The Journal of 4D and Functional Fabrication

論文

インクジェット型Additive Manufacturing における積層界面の光学的性質 　　 (6,766KB)
山崎 淳，古宇田 光，菊地 健一

キーワード：Additive Manufacturing，透明樹脂，フレネルの公式，複屈折，反射

The Journal of 4D and Functional Fabrication, No.2 pp. 1-12 (2021)
発行日	2021年10月16日
公開日	2021年10月16日
受理日	2021年4月4日
DOI	https://doi.org/10.34498/4dff.2.1

要約

インクジェット型AM（Additive Manufacturing）にて，透明樹脂を用いて3D 造形すると，鉛直方向に積層されたその面（Z 平面）から3D 造形品を見た場合は内部が鮮明に見える反面，積層面に直行する他の二面（XおよびY 平面）から3D 造形品を見た場合，曇って見える現象が起こることが知られている．この曇りの原因は，3D 造形時における積層界面での光学的性質が原因と考えられる．そこで，各種分光法，光学シミュレーションを使い，この界面の光学的性質について調べた．その結果，界面とバルクの屈折率差による反射が，曇り現象の主な原因であることがわかった．また，光散乱がこの曇り現象に対して支配的原因でないことは，光学シミュレーションにより示された．そして，この反射を回避すると，この曇り現象がほぼ回避されることが確認されたので報告する．

Abstract

When 3D modeling with inkjet additive manufacturing（AM）is performed using transparent resin, the 3D model is viewed vertically in relation to the stacked surface（Z plane), and the inside is clearly visible ; however, the other two surfaces（X and Y planes）are perpendicular to the stacked surface. Notably, when a 3D model is viewed from a direction perpendicular to the surface, the model appears cloudy. The cause of the cloudiness may be due to the optical characteristics of the stacked interface during 3D modeling. We investigated the optical properties of the interface using various spectroscopic methods and optical simulations. We found that reflection, due to the difference in refractive index between the interface and bulk, was the dominant cause of the clouding phenomena. Additionally, we used optical simulations to show that light scattering was not the dominant cause of this fogging phenomenon. It was confirmed that the clouding phenomenon could largely be prevented by avoiding reflection.

@日本画像学会
The Journal of 4D and Functional Fabrication
発行日	2021年10月16日
発行人	田中 浩也
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