| 研究課題/領域番号 |
03555022
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
斎藤 勝政 北海道大学, 工学部, 教授 (40001169)
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| 研究分担者 |
丸谷 洋二 大阪産業大学, 工学部, 教授 (90239153)
楢原 弘之 北海道大学, 工学部, 助手 (80208082)
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| キーワード | 模型 / 木型 / 立体形状 / 光硬化樹脂 / フオト・リソグラフイ / 光造形 / ラピッド・プロトタイピング / モック・アップ |
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| 研究概要 |
平成3年度は、光硬化性樹脂の硬化機構の基礎解析を行ない、硬化点列の接合による立体模型の造形加工法を確立するための、光空間造形加工システムの基本的仕様を求める実験を行なった。
1.光硬化樹脂の光硬化機構の基礎的解析
感光性樹脂の硬化特性がそのまま硬化物の形状を支配するために、光硬化樹脂の硬化機構を解析する測定装置、および実験を行なった。紫外線の空間強度分布と、硬化樹脂の時間的、空間対応を定量的に測定する装置を開発した。また感光性樹脂のモデル化を目的として、光学的物性を測定する実験を行なった。
2.光造形工具の設計と硬化点列による立体形状模型の造形性の検討
これまで基礎実験として行なってきた、未硬化樹脂を加工物とガイド板にはさまれる微小領域に蓄え、硬化させる気相中での立体造形法の実験結果から、その課題として(1)ガイド板の紫外線透過率を高くする。(2)ガイド板と硬化物の剥離性を良くする、の2点が挙げられていた。そのため新たに、未硬化樹脂を加工物と光源の間に微小量吐出して、吐出直後の樹脂をならし板によって平滑する光造形システムの開発を行い、硬化成形性の検討を行なった。
光硬化性樹脂を気相中で硬化点列として重合硬化させる場合、滴下された微量な樹脂の界面には表面張力が発生し、だれた形状のまま硬化するためにそれが面の粗さを低下させる原因となることが判明した。
まとめとして以下のことが解明され、造形システム設計への指針が得られた。
1.表面張力の影響を受けないあるいは制御する改良を、造形工具に与えることにより高精度な表面性状が期待できる。
2.感光性樹脂の硬化を支配する光学的特性の吸収係数は、重合熱等の温度変化に対する依存性が低い。
3.高濃度の光開始剤を含む感光性樹脂は、硬化体積が小さいが制御性は良い。
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