3Dプリンティングにおける光重合とは何ですか？
動作中、3Dプリンターは、加熱された材料を液体または半固体の状態で放出することがよくあります。そうすることで、3Dプリンターが均一で一貫した量の素材を放出できるようになり、ゴースティングなどの欠陥のリスクが軽減されます。ただし、完成したオブジェクトは固体である必要があり、そこで光重合が機能します。光重合は、堆積した材料を硬化させて、完成したオブジェクトが固体状態になるようにするために使用されます。
光重合の基礎
光重合は、紫外線（UV）光の使用を特徴とする硬化プロセスです。 3D印刷では、堆積した材料を硬化させるために使用されます。紫外線にさらされると、堆積した材料は硬化します。硬化すると、堆積した材料が物理的に変化し、液体または半固体状態から固体状態に変わります。
すべての材料が光重合をサポートしているわけではありません。むしろ、この硬化プロセスは、フォトポリマー材料にのみ使用されます。フォトポリマー材料は、UV光の下で硬化する樹脂材料の一種です。他のタイプの材料は、一般的に紫外線の影響を受けません。光重合が機能するには、3Dプリンターでフォトポリマー材料を使用する必要があります。
光重合はどのように機能しますか？
光重合は、フォトポリマー材料の紫外線に敏感な特性を活用することによって機能します。ほとんどの3D印刷プロセスでは、堆積した材料の層がUV光によって硬化されます。 3Dプリンターがレイヤーを完成させた後、UVライトがその上に投影されます。紫外線は、堆積した材料内で反応を引き起こし、本質的にそれを固化します。硬化した材料が固体状態に変化し、3Dプリンターで固体の完成したオブジェクトを作成できるようになります。
光重合をサポートする最も一般的な3D印刷プロセスには、次のものがあります。
- デジタルライトプロセッシング
- 継続的な液体界面の生成
- ステレオリソグラフィー
光重合の利点
もちろん、3D印刷材料に利用できる他の硬化方法があります。たとえば、一部の3D印刷プロセスではレーザーを使用します。レーザーは、下にある材料を硬化させながら、プリントベッドの上部を横切って移動します。レーザーや他の硬化方法と比較すると、光重合にはいくつかの利点があります。
光重合は、堆積した材料を固化するのに非常に効果的です。堆積した材料の物理的特性を変更して、より強力になり、損傷から保護することができます。
光重合により、堆積した材料の層全体を一度に硬化させることができます。これは、一般的に一度に材料のごく一部しか硬化しないレーザー硬化法とはまったく対照的です。層全体を一度に硬化できるため、光重合を非常に迅速に実行できます。
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