JPH02111530A - 熱硬化式立体造形法 - Google Patents
熱硬化式立体造形法Info
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- JPH02111530A JPH02111530A JP63265828A JP26582888A JPH02111530A JP H02111530 A JPH02111530 A JP H02111530A JP 63265828 A JP63265828 A JP 63265828A JP 26582888 A JP26582888 A JP 26582888A JP H02111530 A JPH02111530 A JP H02111530A
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
- B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、熱線及び熱硬化性流動物質を用いて所望形状
の固体を形成する熱硬化式立体造形法に関する。
の固体を形成する熱硬化式立体造形法に関する。
従来の技術及びその問題点
従来、鋳型製作時に必要とされる製品形状に対応する模
型、或いは切削加工の倣い制御用又は形彫放電加工電極
用の模型の製作は、手加工により、或いはＮＣフライス
盤等を用いたＮＣ切削加工により行われていた。しかし
ながら、手加工による場合は多くの手間と熟練とを要す
るという問題が存し、ＮＣ切削加工による場合は、刃物
の刃先形状変更のための交換や摩耗等を考慮した複雑な
工作プログラムを作る必要があると共に、加工面に生じ
た段を除くために更に仕上げ加工を必要とする場合があ
るという問題が存していた。
型、或いは切削加工の倣い制御用又は形彫放電加工電極
用の模型の製作は、手加工により、或いはＮＣフライス
盤等を用いたＮＣ切削加工により行われていた。しかし
ながら、手加工による場合は多くの手間と熟練とを要す
るという問題が存し、ＮＣ切削加工による場合は、刃物
の刃先形状変更のための交換や摩耗等を考慮した複雑な
工作プログラムを作る必要があると共に、加工面に生じ
た段を除くために更に仕上げ加工を必要とする場合があ
るという問題が存していた。
このような問題を解決するものとして本発明者は、以下
に示す光学的造形法を提案している（特開昭６０−２４
７５１５号、特開昭６２−１０１４０８号）。
に示す光学的造形法を提案している（特開昭６０−２４
７５１５号、特開昭６２−１０１４０８号）。
該方法の１実施態様は、光硬化性流動物質を容器内に収
容して該容器の上方からの光照射により流動物質上下面
に及ぶ連続した硬化部分が得られる深さとし、該流動物
質の上方から凸レンズ等の光収束器を介して選択的に光
照射を行ない、該流動物質上下面に及ぶ硬化部分を形成
し、更に該硬化部分上に前記深さに相当する深さをなす
よう、光硬化性流動物質を付加し、該流動物質に選択的
光照射を行なって前記硬化部分から連続して上方へ延び
た硬化部分を形成し、これら光硬化性流動物質の付加及
び硬化部分の形成を繰り返して所望形状の固体を形成す
るものである。
容して該容器の上方からの光照射により流動物質上下面
に及ぶ連続した硬化部分が得られる深さとし、該流動物
質の上方から凸レンズ等の光収束器を介して選択的に光
照射を行ない、該流動物質上下面に及ぶ硬化部分を形成
し、更に該硬化部分上に前記深さに相当する深さをなす
よう、光硬化性流動物質を付加し、該流動物質に選択的
光照射を行なって前記硬化部分から連続して上方へ延び
た硬化部分を形成し、これら光硬化性流動物質の付加及
び硬化部分の形成を繰り返して所望形状の固体を形成す
るものである。
この光学的造形法によれば、所望形状の固体を高い寸法
精度で形成することができるが、該造形法に用いられる
光は、紫外線等の短波長光であることが必要である。該
短波長光としては、例えばヘリウム−カドミウムレーザ
（波長３２５止）。
精度で形成することができるが、該造形法に用いられる
光は、紫外線等の短波長光であることが必要である。該
短波長光としては、例えばヘリウム−カドミウムレーザ
（波長３２５止）。
アルゴンレーザ（波長３６３．８ｎｍ）等を用いること
ができるが、該短波長レーザは、電気から光への変換効
率が低く、従って該レーザの出力が低くならざるを得な
い（数ｍＷ〜数十ｍＷの出力）。
ができるが、該短波長レーザは、電気から光への変換効
率が低く、従って該レーザの出力が低くならざるを得な
い（数ｍＷ〜数十ｍＷの出力）。
このため、上記短波長レーザが照射される光硬化性流動
物質の硬化速度は遅くならざるを得ない。
物質の硬化速度は遅くならざるを得ない。
また、該短波長レーザ照射用のレーザ発振器が大きいた
めにシステム全体が大型となり、更に該発振器が高価で
あり且つ短寿命であるため、固体形成の製造コストが高
価になるという問題があった。
めにシステム全体が大型となり、更に該発振器が高価で
あり且つ短寿命であるため、固体形成の製造コストが高
価になるという問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、固体形成を短時
間で行うことができ、更にシステム全体の小型化を図る
ことができ、しかも該固体形成の製造コストを低摩にし
得る熱硬化式立体造形法を提供することにある。
間で行うことができ、更にシステム全体の小型化を図る
ことができ、しかも該固体形成の製造コストを低摩にし
得る熱硬化式立体造形法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明の上記目的は、熱により硬化する熱硬化性流動物
質を容器内に収容し、該流動物質中に熱線照射を行いつ
つ、該熱線照射箇所を前記容器に対し水平及び垂直方向
に造形対象の形状に応じて相対移動させ、所望形状の固
体を形成することを特徴とする熱硬化式立体造形法によ
り達成される。
質を容器内に収容し、該流動物質中に熱線照射を行いつ
つ、該熱線照射箇所を前記容器に対し水平及び垂直方向
に造形対象の形状に応じて相対移動させ、所望形状の固
体を形成することを特徴とする熱硬化式立体造形法によ
り達成される。
前記熱硬化性流動物質としては、熱線照射により硬化す
る種々の物質を用いることができ、例えばフェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ジア
リルフタレートを挙げることができる。なお、該熱硬化
性流動物質は、常温での硬化が極めて少なく、しかも比
較的低粘度であるのが好ましい。
る種々の物質を用いることができ、例えばフェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ジア
リルフタレートを挙げることができる。なお、該熱硬化
性流動物質は、常温での硬化が極めて少なく、しかも比
較的低粘度であるのが好ましい。
前記熱線としては、使用する熱硬化性流動物質に応じ、
赤外線、半導体発光ダイオードから発せられる熱線等、
種々の放射熱線及び輻射熱線を用いることができる。該
熱線としてエネルギレベルの高い加熱レーザを用いるこ
とにより、造形時間を短縮させることができ、良好な集
熱性を利用して造形精度を向上させ得るという利点を得
ることができる。赤外線としては、例えば上記熱硬化性
流動物質に吸収される効率の大きいＣＯ２レーザを用い
ることができ、また近赤外線を発するＹＡＧレーザ、半
導体レーザ等を使用することもできる。赤外線照射用レ
ーザ発振器は、電気から熱への高いエネルギ変換効率を
有し、例えば数ワットもの赤外線を発するレーザ発振器
であっても小型であり、しかも安価に入手できる。前記
熱硬化性流動物質に熱吸収され難い可視光線や近赤外線
を照射する場合には、熱吸収を促進させ得る成分、例え
ばカーボン粉末等を予め前記流動物質に添加しておくの
が好ましい。該熱吸収促進成分を熱硬化性流動物質に添
加する場合には、加熱源として、例えばアルゴンレーザ
、ヘリウム−ネオンレーザ等の可視光レーザを用いるこ
ともできる。
赤外線、半導体発光ダイオードから発せられる熱線等、
種々の放射熱線及び輻射熱線を用いることができる。該
熱線としてエネルギレベルの高い加熱レーザを用いるこ
とにより、造形時間を短縮させることができ、良好な集
熱性を利用して造形精度を向上させ得るという利点を得
ることができる。赤外線としては、例えば上記熱硬化性
流動物質に吸収される効率の大きいＣＯ２レーザを用い
ることができ、また近赤外線を発するＹＡＧレーザ、半
導体レーザ等を使用することもできる。赤外線照射用レ
ーザ発振器は、電気から熱への高いエネルギ変換効率を
有し、例えば数ワットもの赤外線を発するレーザ発振器
であっても小型であり、しかも安価に入手できる。前記
熱硬化性流動物質に熱吸収され難い可視光線や近赤外線
を照射する場合には、熱吸収を促進させ得る成分、例え
ばカーボン粉末等を予め前記流動物質に添加しておくの
が好ましい。該熱吸収促進成分を熱硬化性流動物質に添
加する場合には、加熱源として、例えばアルゴンレーザ
、ヘリウム−ネオンレーザ等の可視光レーザを用いるこ
ともできる。
また、前記熱硬化性流動物質に、予め顔料、セラミック
ス粉、金属粉等の改質用材料を混入したものを使用して
もよい。
ス粉、金属粉等の改質用材料を混入したものを使用して
もよい。
実施例
以下に、本発明の実施例を、悉付図面を参照しつつ説明
する。
する。
第１図は、本発明方法を実施するための装置の１例を示
す。該装置は、熱硬化性流動物質（Ａ）を収容する容器
（１）と、上下方向に延びる支持棒（３）の下端部に支
持されたベースプレート（２）と、支持棒（３）を介し
てベースプレート（２）を垂直方向に移動させ得る高さ
制御台（４）と、容器（１）及び高さ制御台（４）の双
方を支持しこれらを水平方向及び垂直方向に移動させ得
る位置制御台（５）とを備えている。更に、前記装置は
、熱線（Ｌ）を反射ミラー（６）に向けて放出する熱線
源（７）と、ミラー（６）により反射された熱線（Ｌ）
を容器（１）中の流動物質（Ａ）上面近傍で点状に収束
させる熱線収束器（８）とを備え、位置制御台（５）の
移動に基づき、熱線照射位置に対し流動物質（Ａ）を相
対的に移動させるようになっている。
す。該装置は、熱硬化性流動物質（Ａ）を収容する容器
（１）と、上下方向に延びる支持棒（３）の下端部に支
持されたベースプレート（２）と、支持棒（３）を介し
てベースプレート（２）を垂直方向に移動させ得る高さ
制御台（４）と、容器（１）及び高さ制御台（４）の双
方を支持しこれらを水平方向及び垂直方向に移動させ得
る位置制御台（５）とを備えている。更に、前記装置は
、熱線（Ｌ）を反射ミラー（６）に向けて放出する熱線
源（７）と、ミラー（６）により反射された熱線（Ｌ）
を容器（１）中の流動物質（Ａ）上面近傍で点状に収束
させる熱線収束器（８）とを備え、位置制御台（５）の
移動に基づき、熱線照射位置に対し流動物質（Ａ）を相
対的に移動させるようになっている。
この装置においては、熱線収束器（８）として凸レンズ
及び反射ミラー（６）を使用していたが、例えば熱線（
Ｌ）を反射し収束させる凹面鏡を用いてもよい。
及び反射ミラー（６）を使用していたが、例えば熱線（
Ｌ）を反射し収束させる凹面鏡を用いてもよい。
上記高さ制御台（４）及び位置制御台（５）の移動制御
は、ＮＣ等の自動制御や人手による制御等、適宜に行う
ことができる。
は、ＮＣ等の自動制御や人手による制御等、適宜に行う
ことができる。
本装置を用いて所望形状の固体の造形を行うには、先ず
容器（１）に熱硬化性流動物質（Ａ）を入れ、つぎに支
持棒（３）を降下させてベースプレート（２）を流動物
質（Ａ）中に浸漬し、上方からの熱線（Ｌ）照射に基づ
き流動物質（Ａ）上面からベースプレート（２）上面に
及ぶ連続した硬化部分が得られる深さとなるように該ベ
ースプレート（２）を位置決めする。該位置決め後、流
動物質（Ａ）の硬化に必要なエネルギレベルの熱線（Ｌ
）を熱線源（７）から発し、反射ミラー（６）及び熱線
収束器（８）でもって、該熱線（Ｌ）を点状に収束させ
つつベースプレート（２）上の流動物質（Ａ）に集中照
射する。この状態で容器（１）を熱線（Ｌ）の集中箇所
に対し移動させ、得ようとする造形固体の形状に対応し
て選択的に熱線照射を行う。これにより、流動物質（Ａ
）上面からベースプレート（２）上面に及ぶ硬化部分を
形成することができる。更に、該硬化部分上において、
前記深さに相当する深さをなすよう、ベースプレート（
２）を流動物質（Ａ）中に沈降させ、該流動物質（Ａ）
の上方から選択的熱線照射を行って前記硬化部分から連
続して上方へ延びた硬化部分を形成し、これらベースプ
レート（２）の沈降及び硬化部分の形成を繰り返し行う
。これにより、所望形状の固体を形成することができる
。
容器（１）に熱硬化性流動物質（Ａ）を入れ、つぎに支
持棒（３）を降下させてベースプレート（２）を流動物
質（Ａ）中に浸漬し、上方からの熱線（Ｌ）照射に基づ
き流動物質（Ａ）上面からベースプレート（２）上面に
及ぶ連続した硬化部分が得られる深さとなるように該ベ
ースプレート（２）を位置決めする。該位置決め後、流
動物質（Ａ）の硬化に必要なエネルギレベルの熱線（Ｌ
）を熱線源（７）から発し、反射ミラー（６）及び熱線
収束器（８）でもって、該熱線（Ｌ）を点状に収束させ
つつベースプレート（２）上の流動物質（Ａ）に集中照
射する。この状態で容器（１）を熱線（Ｌ）の集中箇所
に対し移動させ、得ようとする造形固体の形状に対応し
て選択的に熱線照射を行う。これにより、流動物質（Ａ
）上面からベースプレート（２）上面に及ぶ硬化部分を
形成することができる。更に、該硬化部分上において、
前記深さに相当する深さをなすよう、ベースプレート（
２）を流動物質（Ａ）中に沈降させ、該流動物質（Ａ）
の上方から選択的熱線照射を行って前記硬化部分から連
続して上方へ延びた硬化部分を形成し、これらベースプ
レート（２）の沈降及び硬化部分の形成を繰り返し行う
。これにより、所望形状の固体を形成することができる
。
第１図に示す硬化部分（Ｂ）は、上記所望形状の固体を
形成する途上での段階的硬化が繰り返されているもので
ある。
形成する途上での段階的硬化が繰り返されているもので
ある。
上述したように、熱線源（７）は、電気から熱への高い
エネルギ変換効率を有しており、高出力の熱線照射を利
用することにより、固体形成に要する時間の短縮及びこ
れに基づくランニングコストの低減を図ることができる
。また、例えば数ワットもの赤外線等の熱線を発するレ
ーザ発振器であっても小型であり、立体造形装置全体の
小型化を図ることができる。しかも、このようなレーザ
発振器は、大出力型であっても比較的安価に入手できる
ため、該固体形成のための設備費を軽減することも可能
である。
エネルギ変換効率を有しており、高出力の熱線照射を利
用することにより、固体形成に要する時間の短縮及びこ
れに基づくランニングコストの低減を図ることができる
。また、例えば数ワットもの赤外線等の熱線を発するレ
ーザ発振器であっても小型であり、立体造形装置全体の
小型化を図ることができる。しかも、このようなレーザ
発振器は、大出力型であっても比較的安価に入手できる
ため、該固体形成のための設備費を軽減することも可能
である。
実験例
熱線源としてＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器（日本電気■製
５Ｌ１１５形、波長１．０６μｍ）を用い、指環式エポ
キシ、ブタンジオール、熱開始剤（ＣＰ −７７）を混
合したものにカーボン粉末（油煙）を熱吸収剤として約
０．５重量％混入し、これを熱硬化性流動物質として使
用した。なお、熱線収束器としては、焦点距離７０ｍｍ
のガラス製凸レンズを用い、上記方法に従い、第２図に
示す特定の条件設定の下に、幅０゜２ ｒｉｍ、厚み０
． ５ｍｍの柱状の固体形成を行った。
５Ｌ１１５形、波長１．０６μｍ）を用い、指環式エポ
キシ、ブタンジオール、熱開始剤（ＣＰ −７７）を混
合したものにカーボン粉末（油煙）を熱吸収剤として約
０．５重量％混入し、これを熱硬化性流動物質として使
用した。なお、熱線収束器としては、焦点距離７０ｍｍ
のガラス製凸レンズを用い、上記方法に従い、第２図に
示す特定の条件設定の下に、幅０゜２ ｒｉｍ、厚み０
． ５ｍｍの柱状の固体形成を行った。
第２図中、（α）は上記レーザ照射による非硬化領域を
、（β）は局所硬化領域を、（γ）は広範囲硬化領域を
それぞれ示す。
、（β）は局所硬化領域を、（γ）は広範囲硬化領域を
それぞれ示す。
その結果、上述の光学的造形法に比べ、約１０倍の速さ
で上記固体形成を行うことができた。
で上記固体形成を行うことができた。
このような立体造形法においては、−旦、熱線照射に基
づく硬化部分形成を行った後、該硬化部分上に流動物質
（Ａ）を付加する場合、ベースプレート（２）の下降距
離が極めて僅かであることから、該流動物質（Ａ）の表
面張力により、硬化部分上に該流動物質（Ａ）が流入し
ないことがあり、上記付加の確実性に欠け、更に人手に
よる硬化部分上への流動物質（Ａ）の導入を要する。従
って、ベースプレート（２）を上記深さよりも下降させ
て硬化部分上に流動物質（Ａ）を流入させ、その後ベー
スプレート（２）を上昇させて流動物！ （Ａ）上面と
硬化部分上面との距離を上記深さに相当する距離とすれ
ば、流動物質（Ａ）の付加を確実に行うことができ、人
手による手間を要しない。
づく硬化部分形成を行った後、該硬化部分上に流動物質
（Ａ）を付加する場合、ベースプレート（２）の下降距
離が極めて僅かであることから、該流動物質（Ａ）の表
面張力により、硬化部分上に該流動物質（Ａ）が流入し
ないことがあり、上記付加の確実性に欠け、更に人手に
よる硬化部分上への流動物質（Ａ）の導入を要する。従
って、ベースプレート（２）を上記深さよりも下降させ
て硬化部分上に流動物質（Ａ）を流入させ、その後ベー
スプレート（２）を上昇させて流動物！ （Ａ）上面と
硬化部分上面との距離を上記深さに相当する距離とすれ
ば、流動物質（Ａ）の付加を確実に行うことができ、人
手による手間を要しない。
また、容器（１）を、ベースプレート（２）沈降のため
に降下される支持棒（３）の浸漬体積増分の熱硬化性流
動物質（Ａ）を溢れ出させる構造とし、該流動物質（Ａ
）上面の高さを一定に保持しつつ固体形成を行ってもよ
い。このようにすれば、位置制御台（５）の垂直方向へ
の移動制御を要しないという利点がある。
に降下される支持棒（３）の浸漬体積増分の熱硬化性流
動物質（Ａ）を溢れ出させる構造とし、該流動物質（Ａ
）上面の高さを一定に保持しつつ固体形成を行ってもよ
い。このようにすれば、位置制御台（５）の垂直方向へ
の移動制御を要しないという利点がある。
なお、本発明方法は、上述のように、熱硬化性流動物質
への熱線照射に基づき所望形状の固体形成を行うことを
特徴とするものであり、この特徴を備える限りにおいて
、熱線照射に基づく種々の造形法に適用されるものであ
る。従って、上記実施例に述べたベースプレート上方へ
の熱線照射に基づく造形法の外、例えば容器内の熱硬化
性流動物質の上面を僅かずつ上昇させ上方からの熱線照
射により固体を形成する方法、熱線透過性を有する底壁
を備える液密な箱状有底体を前記流動物質中で上昇させ
上方からの熱線照射に基づき固体を形成する方法に適用
され得る。更にまた、容器の側壁又は底壁の一部若しく
は全部を熱線透過性を有する物質で形成し、該物質に向
けて硬化部分支持用の基盤面を配置し、該基盤面を熱線
透過性物質から遠ざけつつ該物質を介する熱線照射に基
づき基盤面に固体を形成する方法などにも適用され得る
。
への熱線照射に基づき所望形状の固体形成を行うことを
特徴とするものであり、この特徴を備える限りにおいて
、熱線照射に基づく種々の造形法に適用されるものであ
る。従って、上記実施例に述べたベースプレート上方へ
の熱線照射に基づく造形法の外、例えば容器内の熱硬化
性流動物質の上面を僅かずつ上昇させ上方からの熱線照
射により固体を形成する方法、熱線透過性を有する底壁
を備える液密な箱状有底体を前記流動物質中で上昇させ
上方からの熱線照射に基づき固体を形成する方法に適用
され得る。更にまた、容器の側壁又は底壁の一部若しく
は全部を熱線透過性を有する物質で形成し、該物質に向
けて硬化部分支持用の基盤面を配置し、該基盤面を熱線
透過性物質から遠ざけつつ該物質を介する熱線照射に基
づき基盤面に固体を形成する方法などにも適用され得る
。
上記箱状有底体を用いた固体造形法における硬化部分上
への熱硬化性流動物質の付加方法においては、該有底体
を上昇させるべき距離が極めて僅かであるために該有底
体と硬化部分とを剥離し得ないことがあり、流動物質付
加の確実性に欠ける。
への熱硬化性流動物質の付加方法においては、該有底体
を上昇させるべき距離が極めて僅かであるために該有底
体と硬化部分とを剥離し得ないことがあり、流動物質付
加の確実性に欠ける。
このため、有底体を連続した硬化部分が得られる深さよ
り高く上昇させて該有底体の底壁と硬化部分との付着を
剥離し、その後有底体を下降させて底壁下面と硬化部分
上面との距離を、前記深さに相当する距離とするのが好
ましい。このことは、上記基盤面を用いた固体造形法に
おいても同様である。即ち、基盤面を連続した硬化部分
が得られる距離より大きく遠ざけて該硬化部分と熱線透
過性物質との付着を剥離し、その後基盤面を該物質に近
付けて硬化部分面と物質面との距離を適当なものとする
のが好ましい。
り高く上昇させて該有底体の底壁と硬化部分との付着を
剥離し、その後有底体を下降させて底壁下面と硬化部分
上面との距離を、前記深さに相当する距離とするのが好
ましい。このことは、上記基盤面を用いた固体造形法に
おいても同様である。即ち、基盤面を連続した硬化部分
が得られる距離より大きく遠ざけて該硬化部分と熱線透
過性物質との付着を剥離し、その後基盤面を該物質に近
付けて硬化部分面と物質面との距離を適当なものとする
のが好ましい。
また、これら方法における熱線照射は、例えば熱伝導体
を用いた熱線照射、複数の熱線照射源から発せられる熱
線を一点に交差させ集中的な高エネルギ領域を形成する
熱線照射、照射熱線の軸に垂直な断面における高エネル
ギ部分が環状の分布を呈する熱線の照射などを採用でき
る。上記複数の熱線を交差させる熱線照射を採用すれば
、該熱線照射箇所において熱エネルギを非線形的に増加
させることができ、所望形状の固体を速やかに形成する
ことができる。また、上記環状の熱エネルギ分布を有す
る熱線照射を行えば、該熱線照射の１度の走査で比較的
太い帯状固体を高い寸法精度で形成することができ、所
望形状の固体形成を効率良いものとする。
を用いた熱線照射、複数の熱線照射源から発せられる熱
線を一点に交差させ集中的な高エネルギ領域を形成する
熱線照射、照射熱線の軸に垂直な断面における高エネル
ギ部分が環状の分布を呈する熱線の照射などを採用でき
る。上記複数の熱線を交差させる熱線照射を採用すれば
、該熱線照射箇所において熱エネルギを非線形的に増加
させることができ、所望形状の固体を速やかに形成する
ことができる。また、上記環状の熱エネルギ分布を有す
る熱線照射を行えば、該熱線照射の１度の走査で比較的
太い帯状固体を高い寸法精度で形成することができ、所
望形状の固体形成を効率良いものとする。
なお、これら上記した造形法においては、固体形成過程
における硬化部分の変形を防止するために、変形発生の
おそれある箇所に付着され、又は該箇所と他の箇所とに
わたって延びる補強用の形状保持部を同時に硬化形成し
つつ固体形成を行い、該形成後に前記形状保持部を必要
に応じて除去するのが好ましい。
における硬化部分の変形を防止するために、変形発生の
おそれある箇所に付着され、又は該箇所と他の箇所とに
わたって延びる補強用の形状保持部を同時に硬化形成し
つつ固体形成を行い、該形成後に前記形状保持部を必要
に応じて除去するのが好ましい。
更に、上記変形を防止するため、熱線照射箇所の移動速
度に応じて照射熱線のエネルギ發を調節し、該照射箇所
に対する熱エネルギ照射総量を実質上一定に保持しつつ
固体形成を行うこともできる。
度に応じて照射熱線のエネルギ發を調節し、該照射箇所
に対する熱エネルギ照射総量を実質上一定に保持しつつ
固体形成を行うこともできる。
また、固体形成後、該固体の支持面からの除去又は剥離
を良好なものとするため、該固体形成後に除去可能な形
状の支持部が所望形状の固体と支持面との間に介在する
ように、該支持部を熱線照射に基づき形成して前記固体
形成を行い、該形成後に前記支持部を必要に応じて除去
してもよく、固体形成後に除去可能な形状の支持部材を
固体支持面上に着脱可能に配設し、該支持部材に支持さ
れるように前記固体形成を行い、該形成後に前記支持部
材を必要に応じて除去してもよい。
を良好なものとするため、該固体形成後に除去可能な形
状の支持部が所望形状の固体と支持面との間に介在する
ように、該支持部を熱線照射に基づき形成して前記固体
形成を行い、該形成後に前記支持部を必要に応じて除去
してもよく、固体形成後に除去可能な形状の支持部材を
固体支持面上に着脱可能に配設し、該支持部材に支持さ
れるように前記固体形成を行い、該形成後に前記支持部
材を必要に応じて除去してもよい。
発明の効果
以上から明らかなように、本発明方法によれば、以下に
述べる効果を得ることができる。
述べる効果を得ることができる。
即ち、熱硬化性流動物質に対し、熱線照射箇所を相対移
動させ、所望形状の固体を形成するというように、硬化
に必要なエネルギを熱により付与するので、一般に電気
から熱への高いエネルギ変換効率を有し、それでいて小
型の熱線発振器を用いることができる。これにより、上
記所望形状の固体形成を行い得る立体造形装置の小型化
を図ることができると共に、所望形状固体の形成を、高
いエネルギ変換効率の下に短時間とすることができ、ラ
ンニングコストを低置にし得る。しかも、このようなレ
ーザ発振器は、大出力型であっても比較的安価に入手で
きるため、該固体形成のための設備費を軽減することも
可能である。
動させ、所望形状の固体を形成するというように、硬化
に必要なエネルギを熱により付与するので、一般に電気
から熱への高いエネルギ変換効率を有し、それでいて小
型の熱線発振器を用いることができる。これにより、上
記所望形状の固体形成を行い得る立体造形装置の小型化
を図ることができると共に、所望形状固体の形成を、高
いエネルギ変換効率の下に短時間とすることができ、ラ
ンニングコストを低置にし得る。しかも、このようなレ
ーザ発振器は、大出力型であっても比較的安価に入手で
きるため、該固体形成のための設備費を軽減することも
可能である。
第１図は本発明方法を実施するための装置の１例を示す
概略図、第２図は本発明の１実施例にかかる熱硬化式立
体造形法においてレーザ出力と該レーザの送り速度との
関係を示すグラフである。 （１）・・・・・・容器 （２）・・・・・・ベースプレート （７）・・・・・・熱線発振器 （Ａ）・・・・・・熱硬化性流動物質 （Ｂ）・・・・・・硬化部分 （Ｌ）・・・・・・熱線 （以 上） 第 図 、Ｌ 第 図 レーサ゛−出力（ｗ）
概略図、第２図は本発明の１実施例にかかる熱硬化式立
体造形法においてレーザ出力と該レーザの送り速度との
関係を示すグラフである。 （１）・・・・・・容器 （２）・・・・・・ベースプレート （７）・・・・・・熱線発振器 （Ａ）・・・・・・熱硬化性流動物質 （Ｂ）・・・・・・硬化部分 （Ｌ）・・・・・・熱線 （以 上） 第 図 、Ｌ 第 図 レーサ゛−出力（ｗ）
Claims (1)
- （１）熱により硬化する熱硬化性流動物質を容器内に収
容し、該流動物質中に熱線照射を行いつつ、該熱線照射
箇所を前記容器に対し水平及び垂直方向に造形対象の形
状に応じて相対移動させ、所望形状の固体を形成するこ
とを特徴とする熱硬化式立体造形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63265828A JPH02111530A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 熱硬化式立体造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63265828A JPH02111530A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 熱硬化式立体造形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111530A true JPH02111530A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17422619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63265828A Pending JPH02111530A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 熱硬化式立体造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111530A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003037606A1 (de) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren zum erzeugen dreidimensionaler körper oder oberflächen durch laser-bestrahlung |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63265828A patent/JPH02111530A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003037606A1 (de) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren zum erzeugen dreidimensionaler körper oder oberflächen durch laser-bestrahlung |
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