JPH0224127A - 光学的造形法 - Google Patents

光学的造形法

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JPH0224127A
JPH0224127A JP63172689A JP17268988A JPH0224127A JP H0224127 A JPH0224127 A JP H0224127A JP 63172689 A JP63172689 A JP 63172689A JP 17268988 A JP17268988 A JP 17268988A JP H0224127 A JPH0224127 A JP H0224127A
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JP
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light
shrinkage stress
resin
thermosetting resin
cured
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JP63172689A
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Katsuhide Murata
勝英 村田
Shigeru Nagamori
茂 永森
Yoshinao Hirano
平野　義直
Katsumi Sato
勝美 佐藤
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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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。

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係り、特に熱硬化性樹脂を併
用し、硬化の工程を光硬化及び熱硬化の２段階に分ける
ことにより硬化の収縮応力を緩和するようにした光学的
造形法に関する。
［従来の技術］ 光硬化性樹脂等の光硬化性流動物質に光束を照射して、
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流動物質を供
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６０−２４７５
１５号、６２−３５９６６号、６２−１０１４０８号な
どにより公知である。また、目的形状の硬化体の一断面
に相当するスリットを有する造形用マスクを通して光を
照射して硬化させ、次に硬化層の上に未硬化の光硬化性
流動物質を存在させると共にこの造形用マスクを目的形
状の硬化体の高さ方向に隣接する一断面に相当するスリ
ットに有するものに交換し、再び光を照射する工程を繰
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
形法も公知である（例えば、上記特開昭６２−３５９６
６号）。
し発明が解決しようとする課題］ 光硬化性樹脂は、その硬化時に収縮を起すので、この収
縮応力を小さくすることが造形体の精度向上及び亀裂防
止のために重要である。
［課題を解決するための手段］ 本発明の光学的造形法は、光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂
との混合物に光を照射し、照光の照射された部分の光硬
化性樹脂を硬化させると共に、該硬化物を積み重ねてほ
ぼ目的形状の立体とする第１の硬化工程と、該立体を加
熱して立体に含有される熱硬化性樹脂を硬化させる第２
の硬化工程と、を備えることを特徴とする。
［作　用］ 本発明においては、第１の硬化工程において得られる立
体は、光の照射により、光硬化性樹脂を硬化されたもの
である。このように、光硬化性樹脂のみを硬化させると
、硬化による収縮応力は分散されると共に、未硬化の熱
硬化性樹脂の部分で吸収されるようになるため、第１の
硬化工程においては、全体として収縮応力は殆ど発生し
ない硬化立体（以下「１次硬化体」ということがある。
）となる。
第２の硬化工程においては、第１の硬化工程にて得られ
た１次硬化体に熱を加えて未硬化の熱硬化性樹脂を硬化
させる。この第２の硬化工程を経ることにより、強度の
高い硬化立体が得られる。
この第２の硬化工程においても、硬化が伝播する際に、
その周囲に未硬化の熱硬化性樹脂が存在している限り、
硬化進行領域に収縮応力は殆ど発生しない。このように
、本発明方法によれば収縮応力が発生するのは硬化工程
の末期の極めて短い期間であり、収縮応力自体も極めて
小さな値となる。
［実施例］ 第１図〜第４図は各々本発明の第１の硬化工程を実施す
るための装置の一例を示す断面図である。
第１図の装置においては、攪拌機１０を備える容器】１
内には熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合物１２が収
容されている。容器１１の底面には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１３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、光ファイバー１６、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−Ｙ９動装置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　′８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
１をわずかに上昇させ、硬化物２４とベース２１との間
に未硬化の熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合物を流
人させた後、上記と同様の光照射を行う。この手順を繰
り返すことにより、はぼ目的形状の１次硬化体が多層積
層体として得られる。
上記実施例は、透光窓を容器底面に設け、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、ベースは成
形過程において徐々に、側方に移動させれば良い。
上記実施例では、光ファイバーをＸ−Ｙ方向に移動させ
ることにより光を走査しているが、後述の第３図に示す
如く、光源からの光をミラーで反射させた後、レンズで
収束させて光硬化性樹脂に照射する光学系を採用しても
良い。この場合はミラーを回転させることにより光束を
走査できる。
また、本発明を公知のマスク法に適用し、例えば第２図
に示す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２図のその他の符号は第１図と同一部材を示
している。
第１図及び第２図に示す装置は、容器の下方から光を照
射するように構成されているが、本発明においては、容
器の上部開口から光を照射するようにしても良い。′ｓ
３図及び第４図に示す装置は容器上方から光を照射する
形式の装置である。
第３図の装置においては、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂
との混合物１２の液面１２ａに向けて光束１４を照射す
るようにレンズ２８、ミラー２９、ミラー回転駆動装置
２９ａ、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
ｉｂ装置２９ａ、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１次硬化体を製造する場合、まずベース
２１上の基板２１ａ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２９
の回転により行われる。
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、ベース２１をわず
かに下降させ、硬化物２４の上に未硬化の熱硬化性樹脂
と光硬化性樹脂との混合物を流入させた後、上記と同様
の光照射を行う。この手順を繰り返すことにより、はぼ
目的形状の１次硬化体が得られる。
上記実施例では、ベース２１を徐々に下降させているが
、逆に熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合物を注ぎ足
すことにより、液面１２ａを徐々に上昇させても良い。
第４図に示す装置は、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を用いたものである。符号
２７は平行光束を示す。第４図のその他の符号は第３図
と同一部材を示している。
本発明においては、このような第１の硬化工程において
、光の照射により光硬化性樹脂のみを硬化させてほぼ目
的形状の１次硬化体を製造する。
従って、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合割合は、
光硬化性樹脂のみの硬化により、得られる立体がその形
状を保持できるような割合であることが必要とされる。
この混合割合は、用いる熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂の
物性や、立体の形状、大きさ等を考慮して、適宜決定さ
れるが、通常の場合、光硬化性樹脂１００重量部に対し
て、熱硬化性樹脂３〜４０重量部とするのが好ましい。
このようにして第１の硬化工程においてほぼ目的形状の
１次硬化体を得た後は、これを装置から取り出し、第２
の硬化工程にて、１次硬化体の全体に熱を加え、未硬化
の熱硬化性樹脂を硬化させる。
この場合、加熱方法には特に制限はなく、１次硬化体が
小さいものであれば、１次硬化体をオーブンに入れて加
熱したり、また、大きい１次硬化体であれば、その周囲
にヒータ等の加熱具を配して加熱する方法等を採用する
ことができる。
加熱温度は用いる熱硬化性樹脂の硬化温度とされ、加熱
時間は、その立体の大きさ、形状や熱硬化性樹脂の混合
割合等に応じて適宜決定される。
第２の硬化工程により、硬化の終了した立体は、硬化収
縮応力が小さく、しかも収縮応力が立体の全体に均一に
分散したものとなっており、寸法安定性、形状安定性に
優れる。
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物質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
、紫外光等積々の光を用いることができる。照光は通常
の光としてもよいが、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。
光硬化性樹脂に混合する熱硬化性樹脂としては特に制限
はなく、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェ
ノール樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリ
エステル等を用いることができる。本発明においては、
光硬化性樹脂との相溶性等の面で、エポキシ樹脂が好適
である。
これらの熱硬化性樹脂は一般に光硬化性樹脂に比し安価
であることから、本発明においては熱硬化性樹脂の併用
により相対的に光硬化性樹脂の使用量を減らし、材料コ
ストを低減することができるという効果も奏される。
［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、光学的造形法において硬
化体に発生する収縮応力を減少させると共に、収縮応力
を硬化体の全体に均一に分散させることができる。従っ
て、亀裂がなくしかも収縮による寸法の誤差も殆どない
高精度のモデルを製作できる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第４図は各々実施例方法に採用される装置
の縦断面図である。 ２・・・熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合物、４・
・・光束、　　　１６・・・光ファイバー０・・・光源
、　　　２１・・・ベース、２・・・エレベータ。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第３図 ｚｌ 第４図 フｑ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂との混合物に光を照
    射し、該光の照射された部分の光硬化性樹脂を硬化させ
    ると共に、該硬化物を積み重ねてほぼ目的形状の立体と
    する第１の硬化工程と、該立体を加熱して立体に含有さ
    れる熱硬化性樹脂を硬化させる第２の硬化工程と、 を備えることを特徴とする光学的造形法。
JP63172689A 1988-07-13 1988-07-13 光学的造形法 Pending JPH0224127A (ja)

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03104626A (ja) * 1989-08-24 1991-05-01 E I Du Pont De Nemours & Co 熱的に凝集しうる材料からなる組成物を利用する立体像形成方法
WO1996008360A1 (de) * 1994-09-16 1996-03-21 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen objektes
WO1996014203A1 (de) * 1994-11-02 1996-05-17 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objektes
WO1996029192A1 (de) * 1995-03-20 1996-09-26 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes mittels lasersintern
WO2009116448A1 (ja) * 2008-03-19 2009-09-24 コニカミノルタオプト株式会社 成形体及びウエハレンズの製造方法
CN104249455A (zh) * 2013-06-27 2014-12-31 视立方有限公司 用于合成3d照片的方法和装置
JP2016060058A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 コニカミノルタ株式会社 三次元造形方法、三次元造形物および三次元造形装置
US20180015662A1 (en) * 2015-03-05 2018-01-18 Carbon, Inc. Fabrication of three dimensional objects with variable slice thickness
JP2018504300A (ja) * 2015-02-05 2018-02-15 カーボン，インコーポレイテッド 断続的曝露による付加製造方法
JP2018528107A (ja) * 2015-09-09 2018-09-27 カーボン，インコーポレイテッド 積層造形用エポキシ二重硬化樹脂
WO2019167895A1 (ja) * 2018-03-01 2019-09-06 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形物
WO2019193961A1 (ja) * 2018-04-02 2019-10-10 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形物

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03104626A (ja) * 1989-08-24 1991-05-01 E I Du Pont De Nemours & Co 熱的に凝集しうる材料からなる組成物を利用する立体像形成方法
WO1996008360A1 (de) * 1994-09-16 1996-03-21 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen objektes
WO1996014203A1 (de) * 1994-11-02 1996-05-17 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objektes
WO1996029192A1 (de) * 1995-03-20 1996-09-26 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes mittels lasersintern
WO2009116448A1 (ja) * 2008-03-19 2009-09-24 コニカミノルタオプト株式会社 成形体及びウエハレンズの製造方法
US8679379B2 (en) 2008-03-19 2014-03-25 Konica Minolta Opto, Inc. Method for producing molded body or wafer lens
CN104249455A (zh) * 2013-06-27 2014-12-31 视立方有限公司 用于合成3d照片的方法和装置
CN104249455B (zh) * 2013-06-27 2019-06-11 视立方有限公司 用于合成3d照片的方法和装置
JP2016060058A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 コニカミノルタ株式会社 三次元造形方法、三次元造形物および三次元造形装置
JP2018504300A (ja) * 2015-02-05 2018-02-15 カーボン，インコーポレイテッド 断続的曝露による付加製造方法
US20180015662A1 (en) * 2015-03-05 2018-01-18 Carbon, Inc. Fabrication of three dimensional objects with variable slice thickness
JP2018528107A (ja) * 2015-09-09 2018-09-27 カーボン，インコーポレイテッド 積層造形用エポキシ二重硬化樹脂
WO2019167895A1 (ja) * 2018-03-01 2019-09-06 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形物
JPWO2019167895A1 (ja) * 2018-03-01 2021-02-25 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形物
WO2019193961A1 (ja) * 2018-04-02 2019-10-10 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた立体造形物の製造方法、ならびに立体造形物

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