複数素材を瞬時に切替える3Dプリント技術

ハーバード大学、8つのインクを一瞬で切替えることができるマルチノズル3Dプリンタを開発

ハーバード大学「Harvard’s Wyss Institute」の研究者は、高速圧力バルブを使用して、最大8種類の素材を瞬時に切り替えて連続プリントできるマルチノズル3Dプリンタを開発した。

「MM3D(マルチマテリアルマルチノズル3D)」と呼ばれるこの新しい技術は、3Dプリンタで製造された単一のノズルから吐出する最大8種類の素材を1秒あたり最大50回切り替えてシームレスな連続3Dプリントを迅速に実行する技術で、異なる特性を有する複雑なオブジェクトを生成できる。

MM3Dの迅速なインク切り替え技術は、プリントヘッド内に設けられたY字型接合部で構成された複数のインクチャンネルが単一の出力ノズルに集約された物で、このノズルの形状はプリント圧力およびインク粘度等に応じて正確に計算・調整されている。これにより個々のインク(素材)の混合が防止され、素材に応じたプリント品質を保持することが可能になる。
この一連の流動挙動によって各ノズルから連続的に吐出する素材から、複雑な3Dマテリアル構造を迅速に構築することができる。

この超高速プリント技術により、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン、バイオインクなど、時間の経過とともに特性が変化するような反応性素材を使用することも可能になる。

剛性の異なる素材を複雑なパターンでプリントできるMM3D技術はソフトロボット工学に最適で、将来的により高解像度なノズルから特性の異なる素材(インク)を異なるタイミングで押し出し、超高速な単一ステップで、剛性要素と柔軟性要素の両方を含む折り紙のようなアーキテクチャやソフトロボットなどの高度な3Dプリンティングに応用できる。


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