光造形3Dプリンタ装置による複雑な形状の金属・樹脂の精密3次元構造体の作製に成功
詳細は 早稲田大学Webサイト をご覧ください。
【表:https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M102172/202211280437/_prw_OT1fl_Q4eD0qv3.png】
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202211280437-O2-7ZI1t3YL】
光造形3Dプリンタによる複雑な形状の金属・樹脂の精密3次元構造体の作製
【概要】
早稲田大学理工学術院の梅津 信二郎教授、シンガポール南洋理工大学の佐藤 裕崇教授らの研究グループは、光造形3Dプリンタとめっきを組み合わせ、複雑な形状の金属・樹脂の精密3次元構造体を作製することに成功いたしました。新たに開発した、複数の樹脂を使用することが可能な光造形3Dプリンタ装置を用いて、標準樹脂と金属イオン含有樹脂(以下、活性前駆体)を組み合わせた立体構造物を作製いたしました。金属イオン含有樹脂に、選択的な無電解めっきを適用することによって、プラスチック上に綺麗な金属めっきを設けることができます。
本研究は、光造形3Dプリンタとめっき技術を利用するものであり、解像度40μmで、複雑形状で、様々な金属・プラスチック複合材料部品、電子回路などを作製できます。
本研究成果は、アメリカ化学会が発行する「ACS Applied Materials &Interfaces」に、2022年10月6日(木)にオンラインで掲載されました。
■今回の研究で新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと
今回、使用する樹脂に合わせて露光時間などを調整可能で、複数の樹脂を使用する光造形3Dプリンタ装置を開発し、標準樹脂と金属イオン含有樹脂(以下、活性前駆体)を組み合わせた立体構造物を作製した。金属イオン含有樹脂に、選択的な無電解めっきを適用できるため、プラスチック上に綺麗な金属めっきを設けることが可能となった。本アプローチには、①特定の金属パターンを有する複雑な金属・プラスチック 3D 部品を製造することができる、②高集積でカスタマイズ可能な 3 次元マイクロエレクトロニクスの造形が可能であるといったメリットがある。めっき可能な樹脂と通常樹脂から構成される立体を光造形3Dプリンタで造形し、その上で、めっきを施すことによって、めっき可能な樹脂の部分が金属となる。このプロセスは、単純な原理のため、複雑なエレクトロニクスの製造が可能ですが、「高価な製造装置」「複雑なプロセス」が不要である。
■研究の波及効果や社会的影響
本研究により、めっきを援用することで、3Dプリンタにより、金属とプラスチックから構成される立体造形物を複雑に造形可能なことを実証したことは大きな成果である。3Dプリンタは自由な造形が可能だと認識されているが、金属造形物の作製とプラスチック造形物の作製で使用される3Dプリンタは、異なるものである。様々なエレクトロニクスを自作できることを実証したため、次世代エレクトロニクスの製造が求められているロボット・IoTデバイスの開発に大きな効果を発揮すると考えられる。
■論文情報
雑誌名:ACS Applied Materials &Interfaces
論文名:New Metal–Plastic Hybrid Additive Manufacturing for Precise Fabrication of Arbitrary Metal Patterns on External and Even Internal Surfaces of 3D Plastic Structures
執筆者名・所属機関名:Kewei Song※1、Yue Cui※1、Tiannan Tao※1、Xiangyi Meng※1、
曽根 倫成※2、吉野 正洋※2、梅津 信二郎※3、*、佐藤 裕崇※4、*
※1 早稲田大学大学院創造理工学研究科
※2 吉野電化工業株式会社
※3 早稲田大学理工学術院
※4 南洋理工大学
*責任著者
掲載日時:2022年10月6日(木)
掲載URL:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c10617
DOI:10.1021/acsami.2c10617
明石家さんま「朝丸兄さん」「ちょっと早いよな」「もう1回会いたかった」 ざこばさんしのぶ
【ソフトバンク】右手捻挫の近藤健介、ド根性の先制&決勝3ラン「まだ痛い」ハイタッチ左手のみ
【ソフトバンク】小久保監督“ギータ2世”笹川吉康ら活躍に「技術上がっている証拠」/一問一答
【日本ハム】水谷瞬、史上初の交流戦全試合安打達成ならず 連続試合安打も15でストップ
【C大阪】毎熊晟矢スタンドから最後の試合観戦 週明けに渡欧しオランダ1部AZと正式契約予定
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
和田アキ子、ゲスト59歳大物歌手の声を大絶賛「いい響き。セクシーよ」
【阪神】打線改造実らず2連敗でBクラス転落、8安打放つも2得点止まり 岡田監督「点取らな」
【J2】横浜FC小川慶治朗がリーグ通算2万4千号を含む2得点で勝利貢献 鹿児島9戦ぶり白星
櫻坂46「BACKS LIVE!!」8月開催へ 初センター石森璃花「もっと強くするための」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
三上悠亜、整形したことを事後報告でネット騒然「素っぴんが美しすぎる」「大半を既にいじっておいて今更」
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
オードリー若林結婚で嫁の名前がソッコーで特定する動き始まる
矢口真里、中学時代の写真公開「やっぱアイドルな人は、違うわ」ネット騒然
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
三上悠亜、整形したことを事後報告でネット騒然「素っぴんが美しすぎる」「大半を既にいじっておいて今更」
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
YouTuberジュキヤの動画企画が大炎上「普通に痴漢」「気持ち悪すぎ」
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
オードリー若林結婚で嫁の名前がソッコーで特定する動き始まる
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
明石家さんま「朝丸兄さん」「ちょっと早いよな」「もう1回会いたかった」 ざこばさんしのぶ
【ソフトバンク】右手捻挫の近藤健介、ド根性の先制&決勝3ラン「まだ痛い」ハイタッチ左手のみ
【日本ハム】水谷瞬、史上初の交流戦全試合安打達成ならず 連続試合安打も15でストップ
【ソフトバンク】小久保監督“ギータ2世”笹川吉康ら活躍に「技術上がっている証拠」/一問一答
【C大阪】毎熊晟矢スタンドから最後の試合観戦 週明けに渡欧しオランダ1部AZと正式契約予定
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
和田アキ子、ゲスト59歳大物歌手の声を大絶賛「いい響き。セクシーよ」
【阪神】打線改造実らず2連敗でBクラス転落、8安打放つも2得点止まり 岡田監督「点取らな」
【J2】横浜FC小川慶治朗がリーグ通算2万4千号を含む2得点で勝利貢献 鹿児島9戦ぶり白星
櫻坂46「BACKS LIVE!!」8月開催へ 初センター石森璃花「もっと強くするための」