三維造型物制造方法、三維造型物制造裝置及三維造型物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維造型物制造方法、三維造型物制造裝置及三維造型物。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，已知有例如基于用三維CAD軟件等生成的三維物體的模型形成三維造型物的方法。
[0003]作為形成三維造型物的方法之一，已知有層疊法(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在層疊法中，一般地，在將三維物體的模型分割為多個(gè)二維截面層后，一邊對(duì)與各二維截面層對(duì)應(yīng)的截面部件依次造型一邊依次層疊截面部件，從而形成三維造型物。
[0004]層疊法只要有要造型的三維造型物的模型，就可以立即形成，不需要在造型之前生成模具等，因此可以迅速且廉價(jià)地形成三維造型物。另外，由于逐層地層疊薄板狀的截面部件而形成，因此例如即使是具有內(nèi)部構(gòu)造的復(fù)雜物體，也可以不用分為多個(gè)部件而作為一體的造型物形成。
[0005]然而，在現(xiàn)有的方法中，通過(guò)吐出固化性油墨形成分割三維造型物的三維數(shù)據(jù)的層后進(jìn)行層疊而形成造型物，但是在吐出固化性油墨形成層時(shí)，存在因固化性油墨的吐出偏差或固化收縮等而在厚度上產(chǎn)生偏差的問(wèn)題。其結(jié)果存在最終獲得的三維造型物的尺寸精度下降的問(wèn)題。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2000-280354號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供能夠以高尺寸精度高效率地制造三維造型物的三維造型物制造方法及三維造型物制造裝置，提供以高尺寸精度制造的三維造型物。
[0010]這樣的目的通過(guò)下述的本發(fā)明達(dá)到。
[0011]本發(fā)明的三維造型物制造方法是通過(guò)對(duì)層進(jìn)行層疊來(lái)制造三維造型物的三維造型物制造方法，其特征在于，具有:吐出包含紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的固化性油墨并形成層的油墨吐出工序；向所述吐出的固化性油墨照射紫外線(xiàn)的第一紫外線(xiàn)照射工序；以及加熱所述吐出的固化性油墨的加熱工序。由此，能夠以高尺寸精度高效率地制造三維造型物。
[0012]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中優(yōu)選，所述加熱工序?qū)⑺龉袒杂湍訜岬剿鲎贤饩€(xiàn)固化性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，并且在所述第一紫外線(xiàn)照射工序后進(jìn)行。
[0013]由此，能夠更有效地制造尺寸高精度的三維造型物。
[0014]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選具有在所述加熱工序后對(duì)所述吐出的固化性油墨進(jìn)行紫外線(xiàn)照射的第二紫外線(xiàn)照射工序。
[0015]由此，能夠使三維造型物的機(jī)械強(qiáng)度更高。
[0016]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中優(yōu)選，在所述油墨吐出工序中，對(duì)使用包含粒子和粘結(jié)樹(shù)脂的三維造型用組合物形成的三維造型用組合物層吐出所述固化性油墨。
[0017]由此，能夠以更高尺寸精度制造三維造型物。
[0018]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選所述粒子是從由二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋁、氧化鈦、鋁、鈦、鐵、銅、鎂、不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼組成的組中選擇的至少一種。
[0019]由此，能夠以更高尺寸精度制造三維造型物。
[0020]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選所述粘結(jié)樹(shù)脂包含從由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、石蠟、低分子量聚烯烴類(lèi)蠟、硅酮類(lèi)蠟、微晶蠟組成的組中選擇的至少一種。
[0021]由此，能夠以更高尺寸精度制造三維造型物。
[0022]在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選所述加熱工序中的所述固化性油墨的加熱溫度小于所述粘結(jié)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0023]由此，能夠以更高尺寸精度制造三維造型物。
[0024]本發(fā)明的三維造型物制造裝置是通過(guò)對(duì)層進(jìn)行層疊來(lái)制造三維造型物的三維造型物制造裝置，其特征在于，包括:對(duì)所述三維造型物進(jìn)行造型的造型部；吐出包含紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的固化性油墨并在所述造型部上形成油墨層的吐出部；對(duì)所述吐出的固化性油墨照射紫外線(xiàn)的紫外線(xiàn)照射部；以及加熱所述吐出的固化性油墨的加熱單元，在所述加熱單元中，將所述固化性油墨加熱到所述紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上。
[0025]由此，能夠以高尺寸精度高效率地制造三維造型物。
[0026]本發(fā)明的三維造型物的特征在于，通過(guò)本發(fā)明的三維造型物制造方法制造而成。
[0027]由此，能夠提供以高尺寸精度制造而成的三維造型物。
[0028]本發(fā)明的三維造型物的特征在于使用本發(fā)明的三維造型物制造裝置制造而成。
[0029]由此，能夠提供以高尺寸精度制造而成的三維造型物。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1的(a)是示出本發(fā)明的三維造型物制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖，圖1的(b)是俯視圖。
[0031]符號(hào)說(shuō)明
[0032]I…層、10…造型部、11...吐出部、12…第一紫外線(xiàn)照射單元、13…加熱單元、14…第二紫外線(xiàn)照射單元、15...維護(hù)部、100…三維造型物制造裝置、101…工件(7—夕)、102…工件臺(tái)
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0034]1.三維造型物制造裝置
[0035]首先，說(shuō)明本發(fā)明的三維造型物制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0036]圖1的(a)是示出本發(fā)明的三維造型物制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖，圖1的(b)是俯視圖。
[0037]三維造型物制造裝置100是通過(guò)將利用吐出包含紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的固化性油墨而形成的層I進(jìn)行層疊來(lái)制造三維造型物的裝置。
[0038]如圖1所示，三維造型物制造裝置100具有:對(duì)三維造型物進(jìn)行造型的造型部10、向造型部10吐出包含紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的固化性油墨并在造型部10上形成層I的吐出部
11、對(duì)層I照射紫外線(xiàn)的第一紫外線(xiàn)照射單元12、對(duì)層I進(jìn)行加熱的加熱單元13、以及對(duì)加熱后的層I照射紫外線(xiàn)的第二紫外線(xiàn)照射單元14。
[0039]造型部10具有形成、層疊層I的工件(造型臺(tái))101和工件臺(tái)102。
[0040]工件臺(tái)102可以沿圖中X軸方向及Z軸方向移動(dòng)。而且，構(gòu)成為利用工件臺(tái)102的移動(dòng)使工件101沿圖中X軸方向及Z軸方向移動(dòng)。
[0041]另外，工件101表面實(shí)施氟加工等疏液處理，形成固化性油墨難以附著的結(jié)構(gòu)。
[0042]吐出部11具有相對(duì)于造型部10相對(duì)地沿Y軸方向移動(dòng)，向工件101上吐出固化性油墨的功能。向工件101上吐出的固化性油墨形成層I。
[0043]吐出部11搭載有以噴墨方式吐出固化性油墨的液滴的液滴吐出頭。另外，吐出部11具備未圖示的固化性油墨供給部。在本實(shí)施方式中，采用所謂的壓電驅(qū)動(dòng)方式的液滴吐出頭。另外，在本實(shí)施方式中，在吐出部11中，采用沿Y軸方向排列多個(gè)噴嘴的線(xiàn)噴頭作為液滴吐出頭。這里，“線(xiàn)噴頭”是用于三維造型物制造裝置的液滴吐出頭，該三維造型物制造裝置中，沿與X軸方向交叉的Y軸方向形成的噴嘴區(qū)域設(shè)置成可以覆蓋整個(gè)工件101，使吐出部11或造型部10中的一方固定并使另一方移動(dòng)而形成層I。此外，線(xiàn)噴頭的Y軸方向的噴嘴區(qū)域也可以不覆蓋三維造型物制造裝置所對(duì)應(yīng)的全部造型部10的整個(gè)Y軸方向。
[0044]第一紫外線(xiàn)照射單元12具有向?qū)覫照射紫外線(xiàn)并固化層I中的紫外線(xiàn)固化性樹(shù)脂的功能。
[0045]該第一紫外線(xiàn)照射單元12設(shè)置于吐出部11的X軸方向的兩端。
[0046]在本實(shí)施方式中，例如，當(dāng)造型部10向圖1的右方移動(dòng)時(shí)，從吐出部11向工件101吐出固化性油墨后，利用圖1中的左側(cè)的第一紫外線(xiàn)照射單元12對(duì)層I進(jìn)行紫外線(xiàn)照射。另一方面，當(dāng)造型部10向圖1的左方向移動(dòng)時(shí)，從吐出部11向工件101吐出固化性油墨后，利用圖1中的右側(cè)的第一紫外線(xiàn)照射單元12對(duì)層I進(jìn)行紫外線(xiàn)照射。
[0047]加熱單元13構(gòu)成為對(duì)由第一紫外線(xiàn)照射單元12進(jìn)行紫外線(xiàn)照射后的層I加熱。
[0048]在本實(shí)施方式中，加熱單元13在X軸方向與第一紫外