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公開番号2025010505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-21
出願番号2024107090
出願日2024-07-03
発明の名称造形物の製造方法
出願人株式会社Polyuse
代理人弁理士法人IPX
主分類B28B 1/30 20060101AFI20250110BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】硬化前の積層体の座屈及び/又は倒壊を抑制できる造形物の製造方法等を提供する。
【解決手段】本発明の一態様によれば、造形物の製造方法であって、水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する、粉体又はペースト材料である造形材料の3Dプリンタからの吐出及び積層によって、造形物本体と、造形物本体の外壁から突出するように配置されるインフィルとを形成する形成工程と、インフィルを造形物本体から切り離す切離工程と、を備える、造形物の製造方法が提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
造形物の製造方法であって、
水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する、粉体又はペースト材料である造形材料の３Ｄプリンタからの吐出及び積層によって、造形物本体と、前記造形物本体の外壁から突出するように配置されるインフィルとを形成する形成工程と、
前記インフィルを前記造形物本体から切り離す切離工程と、
を備える、造形物の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の造形物の製造方法において、
前記造形物本体は、下方に空間が存在するオーバーハングを有し、
前記インフィルは、前記オーバーハングに連結される、造形物の製造方法。
【請求項３】
造形物の製造方法であって、
水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する、粉体又はペースト材料である造形材料の３Ｄプリンタからの吐出及び積層によって、造形物本体と、硬化前の前記造形物本体の座屈及び／又は倒壊を防ぐインフィルとを形成する形成工程を備え、
前記造形物本体は、下方に空間が存在するオーバーハングを有し、
前記インフィルは、前記オーバーハングの前記空間に面する側の表面とは反対側の表面に連結される、
造形物の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記インフィルは、前記造形物本体の第１外壁と、前記第１外壁と対向する第２外壁とに連結される、造形物の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記３Ｄプリンタを制御するコードを設計するコード設計工程をさらに備え、
前記コードは、前記造形物本体と前記インフィルとに跨った吐出経路を含む、造形物の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の造形物の製造方法において、
前記吐出経路は、前記インフィルのうち、前記造形物本体との連結部分に折り返しを有する、造形物の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記造形材料の硬化時間は、１．０時間以上である、造形物の製造方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記造形材料の比重は、１．２ｔ／ｍ
３
以上である、造形物の製造方法。
【請求項９】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記形成工程において、前記造形物本体の周囲に流体又は粒体を充填する、造形物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１又は請求項３に記載の造形物の製造方法において、
前記造形物は、土木構造物である、造形物の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、３Ｄプリンタによってコンクリート又はモルタルを吐出及び積層することで、一定の高さを有する部材を造形する方法が周知である。また、造形中に補強部を形成する工法（特許文献２及び特許文献３）や、治具を使う工法も知られている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－６８６６６号公報
特開２０２０－２６０９９号公報
特表２０２２－５５１１７５号公報
特開２０２３－１５１８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の造形方法では、造形材料の積層後、造形材料が硬化するまでの間に、積層体が自重によって座屈又は倒壊するおそれがある。これに対し、特許文献２又は特許文献３に開示されるように、２つの壁の間で延伸する補強部を設けることで、座屈又は倒壊が抑制されうるが、これらの工法では造形物のデザインに制限が発生する。また、特許文献４に開示されるように、治具を用いて造形物を支持する場合は、工数の増加が避けられない。
【０００５】
本発明では上記事情に鑑み、硬化前の積層体の座屈及び／又は倒壊を抑制できる造形物の製造方法等を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、造形物の製造方法であって、水和反応、重合反応又は焼成を経由して鉱物化する、粉体又はペースト材料である造形材料の３Ｄプリンタからの吐出及び積層によって、造形物本体と、造形物本体の外壁から突出するように配置されるインフィルとを形成する形成工程と、インフィルを造形物本体から切り離す切離工程と、を備える、造形物の製造方法が提供される。
【０００７】
このような態様によれば、造形物本体とともにインフィルを形成することで、硬化前の積層体が自重で座屈又は倒壊することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本態様の造形物の製造方法によって得られる造形物１０１の模式的な平面図である。
図１の造形物１０１の模式的な側面図である。
第１実施形態の造形物の製造方法のフロー図である。
図１の造形物１０１の吐出経路Ｒの一例を示す模式図である。
３Ｄプリンタによる造形を示す模式図である。
本態様の造形物の製造方法によって得られる造形物２０１の模式的な平面図である。
図６の造形物２０１のＶＩＩ－ＶＩＩ線における模式的な断面図である。
図６の造形物２０１の吐出経路Ｒの一例を示す図である。
図７とは異なる形状の造形物２０１の模式的な断面図である。
本態様の造形物の製造方法によって得られる造形物３０１の模式的な平面図である。
図１０の造形物３０１の模式的な側面図である。
第３実施形態の造形物の製造方法のフロー図である。
図１０の造形物３０１の吐出経路Ｒの一例を示す図である。
任意の実施形態に適用可能な造形物本体の形状例を示す模式的な側面図である。
任意の実施形態に適用可能な造形物本体の別の形状例を示す模式的な平面図である。
凹部と凸部とが上下方向及び水平方向の双方において交互に配置されたパターンが形成された壁の一例を示す図である。
実施例における３Ｄプリンタを制御するコードの吐出経路Ｒの一例である。
貫入抵抗の時間変化を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【００１０】
<第１実施形態の造形物１０１>
図１は、本態様の造形物の製造方法によって得られる造形物１０１の模式的な平面図である。図２は、図１の造形物１０１の模式的な側面図である。造形物１０１は、土木構造物又は建築構造物である。造形物１０１としては、例えば、側溝、ブロック、壁、建物等が挙げられる。造形物１０１は、コンクリート、モルタル又はセラミックス系材料で構成されている。造形物１０１は、３Ｄプリンタから吐出された材料によって形成される（３Ｄプリンタによって印刷される）多層構造を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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