JP2017226084A - 三次元造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】略水平方向に長い三次元造形物を形成することが出来る三次元造形方法を提供しようとするもの。【解決手段】略水平方向に造形材を吐出すると共に、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにした。筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにしたので、略水平方向に造形材を積層・固化していくことが出来る。前記三次元造形方法により長尺建造物を造形するようにしてもよい。【選択図】なし

Description

この発明は、長手方向の長尺造形物を形成することが出来る三次元造形方法に関するものである。

従来、三次元造形物の製造方法および三次元造形物の製造装置に関する提案があった（特許文献１）。

すなわち、粒子を含む組成物（造形材料）を用いて、ステージ上に材料層を形成し、これを積層することで３次元の積層造形物を造形する技術が知られている。 例えば、先行技術には、造形対象物の断面データに対応させて造形材料（粉末材料）に結合剤を付与して結合させることにより、造形材料の結合体による層を順次形成して造形対象物に応じた三次元造形物を生成する３次元造形装置が記載されている。
しかしながら、先行技術に記載の３次元造形装置では、造形材料に付与する結合剤の量（特に積層方向の厚み）にばらつきがある場合に、積層造形物（三次元造形物）の強度や外観にむらが発生してしまう場合があるという問題があった。
この従来提案にかかる三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、粒子を含む造形用組成物を用いて前記層を形成する層形成工程と、形成された前記層に液体を付与する液体付与工程と、付与された前記液体の一部を除去する液体除去工程と、を含み、前記液体除去工程は、付与された前記液体と液体吸収部材とを接触させる工程を含む。
この従来提案によれば、層に付与された液体の一部を除去する液体除去工程が含まれるため、層に付与した液体の量にばらつきが有る場合に、そのばらつきを低減させることができる、というものである。
しかし、前記提案では略水平方向に長い三次元造形物を形成することは出来ないという問題があった。

特開2016-101692公報

そこでこの発明は、略水平方向に長い三次元造形物を形成することが出来る三次元造形方法を提供しようとするものである。

前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の三次元造形方法は、略水平方向に造形材を吐出すると共に、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにしたことを特徴とする。
この発明によると、略水平方向に造形材を吐出するようにしており、従来の鉛直方向に吐出する場合と比較して筐体の変位方向を異ならしめることが出来る。
そして、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにしたので、略水平方向に造形材を積層・固化していくことが出来る。

三次元造形物を形成する手法として、紛体積層方式、インクジェット方式、熱溶融方式、シート積層方式、光造形方式、粉末焼結方式などを例示することが出来る。
例えば、熱溶解積層方式は、熱可塑性樹脂のABSやPLAで出来たリール状の細いフィラメントを溶かしながら積み重ねていく。
粉末焼結方式は、レーザー照射によって粉末を焼き固めていく。
インクジェット方式は、光造形の一種で、インクジェットのヘッドから紫外線硬化性の樹脂を噴射し、UVランプで紫外線を照射して固めていく。
面露光方式とは光造形の一種で、光源にプロジェクターを使って樹脂を固める。
粉末接着方式は、石膏などの粉末材料を敷き詰めた上に、ヘッドを移動させて粉末をならしながら、形状に沿って接着剤を塗布して固めていく。

（２）前記三次元造形方法により長尺建造物を造形するようにしてもよい。
前記長尺建造物として、住居、住宅、コンテナ、いわゆる長屋などを例示することが出来る。

この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
略水平方向に造形材を積層・固化していくことが出来るので、略水平方向に長い三次元造形物を形成することが出来る三次元造形方法を提供することが出来る。

以下、この発明の実施の形態を説明する。
この実施形態の三次元造形方法は、略水平方向（横方向）に造形材を吐出すると共に、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにした。
略水平方向をX軸とY軸、垂直方向をZ軸とすると、筐体はX-Y方向の水平面内で吐出しつつ変位していくことになる。前記略水平方向として、若干斜め方向に変位させることも出来る。

三次元造形物を形成する手法として、紛体積層方式、インクジェット方式、熱溶融方式、シート積層方式、光造形方式、粉末焼結方式で実施した。
熱溶解積層方式でする場合は、熱可塑性樹脂のABSやPLAで出来たリール状の細いフィラメントを溶かしながら積み重ねていった。
粉末焼結方式でする場合は、レーザー照射によって粉末を焼き固めていった。
インクジェット方式でする場合は、光造形の一種で、インクジェットのヘッドから紫外線硬化性の樹脂を噴射し、UVランプで紫外線を照射して固めていった。
面露光方式は光造形の一種で、光源にプロジェクターを使って樹脂を固めた。
粉末接着方式でする場合は、石膏などの粉末材料を敷き詰めた上に、ヘッドを移動させて粉末をならしながら、形状に沿って接着剤を塗布して固めていった。

次に、この実施形態の三次元造形方法使用状態を説明する。
この三次元造形方法は、略水平方向に造形材を吐出するようにしており、従来の鉛直方向に吐出する場合と比較して筐体の変位方向を異ならしめることが出来る。
そして、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにしたので、略水平方向に造形材を積層・固化していくことができ、略水平方向に長い三次元造形物を形成することが出来るという利点がある。

前記三次元造形方法により、長尺建造物を造形した。前記長尺建造物として、住居、住宅、コンテナ、いわゆる長屋を造形した。

略水平方向に長い三次元造形物を形成することが出来ることによって、製造、建築その他の種々の三次元造形方法の用途に適用することができる。

Claims (2)

1. 略水平方向に造形材を吐出すると共に、筐体が略水平方向に変位していくことにより前記造形材を積層・固化していくようにしたことを特徴とする三次元造形方法。
2. 前記三次元造形方法により造形した長尺建造物。