50倍速い連続3Dプリンティング技術、企業への技術移転が実現

既存の50倍の速度で造形できる3Dプリンティング技術が企業に移転された。国立昌原大学校は5日、機械工学部スマート製造融合専攻の曺英泰教授研究チームが開発した「低離型力・高速レジン充填のための潤滑膜搭載フィルムおよびその適用技術」を、3Dプリンター・素材専門企業のキャリマテック社に移転するノウハウ技術移転契約を締結したと発表した。

この技術は、光で液状のレジン（硬化性樹脂）を硬化させて立体構造物を作るDLP（デジタル光処理）方式3Dプリンターの速度とサイズの限界を解消するために開発された。従来のDLP方式では、レジンを一層ずつ硬化させるたびに造形物を底面フィルムから剥がす必要があり、この際に生じる吸着力のため、高速化や大型構造物の製作が困難だった。

研究チームは、光によってフィルム表面に広面積の潤滑層を形成する方式でこの問題を解決した。フライパンのこびりつき防止コーティングと似た原理だ。造形物がフィルムに付着しないため、分離された空間に液体レジンが速やかに再充填され、構造物を上へ引き上げるように停止することなく連続製作できるようになった。研究チームはこの技術により、高さ25cmの構造物を時速500mmの速度で連続造形することに成功した。これは一般的なDLP 3Dプリンターと比べ約50倍速い速度だ。

技術の実用化には、科学技術情報通信部の「次世代有望シード技術実用化ファストトラック」事業が活用された。この事業は、実験室の成果のうち事業化の可能性が高い技術に対し、特許取得、技術検証、試作品製作、性能試験などを支援するプログラムだ。研究チームは支援を受けて、潤滑膜フィルムの接触角ヒステリシス、光透過率、レジン充填速度、造形物の分離特性などの主要な性能データを取得し、試作品を製作した。接触角ヒステリシスは、液体が表面にどれほど容易に付着・移動するかを評価する指標で、潤滑膜の性能確認に用いられた。

技術移転を受けたキャリマテックは、3Dプリンター設備と素材を製造・販売する企業で、イ・グァンミン代表が経営している。同社はこの技術を自社の連続積層DLPプリンターに適用し、造形速度を高め、大型部品の製造能力を強化する計画だ。

曺英泰教授は「実験室で確認した低付着表面技術が、今回の事業を通じて実際の設備に搭載できるレベルに磨かれた」とし、「国内企業とともに連続3Dプリンティングの速度とサイズの限界を超える契機となることを期待する」と語った。