DLP 3Dプリンティングにおけるインク材料の選択と光学設計の考察

Ink Material Selection and Optical Design Considerations in DLP 3D Printing.

抄録

デジタル光処理（DLP）3Dプリンティングは、複雑な機能構造を高速で製造するための強力な製造ツールとなった。DLPプリンティングの急速な進歩は、光学設計因子とインク選択に関する研究と関連している。これは、光重合性インクのDLPプリンティングにおける主な課題を浮き彫りにしている。DLPプリンターにおける光重合反応の動力学方程式を解き、硬化深度のプロセス光学パラメーターとインク化学特性への依存性を説明する。DLPプラットフォームの設計とインクの選択における発展が要約され、DLP印刷解像度におけるモノマー構造と分子量の役割が実験データによって示されている。技術者や科学者がマルチマテリアルや4Dプリンティングアプリケーション用の機能的構造を作製するためのインクや光学パラメータを選択するのに役立つ詳細なガイドラインが示されている。

Digital light processing (DLP) 3D printing has become a powerful manufacturing tool for the fast fabrication of complex functional structures. The rapid progress in DLP printing has been linked to research on optical design factors and ink selection. This highlights the main challenges in the DLP printing of photopolymerizable inks. The kinetics equations of photopolymerization reaction in a DLP printer are solved, and the dependence of curing depth on the process optical parameters and ink chemical properties are explained. Developments in DLP platform design and ink selection are summarized, and the roles of monomer structure and molecular weight on DLP printing resolution are shown by experimental data. A detailed guideline is presented to help engineers and scientists to select inks and optical parameters for fabricating functional structures for multi-material and 4D printing applications.