを使用してあらゆる形状の部品を製造できることを意味します。これまで、カプトンは大きくて薄いシートでしか生産できませんでした。これらの金色の箔のようなシートは重ねて使用され、多くの衛星や宇宙船の断熱材として機能し、極度の暑さや寒さから保護します。

カプトンで部品を作るのが難しい理由は、この素材の分子構造に関係しています。これはベンゼン環内の炭素と水素で構成された芳香族ポリマーであり、非常に高い熱安定性と化学的安定性を備えているため、複雑な構造を生成することはほぼ不可能です。

カプトンを 3D プリントできることにより、すでにカプトンを使用している業界での材料の用途が広がるだけでなく、3D プリント技術自体も拡張されます。通常、3D プリント可能なポリマーは、華氏 300 度程度で機械的強度を失い始めます。研究チームによれば、カプトンは華氏1020度までの温度でも特性を維持できるため、3Dプリントをさまざまな新しい高性能アプリケーションに使用できるようになるという。



研究チームがカプトンの 3D プリントに必要な分子を合成することを選択したのは、カプトンは比較的ありふれたポリマーであり、研究が既存の技術にすぐに影響を与えることができるためである。研究者たちは、印刷方法のテストと微調整を1年かけて行った後、ついにその材料の特許を申請した。現在、いくつかの大企業がこの素材に興味を示しています。
「この材料は、高温フィルターや高温フローノズルなどの衛星構造の印刷に使用されることが考えられます。また、3Dプリントによって提供される幾何学的多様性とマイクロサイズの可能性によって、より軽量な衛星や最適で効率的なフローを提供するフィルターなど、既存の設計がさらに改善されることも考えられます」と研究者らは述べています。
出典:天宮社 詳しい情報:新技術:600℃の変換温度で3Dプリントが可能なポリイミドカプトン素材
カプトン、ポリイミド、600℃

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