新しいハイブリッド3Dプリント技術は、積層造形に4つ目の次元をもたらす

新しいハイブリッド3Dプリント技術は、積層造形に4つ目の次元をもたらす化学

積層造形のための新しい化学プロセスは、経時的に変化する特性など、4Dプリント部品のエキサイティングな可能性を示唆しています。

ラフバラー大学の研究者たちは、Material Treatment Extrusion Additive Manufacturing(MaTrEx-AM)と呼ばれるハイブリッド手法を開発しました。

この手法では、アセトンを使用して、3Dプリントされた部品や構造物の対象となる層を強化します。

MaTrEx-AMは、アセトンの使用量と使用箇所を変化させることで、部品の変形を制御するなど、新しい機械的特性を持つアイテムを製造することができます。

このように時間に依存した特性が得られることで、プリントプロセスは4Dの様相を呈します。

実際の応用例としては、衝撃による怪我を防ぐためのヘルメットのパディングや、生物医学的なインプラントのための4次元格子などがあります。

Andy Gleadall博士は次のように述べています。

「このプロセスでは、層ごとに材料を追加していくので、層と層の間には溝ができます。これは、たくさんの丸太を横向きに並べて積み上げたときのようなものです。3Dプリンターで作られた部品は、層を順番に重ねていくため、層間に幾何学的な欠陥があったり、層間の材料の結合が純粋なポリマーよりも劣っていたりして、弱くなることがよくあります。この新しい機能は、さまざまな部品や構造に利用できる可能性がありますが、おそらく最もわかりやすいのは、動作中に変形する部品で、その変形の仕方を制御する必要があります。機械的特性の時間依存性は、in-situハイブリッド処理によって真の4Dプリンティングプロセスを可能にし、このアプローチが材料機能に新たな次元をもたらすことを意味します。」と述べています。

Published by Loughborough University. Amirpasha Moetazedian et al, MaTrEx AM: A new hybrid additive manufacturing process to selectively control mechanical properties, Additive Manufacturing (2021). DOI: 10.1016/j.addma.2021.102337
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