三维造型装置以及三维物体的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三维造型装置以及三维物体的制造方法，提高三维物体的造型精度。制造三维物体的三维造型装置，具备：增塑部，使热塑性的材料增塑而转化为熔融材料；喷出部，具有用于喷出熔融材料的喷嘴；第一送风部，从喷嘴的周围朝向从喷嘴喷出的熔融材料进行送风；造型台，被层叠从喷嘴喷出的熔融材料；以及控制部，控制移动机构，该移动机构改变喷出部和造型台之间的相对位置关系。

Three-Dimensional Modeling Device and Manufacturing Method of Three-Dimensional Objects

The invention provides a three-dimensional modeling device and a manufacturing method of three-dimensional objects to improve the modeling accuracy of three-dimensional objects. A three-dimensional modeling device for manufacturing three-dimensional objects is provided with: a plasticizing part to plasticize thermoplastic materials and convert them into molten materials; an ejecting part to have a nozzle for ejecting molten materials; a first air supply part to supply air from around the nozzle to molten materials ejected from the nozzle; and a moulding table to be ejected from the nozzle in layers. The molten material and the control unit control the moving mechanism, which changes the relative position relationship between the ejector and the moulding table.

【技术实现步骤摘要】
三维造型装置以及三维物体的制造方法
本专利技术涉及三维造型装置以及三维物体的制造方法。
技术介绍
涉及三维造型装置，在专利文献1所记载的技术中，在进行了增塑的材料快速固化的情况下，向进行了固化的材料的上表面供给溶剂，从而使该材料熔化，从其上层叠进一步熔融的材料，由此提高三维物体的造型精度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-192710号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，有时基于进行了增塑的材料的温度，不进行快速固化，而是以熔融的状态进行层叠。那么，层叠后的材料因自重等而变形，存在造型精度降低的可能性。用于解决问题的手段本专利技术是为了解决上述问题而提出的，能够通过以下方式来实现。(1)根据本专利技术的一方式，提供制造三维物体的三维造型装置。该三维造型装置，其特征在于，具备：增塑部，使热塑性的材料增塑而转化为熔融材料；喷出部，具有用于喷出所述熔融材料的喷嘴；第一送风部，从所述喷嘴的周围朝向从所述喷嘴喷出的所述熔融材料进行送风；造型台，被层叠从所述喷嘴喷出的所述熔融材料；以及控制部，控制移动机构，所述移动机构改变所述喷出部和所述造型台之间的相对位置关系。若为这种方式的三维造型装置，则能够在降低从喷嘴喷出的熔融材料的温度的基础上进行层叠，因此，能够抑制层叠后三维物体因自重等而变形。其结果，能够提高三维物体的造型精度。(2)在上述方式的三维造型装置中，所述第一送风部在所述喷嘴的周围具备多个朝向从所述喷嘴喷出的材料进行送风的第一吹出口，能够对所述第一吹出口各自调整送风量，所述控制部可以根据所述喷出部相对于所述造型台的移动方向，控制所述第一吹出口各自的送风量。根据这种方式，能够进一步提高三维物体的造型精度。(3)上述方式的三维造型装置还可以具备在从所述第一送风部的周围朝向所述造型台侧的方向上进行送风的第二送风部。根据这种方式，通过从第二送风部朝向造型台侧的送风而能够遮挡喷出部周围的气流的变化，因此能够抑制从喷嘴喷出的材料的喷出方向因干扰因素而变动。因此，能够进一步提高三维物体的造型精度。(4)在上述方式的三维造型装置中，所述第二送风部在所述第一送风部的周围具备多个朝向所述造型台侧进行送风的第二吹出口，能够对所述第二吹出口各自调整送风量，所述控制部可以根据所述喷出部相对于所述造型台的移动方向，控制所述第二吹出口各自的送风量。根据这种方式，能够进一步提高三维物体的造型精度。(5)在上述方式的三维造型装置中，所述增塑部可以包含平面螺旋部和加热部。根据这种三维造型装置，能够使装置整体小型化。本专利技术除了作为上述三维造型装置的方式之外，还能够通过各种方式来实现。例如，能够通过制造三维物体的制造方法、用于制造三维物体的计算机程序、记录该计算机程序的非临时性的有形的记录介质等的方式来实现。附图说明图1是示出第一实施方式的三维造型装置的概略构成的说明图。图2是平面螺旋部的立体图。图3是加热部的俯视图。图4是示出送风单元的概略结构的截面立体图。图5是示出送风单元的下表面的结构的立体图。图6是用于说明第一实施方式的效果的图。图7是用于说明第一实施方式的效果的图。图8是用于说明第一实施方式的效果的图。图9是示出第二实施方式的送风单元的概要的说明图。图10是示出控制部控制送风量的概念的说明图。图11是示出控制部控制送风量的概念的说明图。图12是示出第三实施方式的三维造型装置的概略构成的说明图。附图标记说明10、10b…三维造型装置；15…螺旋部壳体；20…料斗；22…连通路径；30…驱动电机；40…平面螺旋部；42…涡旋槽；44…材料流入口；46…中央部；48…涡旋槽形成面；50…加热部；52…螺旋部对置面；54…引导槽；56…连通孔；58…加热器；60…喷出部；61…喷嘴；70、70a、70b…送风单元；71、71a…第一送风部；72…第一部件；73…凸部；74…第一导风部件；75…流路；76…第一导入口；77…第一吹出口；79…导管；81、81a…第二送风部；83…环状部件；84…第二导风部件；85…第二导入口；87…第二吹出口；90…增塑部；91…夹圈；100…喷出单元；200…造型台；220…移动机构；300…控制部；OB…三维物体。具体实施方式A.第一实施方式：图1是示出本专利技术的第一实施方式的三维造型装置10的概略构成的说明图。三维造型装置10具备喷出单元100、造型台200和控制部300。在图1中示出彼此垂直的三个方向X、Y、Z。X方向和Y方向是水平方向，+Z方向是铅垂向上的方向。在其他附图中也根据需要图示这些方向。以下，有时将+Z方向侧称为“上侧”，将-Z方向侧称为“下侧”。喷出单元100具有螺旋部壳体15、容纳材料的料斗20、驱动电机30、平面螺旋部40、加热部50、具有用于喷出熔融材料的喷嘴61的喷出部60、送风单元70。平面螺旋部40和加热部50构成对热塑性的材料进行增塑而转化为熔融材料的增塑部90。“增塑”是指通过对材料加热而进行熔融。在料斗20中投入热塑性的材料。作为材料，例如能够使用聚丙烯树脂(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(PEEK)、聚碳酸酯(PC)等。另外，作为材料的形状，能够使用颗粒或粉末等的固体材料。另外，热塑性的材料可以是包含热塑性的材料和其他成分的组合物。增塑部90的平面螺旋部40容纳在螺旋部壳体15内，并通过驱动电机30进行旋转。经由连通路径22，从料斗20向平面螺旋部40的侧面供给材料。材料在平面螺旋部40的下表面和加热部50的上表面之间的空间，通过平面螺旋部40的旋转以及加热部50的加热来进行增塑，从而成为熔融材料。在加热部50埋入用于加热材料的加热器58。熔融材料经由设置在加热部50的中心的连通孔56供给到喷出部60，从喷嘴61喷出。喷嘴61的直径例如是0.07～2.0mm，从喷嘴61喷出的熔融材料的线直径也是0.07～2.0mm。造型台200是层叠有从喷嘴61喷出的熔融材料的台。在本实施方式中，造型台200具有平板状的形状。造型台200通过移动机构220，能够在X方向、Y方向、Z方向的三轴方向上移动。移动机构220具有改变喷出部60和造型台200之间的相对位置关系的功能。可通过使用移动机构220改变喷出部60和造型台200之间的相对位置关系，来制造任意形状的三维物体OB。在本实施方式中，移动机构220使造型台200三维移动，但作为移动机构220，可以采用使喷出部60(即喷出单元100)三维移动的机构。或者，可以采用使喷出部60(即喷出单元100)和造型台200的一个在一轴或两轴方向上移动，使另一个在剩余的轴方向上移动的移动机构。控制部300通过执行喷出单元100的驱动电机30和移动机构220的控制，来控制喷出部60相对于造型台200的位置，控制在造型台200上层叠熔融材料的位置。另外，控制部300通过送风单元70进行送风的控制。在本实施方式中，当从喷出部60喷出熔融材料时，控制部300使送风单元70进行送风，当从喷出部60不喷出熔融材料时，控制部300停止从送风单元70送风。控制部300例如能够通过包括CPU等的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维造型装置，制造三维物体，其特征在于，所述三维造型装置具备：增塑部，使热塑性的材料增塑而转化为熔融材料；喷出部，具有用于喷出所述熔融材料的喷嘴；第一送风部，从所述喷嘴的周围朝向从所述喷嘴喷出的所述熔融材料进行送风；造型台，被层叠从所述喷嘴喷出的所述熔融材料；控制部，控制所述第一送风部；以及移动机构，改变所述喷出部和所述造型台之间的相对位置关系。

【技术特征摘要】
2017.05.12 JP 2017-0953941.一种三维造型装置，制造三维物体，其特征在于，所述三维造型装置具备：增塑部，使热塑性的材料增塑而转化为熔融材料；喷出部，具有用于喷出所述熔融材料的喷嘴；第一送风部，从所述喷嘴的周围朝向从所述喷嘴喷出的所述熔融材料进行送风；造型台，被层叠从所述喷嘴喷出的所述熔融材料；控制部，控制所述第一送风部；以及移动机构，改变所述喷出部和所述造型台之间的相对位置关系。2.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，所述第一送风部在所述喷嘴的周围具备多个第一吹出口，所述第一吹出口朝向从所述喷嘴喷出的材料进行送风，所述控制部根据所述喷出部相对于所述造型台的移动方向，控制所述第一吹出口各自的送风量。3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤功一，水上俊介，中村和英，
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