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公開番号2025013226
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024106853
出願日2024-07-02
発明の名称立体造形物の製造方法、造形装置及び造形システム
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人ITOH
主分類B28B 1/30 20060101AFI20250117BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】高密度かつ高精度な立体造形物の製造方法の提供。
【解決手段】セラミックス材料を含む粉末で粉末層を形成する形成工程と、前記粉末層に液体を付与する付与工程と、前記液体を付与した前記粉末層を加熱する加熱工程と、を含む立体造形物の製造方法であって、前記形成工程と前記付与工程とを1回以上繰り返し行うことで得られる造形物の粘度が、1,000Pa・s以上100,000Pa・s以下であり、前記加熱工程において、前記液体を付与した前記粉末層の温度を30℃以上60℃以下に制御することを特徴とする、立体造形物の製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス材料を含む粉末で粉末層を形成する形成工程と、
前記粉末層に液体を付与する付与工程と
前記液体を付与した前記粉末層を加熱する加熱工程と、を含み、
前記形成工程と前記付与工程とを１回以上繰り返し行うことで得られる造形物の粘度が、１，０００Ｐａ・ｓ以上１００，０００Ｐａ・ｓ以下であり、
前記加熱工程において、前記液体を付与した前記粉末層の温度を３０℃以上６０℃以下に制御することを特徴とする立体造形物の製造方法。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記加熱工程の後に、前記造形物の粘度を計測する計測工程を含み、
前記粘度が所定の値になるように前記液体を付与する量又は領域を調整することを特徴とする、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程の後に、前記造形物に振動を付与する振動工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、前記粉末層に前記液体が付与された直後に加熱することを特徴とする、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項５】
前記粉末が一次粒子を含む二次粒子であることを特徴とする、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項６】
前記一次粒子の粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項５に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項７】
前記二次粒子が結着樹脂を含有することを特徴とする、請求項５に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項８】
前記結着樹脂がポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、アクリルポリオールのいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、請求項７に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項９】
前記液体がジメチルスルホキシド、ジアセトンアルコール、酢酸エチルのいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１０】
立体造形物を造形する装置であって、
セラミックス材料を含む粉末で粉末層を形成する形成部と、
前記粉末層に液体を付与する付与部と、
前記液体を付与した前記粉末層を加熱する加熱部と、を有し、
前記加熱部により、前記液体を付与した前記粉末層の温度を３０℃以上６０℃以下に制御することを特徴とする、
造形装置。
（【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、立体造形物の製造方法、造形装置及び造形システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
立体造形方法の方式の一つとして、材料に対し結合剤を噴射することにより立体造形物が得られる、バインダージェッティング方式が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、緻密な立体造形物を取得する目的で微小な粉末樹脂を用いて造粒して二次粒子とし、その樹脂を溶解させる溶媒を塗布することが開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１では、高密度かつ高精度な立体造形物を製造することが困難であるという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高密度かつ高精度な立体造形物の製造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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形物の製造方法は、セラミックス材料を含む粉末で粉末層を形成する形成工程と、前記粉末層に液体付与する付与工程と、前記液体を付与した前記粉末層を加熱する加熱工程と、を含む立体造形物の製造方法であって、前記形成工程と前記付与工程とを１回以上繰り返し行うことで得られる造形物の粘度が、１，０００Ｐａ・ｓ以上１００，０００Ｐａ・ｓ以下であり、前記加熱工程において、前記液体を付与した前記粉末層の温度を３０℃以上６０℃以下に制御することを特徴とする、立体造形物の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、高密度かつ高精度な立体造形物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る造形システムの一例を示す概念図である。
本発明の一実施形態に係る造形システムの一例を示す機能ブロック図である。
本発明の一実施形態に係るセラミックス材料を含む粉末の一例を説明するための概略図である。
本発明の一実施形態に係る立体造形物の製造方法の一例を説明するための概略図である（その１）。
本発明の一実施形態に係る立体造形物の製造方法の一例を説明するための概略図である（その２）。
本発明の一実施形態に係る立体造形物の製造方法における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る制御部の機能について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（立体造形物の製造方法）
本発明の立体造形物の製造方法は、セラミックス材料を含む粉末で粉末層を形成する形成工程と、前記粉末層に液体を付与する付与工程と、前記液体を付与した前記粉末層を加熱する加熱工程と、を含む立体造形物の製造方法であって、前記形成工程と前記付与工程とを１回以上繰り返し行うことで得られる造形物の粘度が、１，０００Ｐａ・ｓ以上１００，０００Ｐａ・ｓ以下であり、前記加熱工程において、前記液体を付与した前記粉末層の温度を３０℃以上６０℃以下に制御することを特徴とする、立体造形物の製造方法であり、必要に応じてその他の工程を含む。
【００１０】
本発明によると、造形物の粘度を所定の範囲にすることにより、高密度かつ高精度の立体造形物を得ることができる。粘性が発生することにより、液体を付与した領域内に存在する空隙を埋める方向に物質移動が起こりやすくなり、高密度な立体造形物を得ることができる。また、粘度がある程度高い状態であることにより、液体を付与した領域外に液体が拡散することを防ぎ、また、収縮しようとする働きを緩和するため、安定した造形が可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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