Q&A:完全な機能システムの液固共印刷
コロラド大学ボルダー校のRobertMacCurdy教授と彼のチームは、液体と固体を含むさまざまな材料を同時に使用して3D構造を印刷し、個々のコンポーネントだけでなく完全な機能システムを作成する方法を開発し、特徴づけました。
>技術概要: このプロジェクトを始めたきっかけは何ですか?
ロバートマッカーディ教授: 私のバックグラウンドはロボット工学であり、博士号の仕事の始めに、ロボットの設計と製造を自動化する方法を考えようとして、本当に興奮しました。それが私の仕事の中心的な動機です。
私の目標は、人間の設計者が新しいニーズに非常に迅速に対応し、非常に迅速に設計し、それらのニーズに合わせてロボットを製造できるツールを開発することです。
技術概要: プロセスについて詳しく教えてください。
MacCurdy: 通常、すべてのインクジェットインクは液体として堆積され、次に熱または光にさらされて固体に変化します。ただし、液体として永久に残る材料も含めると、その液体をサポート材料として使用できます。
検討している2つの異なる資料に基づいて、3つの異なるシナリオがあります。一方の材料がもう一方の材料よりも浮力がある場合、それらは水と油のように分離します。 2つの材料の間に表面張力の差がある場合、そうでなければ下部を通って落下する上部の液滴は、その表面張力によって界面に維持されます。
そして最後に、密度が間違っていても、表面張力が間違っていても、それがまだ表面にあり、それに隣接する他の液滴がある間に液体から固体に移行するのに十分な速さで光重合できる場合、それらはまた光重合している。そうすれば、所定の位置に固定され、液体を通して沈み続けない物理的構造を作成できる可能性があります。
これにより、既存のサポート材料を使用してクリーンアップすることは不可能なスパイラルなどの構造を印刷できます。インクジェット方式ではサポート材が必要ですが、最終的には取り除く必要があります。
ただし、既存のサポートマテリアルは、ラボで作成した複雑ならせん状の毛細管のような構造では、チャネルから削除するのが非常に困難です。私たちの方法では、サポート材料の粘度が非常に低いため、わずかな流体の流れですべてのチャネルから簡単に流出します。
固体と液体を同時に印刷します。これで、サポート材を洗い流すとすぐに準備が整いました。
技術概要: あなたが取り組んでいるのは、将来物を作るために使用できる基本的なナットとボルトのようなものですか?
MacCurdy: そうです—画家のパレットにさらに絵の具を追加したいと思います。また、液体は重要なものです。液体は、異なる色の固体を追加するだけでは必ずしも役に立たないという利点があります。
ロボットのテーマを継続しますが、作成できるさまざまな種類の構造を調査して拡張します。
このインタビューの編集版は、TechBriefsの2022年6月号に掲載されました 。
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