JPH0224121A - 光学的造形法 - Google Patents
光学的造形法Info
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- JPH0224121A JPH0224121A JP63172683A JP17268388A JPH0224121A JP H0224121 A JPH0224121 A JP H0224121A JP 63172683 A JP63172683 A JP 63172683A JP 17268388 A JP17268388 A JP 17268388A JP H0224121 A JPH0224121 A JP H0224121A
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- Japan
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- light
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- photocurable resin
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- 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
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
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]
本発明は光硬化性樹脂に光束を照射して目的形状の硬化
体を製造する光学的造形法に関する。
体を製造する光学的造形法に関する。
[従来の技術]
光硬化性樹脂に光束を照射して、該照射部分を硬化させ
、この硬化部分を水平方向に連続させると共に、さらに
その上側に光硬化性樹脂を供給して同様にして硬化させ
ることにより上下方向にも硬化体を連続させ、これを繰
り返すことにより目的形状の硬化体を製造する光学的造
形法は特開昭60−247515号、62−35966
号、62−101408号などにより公知である。光束
を走査する代りにマスクを用いる方法も公知である。
、この硬化部分を水平方向に連続させると共に、さらに
その上側に光硬化性樹脂を供給して同様にして硬化させ
ることにより上下方向にも硬化体を連続させ、これを繰
り返すことにより目的形状の硬化体を製造する光学的造
形法は特開昭60−247515号、62−35966
号、62−101408号などにより公知である。光束
を走査する代りにマスクを用いる方法も公知である。
第3図はこの種の光学的造形法の一例を説明するための
装置の構成図である。
装置の構成図である。
攪拌機10を備えた容器11内には光硬化性樹脂12が
収容され、その液面12aに向けて光束14を照射する
ようにレンズ15A1ミラー16A、ミラー回転駆動装
置17A5光源20等よりなる光学系が設けられている
。
収容され、その液面12aに向けて光束14を照射する
ようにレンズ15A1ミラー16A、ミラー回転駆動装
置17A5光源20等よりなる光学系が設けられている
。
容器11内にはテーブル21が設置され、該テーブル2
1はエレベータ22により昇降可能とされている。これ
ら駆動装置17A1エレベータ22はコンピュータ23
により制御される。
1はエレベータ22により昇降可能とされている。これ
ら駆動装置17A1エレベータ22はコンピュータ23
により制御される。
上記装置により硬化体を製造する場合、まずテーブル2
1を液面12aよりもわずか下方に位置させ、光束14
を目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査
はコンピュータ制御されたミラー16Aの回転により行
なわれる。
1を液面12aよりもわずか下方に位置させ、光束14
を目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査
はコンピュータ制御されたミラー16Aの回転により行
なわれる。
目的形状物の一つの水平断面(この場合は底面に相当す
る部分)のすべてに光を照射した後、テーブル21を所
定ピッチだけ下降させ、硬化物24の上に未硬化の光硬
化性樹脂を流入させた後、上記と同様の光照射を行なう
。この手順を繰り退すことにより、目的形状の硬化体が
得られる。
る部分)のすべてに光を照射した後、テーブル21を所
定ピッチだけ下降させ、硬化物24の上に未硬化の光硬
化性樹脂を流入させた後、上記と同様の光照射を行なう
。この手順を繰り退すことにより、目的形状の硬化体が
得られる。
また、この種の光学的造形法として、底面又は側面に透
光窓を有する容器と、この透光窓を通して容器内に光を
照射する装置と、該容器内において透光窓から離反する
方向へ移動可能に設けられたベースを有するものがある
。この光学的造形法について第2図を参照して説明する
。
光窓を有する容器と、この透光窓を通して容器内に光を
照射する装置と、該容器内において透光窓から離反する
方向へ移動可能に設けられたベースを有するものがある
。この光学的造形法について第2図を参照して説明する
。
第2図において、容器11内には光硬化性樹脂12が収
容されている。容器11の底面には、石英ガラス等の透
光板よりなる透光窓13が設けられており、該透光窓1
3に向けて光束14を照射するように、レンズを内蔵し
た光出射部15、光出射部15を水平面内のX−Y方向
(X、Yは直交する2方向)に移動させるX −Y 9
劾装置17、光源20等よりなる光学系が設けられてい
る。
容されている。容器11の底面には、石英ガラス等の透
光板よりなる透光窓13が設けられており、該透光窓1
3に向けて光束14を照射するように、レンズを内蔵し
た光出射部15、光出射部15を水平面内のX−Y方向
(X、Yは直交する2方向)に移動させるX −Y 9
劾装置17、光源20等よりなる光学系が設けられてい
る。
容器11内にはベース21が設置され、該ベース21は
エレベータ22により昇降可能とされている。これらX
−Y移動装置17、エレベータ22はコンピュータ23
により制御される。
エレベータ22により昇降可能とされている。これらX
−Y移動装置17、エレベータ22はコンピュータ23
により制御される。
上記装置により硬化体を製造する場合、まずベース21
を透光窓13よりもわずか上方に位置させ、光束14を
目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査は
コンピュータ制御されたX−Y移動装置17により行な
われる。
を透光窓13よりもわずか上方に位置させ、光束14を
目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査は
コンピュータ制御されたX−Y移動装置17により行な
われる。
目的形状物の一つの水平断面(この場合は底面又は上面
に相当する部分)のすべてに光を照射した後、ベース2
!を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物24と透光窓21
との間に未硬化の光硬化性樹脂を流入させた後、上記と
同様の光照射を行なう。この手順を繰り返すことにより
、目的形状の硬化体が多層積層体として得られる。
に相当する部分)のすべてに光を照射した後、ベース2
!を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物24と透光窓21
との間に未硬化の光硬化性樹脂を流入させた後、上記と
同様の光照射を行なう。この手順を繰り返すことにより
、目的形状の硬化体が多層積層体として得られる。
[発明が解決しようとする課題]
上記の如く、この種の光学的造形法においては、第n層
目(nは1以上の整数)の硬化層を形成した後、ベース
を所定ピッチ2分だけ移動させ、第n層目の硬化層を未
硬化の光硬化性樹脂で被う必要がある。
目(nは1以上の整数)の硬化層を形成した後、ベース
を所定ピッチ2分だけ移動させ、第n層目の硬化層を未
硬化の光硬化性樹脂で被う必要がある。
ところで、上記のとッチpは形成される硬化層の厚さと
一致するものであり、通常は1mm以下とりわけ0.5
mm以下と極めて小さい値である。そのため、第3図の
光学的造形法においては、硬化物24の上に未硬化の光
硬化性樹脂12が流れ込んできて均一厚さに硬化物24
を被うようになるのに極めて長い時間を要していた。
一致するものであり、通常は1mm以下とりわけ0.5
mm以下と極めて小さい値である。そのため、第3図の
光学的造形法においては、硬化物24の上に未硬化の光
硬化性樹脂12が流れ込んできて均一厚さに硬化物24
を被うようになるのに極めて長い時間を要していた。
第2図の光学的造形法においては、硬化物24と透光窓
13との間には液面高さ分だけ液圧がかかるから、第3
図の方法に比べると光硬化性樹脂は硬化物24と透光窓
13との間隙に流入し易いが、上記ピッチpが特に狭い
場合にはやはり該間隙間に流入し終るのにある程度の時
間がかかる。
13との間には液面高さ分だけ液圧がかかるから、第3
図の方法に比べると光硬化性樹脂は硬化物24と透光窓
13との間隙に流入し易いが、上記ピッチpが特に狭い
場合にはやはり該間隙間に流入し終るのにある程度の時
間がかかる。
このようなことから、従来法では、ベースを所定ピッチ
移動させた後、光照射を開始するまでの待ち時間が長く
なっており、製造工程の時間も全体として長いものとな
っていた。
移動させた後、光照射を開始するまでの待ち時間が長く
なっており、製造工程の時間も全体として長いものとな
っていた。
[課題を解決するための手段]
本発明は、ベースを所定ピッチ移動させた後、光照射を
行なって硬化層を順次に積層させるようにした光学的造
形法において、前記ベースをピッチ2分だけ移動さ廿る
に際し、まずpよりも大きなp+1分だけ移動させ、次
にベースを1分だけ戻すようにしたものである。
行なって硬化層を順次に積層させるようにした光学的造
形法において、前記ベースをピッチ2分だけ移動さ廿る
に際し、まずpよりも大きなp+1分だけ移動させ、次
にベースを1分だけ戻すようにしたものである。
[作用〕
かかる本発明方法によれば、ベースをp+J2分だけ移
動した際に硬化物の上や硬化物と透光窓との間に光硬化
性樹脂が迅速に流入する。ベース自体の移動は駆動装置
で迅速に行なえるので、本発明によれば第n層を形成し
た後、ベースを所定ピッチ2分だけ移動させて第n+1
層の形成用の光照射を開始するに到る間の時間が極めて
短かくなる。
動した際に硬化物の上や硬化物と透光窓との間に光硬化
性樹脂が迅速に流入する。ベース自体の移動は駆動装置
で迅速に行なえるので、本発明によれば第n層を形成し
た後、ベースを所定ピッチ2分だけ移動させて第n+1
層の形成用の光照射を開始するに到る間の時間が極めて
短かくなる。
[実施例]
以下、図面を用いて実施例について説明する。
第1図は第2図に示した装置を用いて光学的造形法を実
施する場合のベースの操作方法を示している。
施する場合のベースの操作方法を示している。
第1図は第1層目の硬化物24を形成した後、第2層目
を形成しようとしている状態に係るものである。第1図
において、ベース21はまずその下面21aが■で示す
レベルに位置されて光照射がなされ、硬化物24が形成
され終わっている。
を形成しようとしている状態に係るものである。第1図
において、ベース21はまずその下面21aが■で示す
レベルに位置されて光照射がなされ、硬化物24が形成
され終わっている。
ベース21は、その後、その下面21aが■で示すレベ
ルまでp+1分だけ上昇され、次に距111j2分だけ
下降され、■のレベルに停止されている。
ルまでp+1分だけ上昇され、次に距111j2分だけ
下降され、■のレベルに停止されている。
このように■〜■の順序でベース21を移動させると、
ベース21の下面が■まで上昇された際にベース21に
付着した硬化物24と透光窓13との間に著しく大きな
距離りの間隙が開く。従って、未硬化の光硬化性樹脂1
2が仮に相当に高粘性のものであっても、該硬化物24
と透光窓13との間に急速に流入される。 f!々の実
験の結果、本実施例において、ピッチpを0.1〜1m
m程度とした場合、距離1をピッチpの1倍以上とりわ
け5〜30倍、特に10〜20倍程度とするのが好適で
あることが認められた。
ベース21の下面が■まで上昇された際にベース21に
付着した硬化物24と透光窓13との間に著しく大きな
距離りの間隙が開く。従って、未硬化の光硬化性樹脂1
2が仮に相当に高粘性のものであっても、該硬化物24
と透光窓13との間に急速に流入される。 f!々の実
験の結果、本実施例において、ピッチpを0.1〜1m
m程度とした場合、距離1をピッチpの1倍以上とりわ
け5〜30倍、特に10〜20倍程度とするのが好適で
あることが認められた。
なお、本実施例は第2層目の形成時にベース21を移動
させる場′合に関するが、第3層目以降を形成する際の
ベース移動方法も同様にして行なえる。また、まずベー
ス21の下面21aを透光窓13に密着又はほぼ密着さ
せ、該下面21aや透光窓13の表面に付着した気泡を
追い出した後、ベース21を2分だけ上昇させる場合に
も本発明方法を適用できる。
させる場′合に関するが、第3層目以降を形成する際の
ベース移動方法も同様にして行なえる。また、まずベー
ス21の下面21aを透光窓13に密着又はほぼ密着さ
せ、該下面21aや透光窓13の表面に付着した気泡を
追い出した後、ベース21を2分だけ上昇させる場合に
も本発明方法を適用できる。
目的形状体のすべての層を形成した後、硬化物24をベ
ース21から取り外し、必要に応じ仕上げ処理を施して
目的形状体を得ることができる。
ース21から取り外し、必要に応じ仕上げ処理を施して
目的形状体を得ることができる。
上記実施例は、透光窓13を容器の底面に設け、光を容
器の下方から照射するようにしているが、本発明におい
ては容器11の側面に透光窓を設け、該容器11の側面
から光を照射するようにしても良い。この場合、ベース
を成形過程において徐々に側方に移動させれば良い。
器の下方から照射するようにしているが、本発明におい
ては容器11の側面に透光窓を設け、該容器11の側面
から光を照射するようにしても良い。この場合、ベース
を成形過程において徐々に側方に移動させれば良い。
第4図は第3図に示した光学的造形法に本発明を適用し
た場合のベース移動図である。第4図は合計5層の硬化
物24を形成した後、第6層目を形成しようとしている
状態に係る。第4図において、ベース21の上面21b
が図中の■のレベルに位置されて第5層目の硬化物24
(24a)が形成された後、ベース21は上面21bが
■のレベルとなるようにp十℃分だけ下降され、次いで
距!11分だけ上昇され、上面21bが■のレベルとな
るようにピッチ2分だけB勅されている。この移動途中
の■の状態にあっては、光硬化性樹脂12の液面12a
と硬化物24aとの間に距1191分だけの極めて広い
間隔が開くので、光硬化性樹脂12が仮に相当に高粘性
のものであっても迅速に硬化物24a上に流入する。
た場合のベース移動図である。第4図は合計5層の硬化
物24を形成した後、第6層目を形成しようとしている
状態に係る。第4図において、ベース21の上面21b
が図中の■のレベルに位置されて第5層目の硬化物24
(24a)が形成された後、ベース21は上面21bが
■のレベルとなるようにp十℃分だけ下降され、次いで
距!11分だけ上昇され、上面21bが■のレベルとな
るようにピッチ2分だけB勅されている。この移動途中
の■の状態にあっては、光硬化性樹脂12の液面12a
と硬化物24aとの間に距1191分だけの極めて広い
間隔が開くので、光硬化性樹脂12が仮に相当に高粘性
のものであっても迅速に硬化物24a上に流入する。
なお、本実施例方法も第6層目以外の硬化物の形成時の
ベースfJaに適用できることは当然である。また、ベ
ース21上に第1層目の硬化物24を形成するに際して
も、まず上面21bを液面12aと面一とした後、ベー
ス21をp+j2分だけ下降させ、次いで1分だけ上昇
させるようにしても良い。このようにすれば、ベース2
1上に均一厚さの未硬化の光硬化性樹脂12液を均一厚
さに存在させることが極めて迅速に行なえる。
ベースfJaに適用できることは当然である。また、ベ
ース21上に第1層目の硬化物24を形成するに際して
も、まず上面21bを液面12aと面一とした後、ベー
ス21をp+j2分だけ下降させ、次いで1分だけ上昇
させるようにしても良い。このようにすれば、ベース2
1上に均一厚さの未硬化の光硬化性樹脂12液を均一厚
さに存在させることが極めて迅速に行なえる。
上記実施例では光束14を走査することにより硬化物2
4を創成しているが、本発明はこれを公知のマスク法に
適用し、例えば第5.6図の如く目的形状物の断面に相
当するスリット25を有したマスク26を用いても良い
。符号27は平行光束を示す。第5.6図のその他の符
号はそれぞれ第2.3図と同一部材を示している。
4を創成しているが、本発明はこれを公知のマスク法に
適用し、例えば第5.6図の如く目的形状物の断面に相
当するスリット25を有したマスク26を用いても良い
。符号27は平行光束を示す。第5.6図のその他の符
号はそれぞれ第2.3図と同一部材を示している。
本発明において、前記光硬化性樹脂としては、光照射に
より硬化する種々の樹脂を用いることができ、例えば変
性ポリウレタンメタクリレート、オリゴエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート
、感光性ポリイミド、アミノアルキドを挙げることがで
きる。
より硬化する種々の樹脂を用いることができ、例えば変
性ポリウレタンメタクリレート、オリゴエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート
、感光性ポリイミド、アミノアルキドを挙げることがで
きる。
前記光としては、使用する光硬化性樹脂に応じ、可視光
、紫外光等種々の光を用いることができる。該光は通常
の光としても良いが、レーザ光とすることにより、エネ
ルギーレベルを高めて造形時間を短縮し、良好な集光性
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。
、紫外光等種々の光を用いることができる。該光は通常
の光としても良いが、レーザ光とすることにより、エネ
ルギーレベルを高めて造形時間を短縮し、良好な集光性
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。
[効果]
以上の通り、本発明方法によればベースを所定ピッチず
つ移動させる工程を有する光学的造形法において、ベー
ス移動後直ちに光照射を開始することができる。従って
、製造時・間の著しい短縮が図れる。また、高粘性の光
硬化性樹脂を原料とする光学的造形法も実施できるので
、選択し得る原料光硬化性樹脂の範囲が拡張され、種々
の材料よりなる造形体を製造することが可能となる。
つ移動させる工程を有する光学的造形法において、ベー
ス移動後直ちに光照射を開始することができる。従って
、製造時・間の著しい短縮が図れる。また、高粘性の光
硬化性樹脂を原料とする光学的造形法も実施できるので
、選択し得る原料光硬化性樹脂の範囲が拡張され、種々
の材料よりなる造形体を製造することが可能となる。
第1図及び第4図は本発明方法を示すベース部分の拡大
図、第2図、第3図、第5図及び第6図は光学的造形装
置の断面図である。 12・・・光硬化性樹脂、 13・・・透光窓、16
・・・光ファイバー 20・・・光源、21・・・ベ
ース、 22・・・エレベータ。
図、第2図、第3図、第5図及び第6図は光学的造形装
置の断面図である。 12・・・光硬化性樹脂、 13・・・透光窓、16
・・・光ファイバー 20・・・光源、21・・・ベ
ース、 22・・・エレベータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 容器内に移動自在なベースを設け、該容器内に収容され
た光硬化性樹脂に光を照射することにより硬化物をベー
ス上またはベース下に形成させ、次いでベースを所定ピ
ッチで移動させ硬化物を光硬化性樹脂で被った後、光を
照射し、この工程を繰り返すことにより硬化物を積層し
て目的形状体を造形する光学的造形法において、 前記ベースを所定ピッチ移動させるに際し、まず目標と
する移動ピッチpよりも大なる距離p+1だけ移動させ
、次いで過剰移動距離l戻すことにより、ベースを目標
ピッチpだけ移動させることを特徴とする光学的造形法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172683A JPH0224121A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172683A JPH0224121A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224121A true JPH0224121A (ja) | 1990-01-26 |
| JPH0523588B2 JPH0523588B2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=15946427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172683A Granted JPH0224121A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0224121A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009264522A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Teruo Nakagami | クリップナット |
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| JP2016172450A (ja) * | 2012-07-16 | 2016-09-29 | ディーダブリューエス エス.アール.エル. | 物体の支持面が容器の底に断続的に接近する動きを含む、3次元物体を造形するための光造形方法、itプログラミング製品およびその方法を用いる光造形装置 |
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| JP2018528886A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-10-04 | カーボン,インコーポレイテッド | ライティングパネルを有する継続的液体相間印刷用のビルドプレートアセンブリー、及び関連した方法、システム並びにデバイス |
| JP2019519399A (ja) * | 2016-07-01 | 2019-07-11 | カーボン,インコーポレイテッド | ビルドプレート経由での脱ガスによって気泡を低減する三次元印刷法および装置 |
Families Citing this family (2)
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| JP6287532B2 (ja) | 2014-04-21 | 2018-03-07 | マックス株式会社 | 綴じ部品 |
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| JPH0248422A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-19 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ガラス窯業用攪拌棒 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63172683A patent/JPH0224121A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523588B2 (ja) | 1993-04-05 |
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