三维造型物的制造方法及三维造型装置制造方法及图纸

提供一种可以提高三维造型物的强度的三维造型物的制造方法及三维造型装置。本发明专利技术的三维造型物的制造方法具有：塑化工序，使包含第一纤维材料和热塑性树脂的造型用材料的至少一部分塑化，生成用于造型三维造型物的从喷嘴开口喷出的塑化材料；纤维导入工序，具有在所述造型用材料或者从所述喷嘴开口喷出之前的所述塑化材料中导入比所述第一纤维材料长的第二纤维材料的工序、和在从所述喷嘴开口喷出之后的所述塑化材料中导入所述第二纤维材料的工序中的任一工序；以及造型工序，对包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的所述三维造型物进行造型。三维造型物进行造型。三维造型物进行造型。

【技术实现步骤摘要】
三维造型物的制造方法及三维造型装置


[0001]本专利技术涉及一种三维造型物的制造方法及三维造型装置。

技术介绍

[0002]已知有各种制造方法，在制造方法中通过从喷嘴向工作台上射出使热塑性树脂塑化而成的塑化材料，对三维造型物进行造型。例如，在下述的专利文献1中公开了一种技术，通过在加热长丝等热塑性树脂并使其软化而成的热塑性树脂中导入碳纤维等纤维材料，并将其从喷嘴射出，从而对在内部中包含纤维材料的三维造型物进行造型。如专利文献1的技术所示的那样，通过在内部中导入纤维材料能够提高三维造型物的强度。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第15/182675号小册子。
[0006]如上述专利文献1的技术那样，在导入呈线状连续的纤维材料造型三维造型物的情况下，易于提高纤维材料的长度方向上的强度。然而，对于纤维材料的与长度方向交叉的方向上的强度，有时无法充分提高。这样，在导入纤维材料造型三维造型物的技术中，对于使三维造型物的各个方向上的强度提高的技术，仍然存在改良的余地。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述的课题，可以作为以下的适用例实现。
[0008]本专利技术的适用例所涉及的三维造型物的制造方法具有：塑化工序，使包含第一纤维材料和热塑性树脂的造型用材料的至少一部分塑化，生成用于造型三维造型物的从喷嘴开口喷出的塑化材料；
[0009]纤维导入工序，具有在所述造型用材料或者从所述喷嘴开口喷出之前的所述塑化材料中导入比所述第一纤维材料长的第二纤维材料的工序、和在从所述喷嘴开口喷出之后的所述塑化材料中导入所述第二纤维材料的工序中的任一工序；以及
[0010]造型工序，对包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的所述三维造型物进行造型。
[0011]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，所述造型工序具有：
[0012]第一造型工序，形成作为所述三维造型物的一部分的包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的第一部位；以及
[0013]第二造型工序，形成作为所述三维造型物的一部分的包含所述第一纤维材料且不包含所述第二纤维材料的第二部位。
[0014]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，所述造型工序具有：移动工序，使支承所述三维造型物的工作台与具有所述喷嘴开口的喷嘴部相对移动；以及
[0015]导入速度控制工序，响应于所述移动工序中的所述喷嘴部与所述工作台的相对移动速度，变更将所述第二纤维材料导入所述造型用材料或者所述塑化材料的导入速度。
[0016]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，所述塑化工序具有如下工序，即，在具有：扁平螺杆，具有形成有槽部的槽形成面；对面部，具有与所述槽形成面相对的相对面，且形成有与所述喷嘴开口连通的连通孔；以及加热器，对所述扁平螺杆或者所述对面部进行加热的塑化装置中，
[0017]通过所述扁平螺杆的旋转和所述加热器的加热，在使供给至所述扁平螺杆与所述对面部之间的所述造型用材料塑化的同时将其导向所述连通孔。
[0018]另外，在本专利技术的另一的适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，在所述扁平螺杆中形成有在所述槽形成面上开口，且与所述连通孔连通的贯通孔，
[0019]所述纤维导入工序包括将所述第二纤维材料通过所述贯通孔导入从所述喷嘴开口喷出之前的所述塑化材料的工序。
[0020]另外，本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法具有压力控制工序，将所述贯通孔内的压力控制得比所述连通孔内的压力高。
[0021]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，在所述槽形成面或者所述相对面中形成有用于将所述第二纤维材料从所述扁平螺杆或者所述对面部的侧方导向所述连通孔的导入槽，
[0022]所述纤维导入工序包括将所述第二纤维材料通过所述导入槽导入所述造型用材料的工序。
[0023]另外，本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法具有切断所述第二纤维材料的切断工序。
[0024]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，所述切断工序具有通过使设置于所述喷嘴开口的上游并对所述塑化材料的喷出量进行控制的喷出量控制机构动作来切断所述第二纤维材料的工序。
[0025]另外，在本专利技术的另一适用例所涉及的三维造型物的制造方法中，所述喷出量控制机构通过电机驱动，
[0026]所述纤维导入工序具有将所述电机产生的驱动力传递至所述第二纤维材料的输送部用作所述第二纤维材料的输送力的工序。
[0027]另外，本专利技术的适用例所涉及的三维造型装置具有：塑化部，使包含第一纤维材料和热塑性树脂的造型用材料的至少一部分塑化，生成用于造型三维造型物的塑化材料；
[0028]喷出部，具有用于喷出所述塑化材料的喷嘴开口；纤维导入部，具有在所述造型用材料或者从所述喷嘴开口喷出之前的所述塑化材料中导入比所述第一纤维材料长的第二纤维材料的功能、和在从所述喷嘴开口喷出之后的所述塑化材料中导入所述第二纤维材料的功能中的任一功能；以及
[0029]控制部，对所述塑化部、所述喷出部和所述纤维导入部进行控制，造型包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的所述三维造型物。
附图说明
[0030]图1是示出第一实施方式的三维造型装置的结构的概略图。
[0031]图2是示出扁平螺杆的结构的概略立体图。
[0032]图3是示出对面部中的相对面的结构的概略俯视图。
[0033]图4是示意性地示出对三维造型物进行造型的样子的概略图。
[0034]图5是示出由第一实施方式的造型处理执行的工序的流程图。
[0035]图6是由第一实施方式的造型处理形成的造型层的概略剖视图。
[0036]图7是示出由第二实施方式的造型处理执行的工序的流程图。
[0037]图8是由第二实施方式的造型处理形成的三维造型物的概略剖视图。
[0038]图9是示出由第三实施方式的造型处理执行的工序的流程图。
[0039]图10是示出第四实施方式的三维造型装置的结构的概略图。
[0040]图11是示出由第四实施方式的造型处理执行的工序的流程图。
[0041]图12是示出第五实施方式的三维造型装置的结构的概略图。
[0042]图13是示出第五实施方式的对面部中的相对面的结构的概略俯视图。
[0043]图14是示出由第五实施方式的造型处理执行的工序的流程图。
[0044]图15是示出第六实施方式的三维造型装置的结构的概略图。
[0045]图16是示出第七实施方式的三维造型装置的结构的概略图。
[0046]图17是示出第七实施方式的喷出量控制机构的结构的概略图。
[0047]图18是示出第七实施方式的喷出量控制机构切断纤维材料的机构的示意图。
[0048本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维造型物的制造方法，其特征在于，具有：塑化工序，使包含第一纤维材料和热塑性树脂的造型用材料的至少一部分塑化，生成用于造型三维造型物的从喷嘴开口喷出的塑化材料；纤维导入工序，具有在所述造型用材料或者从所述喷嘴开口喷出之前的所述塑化材料中导入比所述第一纤维材料长的第二纤维材料的工序、和在从所述喷嘴开口喷出之后的所述塑化材料中导入所述第二纤维材料的工序中的任一工序；以及造型工序，对包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的所述三维造型物进行造型。2.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，所述造型工序具有：第一造型工序，形成作为所述三维造型物的一部分的包含所述第一纤维材料和所述第二纤维材料的第一部位；以及第二造型工序，形成作为所述三维造型物的一部分的包含所述第一纤维材料且不包含所述第二纤维材料的第二部位。3.根据权利要求1或2所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，所述造型工序具有：移动工序，使支承所述三维造型物的工作台与具有所述喷嘴开口的喷嘴部相对移动；以及导入速度控制工序，响应于所述移动工序中的所述喷嘴部与所述工作台的相对移动速度，变更将所述第二纤维材料导入所述造型用材料或者所述塑化材料的导入速度。4.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，所述塑化工序具有如下工序，即，在具有：扁平螺杆，具有形成有槽部的槽形成面；对面部，具有与所述槽形成面相对的相对面，且形成有与所述喷嘴开口连通的连通孔；以及加热器，对所述扁平螺杆或者所述对面部进行加热的塑化装置中，通过所述扁平螺杆的旋转和所述加热器的加热，在使供给至所述扁平螺杆与所述对面部之间的所述造型用材料塑化的同时将其导向所述连通孔。5.根据权利要求4所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述扁平螺杆中形成有在所述槽形成面上开...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本英司，角谷彰彦，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：