JPH0655643A - 光造形物の製造方法および装置 - Google Patents

光造形物の製造方法および装置

Info

Publication number
JPH0655643A
JPH0655643A JP4231417A JP23141792A JPH0655643A JP H0655643 A JPH0655643 A JP H0655643A JP 4231417 A JP4231417 A JP 4231417A JP 23141792 A JP23141792 A JP 23141792A JP H0655643 A JPH0655643 A JP H0655643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
liquid
layer
container
doctor blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4231417A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikichi Watanabe
巳吉 渡辺
Kazuhiro Mori
千寛 森
Masaru Yanagida
優 柳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP4231417A priority Critical patent/JPH0655643A/ja
Publication of JPH0655643A publication Critical patent/JPH0655643A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C41/12Spreading-out the material on a substrate, e.g. on the surface of a liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes 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
    • B29C64/129Processes 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
    • B29C64/135Processes 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0072Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0073Roughness, e.g. anti-slip smooth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デザインに忠実で寸法精度が良く気泡の混入
が極めて少ない高品質な光造形物を短時間で効率良く製
造できる光造形物の製造方法及びその装置をうることを
目的とするものである。 【構成】 液状感光性樹脂液中に昇降可能な成型架台を
設け、その上方に薄い樹脂層を形成するように樹脂液中
に浸透し、当該感光性樹脂液の自由表面に活性光線を選
択照射して光硬化層を形成し、次に成型架台を一定距離
だけ感光樹脂表面より降下させ光硬化層上面に新たな液
状感光性樹脂を供給し、再び感光性樹脂液面に活性光線
を選択照射して次光硬化層を形成する操作を繰り返して
成型架台上に複数の光硬化層を積み重ね形成して所望の
光造形物を製造できるものであって容器とドクターブレ
ードからなる樹脂供給機構を浴槽の一端から他端まで移
動させることにより光硬化樹脂層上面に一様一定厚の樹
脂層を形成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CAD等でデザインし
た立体モデルの形状データを直接利用して液状感光性樹
脂の自由表面を活性光線で選択照射し、工業製品の外観
評価、プレゼンテーションモデル、機構部品モデル、マ
スターモデル等の光造形物を製造する方法及び装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】光造形物の製造には液状感光性樹脂を浴
槽内に収容し、レーザー等の高エネルギー活性光線を二
次元に平面走査させることにより浴槽内の樹脂液が形成
する自由表面上に所望する光造形物の断面形状が光硬化
し、その後成型架台を下方に移動させ光硬化樹脂層上面
に周囲から新たに樹脂液を導入し、再び光走査を行って
前記光硬化樹脂層に連続する断面形状の光硬化樹脂層を
成型する操作を繰り返し所定断面形状の複数積層した光
造形物を形成する方法が用いられている。上記方法によ
り光造形物を製造する場合、単に成型架台を一層厚さ分
だけ硬化させ光硬化樹脂層上面へ周囲から自然に樹脂液
が流れ込んで均一で平滑な液面になるのを待つ方法では
光造形物の製造に非常に長時間を要する。このため、実
際の各光硬化樹脂層への樹脂液導入は光硬化樹脂層成型
後に一旦成型架台を10〜50ミリ程度大きく降下させ
て成型中の光造形物を樹脂液内に沈下させ、光硬化樹脂
層上面を周囲の樹脂液で十分に浸漬させた後、樹脂表面
から光硬化樹脂層上面迄の浸漬深さが0.1 〜0.5mm 程度
の所定の深さになるまで再度成型架台を上昇させること
により行われてきた(以後オーバーデップ法と呼ぶ)。
しかしながら、室温での感光性樹脂の粘度は5〜200
ポイズと高いために流動性が悪く、また強度等の物性を
上げるに従い粘度は高くなる傾向にあり、前記のように
浸漬深さが極めて浅く光硬化樹脂層が全面硬化のような
硬化面積が広い場合、再度成型架台を上昇させて所定深
さに成型架台を保持した状態では光硬化樹脂層上面に導
入された樹脂液表面は盛り上がり当該液面が均一平滑化
するのに多くの時間を要している。また成型架台を大き
く降下させるため、光硬化樹脂層上面に導入される樹脂
液内に気泡を巻き込み易く、当該気泡が光造形物中に入
った場合、光造形物の表面に凹凸が生じたり局部的な物
性低下を起こすことになる。更に片持ち形状を有する光
造形物の製造においては、成型架台を大きく上下移動さ
せることは光造形物の一部に集中して応力が加わること
になり、光造形物に変形が生じてデザインに忠実な立体
物を製作することが困難である。これらの問題に対し
て、特開昭61−114818が提示されているが、こ
れは浴槽内に感光性樹脂を供給して後、浴槽内に設けら
れた浴槽幅に対応する幅のドクターを平行移動させるこ
とにより、前記供給樹脂を一定厚に平滑化するものであ
る。(以後ドクタースキージ法と呼ぶ)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したようにオーバ
ーデップ法による光造形物の製造方法では、光硬化樹脂
層上面への周囲からの樹脂液導入と当該樹脂液面の均一
平滑化に長時間を要するため光造形物の製造に長時間を
要し、また片持ち形状などでは変形が生じて忠実に製造
できる光造形物の立体形状に制約があるなどの問題があ
った。前記問題を解決するためにドクタースキージ法が
提示されたが当該方法はドクターの移動開始位置に一層
分の樹脂液全量が提供されているため、ドクターの移動
にともないドクターのスキージする樹脂液量がだんだん
少なくなり当該開始位置から終端停止位置全面に渡って
均一な厚みを得ることは困難であり、樹脂の供給量によ
っては極端な場合終端部において樹脂が不足し所望する
光硬化樹脂層が得られない場合もある。また浴槽周辺部
では樹脂液が滞留するため活性光線の選択照射の間に樹
脂液面が変動して光硬化樹脂層の周辺輪郭部が厚くなり
光造形物の寸法精度全体に悪影響を与える場合もある。
また高さが高い光造形物を製造しようした場合、樹脂供
給装置は浴槽内の樹脂液面より離れた位置に設置される
ため樹脂供給装置から供給される樹脂液の落下距離が長
くなり浴槽内の樹脂液界面で気泡の巻き込み量が多くな
り当該気泡がドクタースキージにより拡散され光硬化樹
脂層内に気泡が混入する可能性が高く品質の良い光造形
物を製造するのは困難であった。本発明は、前述した樹
脂液の供給と均一平滑化における諸問題を解決し、デザ
インに忠実で寸法精度が良く気泡の混入が極めて少ない
高品質な光造形物を短時間で効率良く製造できる光造形
物の製造方法及び製造装置の提供を目的とするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のような目
的を達成するため次のような光造形物の製造方法および
装置を提供するものである。すなわち液状感光性樹脂を
浴槽内に収容し、当該樹脂液中に昇降可能な成型架台を
上方に薄い樹脂液層を形成するように浸漬し、当該樹脂
液の自由表面に活性光線を選択照射して光硬化層を形成
し、次に成型架台を一定距離だけ降下させ前記硬化層上
に新たな液状感光性樹脂を供給し、再び当該樹脂液面に
活性光線を選択照射して次光硬化層を形成する操作を繰
り返し、当該成型架台上に複数の光硬化層を積み重ねる
ことで所望の光造形物を得る光造形物の製造方法におい
て、容器とドクターブレードとからなる樹脂供給機構を
外周壁上端面が同一水平面内に保持された浴槽上をその
浴槽の一端から他端まで移動させて当該容器より光硬化
層上に液状感光性樹脂を供給すると共に容器に追隋して
移動するドクターブレードで当該樹脂液の自由表面を浴
槽の外周壁上端面に規制して次光硬化層となる一定厚の
液状感光性樹脂層をうることを特徴とする光造形物の製
造方法であり、かかる方法を実施する装置として次のよ
うな光造形物の製造装置を提供するものである。すなわ
ち、液状感光性樹脂を収容し、当該樹脂液中に昇降可能
な成型架台を設けた浴槽と、成型架台上の薄い樹脂液層
と、これを硬化した光硬化層上に供給された樹脂液とに
活性光線を選択照射して光硬化層を形成する活性光源と
からなり、当該成型架台上に複数の光硬化層を積み重ね
形成できる光造形物の製造装置において、外周壁上端面
が同一水平面内に保持された浴槽の一端から他端まで移
動できる容器とドクターブレードとからなる樹脂供給機
構を設け、かつ当該ドクターブレードは下端面が浴槽外
周壁上端面と所定高さのギャップを有するように設定可
能であり、樹脂供給時以外は容器は浴槽外周の一端上に
位置し、またドクターブレードが容器より更に浴槽の外
側に位置するように設定された光造形物の製造装置であ
る。
【0005】そして樹脂供給機構の具体的な実施態様と
して次のようなものがある。すなわち、容器とドクター
ブレードとは並列して浴槽の長辺方向に沿って一定距離
を有して位置していて液状感光樹脂を収容する容器の開
口面がドクターブレードとは反対方向に所定角度に転倒
可能に構成されたものからなり、容器の開口部が転倒し
た向きへ浴槽の一端から他端へ平行移動させる機能を有
しているものの他、容器が両側に転倒可能で当該容器と
は別にドクターブレードを形成したもの、更に容器の開
口部長辺に沿って当該開口面と連続して容器外側にドク
ターブレードが接続されているものがある。以上のもの
の他、樹脂供給機構の容器の一方の長辺側面をドクター
ブレードで構成し、当該容器の下面を開閉可能としたも
の、又樹脂供給機構の容器がドクターブレードを中央に
して当該ドクターブレードの両側に設けられているもの
がある。そして装置全体としては浴槽の外周部にトレイ
を配置すること、樹脂供給機構の容器の開口面上方に液
状感光性樹脂の供給ノズルを設けること等が挙げられ
る。
【0006】
【作用】浴槽の樹脂液中に浸漬した成型架台上に薄い樹
脂液層を形成してその樹脂液の自由表面に活性光線を選
択照射して光硬化層を形成し、次に成型架台を一定距離
だけ降下させ、形成された光硬化層上に新たな液状感光
性樹脂を供給し、再び当該樹脂液面に活性光線を選択照
射して次硬化層を形成する操作を繰り返し、当該成型架
台上に複数の光硬化層を積み重ねることで所定の光造形
物を得るものにおいて、容器とドクターブレードを浴槽
の一端から他端まで移動させて容器より光硬化層上に液
状感光性樹脂を供給し、かつドクターブレードで一定厚
の液状感光性樹脂層を形成する。
【0007】
【実施例】以下図面に示す実施例に基づいて説明する
が、装置をかりて方法も併せ説明する。本発明のものは
液状感光性樹脂を浴槽内に収容し、当該感光性樹脂液中
に昇降可能な成型架台を設け、その上方に薄い樹脂層を
形成するように樹脂液中に浸漬し、当該感光性樹脂液の
自由表面に活性光線を選択照射して光硬化層を形成し、
次に成型架台を一定距離だけ感光樹脂表面より降下さ
せ、光硬化層上面に新たな液状感光性樹脂を供給し、再
び感光性樹脂液面に活性光線を選択照射して次光硬化層
を形成する操作を繰り返して成型架台上に複数の光硬化
層を積み重ね形成して所望の光造形物を製造するもので
あって、図1に示すものは樹脂回収トレイを浴槽外周部
に配設し、浴槽の上方に容器とドクターブレードからな
る樹脂供給機構が設けられたものが示されており、該容
器は下部が開閉可能であって容器とドクターブレードと
は並列して浴槽の長辺方向に沿って互いに一定距離離れ
た位置にあるものが示されている。
【0008】図1において、1は水平往復移動可能な感
光性樹脂供給機構、1aは樹脂供給機構の一部を成す下
部開閉可能な樹脂収納容器の開閉片、2は1と同様に水
平往復移動可能なドクター機構、3は外周壁上端面が水
平面を保持し感光性樹脂液を収容する浴槽、4は浴槽内
の感光性樹脂液、5は成型架台、6は平面走査可能な光
ファイバーやレンズ系の集光手段、7はレーザー光等の
高エネルギー光ビーム、8は感光性樹脂注入ノズル、9
は樹脂収納容器内の感光性樹脂液、10は樹脂回収トレイ
である。樹脂供給機構1はその下端が浴槽3の外周壁上
端面の上方50mm以内好ましくは5mmぐらいの近接位置に
設置されドクター機構2と同時に水平往復移動する。樹
脂注入ノズル8は浴槽3の一つの側面で樹脂供給機構1
の所定停止位置上方に近接して置かれ、図示されていな
い感光性樹脂タンクから送液ポンプあるいは密閉型感光
性樹脂タンクを使用すれば圧気で加圧することにより感
光性樹脂液が樹脂注入ノズル8へ自動的に送液され、樹
脂注入ノズル8から樹脂収容容器に感光性樹脂液が補給
される。樹脂注入ノズル8のノズルを複数にすれば供給
樹脂量が分散されるため、ノズルの直下で供給された樹
脂液が樹脂収容容器内からオーバーフローすることもな
くスムーズに幅方向に広がり、容器内での樹脂液面の平
滑化時間が短縮される。ドクター機構2は浴槽内の樹脂
液4表面つまり浴槽3の外周壁上端面とほぼ同一の高さ
に設置されており、この高さは樹脂液の粘度、ドクター
機構2の移動速度やドクタープレードの下端形状等によ
り微妙に変える必要がある。図示されていないCAD等
でデザインされた立体形状を、スライス処理にて複数に
分割された2次元断面情報のパターン信号に基づいて集
光機構6を平面走査させながらレーザービーム7を浴槽
内の成型架台上方の薄い浸漬樹脂液が形成する自由表面
に選択照射し光硬化樹脂層を形成する。
【0009】次に成型架台5を一層厚さ分に対応する深
さ0.1 〜0.5mm 程度降下させ、樹脂供給機構1の樹脂収
容容器を矢印方向Aに下部を開放して開口部を形成し重
力により樹脂収容容器内の樹脂液9を浴槽内の樹脂液4
表面上に連続して幅方向に筋状に細長く供給し、当該供
給機構1を矢印方向Bに50mm/sec 程度の速度で水平移
動させることにより樹脂液を連続して供給し、ドクター
機構2を同時に追隋移動させることにより自由液面に供
給された当該樹脂液をドクタープレード下端にて強制的
に一様一定に厚み規制する。この時過剰に供給された当
該樹脂液は浴槽3外周壁上端よりオーバーフローし樹脂
回収トレイ10に流れ込み再利用可能となる。樹脂供給機
構1とドクター機構2は活性光線照射範囲外の位置Cで
停止し樹脂収容容器を閉じて樹脂液の供給を止め、当該
両機構とも矢印方向Dに再度移動させ所定位置迄戻し待
機状態となる。樹脂供給機構1が待機している間に前記
と同様に樹脂液4表面にレーザービーム7を選択照射し
て光硬化樹脂層を形成し、樹脂収容容器にも再度樹脂液
を補給する。
【0010】図1は以上の如きものであるが、樹脂供給
容器の上方開口部より当該樹脂注入ノズルから所定量の
感光性樹脂が注入され、当該樹脂注入位置は、活性光線
の選択照射範囲外つまり光造形物が製造される範囲外に
位置し、当該樹脂容器への樹脂注入の間に浴槽上端まで
感光性樹脂で満たされた状態で当該感光性樹脂液表面に
活性光線の選択照射が行われ、光硬化層が形成された
後、当該光硬化層は一層厚さ分浴槽内へ降下される。光
硬化層が下降後、沈下部の表面で硬化して固体状態にな
っている部分は周囲から導入される感光性樹脂液に対し
て流動抵抗が大きく、また降下深さが浅いため硬化層外
縁部に作用する表面張力により光硬化層上面が低い凹凸
のある湾曲した自由液面形状を生じる。当該自由液面部
は長時間を置けば平滑面となるが、本発明では、光硬化
層の下降後すぐに樹脂供給機構を浴槽の長辺方向と直交
する方向に向かって樹脂注入ノズルより離れる向き(往
給と呼ぶ)に移動させ、同時に樹脂供給機構の樹脂収容
容器に収納している樹脂液を幅方向に筋状に連続して前
記自由液面に供給し、前記ドクター機構を追隋移動させ
ることにより自由液面に供給された樹脂液をドクターブ
レードの下端で一様一定厚で平滑な樹脂液表面を作りつ
つ、当該樹脂供給機構とドクター機構とも浴槽上を横切
り活性光線範囲外の所定位置で停止し同時に当該樹脂供
給機構から樹脂液の供給を止め、再び元の位置に戻って
待機する。また樹脂供給機構の移動にともない、過剰に
供給された感光性樹脂は浴槽上端より溢れるので浴槽外
周辺に設けられた樹脂回収トレイに流れ込み浴槽周辺部
で樹脂液が滞留して樹脂液の形成する自由表面を変動さ
せることはない。次いで待機している間に前記同様に次
硬化層を形成し、当該光硬化層を一層厚さ分浴槽内に降
下させ、次の光硬化層形成操作が行われるようになって
いる。
【0011】以上の如くにして光硬化層の形成が行われ
るものであるが、本発明にかかる浴槽の一端から他端ま
で移動できる容器とドクターブレードとからなる樹脂供
給機構のドクターブレードは下端面が浴槽外周壁上端部
と所定高さのギャップを有するように設定可能で、かか
るドクターブレードにより樹脂液がスキージされるので
光硬化樹脂層上面は一様一定厚の樹脂液で均一に覆われ
ることになる。又浴槽上端面が同一水平面内に保持され
ているため浴槽の外周壁上端面が浴槽内の樹脂液の形成
する自由表面と一致し、樹脂を供給する機構を特別な工
夫もなく樹脂液の自由表面に近接に配置することが可能
であり、又活性光線が選択照射される樹脂液の形成する
自由表面は常に同じ高さを保持しているため複雑な光学
系を用いて光線ビームの焦点補正を行う必要もない。更
に樹脂供給時以外は容器は浴槽外周一端上に位置し、ま
たドクターブレードが容器より更に浴槽の外側に位置す
るように設定するため、かかる容器とドクターブレード
により浴槽内の光硬化樹脂液は浴槽周辺部まで水平な自
由表面を形成し、全面が一様一定厚の光硬化層の形成を
容易にする。
【0012】図1に示す樹脂供給機構の容器は下面を開
閉可能したものであってドクターブレードとは別の容器
の長辺側面が移動の前方となる方向に浴槽の一端から他
端へ平行移動するものであるが、図6に示すもののよう
に樹脂供給機構の容器の開口部長辺に沿って開口面と連
続して外側にドクターブレードを接続したものもあり、
その容器は側面の開閉片2aが矢印方向に開閉自在であ
り容器の他側面にドクターブレード(2c)が形成され
ている。又、樹脂供給機構の容器が両側に転倒可能で容
器の両側にそれぞれドクターブレードを形成したものも
ある。図3はそれを示すものであって矢印方向に転倒し
て樹脂をその開口から供給できるものであり、容器(1
1)両側に嘴(11a)(11b)が形成されていて別にドクタ
ーブレードが設けられる。図2のものは容器の片側に転
倒できるもので転倒する方向にのみ嘴(11a)が形成され
ている。更に樹脂供給機構の容器が両側に転倒可能で容
器の両側にそれぞれドクターブレードを有するものが図
5に示されていて、その11c、11d は容器(11)のドク
ターブレードであり、矢印方向に転倒して樹脂を供給で
きる。図4のものは容器(11)の一側のみにドクターブ
レード11c が形成され矢印方向に転倒するものである。
【0013】図7のものは樹脂供給機構の容器がドクタ
ーブレード1cを中央にして両側に開口片1a、1bを
備えたもので開閉片1a、1bはその開閉時に浴槽内感
光性樹脂液4表面つまり浴槽3の外周壁上端とほぼ同一
の高さで停止保持するようにストッパー兼用のドクター
ブレード1cが設置されている。このものはドクターブ
レードの両側で樹脂を供給できるもので光硬化樹脂層の
形成の一層毎に所定位置に戻る必要もない。つまり樹脂
供給容器に多層分の感光性樹脂を収容しているもので樹
脂供給機構の移動時における樹脂供給量の変動を抑え効
率よく短時間で光造形物を製造できる。
【0014】そして樹脂供給機構のドクターブレードの
高さは感光性感光性樹脂の粘度、樹脂供給容器の移動速
度、開閉片等の形状により微妙に変える必要がある。樹
脂供給容器内の感光性樹脂液9は開閉片(1a)又は
(1b)の開きにより供給容器内壁を伝わり、浴槽内の
感光性樹脂液4表面上に連続して幅方向に筋状に細長く
供給され樹脂供給機構1を図8に示す矢印B又はD方向
に50mm/scc 程度の連度で水平移動させることにより供
給容器の開閉片1a、1bの下辺にて供給樹脂を強制的
に一様一定の厚みに規制する。
【0015】この時過剰に供給された樹脂液9は浴槽3
外周壁上端面よりオーバーフローし、樹脂回収トレイ10
に流れ込み再利用可能となる。樹脂供給機構1はレーザ
ービーム照射範囲外の図8の位置Eで停止して待機状態
としてE位置上方の樹脂注入ノズル8より感光樹脂を樹
脂供給容器に補給する。樹脂供給容器が待機している間
に前記と同様に樹脂液4表面にレーザービーム7を選択
照射し、光硬化樹脂層を形成した後成型架台5を一層厚
さ分降下させ次の光硬化操作に移る。本発明の樹脂供給
機構は以上の他、任意の設計変更をとりうるものであ
る。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係わる光造形の製造方法と装置を使用すれば浴槽の外
周壁上端面が浴槽内の樹脂液の形成する自由表面と一致
するため、樹脂を供給する機構を特別な工夫もなく樹脂
液の自由表面に近接して配置することが可能となり、当
該樹脂供給機構から供給される樹脂液の最短落下距離が
樹脂の供給されている全期間保持されるため浴槽内の樹
脂液界面での気泡の巻き込みも極めて少なくなり、内部
に気泡の混入が少ない高品質な光造形物を製造すること
が可能となった。また、樹脂供給機構が樹脂液を供給し
ながら浴槽上を移動することにより、供給開始位置から
終端停止位置迄の全範囲に渡って安定した量の樹脂液が
連続して供給されながら後に続くドクターにより同時に
スキージされるため、光硬化樹脂層上面は一様一定厚の
樹脂液で均一に覆われ、過剰に供給された樹脂液は浴槽
外周壁面上端からオーバーフローするため、浴槽周辺部
で樹脂液が滞留して樹脂液の形成する自由表面を変動さ
せることもなくなり、光硬化樹脂層面積が大きいと顕著
に認められた硬化部外縁周辺の厚みが厚くなる問題も解
決し、デザインに忠実で寸法精度に優れた光造形物を製
造することが可能となった。また、光硬化樹脂層上面へ
樹脂液を供給しながら同時にドクターによる強制平滑化
を行うため、短時間で一様一定厚の平滑な樹脂液面を得
ることが可能となり、両面で樹脂液を供給できる装置を
使用すれば一層毎に所定位置に戻る必要もなく更に製造
時間が短縮され、また活性光線の選択照射の間に樹脂供
給機構に樹脂液の補給ができるため効率よく短時間で光
造形物を製造することが可能となった。また、活性光線
が選択照射される樹脂液の形成する自由表面は常に同じ
高さを保持しているため、複雑な光学系を用いて光線ビ
ームの焦点補正を行う必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光造形物の製造装置の説明図である。
【図2】樹脂供給機構の容器が転倒する例の説明図であ
る。
【図3】図2と異なる同様の説明図である。
【図4】樹脂供給機構の容器にドクターブレートを形成
したものの説明図である。
【図5】図4と異なる同様の説明図である。
【図6】樹脂供給機構の容器下部が開閉するものの例の
説明図である。
【図7】樹脂供給機構の容器がドクターブレートを中央
にして形成されたものの説明図である。
【図8】図7の使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 感光性樹脂供給機構 1a 開閉片 1b 開閉片 1c ドクターブレード 2 ドクターブレード 3 浴槽 4 浴槽内の感光性樹脂液表面 5 成型架台 6 光学系の集光手段 7 レーザービーム 8 感光性樹脂注入ノズル 9 樹脂収容容器内の感光性樹脂液 10 樹脂回収トレイ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状感光性樹脂を浴槽内に収容し、当該
    樹脂液中に昇降可能な成型架台を上方に薄い樹脂液層を
    形成するように浸漬し、当該樹脂液の自由表面に活性光
    線を選択照射して光硬化層を形成し、次に成型架台を一
    定距離だけ降下させ、前記光硬化層上に新たな液状感光
    性樹脂を供給し、再び当該樹脂液面に活性光線を照射し
    て次光線硬化層を形成する操作を繰り返し、当該成型架
    台上に複数の光硬化層を積み重ねることで所望の光造形
    物を得る光造形物の製造方法において、容器とドクター
    ブレードとからなる樹脂供給機構を外周壁上端面が同一
    水平面内に保持された浴槽上をその浴槽の一端から他端
    まで移動させて当該容器より光硬化層上に液状感光性樹
    脂を供給すると共に容器に追隋して移動するドクターブ
    レードで当該樹脂液の自由表面を浴槽の外周壁上端面に
    規制して次光硬化層となる一定厚の液状感光性樹脂層を
    得ることを特徴とする光造形物の製造方法。
  2. 【請求項2】 液状感光性樹脂を収容し、当該樹脂液中
    に昇降可能な成型架台を設けた浴槽と、成型架台上の薄
    い樹脂液層とこれを硬化した光硬化層上に供給された樹
    脂液とに活性光線を選択照射して、光硬化層を形成する
    活性光源とからなり、当該成型架台上に複数の光硬化層
    を積み重ね形成できる光造形物の製造装置において、外
    周壁上端面が同一水平面内に保持された浴槽の一端から
    他端まで移動できる容器とドクターブレードからなる樹
    脂供給機構を設け、かつ当該ドクターブレードは下端面
    が浴槽外周壁上端面と所定高さのギャップを有するよう
    に設定可能であり、樹脂供給時以外は容器は浴槽外周の
    一端上に位置し、またドクターブレードが容器より更に
    浴槽の外側に位置するように設定された光造形物の製造
    装置。
JP4231417A 1992-08-06 1992-08-06 光造形物の製造方法および装置 Pending JPH0655643A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4231417A JPH0655643A (ja) 1992-08-06 1992-08-06 光造形物の製造方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4231417A JPH0655643A (ja) 1992-08-06 1992-08-06 光造形物の製造方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0655643A true JPH0655643A (ja) 1994-03-01

Family

ID=16923264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4231417A Pending JPH0655643A (ja) 1992-08-06 1992-08-06 光造形物の製造方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0655643A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5902537A (en) * 1995-02-01 1999-05-11 3D Systems, Inc. Rapid recoating of three-dimensional objects formed on a cross-sectional basis
WO2000051809A1 (fr) * 1999-03-01 2000-09-08 Optoform Sarl Procedes De Prototypage Rapide Procede de dispositif de prototype rapide, et piece tridimensionnelle obtenue par prototypage rapide
JP2002280173A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Tdk Corp 複合基板の製造方法、この製造方法により得られた複合基板、el素子
CN100544943C (zh) 2007-01-19 2009-09-30 中国科学院广州电子技术研究所 光固化快速成型的树脂液面控制及树脂涂覆的方法和装置
KR101487423B1 (ko) * 2013-09-12 2015-01-28 이수인 Oled 패널을 이용한 리소그래피시스템
CN104816479A (zh) * 2015-05-17 2015-08-05 北京工业大学 一种大幅面光固化3d打印机
CN106273512A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 北京紫晶立方科技有限公司 连续提升光固化透氧成型装置
EP3119587B1 (en) 2014-03-18 2018-03-14 Renishaw plc Selective solidification apparatus and methods

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5902537A (en) * 1995-02-01 1999-05-11 3D Systems, Inc. Rapid recoating of three-dimensional objects formed on a cross-sectional basis
WO2000051809A1 (fr) * 1999-03-01 2000-09-08 Optoform Sarl Procedes De Prototypage Rapide Procede de dispositif de prototype rapide, et piece tridimensionnelle obtenue par prototypage rapide
US6764636B1 (en) 1999-03-01 2004-07-20 3D Systems, Inc. Fast three-dimensional modeling method and device
JP2002280173A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Tdk Corp 複合基板の製造方法、この製造方法により得られた複合基板、el素子
CN100544943C (zh) 2007-01-19 2009-09-30 中国科学院广州电子技术研究所 光固化快速成型的树脂液面控制及树脂涂覆的方法和装置
KR101487423B1 (ko) * 2013-09-12 2015-01-28 이수인 Oled 패널을 이용한 리소그래피시스템
WO2015037901A1 (ko) * 2013-09-12 2015-03-19 Lee Sooin 오엘이디 패널을 이용한 리소그래피시스템
EP3119587B1 (en) 2014-03-18 2018-03-14 Renishaw plc Selective solidification apparatus and methods
EP3323533B1 (en) 2014-03-18 2021-05-12 Renishaw PLC Selective solidification apparatus and methods
CN104816479A (zh) * 2015-05-17 2015-08-05 北京工业大学 一种大幅面光固化3d打印机
CN106273512A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 北京紫晶立方科技有限公司 连续提升光固化透氧成型装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105216319B (zh) 3d立体投影式光固化3d打印机
KR20010051780A (ko) 광경화성 수지 3차원 조형물의 적층 조형 장치 및 그 적층조형 방법
TW201522017A (zh) 立體列印裝置
CN106113498A (zh) 一种成型方法
CN110014647B (zh) 一种内部立体光投影固化成型3d打印设备及其成型方法
JPS61114818A (ja) 立体形状形成装置
CN204196263U (zh) 一种制作3d产品的装置
JPH0655643A (ja) 光造形物の製造方法および装置
CN107379520A (zh) 一种基于fdm打印技术的光固化3d打印机
JP4129550B2 (ja) フィラーを含有する放射線硬化性液状配合物を用いる三次元物品のステレオリソグラフィーによる製造方法
CN106541570A (zh) 一种内外复合结构制品的快速成型装置
CN207128271U (zh) 一种基于fdm打印技术的光固化3d打印机
CN206568554U (zh) 一种内外复合结构制品的快速成型装置
KR102273474B1 (ko) 광경화성 수지 조형 방식 3d 프린터
JP2004042546A (ja) 機能性材料の積層造形方法
CN110936607A (zh) 一种下沉式液晶3d打印系统
JPH0295831A (ja) 三次元形状の形成方法および装置
CN109732920A (zh) 粉末材料光固化粘结的3d打印装置和打印方法
US5238497A (en) Apparatus for shaping solid profile resin bodies
JPS61217219A (ja) 立体形状形成装置
JPH07329190A (ja) 三次元物体の製造方法及び製造装置
JP2000202915A (ja) 光造形装置のスキ―ジ装置及びその方法
CN208376006U (zh) 打印头和三维打印机
JPS63141724A (ja) 立体形状形成方法
CN211390151U (zh) 一种下沉式液晶3d打印系统

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020820