三维造型装置以及喷嘴单元的制作方法

文档序号:19902011发布日期:2020-02-11 13:59阅读:224来源:国知局
三维造型装置以及喷嘴单元的制作方法

本发明涉及三维造型装置。



背景技术:

例如,下述专利文献1中公开有一种如下三维造型装置:通过从喷嘴挤出熔融的造型材料而堆积于基座上对三维造型物进行造型。

专利文献1日本特开2006-192710号公报

以往,在三维造型装置中,没有特别考虑混入造型材料中的异物。然而,当在造型材料中混入有这种异物时,存在喷嘴被其异物堵塞的可能性。



技术实现要素:

本发明的一方式提供一种三维造型装置,所述三维造型装置具备:生成部,生成熔融的造型材料;喷嘴,喷出在所述生成部中生成的所述造型材料;流路,将所述造型材料向所述喷嘴引导;过滤室,设于所述流路与所述喷嘴之间,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于流路截面积,所述流路截面积是所述流路在与所述造型材料在所述流路中流动方向正交的截面下的截面积;以及过滤器,具有供所述造型材料通过的细孔,所述过滤器配置于所述过滤室,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于所述流路截面积。

本发明的二方式提供一种喷嘴单元,所述喷嘴单元具备:喷嘴,喷出用于三维造型的熔融的造型材料;流路,将所述造型材料向所述喷嘴引导;过滤室,设于所述流路与所述喷嘴之间,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于流路截面积,所述流路截面积是所述流路在与所述造型材料在所述流路中流动方向正交的截面下的截面积;以及过滤器,具有供所述造型材料通过的细孔,所述过滤器配置于所述过滤室,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于所述流路截面积。

附图说明

图1是示出第一实施方式中的三维造型装置的结构的简要图。

图2是示出平面螺纹螺纹件的结构的简要立体图。

图3是示出螺纹对面部的结构的简要俯视图。

图4是示出第一实施方式中的流量控制部的结构的简要图。

图5是示出第一实施方式中的过滤部的结构的简要图。

图6是示出第一实施方式中的过滤器的细孔结构的简要图。

图7是示出第二实施方式中的过滤部的结构的简要图。

图8是示出第三实施方式中的过滤部的结构的简要图。

图9是示出第四实施方式中的过滤部的结构的简要图。

图10是示出第五实施方式中的过滤部的结构的简要图。

图11是示出第六实施方式中的喷嘴单元的结构的简要图。

附图标记说明

20材料供给部、22连通路、30生成部/造型材料生成部、31螺纹箱、32驱动电机、40平面螺纹件、42槽部、43凸条部、44材料流入口、46中央部、48下表面/槽形成面、50螺纹对面部、52上表面/螺纹相对面、54引导槽、56连通孔、58加热器、60a喷嘴单元、60b喷嘴单元、60c喷嘴单元、60d喷嘴单元、60e喷嘴单元、60f喷嘴单元、61喷嘴、62喷口、63喷嘴流路、65流路、67单元部件、68喷嘴部件、68f喷嘴部件、70流量控制部、72开闭机构、73驱动轴、73v阀芯、73x中心轴、74第一驱动部、75负压产生机构、76第二驱动部、77副流路、78移动体、80a过滤部、80b过滤部、80c过滤部、80d过滤部,80e过滤部、81过滤器/主过滤器、81a过滤器/单层过滤器、81f外周部位、82过滤器/流路侧过滤器、83过滤器/喷嘴侧过滤器、85过滤室、86第一过滤室、87第二过滤室、100造型装置/三维造型装置、101控制部、110造型部、210工作台、211面、230移动机构、bl螺栓、m电机、mr原材料、pp细孔、rx旋转轴。

具体实施方式

1.第一实施方式

图1是示出第一实施方式中的具有喷嘴单元60a的三维造型装置100的结构的简要图。图1中示出表示彼此正交的x、y、z方向的箭头。x方向和y方向是与水平面平行的方向,z方向是与铅垂方向即重力方向相反的方向。表示x、y、z方向的箭头在其它参照图中也以图示的方向与图1对应的方式适当图示。

三维造型装置100通过使造型材料堆积来对三维造型物进行造型。以下,将“三维造型装置”也简称为“造型装置”,将三维造型物也简称为“造型物”。关于“造型材料”,将在后面叙述。造型装置100具备:控制造型装置100的控制部101;生成并喷出造型材料的造型部110;成为造型物的基座的造型用工作台210;以及控制造型材料的喷出位置的移动机构230。

控制部101控制造型装置100的整体动作来执行对造型物进行造型的造型处理。在第一实施方式中,控制部101由具备一个或多个处理器和主存储装置的计算机构成。控制部101通过处理器执行读入到主存储装置中的程序、命令,从而发挥各种功能。需要说明的是,也可以通过硬件电路来实现控制部101的功能的一部分。在控制部101执行的造型处理中,控制部101根据造型物的造型数据来控制造型部110和移动机构230。另外,在第一实施方式中,控制部101在未执行造型处理的期间执行过滤部80a的维护处理。关于该维护处理的详情,将在后面叙述。

造型部110在控制部101的控制下将熔融的糊状造型材料喷出至工作台210上的目标位置。造型部110具备:转化成造型材料之前的原材料mr的供给源即材料供给部20;使原材料mr向造型材料转化的造型材料生成部30;以及喷出造型材料的喷嘴单元60a。

材料供给部20向造型材料生成部30供给用于生成造型材料的原材料mr。材料供给部20例如由收容原材料mr的料斗构成。材料供给部20在下方具有排出口。该排出口经由连通路22与造型材料生成部30连接。在第一实施方式中,原材料mr以颗粒、粉末等形态投入至材料供给部20。

造型材料生成部30使从材料供给部20供给的原材料mr熔融而生成显现流动性的糊状造型材料,并向喷嘴单元60a引导。以下,将造型材料生成部30也简称为“生成部30”。生成部30具有:螺纹箱31、驱动电机32、平面螺纹件40以及螺纹对面部50。

平面螺纹件40呈沿其中心轴线的方向即轴线方向上的高度小于直径的大致圆柱状。平面螺纹件40配置为其轴线方向与z方向平行,并沿圆周方向旋转。在第一实施方式中,平面螺纹件40的中心轴线与其旋转轴线1rx重合。在图1中,用单点划线示出平面螺纹件40的旋转轴线rx。

平面螺纹件40收纳于螺纹箱31内。平面螺纹件40的上表面47侧与驱动电机32连结,驱动电机32产生旋转驱动力,由此平面螺纹件40在螺纹箱31内旋转。驱动电机32在控制部101的控制下驱动。

平面螺纹件40在与旋转轴线rx交叉的面即下表面48形成有槽部42。上述的材料供给部20的连通路22从平面螺纹件40的侧面连接于该槽部42。

平面螺纹件40的下表面48面向螺纹对面部50的上表面52。在平面螺纹件40的下表面48的槽部42与螺纹对面部50的上表面52之间形成空间。在造型部110中,将原材料mr从材料供给部20供给至平面螺纹件40与螺纹对面部50之间的其空间中。关于平面螺纹件40及其槽部42的具体结构,将在后面叙述。

在螺纹对面部50中内置有加热器58,该加热器58用于对供给至旋转中的平面螺纹件40的槽部42内的原材料mr进行加热。供给至平面螺纹件40的槽部42内的原材料mr一边在槽部42内熔融,一边在平面螺纹件40的旋转下沿槽部42流动,作为造型材料向平面螺纹件40的中央部46引导。流入中央部46的显现流动性的糊状造型材料经由设置于螺纹对面部50的中心处的连通孔56而供给至喷嘴单元60a。需要说明的是,对于造型材料,也可以是构成造型材料的所有种类物质不都熔融。造型材料只要是构成造型材料的物质中至少一部分种类物质熔融而转化为整体上具有流动性的状态即可。

喷嘴单元60a具备:喷出造型材料的喷嘴61;将由生成部30生成的造型材料引导至喷嘴61的流路65;控制造型材料在流路65中的流量的流量控制部70;以及用于去除造型材料中异物的过滤部80a。在本说明书中,“造型材料中异物”意指超过预先规定的规定尺寸的、未设想在造型材料中存在的物质。构成异物的物质不仅包含原本未计划含在造型材料中的物质,还包含作为构成造型材料的物质包含在造型材料中的、超过规定尺寸的物质。异物还包含因构成造型材料的物质热老化等产生的老化材料中超过其规定尺寸的物质、造型材料的一部分固化而变得比规定尺寸大的造型材料块等。

喷嘴61经由流路65与螺纹对面部50的连通孔56连接。喷嘴61将在生成部30中生成的造型材料从末端的喷口62朝向工作台210喷出。需要说明的是,在本说明书中,“喷出造型材料”意指对具有流动性状态的造型材料施加压力而使其流出。在第一实施方式中,流路65沿z方向延伸,流路65和喷嘴61沿z方向排列。

流量控制部70设置于流路65。在第一实施方式中,流量控制部70具有开闭机构72和负压产生机构75,该开闭机构72对流路65进行开闭,该负压产生机构75设置于比开闭机构72靠喷嘴61侧处,抽吸流路65中造型材料而使流路65产生负压。流量控制部70还具有第一驱动部74和第二驱动部76,该第一驱动部74在控制部101的控制下产生使开闭机构72进行开闭动作的驱动力,该第二驱动部76在控制部101的控制下产生对负压产生机构75进行驱动的驱动力。关于流量控制部70的详情,将在后面叙述。

过滤部80a设置于比流量控制部70靠喷嘴61侧处。过滤部80a捕捉造型材料中超过规定尺寸的异物而抑制该异物到达排出口62。另外,过滤部80a抑制经由喷口62进入喷嘴61内的异物到达流路65。关于过滤部80a的详情,将在后面叙述。

喷嘴单元60a还在比过滤部80a靠喷嘴61侧处具有与喷嘴61的喷口62连通的喷嘴流路63。喷嘴流路63的流路截面积大于喷口62的开口面积。在第一实施方式中,喷嘴流路63的流路截面积与流路65大致相同。在此,“流路截面积”意指流路在与流路中造型材料的流动方向正交的截面即与流路的中心轴线正交的截面上的开口面积。需要说明的是,流路65中“造型材料的流动方向”意指沿流路65朝向喷嘴61的方向。

工作台210配置在与喷嘴61的喷口62相对的位置。在第一实施方式中,工作台210的与喷嘴61的喷口62相对的面211以水平即与x、y方向平行的方式配置。如后所述,造型装置100在造型处理中通过使造型材料堆积于工作台210的面211上来对造型物进行造型。

移动机构230使工作台210与喷嘴61的相对位置关系变化。在第一实施方式中,喷嘴61的位置固定,移动机构230使工作台210移动。移动机构230由通过三个电机m的驱动力来使工作台210在x、y、z方向这三轴方向上移动的三轴定位器构成。移动机构230在控制部101的控制下改变喷嘴61与工作台210的相对位置关系。

需要说明的是,在其它实施方式中,也可以代替通过移动机构230来使工作台210移动的结构,采用在工作台210的位置固定的状态下移动机构230使喷嘴61相对于工作台210移动的结构。即使是这样的结构,也能够使喷嘴61相对于工作台210的相对位置变化。另外,在其它实施方式中,也可以采用移动机构230使工作台210和喷嘴61分别移动进而使两者的相对位置变化的结构。

图2是示出平面螺纹件40的下表面48侧的结构的简要立体图。图2中用单点划线示出生成部30中平面螺纹件40的旋转轴线rx的位置。如参照图1所说明的那样,在平面螺纹件40的与螺纹对面部50相对的下表面48设置有槽部42。以下,将下表面48也称为“槽形成面48”。

平面螺纹件40的槽形成面48的中央部46构成为与槽部42的一端连接的凹部。中央部46与图1中所示出的螺纹对面部50的连通孔56相对。在第一实施方式中,中央部46与旋转轴线rx交叉。

平面螺纹件40的槽部42构成所谓的涡旋槽。槽部42从中央部46朝平面螺纹件40的外周以描绘弧形的方式呈涡状延伸。槽部42也可以构成为呈螺旋状延伸。在槽形成面48设置有构成槽部42的侧壁部并沿各槽部42延伸的凸条部43。

槽部42连续至在平面螺纹件40的侧面形成的材料流入口44。该材料流入口44是接收经由图1所示的材料供给部20的连通路22供给的原材料mr的部分。

图2中示出具有三个槽部42和三个凸条部43的平面螺纹件40的例子。设置于平面螺纹件40的槽部42、凸条部43的数量并不限定于三个。在平面螺纹件40上既可以只设有一个槽部42,也可以设有两个以上的多个槽部42。另外,也可以对应于槽部42的数量而设置任意数量的凸条部43。

图2中示出形成三处材料流入口44的平面螺纹件40的例子。设置于平面螺纹件40的材料流入口44的数量并不限定于三处。在平面螺纹件40上既可以将材料流入口44设置于仅一处,也可以设置于两处以上的多处。

图3是示出螺纹对面部50的上表面52侧的简要俯视图。如上所述,螺纹对面部50的上表面52与平面螺纹件40的槽形成面48相对。以下,将该上表面52也称为“螺纹相对面52”。在螺纹相对面52的中心处形成有用于将造型材料供给至喷嘴61的上述连通孔56。

在螺纹相对面52形成有与连通孔56连接并从连通孔56朝外周呈涡状延伸的多个引导槽54。多个引导槽54具有将流入平面螺纹件40的中央部46的造型材料向连通孔56引导的功能。如参照图1所说明的那样,在螺纹对面部50中内置有加热器58。原材料mr在生成部30中的熔融通过加热器58的加热和平面螺纹件40的旋转来实现。

参照图1和图2。当平面螺纹件40旋转时,从材料流入口44供给的原材料mr被槽部42引导而在槽部42中边被加热边朝中央部46移动。原材料mr越接近中央部46,越熔融其流动性提高,向造型材料转化。集中于中央部46的造型材料在中央部46产生的内压下,经由连通孔56向喷嘴61的流路65引导,从喷口62喷出。

参照图1。在造型部110中,通过采用在z方向上具有小型尺寸的平面螺纹件40,用于将原材料mr熔融并引导至喷嘴61的路径在z方向上所占的范围小。如此,在造型装置100中,通过利用平面螺纹件40,造型材料的生成机构小型化。

在造型装置100中,通过利用平面螺纹件40而简易实现生成具有流动性的造型材料并向喷嘴61压送的结构。根据该结构,能够通过控制平面螺纹件40的转速来控制造型材料从喷嘴61的喷出量,对造型材料从喷嘴61的喷出量的控制变得容易。“造型材料从喷嘴61的喷出量”意指造型材料从喷嘴61的喷口62流出的流量。

在具有利用平面螺纹件40的造型材料的生成机构的造型装置100中,显现流动性状态的造型材料经由流路65向喷嘴61引导。在造型装置100中,通过在这样的流路65中设置流量控制部70,使造型材料的喷出量的控制更加容易。

对在造型装置100中使用的造型物的材料进行说明。造型装置100以例如具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料作为主材料来对造型物进行造型。在此,“主材料”意指成为构成造型物形状中心的材料,意指在造型物中占50重量%以上含量的材料。上述的造型材料中包含将那些主材料单独熔融的材料、与主材料一起含有的部分成分熔融而被制成糊状的材料。

在使用具有热塑性的材料作为主材料时,在生成部30中通过将其材料进行塑化来生成造型材料。“塑化”意指对具有热塑性的材料进行加热、熔融。

作为具有热塑性的材料,例如能够使用下述的热塑性树脂材料。

<热塑性树脂材料的例子>

聚丙烯树脂(pp)、聚乙烯树脂(pe)、聚甲醛树脂(pom)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚酰胺树脂(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)、聚乳酸树脂(pla)、聚苯硫醚树脂(pps)、聚醚醚酮树脂(peek)、聚碳酸酯(pc)、改性聚本醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料;聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮等工程塑料。

在具有热塑性的材料中,可以混入有颜料、金属、陶瓷,除此以外还可以混入有蜡、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在生成部30中通过平面螺纹件40的旋转和加热器58的加热而被塑化,转化成熔融状态。通过具有热塑性的材料的熔融而生成的造型材料在从喷嘴61喷出之后降低温度来固化。

优选的是,具有热塑性的材料加热至其玻璃化转变温度以上而以完全熔融的状态从喷嘴61射出。例如,abs树脂的玻璃化转变温度为约120℃,优选的是,在从喷嘴61喷出时为约200℃。为了如此以高温状态喷出造型材料,可以在喷嘴61的周围设置加热器。

在造型装置100中,也可以例如使用以下的金属材料作为主材料,代替上述的具有热塑性的材料。在这种情况下,优选的是,在将下述的金属材料制成粉末状而得的粉末材料中混合生成造型材料时熔融的成分,作为原材料mr而投入到生成部30中。

<金属材料的例子>

镁(mg)、铁(fe)、钴(co)、铬(cr)、铝(al)、钛(ti)、铜(cu)、镍(ni)单一金属或者包含一个以上这些金属的合金。

<所述合金的例子>

马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。

在造型装置中,能够使用陶瓷材料作为主材料,代替上述的金属材料。作为陶瓷材料,能够使用例如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷;以及氮化铝等非氧化物陶瓷等。在使用上述那样的金属材料、陶瓷材料作为主材料的情况下,配置于工作台210上的造型材料可以通过烧结来固化。

作为原材料mr而投入至材料供给部20中的金属材料、陶瓷材料的粉末材料也可以是混合多种单一金属粉末、合金粉末、陶瓷材料粉末而成的混合材料。另外,金属材料、陶瓷材料的粉末材料也可以用例如如上例示那样的热塑性树脂或者除此以外的热塑性树脂包覆。在这种情况下,可以是其热塑性树脂在生成部30中熔融而显现流动性。

还可以在作为原材料mr而投入至材料供给部20中的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中添加例如如下那样的溶剂。溶剂可以将选自下述中的一种或两种以上组合来使用。

<溶剂的例子>

水;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等(聚)烷撑二醇单烷基醚类;醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯等醋酸酯类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正丁基甲酮、二异丙基甲酮、乙酰丙酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇等醇类;四烷基醋酸铵类;二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂;吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂;四烷基醋酸铵(例如四丁基醋酸铵等);二乙二醇丁醚醋酸酯等离子液体等。

除此以外,还可以在作为原材料mr而投入至材料供给部20中的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中添加例如如下这样的粘合剂。

<粘合剂的例子>

丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素系树脂或者其它合成树脂、或者pla(聚乳酸)、pa(聚酰胺)、pps(聚苯硫醚)、peek(聚醚醚酮)或其它热塑性树脂。

图4是示意性示出流量控制部70的结构的简要图。在第一实施方式中,流量控制部70的开闭机构72由蝶形阀构成。开闭机构72具备:在一方向上延伸的轴状部件即驱动轴73;和通过驱动轴73的旋转来转动的阀芯73v。驱动轴73在流路65中以与造型材料的流动方向交叉的方式安装。在第一实施方式中,驱动轴73以相对于流路65垂直横切的方式与y方向平行配置。驱动轴73安装成能够以其中心轴线73x为中心而旋转。

阀芯73v是在流路65内旋转的板状部件。在第一实施方式中,阀芯73v通过将配置在流路65内的驱动轴73的部位加工成板状来形成。在对阀芯73v沿与其板面垂直的方向观察时的形状与流路65在配置有阀芯73v的部位上的开口形状大致一致。

驱动图1中所示的开闭机构72的第一驱动部74例如由步进电机构成。第一驱动部74在控制部101的控制下使驱动轴73旋转来使阀芯73v旋转。

如图4中用实线所示那样,阀芯73v的板面沿着流路65中造型材料的流动方向的状态是流路65打开的状态。在该状态下,允许造型材料向比开闭机构72靠喷嘴61侧处的流入。如图4中用虚线所示那样,阀芯73v的板面相对于流路65中造型材料的流动方向垂直的状态是流路65关闭的状态。在该状态下,切断造型材料向比开闭机构72靠喷嘴61侧处流入,造型材料停止从喷嘴61的喷口62喷出。

在第一实施方式中,负压产生机构75具备:与流路65连接的副流路77;和在副流路77中移动的移动体78,通过移动体78在副流路77中的移动来使流路65产生负压。副流路77朝着流路65的侧方呈直线状延伸。移动体78由沿副流路77延伸的棒状部件构成,配置为能够在副流路77中往复移动。优选的是,在移动体78的侧面与副流路77的内壁面之间配置有用于抑制造型材料泄漏的密封部件。

驱动图1中所示的负压产生机构75的第二驱动部76例如由电磁元件构成。第二驱动部76在控制部101的控制下使移动体78改变在副流路77中的位置。

通常,如图4所示,第二驱动部76使移动体78位于其端部面对流路65的位置,切断造型材料向副流路77流入。在使流路65产生负压时,第二驱动部76使移动体78瞬间向离开流路65的方向移动,移动至图4中用虚线示出的位置。由此,在副流路77中与流路65连通的空间容积增大,造型材料的一部分从流路65向副流路77抽入,在流路65产生负压。

控制部101例如当在造型处理中为了中断造型材料从喷嘴61喷出,关闭开闭机构72时,通过负压产生机构75来使流路65产生负压。由此,能够抑制在通过开闭机构72关闭流路65之后导致多余的造型材料从喷嘴61流出。控制部101在通过开闭机构72来打开流路65而再开始从喷嘴61喷出造型材料时,使移动体78返回至原来的平时位置。

在第一实施方式中,控制部101执行如下维护处理:通过利用负压产生机构75使流路65产生负压来消除过滤部80a中过滤器的堵塞。控制部101在未执行造型处理的停止期间等执行该维护处理。控制部101通过负压产生机构75来使流路65周期性反复产生负压。由此,断续性产生造型材料从喷嘴61朝向流路65的逆流,利用由此产生的造型材料的压力来使异物从后述的过滤器的细孔分离,消除过滤器的堵塞。

图5是示意性示出过滤部80a的结构的简要图。过滤部80a设置于流路65与喷嘴61之间。过滤部80a具备过滤器81、82、83和收容过滤器81、82、83的过滤室85。

过滤室85设置于流路65与喷嘴61之间,与流路65的喷嘴61一侧的端部连接。在第一实施方式中,流路65的喷嘴61一侧的端部与过滤室85的流路65一侧的壁面中大致中央连接。过滤室85在与从流路65朝向喷嘴61的方向正交的截面上的截面积在从流路65朝向喷嘴61的方向整个区域上大于流路65的流路截面积。在第一实施方式中,过滤室85中从流路65朝向喷嘴61的方向是与z方向相反的相反方向。此处的过滤室85的截面积是未配置过滤器81、82、83状态下的空间截面积。另外,该截面积相当于将过滤室85视作造型材料的流路情况下的流路截面积。

各过滤器81、82、83为膜状,以层叠状态收容于过滤室85。过滤器81、82、83配置成其层叠方向与造型材料从流路65朝喷嘴61去的流动方向一致。

以下,将配置于层叠方向上中央且如后所述那样细孔直径最小的过滤器81也称为“主过滤器81”。过滤器82层叠在主过滤器81的流路65一侧的表面。以下,将过滤器82也称为“流路侧过滤器82”。过滤器83层叠在主过滤器81的喷嘴61一侧的表面。以下,将过滤器83也称为“喷嘴侧过滤器83”。主过滤器81被流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83夹着。流路侧过滤器82覆盖过滤器81的流路65一侧的表面,喷嘴侧过滤器83覆盖主过滤器81的喷嘴61一侧的表面。

在第一实施方式中,主过滤器81位于过滤室85中z方向上大致中央,在x方向和y方向上配置于整个过滤室85。在第一实施方式中,过滤室85被主过滤器81分隔成第一过滤室86和第二过滤室87。第一过滤室86是比主过滤器81靠流路65侧的区域。流路侧过滤器82收容于第一过滤室86。第二过滤室87是主过滤器81与喷嘴61之间的区域。在第一实施方式中,喷嘴侧过滤器83收容于第二过滤室87。在第一实施方式中,流路侧过滤器82与过滤室85的流路65一侧的壁面接触,喷嘴侧过滤器83与过滤室85的喷嘴61一侧的壁面接触。在第一实施方式中,过滤器81、82、83配置于整个过滤室85。

为了抑制压力损失增大,主过滤器81越薄越优选,优选的是具有例如0.1mm以下的厚度。与此相反,在第一实施方式中,为了获得支承主过滤器81的强度,优选的是,流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83分别具有比主过滤器81的厚度大的厚度。流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83可以分别具有例如0.1~1.0mm的厚度。但是,在其它实施方式中,流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83既可以具有相同厚度,也可以具有彼此不同的厚度。另外,流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83既可以具有与主过滤器81相同的厚度,也可以具有比主过滤器81的厚度小的厚度。

各过滤器81、82、83具有使造型材料在厚度方向上通过的细孔。在此,过滤器81、82、83的厚度方向意指从流路65朝向喷嘴61的方向或者从喷嘴61朝向流路65的方向。在第一实施方式中,各过滤器81、82、83的细孔在厚度方向上贯通各过滤器81、82、83,由在平面上紧密排列的微小贯通孔构成。各过滤器81~83的细孔通过蚀刻加工、冲压加工而形成。将在后面叙述关于各过滤器81~83的细孔的详情。

在沿从流路65朝向喷嘴61的方向观察时,过滤器81、82、83配置在与流路65的喷嘴61一侧的端部重叠的位置。另外,过滤器81、82、83的两表面具有比流路65的流路截面积大的面积。因此,过滤器81、82、83在与从流路65朝向喷嘴61的方向垂直的截面上的截面积大于流路65的流路截面积。过滤器81、82、83的截面积是包含细孔的开口面积的面积。在第一实施方式中,过滤器81、82、83的截面积相当于在沿从流路65朝向喷嘴61的方向观察时过滤器81、82、83的面积。主过滤器81具有外周部位81f,该外周部位81f从在沿从流路65朝向喷嘴61的方向观察时与流路65的喷嘴61一侧的端部重叠的区域向外侧延伸。在第一实施方式中,外周部位81f的端部延伸至过滤室85的侧壁面。需要说明的是,在其它实施方式中,外周部位81f的端部既可以未延伸至过滤室85的侧壁面,也可以延伸至过滤室85的侧壁面跟前。

喷嘴单元60a具备单元部件67和喷嘴部件68,该单元部件67在内部具有构成流路65和过滤室85的空间,该喷嘴部件68构成喷嘴61,并在内部具有构成喷嘴流路63的空间。喷嘴部件68以能够装卸的方式安装于单元部件67。在第一实施方式中,喷嘴部件68通过设置于喷嘴流路63周围的螺纹槽而螺纹固定于单元部件67。在其它实施方式中,喷嘴部件68可以通过其它方法来以能够装卸的方式安装于单元部件67。喷嘴部件68可以通过例如螺钉、螺栓等来以能够装卸的方式安装于单元部件67。

在组装喷嘴单元60a时,将各过滤器81、82、83配置于单元部件67中构成过滤室85的凹部内之后,将喷嘴部件68固定于单元部件67。在第一实施方式中,过滤器81、82、83在其层叠方向上被单元部件67和喷嘴部件68夹着而固定于过滤室85。需要说明的是,优选的是,过滤器81、82、83以被单元部件67和喷嘴部件68夹着但未与单元部件67、喷嘴部件68接合的状态可装卸地固定。通过将过滤器81、82、83以能够装卸的状态固定于喷嘴单元60a内,各过滤器81、82、83的清洗、更换等维护变容易。

需要说明的是,优选的是,在组装于喷嘴单元60a之前,过滤器81、82、83通过例如点焊等来预先接合而一体化。由此,在进行喷嘴单元60a的组装、上述的维护时,过滤器81、82、83的装配变得容易。另外,若主过滤器81以被流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83夹着的状态一体化,则在装配过滤器81、82、83时,能够通过流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83来保护主过滤器81的细腻的细孔。

在喷嘴单元60a中,能够通过设置于流路65与喷嘴61之间的主过滤器81来捕捉并除去造型材料中具有比主过滤器81的细孔孔径大尺寸的异物。另外,如后所述,在比主过滤器81靠流路65一侧位置,也能够捕捉并除去造型材料中具有比流路侧过滤器82的细孔孔径大尺寸的异物。因此,能够抑制喷嘴61被这种尺寸的异物堵塞、异物混入造型物中导致造型精度降低。

在喷嘴单元60a中,过滤部80a设置于比流量控制部70的开闭机构72靠喷嘴61侧处。因此,在开闭机构72处于关闭的期间,能够在过滤部80b中捕捉在比开闭机构72靠喷嘴61侧处产生的老化材料、造型材料块等。另外,在喷嘴单元60a中,过滤部80a设置于比流量控制部70的负压产生机构75靠喷嘴61侧处。因此,能够消除负压产生机构75促使产生的造型材料逆流引起的过滤器81、82、83的堵塞。而且,在喷嘴单元60a中,如以下说明的那样,抑制细孔直径小的主过滤器81导致喷嘴单元60a中造型材料的压力损失增大。

在将造型材料从喷嘴61喷出时,流路65的造型材料的大部分在从流路65朝向喷嘴61的方向上通过位于面对流路65的区域内的流路侧过滤器82的细孔。然后,通过主过滤器81的位于与其流路侧过滤器82的细孔重叠位置的细孔,再通过喷嘴侧过滤器83的位于与其主过滤器81的细孔重叠位置的细孔。

流路65的造型材料的一部分经由流路侧过滤器82表面的微小凹凸与第一过滤室86的壁面之间形成的间隙和流路侧过滤器82的细孔而到达主过滤器81的外周部位81f的细孔。另外,通过流路侧过滤器82的造型材料的一部分经由在流路侧过滤器82与主过滤器81的交界处由过滤器81、82表面的微小凹凸形成的间隙而到达主过滤器81的外周部位81f的细孔。通过主过滤器81的外周部位81f的细孔的造型材料经由主过滤器81与喷嘴侧过滤器83之间的微小间隙、喷嘴侧过滤器83与第二过滤室87的壁面之间的微小间隙而流向喷嘴流路63。如此,在过滤部80a中,主过滤器81的外周部位81f中细孔作为造型材料的流路而发挥作用,与其相应,抑制由于配置主过滤器81而引起的造型材料的压力损失增大。

在喷嘴单元60a中,如上所述,流路侧过滤器82配置为覆盖主过滤器81的流路65一侧的表面。由此,主过滤器81被流路侧过滤器82支承,抑制由造型材料的压力引起的主过滤器81变形。因此,提高主过滤器81的耐久性。尤其,流路侧过滤器82对主过滤器81的支承能够对在图4中说明的通过流量控制部70的负压产生机构75来使流路65产生负压时发生的造型材料逆流获得更高效果。

在喷嘴单元60a中,如上所述,喷嘴侧过滤器83配置为覆盖主过滤器81的喷嘴61一侧的表面。由此,针对从流路65朝向喷嘴61的造型材料的流动,主过滤器81被喷嘴侧过滤器83从喷嘴61侧支承,抑制主过滤器81变形。因此,提高主过滤器81的耐久性。

参照图6,说明各过滤器81、82、83的细孔pp的详情。图6中示意性示出穿过各过滤器81、82、83的细孔pp的中心轴线的简要截面。需要说明的是,在图6中,例示出配置为流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83各自的细孔pp的孔径相等,各个细孔pp在z方向上互相重合的结构。但是,图终归是示意图,因此各过滤器81、82、83中细孔pp的结构并不限定于图示的结构。例如,流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83的细孔pp的孔径可以不相等,彼此不同。另外,流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83的细孔pp也可以配置于在x方向、y方向上彼此错开的位置。

各过滤器81、82、83中至少主过滤器81的细孔pp的孔径最小值小于喷嘴61的喷口62的开口直径。细孔pp的孔径的最小值意指各细孔pp在厚度方向上的各部位处直径中的最小值。另外,在喷口62具有排列多个开口的结构的情况下,喷口62的开口直径意指其多个开口的各开口直径。在喷嘴61的喷口62的开口直径为100μm以下的情况下,主过滤器81的细孔pp的孔径的最小值可以为例如小于100μm。

流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83各自的细孔pp的孔径的最小值大于主过滤器81的细孔pp的孔径的最小值。流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83各自的细孔pp的孔径的最小值例如可以具有相对于主过滤器81的细孔pp的孔径的最小值为5~10倍左右的孔径。

如上所述,流路侧过滤器82的细孔pp的孔径的最小值大于主过滤器81的细孔pp的孔径的最小值。由此,抑制由于设置流路侧过滤器82而引起的造型材料在流路中压力损失增大。另外,抑制具有比流路侧过滤器82的细孔pp的孔径大的尺寸的异物到达主过滤器81,抑制主过滤器81发生堵塞。

如上所述,喷嘴侧过滤器83的细孔pp的孔径的最小值大于主过滤器81的细孔pp的孔径的最小值。由此,抑制由于设置喷嘴侧过滤器83而引起的造型材料在流路中压力损失增大。另外,抑制从喷嘴61的喷口62进入的具有比喷嘴侧过滤器83的细孔pp的孔径大的尺寸的异物到达主过滤器81。因此,抑制主过滤器81发生堵塞。

在第一实施方式中,各过滤器81、82、83的细孔pp各自的孔径随着从流路65侧朝向喷嘴61侧去而逐渐增加或减小。这样的形状能够通过如下加工来实现:当在成为各过滤器81、82、83的基材的膜状部件上形成细孔pp时,只从该基材的单面实施蚀刻加工、冲压加工等加工。根据这样的各过滤器81、82、83,在孔径小的部位处,能够从造型材料中除去尺寸比其孔径大的异物,另一方面通过具有大孔径部位,抑制造型材料的压力损失增大。

优选的是,主过滤器81配置为细孔pp的孔径随着从流路65侧朝喷嘴61侧去而逐渐变小。由此,能够使从流路65侧嵌入到主过滤器81的细孔pp中的异物成为易于从主过滤器81向流路65侧浮动的状态,因此能够抑制主过滤器81发生堵塞。另外,例如,在上述的维护处理、造型处理中,当流量控制部70的负压产生机构75使流路65产生了负压时,易于利用逆流的造型材料的压力来消除主过滤器81的堵塞。

与主过滤器81同样,流路侧过滤器82也优选的是配置为细孔pp的孔径随着从流路65侧朝喷嘴61侧去而逐渐变小。由此,能够使从流路65侧嵌入到流路侧过滤器82的细孔pp中的异物成为易于从流路侧过滤器82向流路65侧浮动的状态,因此能够抑制流路侧过滤器82发生堵塞。另外,如上所述,在通过负压产生机构75等产生了造型材料的逆流时,能够容易地消除流路侧过滤器82的堵塞。

优选的是,喷嘴侧过滤器83配置为细孔pp的孔径随着从流路65侧朝喷嘴61侧去而逐渐变大。由此,能够通过造型材料的压力将从喷嘴61的喷口62进入而嵌入到喷嘴侧过滤器83的细孔pp中的异物向喷嘴61侧推回。另外,能够抑制穿过主过滤器81的微细粒子滞留于喷嘴侧过滤器83的细孔pp中。因此,能够抑制喷嘴侧过滤器83发生堵塞。

如上那样,根据第一实施方式的喷嘴单元60a以及具备该喷嘴单元60a的造型装置100,通过在造型材料的流路中设有过滤器81、82、83,抑制喷嘴61的喷口62被造型材料中异物堵塞。另外,主过滤器81的面积大于流路65的流路截面积,造型材料能够通过主过滤器81的外周部位81f的细孔,与之相应,抑制由于设置主过滤器81而引起的造型材料的压力损失增大。除此以外,根据第一实施方式的喷嘴单元60a以及具备该喷嘴单元60a的造形装置100,还能够起到在第一实施方式中说明的各种作用效果。

2.第二实施方式

图7是示出第二实施方式中的设置于喷嘴单元60b的过滤部80b的结构的简要图。第二实施方式的具备喷嘴单元60b的造型装置具有与在第一实施方式中说明的造型装置100大致相同的结构。第二实施方式的喷嘴单元60b的结构除了代替第一实施方式的过滤部80a而具备第二实施方式的过滤部80b这一点以外,均与第一实施方式的喷嘴单元60a的结构大致相同。第二实施方式的过滤部80b的结构除省略喷嘴侧过滤器83和第二过滤室87这一点以外,均与第一实施方式的过滤部80a的结构大致相同。根据第二实施方式的喷嘴单元60b以及具备该喷嘴单元60b的造形装置,通过主过滤器81、流路侧过滤器82等与第一实施方式相同的结构,能够起到与在第一实施方式中说明的结构同样的各种作用效果。

3.第三实施方式

图8是示出第三实施方式中的设置于喷嘴单元60c的过滤部80c的结构的简要图。第三实施方式的具备喷嘴单元60c的造型装置具有与在第一实施方式中说明的造型装置100大致相同的结构。第三实施方式的喷嘴单元60c的结构除了代替第一实施方式的过滤部80a而具备第三实施方式的过滤部80c这点以外,均与第一实施方式的喷嘴单元60a的结构大致相同。

第三实施方式的过滤部80c在过滤室85中收容有单层构造的过滤器81a。以下,将过滤器81a也称为“单层过滤器81a”。在第三实施方式中,过滤室85被单层过滤器81a填满。因此,优选的是,单层过滤器81a具有三维构造的细孔。由此,能够使造型材料在单层过滤器81a的内部边向沿着面方向扩散边在厚度方向上通过。因此,能够使单层过滤器81a的位于比在沿从流路65朝向喷嘴61的方向观察时与流路65的喷嘴61一侧端部重叠的区域靠外侧处的外周部位81f作为造型材料的流路而发挥作用。根据第三实施方式的喷嘴单元60c以及具备该喷嘴单元60c的造形装置,能够起到与在第一实施方式中说明的结构同样的各种作用效果。

4.第四实施方式

图9是示出第四实施方式中的设置于喷嘴单元60d的过滤部80d的结构的简要图。第四实施方式的具备喷嘴单元60d的造型装置具有与在第一实施方式中说明的造型装置100大致相同的结构。第四实施方式的喷嘴单元60d的结构除了代替第一实施方式的过滤部80a而具备第四实施方式的过滤部80d这点以外,均与第一实施方式的喷嘴单元60a的结构大致相同。第四实施方式的过滤部80d除省略流路侧过滤器82和第二过滤室87这点以外,均与第一实施方式的过滤部80a的结构大致相同。根据第四实施方式的喷嘴单元60d以及具备该喷嘴单元60d的造形装置,能够起到与在第一实施方式中说明的结构同样的各种作用效果。

5.第五实施方式

图10是示出第五实施方式中的设置于喷嘴单元60e的过滤部80e的结构的简要图。第五实施方式的具备喷嘴单元60e的造型装置具有与在第一实施方式中说明的造型装置100大致相同的结构。第五实施方式的喷嘴单元60e的结构除了代替第一实施方式的过滤部80a而具备第五实施方式的过滤部80e这点以外,均与第一实施方式的喷嘴单元60a的结构大致相同。

除了以下说明的方面以外,第五实施方式的过滤部80e的结构与第一实施方式的过滤部80a的结构大致相同。过滤部80e在过滤室85配置有单层构造的主过滤器81。过滤部80e在第一过滤室86未配置流路侧过滤器82,在第二过滤室87未配置喷嘴侧过滤器83。主过滤器81以外周端部被单元部件67和喷嘴部件68夹着的方式保持于过滤室85。在第5实施方式中,也是第一过滤室86和第二过滤室87在与从流路65朝向喷嘴61的方向垂直的截面上的截面积大于流路65的流路截面积。但是,在第五实施方式的过滤部80e中,第一过滤室86的截面积随着从流路65侧朝喷嘴61侧去而逐渐变大。另外,第二过滤室87的截面积随着从流路65侧朝喷嘴61侧去而逐渐变小。

在过滤部80e中,也能够使主过滤器81的外周部位81f中的细孔作为造型材料的流路而发挥作用。因此,能够抑制由于设置主过滤器81而引起的造型材料在流路中压力损失增大。除此之外,根据第五实施方式的喷嘴单元60e以及具备该喷嘴单元60e的造型装置,还能够起到与在第一实施方式中说明的结构同样的各种作用效果。

6.第六实施方式

图11是示出第六实施方式中的喷嘴单元60f的结构的简要图。具备第六实施方式的喷嘴单元60f的造型装置具有与在第一实施方式中说明的造型装置100大致相同的结构。第六实施方式的喷嘴单元60f的结构除代替第一实施方式中说明的喷嘴部件68而具有结构不同的喷嘴部件68f这点以外,均与第一实施方式的喷嘴单元60a的结构大致相同。

第六实施方式的喷嘴部件68f由金属制的板状部件构成,通过螺栓bl固定于单元部件67。喷口62设置为在厚度方向上贯通喷嘴部件68的贯通孔。喷嘴部件68f以喷口62面向喷嘴侧过滤器83的方式配置。在喷嘴单元60f中,省略了过滤部80a与喷嘴61之间的喷嘴流路63。

根据第六实施方式的喷嘴单元60f及具备该喷嘴单元60f的造型装置,通过喷嘴部件68f而简化装置结构。除此以外,根据第六实施方式的喷嘴单元60f及具备该喷嘴单元60f的造型装置,还能够起到与在第一实施方式中说明的结构同样的各种作用效果。

7.其它实施方式

在上述的各实施方式中说明的各种结构例如能够如以下那样进行改变。与上述的各实施方式同样,以下说明的其它实施方式均列为用于实施发明的方式的一个例子。

(1)其它实施方式1

在上述第一实施方式、第二实施方式、第四实施方式、第五实施方式、第六实施方式中,主过滤器81也可以如第三实施方式的单层过滤器81a那样由具有三维网格构造的部件构成。关于流路侧过滤器82以及喷嘴侧过滤器83也同样。在除上述的第五实施方式以外的各实施方式中,过滤室85也可以在流路65侧和喷嘴61侧中至少一侧具有未配置过滤器的空间。

(2)其它实施方式2

在上述的各实施方式中,主过滤器81也可以不具有细孔的孔径在厚度方向上增大的结构。主过滤器81既可以具有细孔的孔径在厚度方向上大致恒定的结构,也可以具有细孔的孔径从厚度方向上中央朝向两面侧增大的结构。关于流路侧过滤器82和喷嘴侧过滤器83也同样。另外,在上述的各实施方式中,主过滤器81也可以配置为细孔的孔径随着从流路65侧朝向喷嘴61侧而逐渐变大。关于流路侧过滤器82也同样。在上述的各实施方式中,喷嘴侧过滤器83也可以配置为细孔的孔径随着从流路65侧朝向喷嘴61侧而逐渐变小。

(3)其它实施方式3

在上述各实施方式的喷嘴单元60a~60f中,也可以省略流量控制部70。另外,既可以只具有流量控制部70中的开闭机构72这一者,也可以只具有负压产生机构75。在上述各实施方式的喷嘴单元60a~60f中,开闭机构72也可以不由蝶形阀构成,也可以例如由以开闭流路65的方式驱动的闸门或柱塞构成。负压产生机构75也可以不具有使移动体78在副流路77中移动而使流路65产生负压的结构,取而代之,也可以具有例如利用抽吸泵经由副流路77来使流路65产生负压的结构。

(4)其它实施方式4

在上述的各实施方式中,过滤器81、81a也可以不以能够装卸的方式固定于喷嘴单元60a~60f。过滤器81、81a也可以例如通过将外周端部接合于过滤室85的壁面而固定。也可以将上述的第六实施方式中的喷嘴部件68f应用于上述的第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、第五实施方式的喷嘴单元60b、60c、60d、60e。

(5)其它实施方式5

生成部30也可以具有代替利用平面螺纹件40而例如使直径比z方向长度长的同轴式螺杆旋转来从喷嘴61挤出造型材料的结构。另外,造型装置100也可以采用普通的fdm方式(热熔层叠方式),而不是使用平面螺纹件40、上述的同轴式螺杆的结构。造型装置100也可以采用如下的结构:从卷绕有由热塑性树脂构成的丝材的筒管向喷嘴放出丝材,通过设置于喷嘴内的加热器来使其丝材熔融,作为造型材料从喷嘴喷出。

(6)其它实施方式6

在上述的各实施方式中,材料供给部20也可以具有具备多个料斗的结构。在该情况下,可以从各料斗向平面螺纹件40供给不同材料,在平面螺纹件40的槽部42内混合而生成造型材料。例如,也可以将在上述实施方式中说明的成为主材料的粉末材料和添加到其中的溶剂、粘合剂等从不同料斗中并行供给至平面螺纹件40。

8.其它方式

本发明并不局限于上述的各实施方式、实施例,能够在不脱离其宗旨的范围内通过各种方式(aspect)来实现。例如,本发明能够以如下方式来实现。为了解决本发明的问题的一部分或全部,或者为了实现本发明的效果的一部分或全部,与以下记载的各方式中技术特征相对应的上述各实施方式中技术特征能够适当进行替换、组合。另外,其技术特征如果未在本说明书中说明为是必需的,则就能够适当删除。

(1)第一方式提供一种三维造型装置,该三维造型装置具备:生成部,生成熔融的造型材料;喷嘴,喷出在所述生成部中生成的所述造型材料;流路,将所述造型材料向所述喷嘴引导;过滤室,设于所述流路与所述喷嘴之间,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于流路截面积,所述流路截面积是所述流路在与所述造型材料在所述流路中流动方向正交的截面下的截面积;以及过滤器,具有供所述造型材料通过的细孔,所述过滤器配置于所述过滤室,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于所述流路截面积。

根据该方式的三维造型装置,能够通过配置于流路与喷嘴之间的过滤器来除去造型材料中混入的异物。因此,能够抑制喷嘴被那样的异物堵塞、在三维造型物中混入异物而导致三维造型物的造型精度降低。另外,过滤器的截面积大于流路的截面积,与之相应地,在过滤器中作为造型材料的流路而发挥作用的部位增加,因此能够抑制由于设置过滤器而引起的造型材料的压力损失增大。

(2)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述过滤器中所述细孔的孔径随着从所述流路一侧朝所述喷嘴一侧去而逐渐增大或减小。

根据该方式的三维造型装置,能够在细孔中孔径小的部位处除去更细尺寸的异物。另外,通过使细孔具有孔径大的部位,能够抑制过滤器中压力损失增大。此外,通过以细孔的孔径在从流路朝向喷嘴的方向上变小的方式配置过滤器,能够使被细孔捕捉的异物易于从过滤器向流路侧浮动,能够抑制过滤器发生堵塞。

(3)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述过滤器是配置为将所述过滤室分隔成所述流路一侧的第一过滤室和所述喷嘴一侧的第二过滤室的主过滤器。

根据该方式的三维造型装置,通过具有第一过滤室和第二过滤室,易于将造型材料引导至主过滤器的外周部位,该外周部位位于在沿从流路朝向喷嘴的方向观察时与流路的喷嘴一侧端部重叠的区域的外侧。因此,能够进一步抑制由于设置过滤器而引起的造型材料的压力损失增大。

(4)在上述方式的三维造型装置中,可以是,在所述第一过滤室中,以覆盖所述主过滤器的方式配置具有使所述造型材料通过的细孔的流路侧过滤器,所述流路侧过滤器中所述细孔的孔径的最小值大于所述主过滤器中所述细孔的孔径的最小值。

根据该方式的三维造型装置,通过使细孔的孔径大的流路侧过滤器支承主过滤器,能够抑制压力损失增大,同时能够提高主过滤器的耐久性。另外,能够在流路侧过滤器捕捉大尺寸异物之后再使主过滤器捕捉小尺寸异物,因此能够抑制主过滤器发生堵塞。

(5)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述流路侧过滤器中所述细孔的孔径随着从所述流路一侧朝所述喷嘴一侧去而逐渐变小。

根据该方式的三维造型装置,能够使被流路侧过滤器的细孔捕捉到的异物成为易于从流路侧过滤器向流路侧浮动的状态。

(6)在上述方式的三维造型装置中,可以是,在所述第二过滤室中,以覆盖所述主过滤器的方式配置具有使所述造型材料通过的细孔的喷嘴侧过滤器,所述喷嘴侧过滤器中所述细孔的孔径的最小值小于所述主过滤器中所述细孔的孔径的最小值。

根据该方式的三维造型装置,通过使细孔的孔径大的喷嘴侧过滤器支承主过滤器,能够抑制压力损失增大,同时能够提高主过滤器的耐久性。另外,通过喷嘴侧过滤器,能够抑制从喷嘴进入的异物到达主过滤器。

(7)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述喷嘴侧过滤器中所述细孔的孔径随着从所述流路一侧朝所述喷嘴一侧去而逐渐变大。

根据该方式的三维造型装置,易于利用造型材料的压力来除去被喷嘴侧过滤器捕捉到的异物,因此抑制喷嘴侧过滤器堵塞。

(8)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述三维造型装置具备:单元部件,具有包含所述过滤室的凹部;以及喷嘴部件,构成所述喷嘴,并以能够装卸的方式安装于所述单元部件,所述过滤器以能够装卸的方式固定于所述单元部件与所述喷嘴部件之间中所述凹部内。

根据该方式的三维造型装置,能够容易进行过滤器的维护。

(9)在上述方式的三维造型装置中,可以是,在所述流路中设置有开闭机构和负压产生机构中至少一者,所述开闭机构开闭所述流路,所述负压产生机构从所述流路中抽吸所述造型材料而使所述流路产生负压。

根据该方式的三维造型装置,由于能够使用开闭机构、负压产生机构来控制造型材料的喷出量,因此能够提高三维造型物的造型精度。另外,能够通过过滤器来除去在比开闭机构、负压产生机构靠喷嘴侧处产生的异物。

(10)在上述方式的三维造型装置中,可以是,在所述流路中设置有所述负压产生机构,利用使所述负压产生机构产生的负压来执行消除所述过滤器的堵塞的处理。

根据该方式的三维造型装置,能够抑制由于过滤器的堵塞导致产生从喷嘴的造型材料喷出不良的产生。

(11)在上述方式的三维造型装置中,可以是,所述生成部具备平面螺纹件,通过所述平面螺纹件的旋转来生成所述造型材料。

根据该方式的三维造型装置,通过利用平面螺纹件,能够实现装置的小型化。另外,能够提高造型材料的喷出量的控制精度。

(12)第二方式提供一种喷嘴单元,所述喷嘴单元具备:喷嘴,喷出用于三维造型的熔融的造型材料;流路,将所述造型材料向所述喷嘴引导;过滤室,设于所述流路与所述喷嘴之间,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于流路截面积,所述流路截面积是所述流路在与所述造型材料在所述流路中流动方向正交的截面下的截面积;以及过滤器,具有供所述造型材料通过的细孔,所述过滤器配置于所述过滤室,在与从所述流路朝向所述喷嘴的方向正交的截面下的截面积大于所述流路截面积。

根据该方式的三维造型装置,能够通过配置于流路与喷嘴之间的过滤器来除去造型材料中混入的异物。因此,能够抑制喷嘴被那样的异物堵塞、在三维造型物中混入异物而导致三维造型物的造型精度降低。另外,过滤器的截面积大于流路的截面积,与之相应地,在过滤器中作为造型材料的流路而发挥作用的部位增加,因此能够抑制由于设置过滤器而引起的造型材料的压力损失增大。

本发明也能够以除三维造型装置、喷嘴单元以外的各种方式实现。例如,能够以三维造型装置、喷嘴单元中所使用的过滤器、造型材料的喷出装置、三维造型装置或喷嘴单元中流路构造、过滤器的配置构造等方式来实现。

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