三维结构物的制造方法及其制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供三维结构物的制造方法及其制造装置，能够容易地提供具备根据三维结构物的内部中的各部位而要求的特性的三维结构物。本发明专利技术的三维结构物的制造方法具有：层形成工序(P1)，使用包含第一粉末(F1)的第一流动性组合物(L1)与包含第二粉末(F2)的第二流动性组合物(L2)中的至少一方流动性组合物(L)来形成单位层(D)；以及固化工序(P2)，将单位层(D)中的包含第一粉末(F1)的第一流动性组合物(L1)与包含第二粉末(F2)的第二流动性组合物(L2)中的至少一方固化，在所述层形成工序(P1)中，使第一流动性组合物(L1)和第二流动性组合物(L2)在与单位层(D)的厚度方向(Z)交叉的平面方向(X、Y)上同时存在。

Method for manufacturing three-dimensional structure and device for manufacturing the same

The present invention provides a method of manufacturing a three-dimensional structure and a manufacturing device thereof that can easily provide three-dimensional structures having characteristics required according to various parts of the interior of a three-dimensional structure. A method of manufacturing a three-dimensional structure of the invention: the layer forming process (P1), including the first use powder (F1) of the first liquid composition (L1) containing second powder (F2) of the second liquidity composition (L2) at least one of the liquid composition (L) to form the unit layer (D); and the curing process (P2), the unit layer (D) contains the first powder (F1) of the first liquid composition (L1) containing second powder (F2) of the second liquidity composition (L2) at least one curing of the forming process in the layer (P1). First, the liquidity of the composition (L1) and second (L2) in liquid composition and unit layer (D) thickness (Z) of the cross plane direction (X, Y) at the same time there.

【技术实现步骤摘要】
三维结构物的制造方法及其制造装置
本专利技术涉及三维结构物的制造方法、三维结构物的制造装置、三维结构物的制造装置用的控制程序。
技术介绍
在后述的专利文献1中公开了三维结构物的制造装置的一个例子。在该专利文献1中记载了将一种金属粉末或者多种混合粉末作为原料形成层并将层叠该层而对三维造型物进行造型。上述专利文献1所记载的现有的三维造型物的制造装置将一种金属粉末或者多种混合金属粉末作为原料而形成层，并层叠该层而对三维造型物进行造型，因此作为造型物，其各部分的特性(机械特性、热特性、电特性等)是一样的。因此，无法制作具备根据三维结构物的各部位而要求的特性(机械特性、热特性、电特性等)的三维结构物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008－81840号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于能够容易地提供具备根据三维结构物的各部位而要求的特性(机械特性、热特性、电特性等)的三维结构物。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一方面的三维结构物的制造方法的特征在于，具有：层形成工序，使用包含第一粉末的第一流动性组合物与包含第二粉末的第二流动性组合物中的至少一方流动性组合物来形成单位层；以及固化工序，将所述单位层中的所述第一粉末与所述第二粉末中的至少一方固化，在所述层形成工序中，使所述第一流动性组合物和所述第二流动性组合物在与所述单位层的厚度方向交叉的平面方向上同时存在。在此，“粉末”既可以是金属粉末、陶瓷粉末、树脂粉末等中的任一种，另外，也可以是上述两种以上的混合物。另外，所谓“三维结构物”是指不限于在层叠方向层叠有多个具有预定的厚度的单位层的立体的结构物，还包括仅设有一个具有预定的厚度的单位层的平面的结构物。根据本方面，在制造三维结构物时，所述层形成工序以在与所述单位层的厚度方向交叉的平面方向上使所述第一流动性组合物和第二流动性组合物同时存在的方式形成单位层。由此，能够通过改变第一流动性组合物与第二流动性组合物的存在比例而改变三维结构物的各部位的第一粒子与第二粒子的存在比例，由此能够容易地得到具备根据三维结构物的各部位而要求的特性(机械特性、热特性、电特性等)的结构物。在此，作为“特性”包含物理特性和化学特性，具体地作为一个例子可举出耐热性、高散热性、高强度、高刚性、高韧性、高硬度性、高耐久性、耐压性、高导电性、耐磨损性、耐化学性、耐腐蚀性等。另外，作为判断机械特性的具体的因素，可举出硬度、拉伸强度、耐力、伸长、弯曲强度、扭转强度、剪切强度、杨氏模量、泊松比、压缩强度等，作为判断热特性的具体的因素，可举出熔点、线膨胀系数、导热率、比热、耐热冲击性等。另外，作为判断电特性的具体的因素，可举出导电率、体积电阻率、介电常数、绝缘强度等，另外作为判断磁特性的具体的因素，可举出磁导率、磁化率等。本专利技术的第二方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面的基础上，还具有在层叠方向上重复所述层形成工序的层叠工序。根据本方面，通过进行在层叠方向上重复所述层形成工序的层叠工序，由此相对于层叠方向也能够改变第一流动性组合物与第二流动性组合物的存在比例，能够容易地得到具备根据三维结构物的各部位而要求的所述特性的三维结构物。本专利技术的第三方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面或第二方面的基础上，按该三维结构物在层叠方向上的各部位(层)设定所述单位层内的第一粉末和第二粉末的存在比例和存在位置来进行所述层形成工序。在此，所谓“设定所述单位层内的第一粉末和第二粉末的存在比例和存在位置”是指还包含通过设定所述单位层内的包含第一粉末的第一流动性组合物和包含第二粉末的第二流动性组合物的存在比例和存在位置来进行所述层形成工序的情况的含义。根据本方面，能够高精度地发挥根据三维结构物的各部位(层)而要求的上述特性地制造三维结构物。本专利技术的第四方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面至第三方面中任一方面的基础上，使包含所述第一粉末的第一流动性组合物与包含所述第二粉末的第二流动性组合物在相邻的单位层之间从层叠方向观察至少一部分重叠地存在。根据本方面，所述包含第一粉末的第一流动性组合物和包含第二粉末的第二流动性组合物在相邻的单位层之间从层叠方向观察时至少一部分重叠地存在，因此对该部位施加的特性的变化在层叠方向上的连续性变好。本专利技术的第五方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面至第四方面中任一方面的基础上，在所述层形成工序中，通过喷吐单元喷吐所述第一流动性组合物与所述第二流动性组合物中的至少一方来进行形成。根据本方面，将糊状的第一流动性组合物和第二流动性组合物中的至少一方向层形成区域喷吐而形成单位层，因此能够通过喷吐单元调整流动性组合物的喷吐量、喷吐位置和喷吐定时等，由此能够容易地改变第一流动性组合物与第二流动性组合物的存在比例，从而容易地得到该三维结构物所要求的特性。本专利技术的第六方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面至第五方面中任一方面的基础上，在所述层形成工序中，由多个副层形成所述单位层的沿着该层的方向中的至少一部分，并由包含不同粉末的流动性组合物形成各所述副层。根据本方面，由包含不同粉末的流动性组合物形成各副层，由此能够符合对各单位层进一步细致地要求的特性。本专利技术的第七方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面至第六方面中任一方面的基础上，在层叠方向的一端侧由包含所述第一粉末的第一流动性组合物形成第一层，在层叠方向的另一端侧由包含所述第二粉末的第二流动性组合物形成第二层，在所述第一层和所述第二层之间形成具有包含所述第一粉末的第一流动性组合物和包含所述第二粉末的第二流动性组合物的复合材料层。根据本方面，在层叠方向的一端侧由包含第一粉末的第一流动性组合物形成的第一层和在另一端侧由包含第二粉末的第二流动性组合物形成的第二层之间，形成具有单独包含两粉末的两个流动性组合物的复合材料层，因此能够通过调整形成该复合材料层的流动性组合物的组成(包含存在比例和存在位置)而将三维结构物的内部在所述层叠方向上调整为适当的特性。本专利技术的第八方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第七方面的基础上，在所述复合材料层中，在从所述第一层向所述第二层的方向上，包含所述第一粉末的第一流动性组合物的存在比例逐渐减少，而包含所述第二粉末的第二流动性组合物的存在比例逐渐增加。根据本方面，能够使对三维结构物施加的特性从层叠方向的一方侧向另一方侧连续地变化，能够理所当然且顺畅地从第一层所具有的特性向第二层所具有的特性转移。因此，能够减小在层叠方向上层间或副层间的剥离或龟裂的发生的可能性。本专利技术的第九方面的三维结构物的制造方法的特征在于，在第一方面至第八方面中任一方面的基础上，在所述平面方向的一侧端侧由包含所述第一粉末的第一流动性组合物形成第一侧端层，在所述平面方向的另一侧端侧由包含所述第二粉末的第二流动性组合物形成第二侧端层，在所述第一侧端层与所述第二侧端层之间形成具有包含所述第一粉末的第一流动性组合物和包含所述第二粉末的第二流动性组合物的复合材料层。根据本方面，在与层叠方向交叉的平面方向的一侧端侧的第一粉末的层和另一侧端侧的第二粉末的层之间形成包含两粉末的复合材料层，因此能够通过形成该复合材料层的流动性组合物的组成(包含存在比例和存在位置)的调整而将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维结构物的制造方法，其特征在于，具有：层形成工序，使用包含第一粉末的第一流动性组合物与包含第二粉末的第二流动性组合物中的至少一方流动性组合物来形成单位层；以及固化工序，将所述单位层中的所述第一粉末与所述第二粉末中的至少一方固化，在所述层形成工序中，使所述第一流动性组合物和所述第二流动性组合物在与所述单位层的厚度方向交叉的平面方向上同时存在。

【技术特征摘要】
2015.10.29 JP 2015-2126321.一种三维结构物的制造方法，其特征在于，具有：层形成工序，使用包含第一粉末的第一流动性组合物与包含第二粉末的第二流动性组合物中的至少一方流动性组合物来形成单位层；以及固化工序，将所述单位层中的所述第一粉末与所述第二粉末中的至少一方固化，在所述层形成工序中，使所述第一流动性组合物和所述第二流动性组合物在与所述单位层的厚度方向交叉的平面方向上同时存在。2.根据权利要求1所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，所述三维结构物的制造方法还具有在层叠方向上重复所述层形成工序的层叠工序。3.根据权利要求1或2所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，按该三维结构物在层叠方向上的各部位设定所述单位层内的第一粉末和第二粉末的存在比例和存在位置来进行所述层形成工序。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，使包含所述第一粉末的第一流动性组合物与包含所述第二粉末的第二流动性组合物在相邻的单位层之间从层叠方向观察至少一部分重叠地存在。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，在所述层形成工序中，通过喷吐单元喷吐所述第一流动性组合物与所述第二流动性组合物中的至少一方来进行形成。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，在所述层形成工序中，由多个副层形成所述单位层的沿着该层的方向中的至少一部分，并由包含不同粉末的流动性组合物形成各所述副层。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，在层叠方向的一端侧由包含所述第一粉末的第一流动性组合物形成第一层，在层叠方向的另一端侧由包含所述第二粉末的第二流动性组合物形成第二层，在所述第一层和所述第二层之间形成具有包含所述第一粉末的第一流动性组合物和包含所述第二粉末的第二流动性组合物的复合材料层。8.根据权利要求7所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，在所述复合材料层中，在从所述第一层向所述第二层的方向上，包含所述第一粉末的第一流动性组合物的存在比例逐渐减少，而包含所述第二粉末的第二流动性组合物的存在比例逐渐增加。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的三维结构物的制造方法，其特征在于，在所述平面方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田方哉，平井利充，冈本英司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP