ハーバード大学の直接描画技術を分析する高スループット3D印刷プロセス

ハーバード大学の直接描画技術を分析する高スループット3D印刷プロセス
この投稿は Little Soft Bear によって 2017-5-11 17:00 に最後に編集されました。

3D 印刷の速度を上げるには、粉末床レーザー溶融プロセスの分野では、レーザー ビームを追加したり、レーザー アレイを設置したりすることで印刷速度を上げることができます。また、材料噴射 3D 印刷プロセスの分野では、複数のノズルを使用することで印刷速度を大幅に向上させることができます。高スループットのマルチノズル 3D プリント技術を商品化している企業は数多くあります。 Xjet のインクジェット印刷システムは、1 秒間に数千滴の「インク」を噴射します。これは、Z 軸に次元が追加された大判デジタル印刷に少し似ています。その他には、3D 印刷速度を 10 倍に向上させる HP の Multi Jet Fusion テクノロジーがあります。

高スループット 3D 印刷の分野では、大きな可能性を秘めたもう 1 つの技術が直接書き込み技術です。この技術の特許には、ハーバード大学の Lewis 教授の直接書き込み特許が含まれています。では、高スループット 3D 印刷プロセスを実現することに加えて、この直接書き込み印刷技術にはどのような特徴があるのでしょうか。


ルイス教授の直接描画技術の説明は、第 1 マイクロチャネル ネットワークと第 2 マイクロチャネル ネットワークという 2 つの独立したマイクロチャネル ネットワークを含むマルチノズル堆積システムに焦点を当てています。最初のタイプのインクは、主にシリコンやエポキシ樹脂などのポリマープラスチックで構成されています。


ルイス教授は、この直接書き込み印刷技術は、収縮と変形を最小限に抑えた構造の作成に役立ち、大規模な印刷の可能性を実現できると考えています。この技術は、平面と3次元の両方の寸法で微細構造を持つ部品の迅速な製造に使用でき、幅広い応用範囲があります。具体的な商業化可能な分野としては、プリンテッドエレクトロニクス、太陽電池、マイクロ流体チップ、新しい複合材料、組織工学などが挙げられます。

市場調査によると、米国のローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)も直接書き込み3D印刷技術に積極的に取り組んでいます。LLNLは、新しい金属3D印刷技術研究プロジェクト「Direct Metal Writing」も立ち上げており、この技術を通じて現在の粉末床3D印刷技術の欠点を克服したいと考えています。
LLNLの金属直接書き込み技術で使用される印刷材料は、パウダーベッド3D印刷技術とは異なり、金属粉末ではなく、金属インゴットを加熱して作られた半固体材料です。材料内の固体金属粒子は液体金属に囲まれており、ペースト状の状態を呈しています。ペースト状の金属材料が圧力を受けて印刷ノズルから押し出されます。ハーバード大学のルイス教授の直接書き込み特許に記載されている内容と一致して、このプロセスの鍵となるのは、材料の流動特性をいかに制御するかということです。

LLNL 実験の高性能コンピューティング機能により、材料の流れを正確にシミュレートできます。LLNL はこのシミュレーション技術を使用して、炭素繊維複合材の 3D 印刷プロセスを開発し、炭素繊維複合材が 3D プリンターのノズルを通過して数千の液滴で固体を形成するプロセスをシミュレートしました。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
画期的な進歩、ハーバード大学が超軽量の3Dプリントセラミックフォームインクを開発 ハーバード大学が3Dプリント技術を使用してセンサー付き臓器チップを製造

ハーバード大学、エポキシ樹脂、デジタル印刷、技術特許、大規模

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