会社のニュース UV光固化+インテリジェント溶解 3Dプリンタを"ゼロ廃棄物時代"へと加速させる

UV光硬化+インテリジェント溶解が3Dプリンティングを「ゼロ廃棄物時代」へ加速

  研究者たちは、耐久性のある構造と溶解性のあるサポートを、光の種類に応じて形成する感光性樹脂を使用する、新しいステレオリソグラフィー3Dプリンティング方法を開発しました。紫外線（UV）は樹脂を硬化させて強固で永続的な形状にし、可視光は特定の溶剤に溶解する弱いサポートを作成します。この新しい方法は、切断やファイリングなどの手作業による後処理を不要にし、生産を加速し、廃棄物を最小限に抑えます。これにより、取り外し可能または連動する部品を備えたマルチパートの機能的なアセンブリを1回の印刷で印刷し、基本的にサポートを洗い流すことができます。材料を廃棄する代わりに、現場でリサイクルできるため、廃棄物を削減できます。それが究極の目標です。

  仕組み：デュアルキュア樹脂のイノベーション
従来のバット光重合（VPP）プロセスは、オブジェクトと小さなサポート構造を含む3Dデジタルモデルから始まります。モデルはスライスに分割され、VPP 3Dプリンターに供給され、そこで層ごとに構築されます。印刷が完了すると、プラットフォームは樹脂タンクから部品を取り出し、余分な樹脂を洗い流し、一時的なサポートを手動で取り外して廃棄します。「ほとんどの場合、これらのサポートは多くの廃棄物を生成することになります」とDiaco氏は述べています。この課題に対処するために、研究者たちは、光に対して異なる反応を示す2つのモノマーで構成されるデュアルキュア樹脂を開発しました。UV照射は強固で永続的な構造の形成を誘発し、可視光はベビーオイルを含むさまざまな食品安全な液体中で分解する、より弱い可溶性サポートの作成をトリガーします。驚くべきことに、これらのサポートは、元の樹脂の主要な液体成分にも溶解し、材料の継続的なリサイクルを促進します。

  それだけでなく、研究者たちは、UV光の下で2つの元のモノマーを結合させてより強力なフレームワークを形成するのに役立つ3番目の「ブリッジング」モノマーを導入することにより、この制限を克服しました。この改善により、単一の印刷プロセスでUV光と可視光を交互に使用することにより、耐久性のある3D構造と溶解性サポートの両方を印刷できるようになりました。研究チームは、この方法を使用して、連動するギア、格子フレーム、溶解性卵型の殻に包まれたミニチュア恐竜など、さまざまなデザインを正常に印刷しました。

  この技術は、ポリマー3Dプリンティングをより持続的にスケールアップするための新しい可能性を開きます。「私たちは、このプロセスの限界を調査し続け、この波長選択性と、耐久性のある製品に必要な機械的特性を備えたより多くの樹脂を開発したいと考えています」とHart氏は述べています。「自動化された部品処理と溶解した樹脂のクローズドループ再利用と組み合わせることで、これは資源効率が高く、費用対効果の高い大規模ポリマー3Dプリンティングへのエキサイティングな道です。」