三维造型物制造方法、三维造型物制造装置及三维造型物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维造型物制造方法、三维造型物制造装置及三维造型物。
【背景技术】
[0002]现有技术中，已知有例如基于用三维CAD软件等生成的三维物体的模型形成三维造型物的方法。
[0003]作为形成三维造型物的方法之一，已知有层叠法(例如，参照专利文献I)。在层叠法中，一般地，在将三维物体的模型分割为多个二维截面层后，一边对与各二维截面层对应的截面部件依次造型一边依次层叠截面部件，从而形成三维造型物。
[0004]层叠法只要有要造型的三维造型物的模型，就可以立即形成，不需要在造型之前生成模具等，因此可以迅速且廉价地形成三维造型物。另外，由于逐层地层叠薄板状的截面部件而形成，因此例如即使是具有内部构造的复杂物体，也可以不用分为多个部件而作为一体的造型物形成。
[0005]然而，在现有的方法中，通过吐出固化性油墨形成分割三维造型物的三维数据的层后进行层叠而形成造型物，但是在吐出固化性油墨形成层时，存在因固化性油墨的吐出偏差或固化收缩等而在厚度上产生偏差的问题。其结果存在最终获得的三维造型物的尺寸精度下降的问题。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2000-280354号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，提供能够以高尺寸精度高效率地制造三维造型物的三维造型物制造方法及三维造型物制造装置，提供以高尺寸精度制造的三维造型物。
[0010]这样的目的通过下述的本发明达到。
[0011]本发明的三维造型物制造方法是通过对层进行层叠来制造三维造型物的三维造型物制造方法，其特征在于，具有:吐出包含紫外线固化性树脂的固化性油墨并形成层的油墨吐出工序；向所述吐出的固化性油墨照射紫外线的第一紫外线照射工序；以及加热所述吐出的固化性油墨的加热工序。由此，能够以高尺寸精度高效率地制造三维造型物。
[0012]在本发明的三维造型物制造方法中优选，所述加热工序将所述固化性油墨加热到所述紫外线固化性树脂的玻璃化转变温度以上，并且在所述第一紫外线照射工序后进行。
[0013]由此，能够更有效地制造尺寸高精度的三维造型物。
[0014]在本发明的三维造型物制造方法中，优选具有在所述加热工序后对所述吐出的固化性油墨进行紫外线照射的第二紫外线照射工序。
[0015]由此，能够使三维造型物的机械强度更高。
[0016]在本发明的三维造型物制造方法中优选，在所述油墨吐出工序中，对使用包含粒子和粘结树脂的三维造型用组合物形成的三维造型用组合物层吐出所述固化性油墨。
[0017]由此，能够以更高尺寸精度制造三维造型物。
[0018]在本发明的三维造型物制造方法中，优选所述粒子是从由二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、氧化钛、铝、钛、铁、铜、镁、不锈钢、马氏体时效钢组成的组中选择的至少一种。
[0019]由此，能够以更高尺寸精度制造三维造型物。
[0020]在本发明的三维造型物制造方法中，优选所述粘结树脂包含从由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、石蜡、低分子量聚烯烃类蜡、硅酮类蜡、微晶蜡组成的组中选择的至少一种。
[0021]由此，能够以更高尺寸精度制造三维造型物。
[0022]在本发明的三维造型物制造方法中，优选所述加热工序中的所述固化性油墨的加热温度小于所述粘结树脂的玻璃化转变温度。
[0023]由此，能够以更高尺寸精度制造三维造型物。
[0024]本发明的三维造型物制造装置是通过对层进行层叠来制造三维造型物的三维造型物制造装置，其特征在于，包括:对所述三维造型物进行造型的造型部；吐出包含紫外线固化性树脂的固化性油墨并在所述造型部上形成油墨层的吐出部；对所述吐出的固化性油墨照射紫外线的紫外线照射部；以及加热所述吐出的固化性油墨的加热单元，在所述加热单元中，将所述固化性油墨加热到所述紫外线固化性树脂的玻璃化转变温度以上。
[0025]由此，能够以高尺寸精度高效率地制造三维造型物。
[0026]本发明的三维造型物的特征在于，通过本发明的三维造型物制造方法制造而成。
[0027]由此，能够提供以高尺寸精度制造而成的三维造型物。
[0028]本发明的三维造型物的特征在于使用本发明的三维造型物制造装置制造而成。
[0029]由此，能够提供以高尺寸精度制造而成的三维造型物。
【附图说明】
[0030]图1的(a)是示出本发明的三维造型物制造装置的优选实施方式的立体图，图1的(b)是俯视图。
[0031]符号说明
[0032]I…层、10…造型部、11...吐出部、12…第一紫外线照射单元、13…加热单元、14…第二紫外线照射单元、15...维护部、100…三维造型物制造装置、101…工件(7—夕)、102…工件台
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施方式。
[0034]1.三维造型物制造装置
[0035]首先，说明本发明的三维造型物制造装置的优选实施方式。
[0036]图1的(a)是示出本发明的三维造型物制造装置的优选实施方式的立体图，图1的(b)是俯视图。
[0037]三维造型物制造装置100是通过将利用吐出包含紫外线固化性树脂的固化性油墨而形成的层I进行层叠来制造三维造型物的装置。
[0038]如图1所示，三维造型物制造装置100具有:对三维造型物进行造型的造型部10、向造型部10吐出包含紫外线固化性树脂的固化性油墨并在造型部10上形成层I的吐出部
11、对层I照射紫外线的第一紫外线照射单元12、对层I进行加热的加热单元13、以及对加热后的层I照射紫外线的第二紫外线照射单元14。
[0039]造型部10具有形成、层叠层I的工件(造型台)101和工件台102。
[0040]工件台102可以沿图中X轴方向及Z轴方向移动。而且，构成为利用工件台102的移动使工件101沿图中X轴方向及Z轴方向移动。
[0041]另外，工件101表面实施氟加工等疏液处理，形成固化性油墨难以附着的结构。
[0042]吐出部11具有相对于造型部10相对地沿Y轴方向移动，向工件101上吐出固化性油墨的功能。向工件101上吐出的固化性油墨形成层I。
[0043]吐出部11搭载有以喷墨方式吐出固化性油墨的液滴的液滴吐出头。另外，吐出部11具备未图示的固化性油墨供给部。在本实施方式中，采用所谓的压电驱动方式的液滴吐出头。另外，在本实施方式中，在吐出部11中，采用沿Y轴方向排列多个喷嘴的线喷头作为液滴吐出头。这里，“线喷头”是用于三维造型物制造装置的液滴吐出头，该三维造型物制造装置中，沿与X轴方向交叉的Y轴方向形成的喷嘴区域设置成可以覆盖整个工件101，使吐出部11或造型部10中的一方固定并使另一方移动而形成层I。此外，线喷头的Y轴方向的喷嘴区域也可以不覆盖三维造型物制造装置所对应的全部造型部10的整个Y轴方向。
[0044]第一紫外线照射单元12具有向层I照射紫外线并固化层I中的紫外线固化性树脂的功能。
[0045]该第一紫外线照射单元12设置于吐出部11的X轴方向的两端。
[0046]在本实施方式中，例如，当造型部10向图1的右方移动时，从吐出部11向工件101吐出固化性油墨后，利用图1中的左侧的第一紫外线照射单元12对层I进行紫外线照射。另一方面，当造型部10向图1的左方向移动时，从吐出部11向工件101吐出固化性油墨后，利用图1中的右侧的第一紫外线照射单元12对层I进行紫外线照射。
[0047]加热单元13构成为对由第一紫外线照射单元12进行紫外线照射后的层I加热。
[0048]在本实施方式中，加热单元13在X轴方向与第一紫外