中国 の 科学 者 たち は 3D プリンタ 技術 の "産業 問題" を 解決 する 新しい 突破 発見 を 達成 し まし た!

科学技術が急速に発展する今 3Dプリンティング技術は 強い東風のように あらゆる社会に広がっています 複雑な精密な機械部品から 現実的な製品モデルまで 素晴らしい建築プロトタイプから 個別化された日常生活用品まで 3Dプリンティング技術は 終わりのない創造性と 十分な柔軟性をもって 想像力を現実に変え 人々の生活を便利にし 同時にサプライ

3Dプリンタ技術の原理

3Dプリンティング技術 (Additive Manufacturing Technology) とは,材料を層次積み重ねることで3次元実体を作る革新的な製造方法である.その原理は,レンガの家を建てるようなもので,単純に"層次製造,層次積み重ね"とまとめることができる.

3Dプリンタでは,デジタルモデルが作成され,コンピュータアシスト設計ソフトウェアで作成され,その後,モデルが非常に薄い横断層 (スライス) に切られ,各スライスの厚さは通常10ミクロから数百ミクロです.その後,これらのスライス情報に基づいて,3Dプリンタは特定の技術と材料を使用して最終オブジェクト

3Dプリンティングには,融合沉積モデル化 (fdm),写真ステレオリトグラフィー3Dプリンティング (sla, dlp, lcd),選択レーザーシンタリング (sls),選択レーザーメルトング (slm),ステレオインクジェットプリンティング (3dp),層次製造 (lom) などが含まれ

溶融沉積モデル (fdm) は,繊維性熱塑性材料を熱し,ノズルを通って溶かして,層ごとにプラットフォーム上に層を積んで,最終的に三次元物体に固化するプロセスである.この技術は,しばしば熱塑性材料を原材料として使用する. アクリロニトリル-ブタ

ステレオリトグラフィー 3Dプリンティング (SLA,DLP,LCD) は,光敏感樹脂を照射するために特定の帯と形状の光を使用し,光敏感樹脂は層ごとに固化され,望ましい形状の物体を生成します.この技術は高型模具精度と滑らかな表面を有し

選択レーザーシンタリング (SELS) は,レーザービームを使用して粉末材料をスキャンし,溶かし結合し,層ごとに層を三次元物体に蓄積します.この技術は,粉末を原材料として使用します (ナイロン,金属粉末,陶器粉末など),高型成形精度があり,複雑な

選択レーザー溶融 (slm) は,選択レーザーシンタリング (sls) と類似したより高いレーザーエネルギーを持ち,金属部品の急速なプロトタイプ作成を達成するために金属粉末を完全に溶解することができます.この技術は,金属粉末 (チタン合金,不鋼など) を原材料としてしばしば使用し,高強

ステレオインクジェット印刷 (3dp) は,粉末材料 (金属または非金属) と接着剤を原材料として使用し,結合メカニズムを使用して各構成要素層次を印刷します.この印刷技術の鋳造サンプルは実際の製品と同じ色を持ち,現在より成熟したカラー3D印刷技術です.

層状物件製造 (lom) は薄薄のシート材料 (紙,プラスチックフィルムなど) と熱溶融粘着剤を原材料として使用し,レーザー切削と熱結合によって必要な物体を層ごとに層ずつ蓄積します.この技術は,鋳造速度が高速で材料コストが低く,大型構造や殻を作るのに適

3Dプリンタ技術製品には高い回復力があるが,印刷原材料によって制限されている. 3Dプリント製品は非常に脆くて外力によって簡単に壊れます. そのような製品が高い機械性能要求条件のあるシナリオで使用されると,彼らは少し"無力"に見えるでしょう. では,3Dプリント製品の"ガラスの心臓"をどのように改善すれば,見栄えの良い"皮膚"と"柔軟性"を手に入れるようにして,壊れやすいのでしょうか

2024年7月3日,中国の科学者が 3Dプリントエラストーマーに関する研究結果を Nature誌に掲載しました. この技術を使って製造されたゴム帯は,長さの9倍まで伸びることができ,最大張力強度は1平方ミリメートル相当の94.6mpaに達し,重力10キロ近く耐えることができ,超高強度

鋳造速度と完成品の硬さとの"調和"

耐光化3D印刷 (sla, dlp, lcd) の過程で,生産効率の向上には,より速い模造速度が必要で,これは材料の交差結合密度の増加と,固化過程中の材料の強度低下につながります.従来の方法では,材料の強度が増加する一方で,材料の粘度も増加

中国科学者は,これらの二つの矛盾を"和解"した.研究者は,光療癒3D印刷の原材料光敏感樹脂を分析し,印刷プロセスを分解することによって,段階的な印刷およびポスト加工のための戦略を提案した.研究者は,動的に阻害された尿素結合とメインチェーン上の2つのカルボキシル群を含む二甲烯酸の

a. 3Dプリントされた物体及びその次元の変化について; b. 3Dプリントされた気球の防パンクリング性能; c. 機械的なパンクリング力のモデリング; d-e. 3Dプリントされた空気圧グリッパー重量引き上げ試験.画像源:参照 [1]

処理後段階では90°Cで,3D印刷製品内の阻害された尿素結合が分離して同酸化塩基群を形成し,一方側鎖炭化物基群とアミド結合を形成し,一方,炭化酸が吸収した水と反応して尿素結合を形成する.分子内の化学結合の変化は,材料内の単一ネットワーク構造

実験結果によると,DLP前駆物を用いて3Dプリンタで作成されたフィルムは,厚さわずか0.8mmで,非常に強い防パンクチャー性能を示し,破損せずに74.4ニュートンの力に耐えることができる.高圧膨張条件下でも,3Dプリンタによる空気型グリッパーが,表面に鋭い棘

3Dプリントエラストメアの広範囲の応用

スポーツ機器の分野で,3Dプリントエラストメアは,選手に個性化された高性能機器を提供します.例えば,カスタマイズされた内足と保護装備は,運動選手のスポーツパフォーマンスを最適化し,着用体験を向上させるために,エラストメアの衝撃吸収およびサポート特性を利用します.特に極端なスポーツおよび高衝動スポーツ

自動車・航空業界では,3Dプリントエラストメアは軽量感震吸収部品やシールなどの主要部品に使用されています. これらの部品は重量を削減し,複雑な構造設計を通じて高性能を維持できます.

電子製品では,スマートスピーカー,スマートブレスレット,携帯電話ケース,その他の製品がエラストーマー材料で印刷できます.これらの製品は優良な柔らかさと弾性だけでなく,高い耐磨性と耐久性をもっています. これにより,製品の外観と性能に関する消費者の多面的なニーズを満たすことができます.

工業製造の分野で,3Dプリンティングエラストーマー技術は,様々な産業用模具やトランスミッションベルトなどの部品を製造するために使用されています.これらの部品は,より大きな機械的ストレスの耐える必要があり,エラストーマー材料は,優れた弾性と疲労耐性により理想的な選択です. 3Dプリンティング技術によるこれらの

3Dプリンタエラストーマー技術の登場により 3Dプリンタ製品の使用シナリオがさらに拡大し 私たちの生活に色々な可能性をもたらしました