JPH0679832B2 - 光学的造形法 - Google Patents
光学的造形法Info
- Publication number
- JPH0679832B2 JPH0679832B2 JP3134127A JP13412791A JPH0679832B2 JP H0679832 B2 JPH0679832 B2 JP H0679832B2 JP 3134127 A JP3134127 A JP 3134127A JP 13412791 A JP13412791 A JP 13412791A JP H0679832 B2 JPH0679832 B2 JP H0679832B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- container
- light guide
- emitting end
- fluid substance
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—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
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—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
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光及び光硬化性流動物
質を用いて行なう光学的造形法に関する。
質を用いて行なう光学的造形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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切削加工により行なわ
れていた。しかしながら、手加工による場合は多く手間
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変換や磨耗等を
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
な問題の解決を図るべく光硬化性樹脂に選択的に光照射
することにより所望の３次元形状の各断面を得、これを
積層することで立体を造形する方法が提案されている。
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切削加工により行なわ
れていた。しかしながら、手加工による場合は多く手間
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変換や磨耗等を
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
な問題の解決を図るべく光硬化性樹脂に選択的に光照射
することにより所望の３次元形状の各断面を得、これを
積層することで立体を造形する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法においては、次の難点がある。すなわち従来の技術で
は一層を硬化させた後、それに隣接するように薄い未硬
化の液層を形成する必要がある。ところが薄い液層を作
成するには相当の時間を必要とし、これによって造形時
間が容易に短縮化されない。そこで本発明は、薄い液層
を作成しなければならないという従来技術の課題を解決
し、もって造形時間を短縮化させるものである。
法においては、次の難点がある。すなわち従来の技術で
は一層を硬化させた後、それに隣接するように薄い未硬
化の液層を形成する必要がある。ところが薄い液層を作
成するには相当の時間を必要とし、これによって造形時
間が容易に短縮化されない。そこで本発明は、薄い液層
を作成しなければならないという従来技術の課題を解決
し、もって造形時間を短縮化させるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、光
により硬化する光硬化性流動物質を容器内に収容し、光
出射端を実質上半球状とした導光体を前記光硬化性流動
物質中に挿入し、該導光体を通して光照射を行なうこと
により前記光出射端前方に光エネルギーの集中箇所を形
成し、前記容器と該光出射端とを相対的に移動させるこ
とで所望形状の固体を造形する方法によって解決され
る。
により硬化する光硬化性流動物質を容器内に収容し、光
出射端を実質上半球状とした導光体を前記光硬化性流動
物質中に挿入し、該導光体を通して光照射を行なうこと
により前記光出射端前方に光エネルギーの集中箇所を形
成し、前記容器と該光出射端とを相対的に移動させるこ
とで所望形状の固体を造形する方法によって解決され
る。
【０００５】前記導光体は、石英、ガラス又は合成樹脂
のファイバもしくはロッドとすることができる。紫外光
を用いる場合は、石英製のものとするのが望ましい。前
記光硬化性流動物質としては、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。
のファイバもしくはロッドとすることができる。紫外光
を用いる場合は、石英製のものとするのが望ましい。前
記光硬化性流動物質としては、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。
【０００６】前記光としては、使用する光硬化性物質に
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。また、前記光硬化性流動
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。
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。また、前記光硬化性流動
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。
【０００７】
【作用】本発明の方法によると、導光体出射端を容器に
対して３次元的に移動させるだけで造形が実施される。
すなわち従来のように硬化層の形成後薄い液層を形成す
る必要はない。このため造形時間が大幅に短縮化され
る。
対して３次元的に移動させるだけで造形が実施される。
すなわち従来のように硬化層の形成後薄い液層を形成す
る必要はない。このため造形時間が大幅に短縮化され
る。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面と共に説
明する。図１は本発明に係わる方法を実施するための装
置例を示している。該装置は、光硬化性流動物質４を収
容する容器１と、光源装置２と、該光源装置から発せら
れる光を容器１中の光硬化性流動物質４に導く導光体３
と、容器１及び導光体３を相対的に移動させる位置制御
装置５とを備えている。容器１は、得ようとする造形物
を収容し得る寸法形状を有した適宜のものとすることが
できる。光源装置２及び導光体３は容器１外に固定され
ている。導光体３は石英ファイバであり、光の入射効率
向上及び出射時の点状集光のため、両端は酸水素炎によ
って溶融され半球状となっている。位置制御装置５は容
器１を支持しており、容器１を水平及び垂直方向に制御
しつつ移動するようにされている。この制御は、ＮＣ等
の自動制御や入手による制御等、適宜に行なうことがで
きる。
明する。図１は本発明に係わる方法を実施するための装
置例を示している。該装置は、光硬化性流動物質４を収
容する容器１と、光源装置２と、該光源装置から発せら
れる光を容器１中の光硬化性流動物質４に導く導光体３
と、容器１及び導光体３を相対的に移動させる位置制御
装置５とを備えている。容器１は、得ようとする造形物
を収容し得る寸法形状を有した適宜のものとすることが
できる。光源装置２及び導光体３は容器１外に固定され
ている。導光体３は石英ファイバであり、光の入射効率
向上及び出射時の点状集光のため、両端は酸水素炎によ
って溶融され半球状となっている。位置制御装置５は容
器１を支持しており、容器１を水平及び垂直方向に制御
しつつ移動するようにされている。この制御は、ＮＣ等
の自動制御や入手による制御等、適宜に行なうことがで
きる。
【０００９】本装置を用いて造形を行なうには、まず容
器１に光硬化性物質４を適当量入れ、導光体３の先端３
ａを容器１底面に接近させた状態で光源装置２からの光
を出射させる。光は出射端前方に点状に集中するので入
射光強度を調節することにより該光集中箇所のみで物質
４の硬化を行なわせることができる。この状態で位置制
御装置５により容器１を移動させて容器１底面に接した
硬化部分を形成する。続いて容器１を若干下降させた
後、あるいは漸次下降させつつ、水平方向に移動させて
前記硬化部分に連続する硬化部分を形成する。このよう
にして容器１を適切に移動させつつ硬化部分を連続的に
形成していくことにより、所望形状の固体６を得ること
ができる。また得ようとする造形体の形状によっては、
第１図に示すように、適切な台７を容器１中に配置して
おき、容器底面からの造形とは別個に台７上からも造形
を行ない、２つの硬化部分を連続せしめてもよい。
器１に光硬化性物質４を適当量入れ、導光体３の先端３
ａを容器１底面に接近させた状態で光源装置２からの光
を出射させる。光は出射端前方に点状に集中するので入
射光強度を調節することにより該光集中箇所のみで物質
４の硬化を行なわせることができる。この状態で位置制
御装置５により容器１を移動させて容器１底面に接した
硬化部分を形成する。続いて容器１を若干下降させた
後、あるいは漸次下降させつつ、水平方向に移動させて
前記硬化部分に連続する硬化部分を形成する。このよう
にして容器１を適切に移動させつつ硬化部分を連続的に
形成していくことにより、所望形状の固体６を得ること
ができる。また得ようとする造形体の形状によっては、
第１図に示すように、適切な台７を容器１中に配置して
おき、容器底面からの造形とは別個に台７上からも造形
を行ない、２つの硬化部分を連続せしめてもよい。
【００１０】位置制御装置は容器１と導光体３とを相対
的に水平及び垂直に移動させうるようにされていればよ
く、前記実施例のものに代えて、導光体３を移動させる
もの、容器１、導光体３を水平方向、垂直方向のいずれ
か一方に分担させて移動させるもの等任意に構成するこ
とができる。
的に水平及び垂直に移動させうるようにされていればよ
く、前記実施例のものに代えて、導光体３を移動させる
もの、容器１、導光体３を水平方向、垂直方向のいずれ
か一方に分担させて移動させるもの等任意に構成するこ
とができる。
【００１１】
【発明の効果】以上から明らかな如く、本発明によれ
ば、導光体の先端で硬化に必要な光エネルギーが点状に
集中するように光照射が行なわれ、該集中箇所が前記物
質の収容容器に対して相対移動されることにより、所望
形状の固体を形成することができるので、従来のように
一層硬化した後薄い液層を付加させるという２工程を繰
返す必要がなく、単に出射端位置をかえていくだけで希
望形状が造形される。このため造形時間が大幅に短縮化
され光学的造形法の用途が拡大される。
ば、導光体の先端で硬化に必要な光エネルギーが点状に
集中するように光照射が行なわれ、該集中箇所が前記物
質の収容容器に対して相対移動されることにより、所望
形状の固体を形成することができるので、従来のように
一層硬化した後薄い液層を付加させるという２工程を繰
返す必要がなく、単に出射端位置をかえていくだけで希
望形状が造形される。このため造形時間が大幅に短縮化
され光学的造形法の用途が拡大される。
【図１】本発明に係わる方法を実施するための装置を概
略的に示す縦断正面図である。
略的に示す縦断正面図である。
１ 容器 ２ 光源装置 ３ 導光体 ４ 光硬化性流動物質 ６ 所望形状の固体
Claims (1)
- 【請求項１】 光によって硬化する光硬化性流動物質を
容器内に収容し、光出射端を実質上半球状とした導光体
を前記光硬化性流動物質中に挿入し、該導光体を通して
光照射を行なうことにより前記出射端前方に光エネルギ
ーの集中箇所を形成し、該出射端を前記容器に対して相
対移動させることで所望形状の固体を造形することを特
徴とする光学的造形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134127A JPH0679832B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 光学的造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134127A JPH0679832B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 光学的造形法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249626A Division JPH02153722A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 光学的造形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647820A JPH0647820A (ja) | 1994-02-22 |
| JPH0679832B2 true JPH0679832B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15121099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3134127A Expired - Lifetime JPH0679832B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 光学的造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679832B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3134127A patent/JPH0679832B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647820A (ja) | 1994-02-22 |
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