三維造型物的制造方法技術

本發明專利技術提供迅速地制造高精度的三維造型物的三維造型物的制造方法。該三維造型物的制造方法通過將層層疊而形成層疊體來制造三維造型物，其特征在于，具有：構成層形成工序，形成與三維造型物的構成區域對應的構成層(310)；支撐層形成工序，使包含樹脂的流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部噴吐來形成與構成層(310)接觸并支撐該構成層(310)的支撐層(300)；固化工序，使支撐層(300)固化；以及加熱工序，加熱通過構成層形成工序、支撐層形成工序和固化工序形成的層疊體。

【技術實現步驟摘要】
三維造型物的制造方法
本專利技術涉及三維造型物的制造方法。
技術介紹
一直以來，已經實施了通過層疊層來制造三維造型物的制造方法。其中，已經公開了一種邊使用流動性組合物來形成層、邊制造三維造型物的制造方法。例如，在專利文獻1中公開了一種下述的制造方法：其使用金屬漿料形成層，邊向三維造型物的對應區域照射激光而使其燒結或熔融的同時，邊制造三維造型物。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2008-184622號公報然而，在現有的三維造型物的制造方法中，形成一定厚度的層來制造三維造型物。為此，如果想要提升制造速度，就必須增大層的厚度并提高金屬漿料等包含粒子的流動性組合物的供給速度(增大每單位時間的供給量)，導致制造精度降低。另一方面，如果想要提高制造精度，就必須縮小層的厚度，以高精度來供給金屬漿料等包含粒子的流動性組合物，導致制造速度下降。這樣，在現有的三維造型物的制造方法中，制造速度與制造精度只能進行折衷。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是迅速地制造高精度的三維造型物。用于解決上述技術問題的本專利技術第一方面的三維造型物的制造方法其特征在于，通過層疊層而形成層疊體來制造三維造型物，所述制造方法具有：構成層形成工序，形成與三維造型物的構成區域對應的構成層；支撐層形成工序，使包含樹脂的流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成與所述構成層接觸并支撐該構成層的支撐層；固化工序，使所述支撐層固化(凝固)；以及加熱工序，加熱通過所述構成層形成工序、所述支撐層形成工序和所述固化工序形成的所述層疊體。根據本方面，具有：構成層形成工序，形成構成層；以及支撐層形成工序，使包含樹脂的流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成支撐層。例如，通過使用樹脂以溶解狀態、微細粒狀態分散的流動性組合物，從而能以高精度形成限定三維造型物的輪廓的形狀的支撐層(能夠抑制由于存在粒徑大的固體組分(粒子)而導致表面形狀產生凹凸)。并且，通過迅速地形成在三維造型物中無需以高精度形成的構成內部的構成層，從而能迅速地制造高精度的三維造型物。在此，“輪廓”是指形成三維造型物的表面的形狀的部分。當在三維造型物的表面設有涂層的情況等下，有時也指涂層的下層。本專利技術第二方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一方面中，在所述加熱工序中將所述支撐層分解除去并燒結所述構成層。根據本方面，加熱工序使支撐層分解除去并使構成層燒結。即，通過該加熱工序一并使層疊體燒結。為此，支撐層能夠抑制構成層的形狀走樣直至形成層疊體后在加熱工序中被分解除去，能夠以特別高精度形成三維造型物。本專利技術第三方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一或第二方面中，在所述構成層形成工序中，使流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成所述構成層，并且，通過所述支撐層形成工序形成所述支撐層時的至少一部分液滴比通過所述構成層形成工序形成所述構成層時的至少一部分液滴小。根據本方面，用比形成構成層時的液滴小的液滴形成支撐層。即，用相對小的液滴形成限定三維造型物的輪廓形狀的支撐層，而用相對大的液滴形成構成三維造型物的內部的構成層。為此，能以高精度形成在三維造型物中需要以高精度形成的限定輪廓形狀的支撐層，并且，能迅速地形成在三維造型物中無需以高精度形成的構成內部的構成層。因而，能迅速地制造高精度的三維造型物。本專利技術第四方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一至第三任一方面中，所述樹脂是紫外線固化樹脂，在所述固化工序中，向所述支撐層照射紫外線。根據本方面，樹脂是紫外線固化樹脂，在固化工序中向支撐層照射紫外線。為此，能簡單地以高精度形成支撐層。本專利技術第五方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一至第三任一方面中，所述樹脂是熱固化樹脂，在所述固化工序中加熱所述支撐層。根據本方面，樹脂是熱固化樹脂，在固化工序中加熱支撐層。為此，能簡單地以高精度形成支撐層。本專利技術第六方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一至第三任一方面中，在所述支撐層形成工序中，使固體的所述樹脂熔融而以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成所述支撐層，在所述固化工序中，使熔融的所述樹脂冷卻而固化。根據本方面，在支撐層形成工序中使固體的樹脂熔融而使其以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成支撐層，并在固化工序中使熔融的樹脂冷卻而固化。為此，能簡單地以高精度形成支撐層。需要注意的是，“冷卻而固化”除了是指積極地冷卻樹脂而使其固化以外，還包含樹脂自然冷卻而固化的含義。本專利技術第七方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一至第六任一方面中，形成所述構成層的材料包括鎂、鐵、銅、鈷、鈦、鉻、鎳、鋁、馬氏體時效鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬、鈦合金、鎳合金、鋁合金、鈷合金、鈷鉻合金、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種。根據本方面，能制造剛性特別高的三維造型物。本專利技術第八方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第一至第七任一方面中，形成所述支撐層的材料包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯丁醛(聚乙烯醇縮丁醛)、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、石蠟中的至少一種。由于聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯丁酸酯、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、石蠟具有作為粘合劑的功能，因此，根據本方面，能抑制支撐層在使支撐層固化的固化工序前走樣(變形)。本專利技術第九方面的三維造型物的制造方法其特征在于，在上述第二方面中，在所述加熱工序中將90％以上的所述支撐層分解除去。根據本方面，加熱工序將90％以上的支撐層分解除去。為此，能在加熱工序后從三維造型物的構成層簡單地除去剩余的支撐層。附圖說明圖1的(A)是表示本專利技術一實施方式所涉及的三維造型物的制造裝置的構成的簡要構成圖，圖1的(B)是圖1的(A)所示的C部的放大圖。圖2的(A)是表示本專利技術一實施方式所涉及的三維造型物的制造裝置的構成的簡要構成圖，圖2的(B)是圖2的(A)所示的C’部的放大圖。圖3的(A)是表示本專利技術一實施方式所涉及的三維造型物的制造裝置的構成的簡要構成圖，圖3的(B)是支撐層的構成例，圖3的(C)是頭部的噴嘴配置圖。圖4的(A)是表示本專利技術的另一實施方式所涉及的三維造型物的制造裝置的構成的簡要構成圖，圖4的(B)是支撐層的構成例，圖4的(C)是頭部的噴嘴配置圖。圖5是從圖1的(B)所示的D方向觀察本專利技術一實施方式所涉及的頭座時的外觀圖。圖6是圖5所示的E-E’部的截面圖。圖7A～圖7C是概念性說明本專利技術一實施方式所涉及的頭部單元的配置與著落部的形成方式的關系的平面圖。圖8A和圖8B是概念性說明本專利技術一實施方式所涉及的頭部單元的配置與著落部的形成方式的關系的平面圖。圖9是概念性說明本專利技術一實施方式所涉及的頭部單元的配置與著落部的形成方式的關系的平面圖。圖10A和圖10B是表示配置于頭座的頭部單元的其它配置例的示意圖。圖11A～圖11E是表示本專利技術一實施例所涉及的三維造型物的制造過程的簡圖。圖12A和圖12B是表示本專利技術一實施例所涉及的三維造型物的制造過程的簡圖。圖13A～圖13E是表示本專利技術一實施例所涉及的三維造型物的制造過程的簡圖。圖14A和圖14B是表示本專利技術一實施例所涉及的三維造型物的制造過程的簡圖。圖15是本專利技術一實施例所涉及的三維造型物的制造方法的流程圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三維造型物的制造方法，其特征在于，通過層疊層而形成層疊體來制造三維造型物，所述制造方法具有：構成層形成工序，形成與三維造型物的構成區域對應的構成層；支撐層形成工序，使包含樹脂的流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成與所述構成層接觸并支撐該構成層的支撐層；固化工序，使所述支撐層固化；以及加熱工序，加熱通過所述構成層形成工序、所述支撐層形成工序和所述固化工序形成的所述層疊體。

【技術特征摘要】
2015.11.12 JP 2015-2221561.一種三維造型物的制造方法，其特征在于，通過層疊層而形成層疊體來制造三維造型物，所述制造方法具有：構成層形成工序，形成與三維造型物的構成區域對應的構成層；支撐層形成工序，使包含樹脂的流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成與所述構成層接觸并支撐該構成層的支撐層；固化工序，使所述支撐層固化；以及加熱工序，加熱通過所述構成層形成工序、所述支撐層形成工序和所述固化工序形成的所述層疊體。2.根據權利要求1所述的三維造型物的制造方法，其特征在于，在所述加熱工序中，將所述支撐層分解除去并燒結所述構成層。3.根據權利要求1或2所述的三維造型物的制造方法，其特征在于，在所述構成層形成工序中，使流動性組合物以液滴的狀態從噴吐部中噴吐來形成所述構成層，并且，通過所述支撐層形成工序形成所述支撐層時的至少一部分液滴比通過所述構成層形成工序形成所述構成層時的至少一部分液滴小。4.根據權利要求1至3中任一項所述的三維造型物的制造方法，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岡本英司，石田方哉，德島大己，平井利充，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP