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公開番号2023135269
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-28
出願番号2022040396
出願日2022-03-15
発明の名称立体造形方法
出願人東レエンジニアリング株式会社
代理人
主分類B29C 64/106 20170101AFI20230921BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】コア部の全体にコア材を充填することができる立体造形方法を提供する。
【解決手段】立体造形物の外殻層であるシェル125を液相材料であるシェル材121を用いて先に造形し、次に造形済のシェル125に囲われた部分であるコア部126に液相材料であるコア材116を充填することによってコア部126をシェル材121からコア材116へ置換し、コア材116を含む立体造形物を形成させる立体造形方法であって、コア部126の形状における重力方向最高部に位置するシェル125の部分に開口を設け、この開口からコア部126へコア材116を充填する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
立体造形物の外殻層であるシェルを液相材料であるシェル材を用いて先に造形し、次に造形済の前記シェルに囲われた部分であるコア部に液相材料であるコア材を充填することによって前記コア部を前記シェル材から前記コア材へ置換し、前記コア材を含む立体造形物を形成させる立体造形方法であって、
前記コア部の形状における重力方向最高部に位置する前記シェルの部分に開口を設け、この開口から前記コア部へ前記コア材を充填することを特徴とする、立体造形方法。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記コア部の形状は極大部を有し、
各前記極大部に位置する前記シェルの部分には、置換される前記シェル材が前記コア部から排出されるための排出口を設けることを特徴とする、請求項１に記載の立体造形方法。
【請求項３】
少なくとも一部の前記排出口には、前記最高部に位置する前記シェルの高さ以上の位置まで伸び、前記コア部からの前記シェル材および／または前記コア材の流路となる管状部材を連結させることを特徴とする、請求項２に記載の立体造形方法。
【請求項４】
所定の高さまで前記シェルを造形する工程と、
前記所定の高さまで造形された前記シェルにおける前記コア部に対し、少なくとも前記極大部への前記コア材の置換が完了するまで前記コア材を充填する工程と、
前記極大部に対応する前記排出口を塞ぐ工程と、
を繰り返し実行し、所望の形状の前記立体造形物を得ることを特徴とする、請求項２もしくは３に記載の立体造形方法。
【請求項５】
最終的に形成される前記コア部は複数の前記極大部を有し、前記極大部を囲う前記シェルが形成される毎に前記シェルの造形を止め、前記コア材を充填することを特徴とする、請求項４に記載の立体造形方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄプリンティングなどの付加製造技術を用いて立体造形物を形成させる立体造形方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリンティング技術を用いた製造装置の名称として、広く３Ｄプリンタという言葉が使われている。３Ｄプリンタは、３次元のＣＡＤデータをもとにコンピュータで造形物の断面形状を計算し、該造形物を薄い輪切り状の断面構成要素に分割して、その断面構成要素を種々の方法で形成し、それを積層させて目的とする造形物を形成する立体造形装置である。３Ｄプリンティング技術は、国際的にはＡｄｄｉｔｉｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙと同義語として使われる場合が多く、日本語訳として、付加製造技術が用いられている。
【０００３】
近年は、３Ｄプリンタで形成した造形物に対しても、実製品の量産前の評価目的で外観だけでなく剛性や強度が要求されるようになり、金属３Ｄプリンタや複合材３Ｄプリンタが注目されている。特に、下記特許文献１に開示されている立体造形方法では、造形槽内で複数回のシェル層の造形とコア材の充填が繰り返された後、活性エネルギー線の照射または熱エネルギーの付与によりコア材を一括して硬化させることにより、コア材により形成される造形物には積層界面が存在しないため、剛性、強度に方向性が無い造形物を造形することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１３６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の立体造形方法では、シェルの内部であるコア部の形状が複雑となった場合に、コア部の一部にコア材が充填されないおそれがあった。具体的には、図１２に示す極大部２３１ａ、２３１ｂのような開口部を備えて上に凸の形状である極大部をコア部２２６が複数有する場合には、仮に極大部２３１ｂにノズル２２０を挿入してノズル２２０からコア材を吐出した場合には、極大部間でコア材２１６とシェル材２２１の界面の高さが均一になろうとする現象によって極大部２３１ａには所定高さ以上にはコア材２１６が充填されない上に、極大部２３１ｂにおけるノズル２２０を挿入している開口部からコア材２１６が漏出し、造形槽内のシェル材２２１を汚染するという問題があった。
【０００６】
本願発明は、上記問題点を鑑み、コア部の全体にコア材を充填することができる立体造形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の立体造形方法は、立体造形物の外殻層であるシェルを液相材料であるシェル材を用いて先に造形し、次に造形済の前記シェルに囲われた部分であるコア部に液相材料であるコア材を充填することによって前記コア部を前記シェル材から前記コア材へ置換し、前記コア材を含む立体造形物を形成させる立体造形方法であって、前記コア部の形状における重力方向最高部に位置する前記シェルの部分に開口を設け、この開口から前記コア部へ前記コア材を充填することを特徴としている。
【０００８】
この立体造形方法により、少なくともコア部の最高部までへコア材を充填することができる。
【０００９】
また、前記コア部の形状は極大部を有し、各前記極大部に位置する前記シェルの部分には、置換される前記シェル材が前記コア部から排出されるための排出口を設けると良い。
【００１０】
こうすることにより、極大部内でシェル材が閉じ込められる事無く、コア部全体にコア材が充填されるまでシェル材からコア材への置換を行うことが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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