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公開番号2024000737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-09
出願番号2022099603
出願日2022-06-21
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 64/379 20170101AFI20231226BHJP(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】硬化したコア材内に気泡が内包されることを防ぎ、立体造形物に対して所望の機械的物性を得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に囲われた部分であるコア部126に熱硬化性のコア材116を充填するコア材充填工程と、コア部126内のコア材116の温度がコア材充填工程におけるコア材116の温度よりも高く、コア材116の熱硬化開始温度よりも低い温度となるよう、少なくともコア部126内のコア材116を加熱し、所定時間維持させる硬化前温度維持工程と、コア材116の温度が熱硬化開始温度よりも高くなるよう、シェル125およびコア材116を加熱する熱硬化工程と、を有し、コア材116を含む立体造形物を形成させる。
【選択図】図3
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に囲われた部分であるコア部に熱硬化性のコア材を充填するコア材充填工程と、
前記コア部内の前記コア材の温度が前記コア材充填工程における前記コア材の温度よりも高く、前記コア材の熱硬化開始温度よりも低い温度となるよう、少なくとも前記コア部内の前記コア材を加熱し、所定時間維持させる硬化前温度維持工程と、
前記コア材の温度が前記熱硬化開始温度よりも高くなるよう、前記シェルおよび前記コア材を加熱する熱硬化工程と、
を有し、前記コア材を含む立体造形物を形成させることを特徴とする、立体造形方法。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記硬化前温度維持工程と前記熱硬化工程は、同一の加熱手段によって行われ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】
前記硬化前温度維持工程は、減圧環境下で行われ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４】
前記コア材は、熱硬化性の樹脂材料に強化材が分散した形態を有することを特徴とする、請求項１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 1,400 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、完成した立体造形物は想定通りの機械的物性が得られないおそれがあった。具体的には、シェル層内にコア材を充填した後、コア材を硬化する過程においてコア材内に気泡が生じる可能性がある。硬化したコア材内にその気泡が内包されたままになるとそれがボイドと呼ばれる欠陥となり、ボイドが無い場合と比較して立体造形物の機械的物性が低下するというおそれがあった。
【０００６】
本願発明は、上記問題点を鑑み、硬化したコア材内に気泡が内包されることを防ぎ、立体造形物に対して所望の機械的物性を得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に囲われた部分であるコア部に熱硬化性のコア材を充填するコア材充填工程と、前記コア部内の前記コア材の温度が前記コア材充填工程における前記コア材の温度よりも高く、前記コア材の熱硬化開始温度よりも低い温度となるよう、少なくとも前記コア部内の前記コア材を加熱し、所定時間維持させる硬化前温度維持工程と、前記コア材の温度が前記熱硬化開始温度よりも高くなるよう、前記シェルおよび前記コア材を加熱する熱硬化工程と、を有し、前記コア材を含む立体造形物を形成させることを特徴としている。
【０００８】
この立体造形方法により、硬化前温度維持工程においてコア材が硬化する前にしっかりと気泡を発生させて気泡をコア材から押し出すことにより、その後に硬化したコア材に気泡が内包されることを防ぐことができる。
【０００９】
また、前記硬化前温度維持工程と前記熱硬化工程は、同一の加熱手段によって行われると良い。
【００１０】
こうすることにより、簡単な工程で立体造形物を形成させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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