フォトポリマーの概要

フォトポリマーという用語は、紫外線 (UV) にさらされると固化する感光性樹脂のクラスを指します。液体フォトポリマー樹脂が UV 光源 (通常はランプ、レーザー、またはプロジェクター) と接触すると、光開始剤がその光エネルギーを化学エネルギーに変換します。次に、オリゴマーまたは「バインダー」とモノマーが結合し、硬化し、ポリマー構造を作成する結合を形成します。フォトポリマーは、高温で溶ける熱可塑性樹脂か熱硬化性樹脂のいずれかです。つまり、一度熱で硬化すると、溶けたり形を変えたりすることができません。

フォトポリマーは、アディティブ マニュファクチャリング材料市場の最大の部分を占めており、さまざまな用途があります。今日、フォトポリマーは歯科業界で使用される部品の一般的な候補であり、歯の接着や保護コーティングに頻繁に使用されています。フォトポリマー樹脂で作られた接着剤は、カテーテル、医療用フィルター、手術用マスク、さらには特殊電子機器の製造にも広く使用されています.

この人気のある素材とその使用方法、およびエンジニア向けの重要な考慮事項に関する速習コースです。

フォトポリマー 3D プリント プロセス

フォトポリマーは、多くのアディティブ マニュファクチャリング プロセスと互換性があります。これらのすべてのプロセスで、樹脂は光で硬化され、完成品または試作品が完成するまで層ごとに構築されます。最も一般的なフォトポリマー 3D プリント プロセスには、次のようなものがあります。

ステレオリソグラフィー (SLA)

Stereolithography (SLA) は、オリジナルのフォトポリマー 3D 印刷プロセスです。印刷中、レーザーは高濃度の紫外線ビーム (レーザーのようなもの) をフォトポリマー樹脂のタンクの表面に照射します。

レーザーは、最終部品が完成するまで、プラットフォーム上の樹脂の個々の層を固化させます。 Inverted SLA の場合、プロジェクターは下に置かれ、プラットフォームは印刷が完了するまで上に移動します。このプロセスで作られた部品は、並外れた表面仕上げを誇っていますが、通常、溶融堆積モデリング (FDM) などの他のプロセスで作られた部品ほどの強度はありません。

デジタル光合成 (DLS)

以前は Continuous Liquid Interface Production (CLIP) として知られていた Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™ は、デジタル プロジェクターを使用してパーツを構築します。この光化学プロセスは、バットの底にある UV 透過酸素透過窓を通して UV 光を投影します。一連の UV 画像が窓からフォトポリマー樹脂に投影され、パーツが固化し、ビルド プラットフォームが上昇します。

DLS は、これらのプロセスの改善により、継続的かつ迅速な印刷プロセスです。ただし、DLS で入手できるほとんどの材料は 2 部硬化です。つまり、最終的な形状と特性を実現するには、印刷後に熱焼き付けが必要です。この焼成の第 2 段階により、印刷プロセスが高速化され、並外れた剛性と強度を備えたより高度な材料特性が得られます。エンジニアは、優れた機械的特性を持つ小型の等方性部品を作成したい場合に DLS を利用します。

ポリジェット

PolyJet は、SLA や DLS とは一線を画す、パーツの作成に液状のフォトポリマー樹脂を使用しません。代わりに、樹脂の層をゲル マトリックスにスプレーし、製造プロセスが完了すると溶解します。

このプロセスで作られた部品は強度が低く、紫外線に非常に敏感です。幸いなことに、PolyJet パーツが強度に欠けている部分は、解像度で補っています。 PolyJet は、比類のない表面仕上げを備えた美しいパーツを製造するために最適な 3D プリント プロセスです。

フォトポリマー樹脂のメリットとデメリット

フォトポリマーはさまざまな業界で用途がありますが、これらの用途は一般的に高度に専門化されています。フォトポリマー樹脂は、同様の高強度射出成形材料と比較すると、特に強度や耐久性が高くなく、長期間にわたって重い負荷をかけるとクリープしやすくなります。ただし、エンジニアは、この樹脂を使用して、均一な表面と複雑な形状を備えた小型で高解像度のプロトタイプを作成できます。アプリケーションごとに、エンジニアはアプリケーションの特定の要件と、利用可能な材料が適切かどうかを理解する必要があります。

フォトポリマー樹脂を使ってみる

制限はあるものの、フォトポリマーの未来は明るいようです。さまざまな種類のフォトポリマーが、さまざまな特定のユースケースに最適な独自の化学的および機械的特性をすでに示しています。また、技術の進歩に伴い、フォトポリマーは必ず進化し、メーカーや製品チームは、耐久性や表面仕上げの品質を犠牲にすることなく、材料の利点を活用できるようになります。

Fast Radius と提携すると、製造専門家の専任チームを自由に利用できます。設計および開発プロセスのどこにいても、経験豊富なエンジニアとデザイナーのチームが、設計の最適化、材料と仕上げに関するアドバイス、または 3D 印刷プロセスと従来のプロセスの組み合わせなど、生産プロセスを簡素化できます。 Fast Radius では、すべてのクライアントがより迅速かつ効果的に革新できるよう支援することをお約束します。お待ちしております — 今すぐお問い合わせください。

アディティブ マニュファクチャリングの基礎について詳しく知りたいですか? Fast Radius リソース センターをチェックしてください。

Fast Radius でパーツを作成する準備はできましたか?

見積もりを開始する