热熔式三维打印机用粒状体、造型物的制造方法、层叠结构体以及层叠结构体的制造方法技术

提供一种能以高精度制造柔软造型物的热熔式三维打印机用粒状体。根据本发明专利技术，提供一种粒状体，其是由热塑性弹性体构成的热熔式三维打印机用粒状体，上述热塑性弹性体的邵氏A硬度为0～10，熔体流动速率在测定温度120～230℃中的至少一点为10～200g/10分钟。230℃中的至少一点为10～200g/10分钟。230℃中的至少一点为10～200g/10分钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热熔式三维打印机用粒状体、造型物的制造方法、层叠结构体以及层叠结构体的制造方法


[0001]本专利技术涉及热熔式三维打印机用粒状体、使用该粒状体的造型物的制造方法、层叠结构体以及层叠结构体的制造方法。

技术介绍

[0002](第1观点)专利文献1中公开了一种方法，其中将作为造型材料的丝状物供给至挤出头，使用搭载于挤出头的液化机将丝状物熔融，通过喷嘴将熔融的丝状物挤出到基底上，由此形成造型物。
[0003]上述方法中，一般采用通过齿轮咬入等将丝状物直接送至喷嘴前端的方式，但在丝状物由柔软性高的热塑性弹性体构成的情况下，有时齿轮无法咬住丝状物而无法将丝状物供给至喷嘴先端。
[0004]专利文献2中，通过使用含有热塑性弹性体的芯材部的外周面的一部分设有线状强化部的丝状物来解决上述问题。
[0005](第2观点)近年来，随着三维层叠造型装置、即所谓3D打印机的普及，不仅是金属和无机物，树脂制的三维层叠结构体已得到广泛实用。作为树脂用的3D打印机，普遍采用作为热塑性树脂的ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)树脂或PLA(PolyLatic Acid：聚乳酸)树脂从喷嘴挤出的材料挤出沉积法。作为其它方法，已知有粉末烧结层叠造型、材料喷射、光造型法等。
[0006]树脂制三维层叠结构体的一些用途中需要其具备柔软性。例如鞋垫等。在这种情况下，专利文献3中提出了使用三维层叠造型方法的橡胶成型体。专利文献3中提出了采用将橡胶层叠后使其固化的工序将平面组合而成的网格状结构物。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2009
‑
500194号公报专利文献2：日本特开2017
‑
177497号公报专利文献3：国际公开第2017/154335号

技术实现思路

(专利技术要解决的课题)
[0008](第1观点)但是，专利文献2的方法中，由于线状强化部也会被一并造型，所以为了得到仅由弹性体构成的造型物，在三维打印机造型后需要用水或有机溶剂处理使线状强化部溶解。该处理不仅麻烦，还有可能降低造型物的品质。
[0009]另外，采用热塑性弹性体会显著提高造型物的柔软性，因此有时会增大构成造型物的线部与线部之间的间隔，根据所使用材料的不同，造型物的形状容易崩坏，难以实现高精度的造型。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，提供一种能够以高精度制造柔软造型物的热熔式三维打印机用粒状体。
[0011](第2观点)专利文献3中记载的橡胶组合物不是热塑性，层叠后需要固化工序。另外，将平面组合而成的构成具有作为结构体整体的柔软性的调整范围窄的问题。
[0012]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种树脂制三维层叠结构体中更柔软的层叠结构体和层叠结构体的制造方法。(用于解决课题的技术方案)
[0013](第1观点)根据本专利技术，提供一种由热塑性弹性体构成的热熔式三维打印机用粒状体，上述热塑性弹性体的邵氏A硬度为0～10，熔体流动速率在测定温度120～230℃中的至少一点为10～200g/10分钟。
[0014]本专利技术的第1特征在于不是丝状物而是粒状体。本专利技术的粒状体可使用螺杆挤出机熔融后从喷嘴挤出，因此不需要像专利文献2那样使用线状强化部，也不需要将线状强化部从造型物溶解去除的工序。
[0015]本专利技术的第2特征在于热塑性弹性体具有特定的邵氏A硬度和熔体流动速率。若使用具有本专利技术规定的范围的邵氏A硬度和熔体流动速率的热塑性弹性体，则通过调整造型温度，能够以高精度制造柔软的造型物。
[0016]以下例示本专利技术的各种实施方式。以下示出的实施方式可相互组合。
[0017]优选上述粒状体的上述熔体流动速率在测定温度120～230℃中的至少一点为60～140g/10分钟。优选造型物得到制造方法具备扫描线料的扫描工序，上述线料是在螺杆挤出机内使上述粒状体熔融并从喷嘴挤出而形成的。优选上述方法中，造型温度下的上述线料的熔体流动速率为10～200g/10分钟，上述造型温度为刚从上述喷嘴挤出后的上述线料的温度。优选上述方法中，上述造型温度下的上述线料的熔体流动速率为60～140g/10分钟。优选上述方法中，通过将进行上述扫描工序形成的单层结构体层叠而形成层叠结构体，上述单层结构体分别具备彼此间隔设置的多个平行线部，上述层叠结构体设置为上下方向邻接的2个上述单层结构体的上述多个平行线部相互交叉。优选上述方法中，由上述平行线部的间距相对于上述平行线部的线宽的比例定义的间距比为1.5～6。
[0018](第2观点)根据本专利技术，提供一种层叠结构体，其层叠有多个层，上述层由分别并列的多个线状树脂构成，若将同一层内相邻2个上述线状树脂的间隔定义为d，将上述线状树脂在层叠方向上的厚度定义为t，则满足d>t。
[0019]本专利技术所涉及的结构体确保了同一层内的线状树脂的间隔。因此，即使使用作为3D打印机而广泛普及的三维材料挤出沉积法装置和上述三维材料挤出沉积法装置所使用的热塑性树脂，也能够制造出具有高柔软性的三维层叠结构体，因而可起到有利的效果。
附图说明
[0020]图1中，图1A表示本专利技术第1观点的一个实施方式的粒状体的形状的一个例子，图1B是沿图1A中A
‑
A线的截面图。图2是表示向本专利技术可使用的热熔式三维打印机的挤出机12中投入粒状体11形成线料14的状态的说明图。图3表示网格状层叠结构体15，图3A是立体图，图3B是俯视图。图4表示单层结构体16，图4A是立体图，图4B是俯视图。图5表示单层结构体17，图5A是立体图，图5B是俯视图。图6表示单层结构体18，图6A是立体图，图6B是俯视图。图7是示意性表示本专利技术第2观点的第1实施方式所涉及的层叠结构体的立体图。图8中，图8A、图8B是示意性表示将线状树脂沿各自的延伸方向扫描而形成的线状结构体的俯视图，图8C是示意性表示将图8A和图8B所示的线状树脂交替重叠而形成的造型物的俯视图。图9是第1实施方式所涉及的层叠结构体的被覆层的造型物的立体图。图10中，图10A是第1实施方式所涉及的层叠结构体的俯视示意图，图10B是端面示意图。图11中，图11A和图11B表示在线状树脂间的间隔窄的情况下施加负载时的端面示意图，图11C和图11D表示在线状树脂间的间隔宽的情况下施加负载时的端面示意图。图12中，图12A和图12B是说明调整喷嘴的喷出量的制造方法的图。图13中，图13A是本专利技术第2观点的第2实施方式所涉及的层叠结构体的俯视示意图，图13B是端面示意图。图14中，图14A和图14B是表示第2实施方式中施加负载时的端面示意图。
具体实施方式
[0021]以下对本专利技术的实施方式进行说明。以下所示的实施方式中示出的各种特征事项可以相互组合。另外，各特征可独立构成专利技术。
[0022](第1观点)1.热熔式三维打印机用粒状体图1所示的本专利技术的一个实施方式的热熔式三维打印机用粒状体11由热塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热熔式三维打印机用粒状体，其由热塑性弹性体构成，所述热塑性弹性体的邵氏A硬度为0～10，熔体流动速率在测定温度120～230℃中的至少一点为10～200g/10分钟。2.根据权利要求1所述的粒状体，其中，所述熔体流动速率在测定温度120～230℃中的至少一点为60～140g/10分钟。3.一种造型物的制造方法，其具备扫描线料的扫描工序，所述线料是在螺杆挤出机内使权利要求1或2所述的粒状体熔融并从喷嘴挤出而形成的。4.根据权利要求3所述的方法，其中，造型温度下的所述线料的熔体流动速率为10～200g/10分钟，所述造型温度是刚从所述喷嘴挤出后的所述线料的温度。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述造型温度下的所述线料的熔体流动速率为60～140g/10分钟。6.根据权利要求3～5中任一项所述的方法，其中，通过将进行所述扫描工序形成的单层结构体层叠而形成层叠结构体，所述单层结构体分别具备彼此间隔设置的多个平行线部，所述层叠结构体设置为上下方向邻接的2个所述单层结构体的所述多个平行线部相互交叉。7.根据权利要求6所述的方法，其中，由所述平行线部的间距相对于所述平行线部的线宽的比例定义的间距比为1.5～6。8.一种层叠结构体，其层叠有多个层，所述层由分别并列的多个线状树脂构成，若将同一层内相邻2个所述线状树脂的间隔定义为d，将所述线状树脂在层叠方向上的厚度定义为t，则满足d>t。9.根据权利要求8所述的层叠结构体，其中，满足1<d/t≤6。10.一种层叠结构体，其层叠有n个层，所述层由分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤浅亮平，埜村卓志，
申请(专利权)人：京洛株式会社，
类型：发明
国别省市：