造型液、造型套件及造型物的制造方法技术

本发明专利技术涉及造型液、造型套件及造型物的制造方法。本发明专利技术的目的在于，提供一种可以获得尺寸精度优异的造型物的造型液。本发明专利技术的造型液是一种对含有无机颗粒的粉体层添加的造型液，其中，与无机颗粒的粉体接触角θ为50

【技术实现步骤摘要】
造型液、造型套件及造型物的制造方法


[0001]本专利技术涉及造型液、造型套件及造型物的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，由金属制成的形状复杂且精细的造型物的生产需求越来越高。作为满足该需要的技术，特别是从高生产性的观点出发，有将由粘合剂喷出法(以下也称为“BJ法”)造型的烧结前体通过粉体冶金法进行烧结使其致密化的方法。
[0003]BJ法一般使用水性造型液，难以适用含有铝、镁等不适合与水接触的金属颗粒的粉体。因此，正在研究基于有机溶剂型造型液作为不适合与水接触的金属颗粒的造型液。但是，有机溶剂型造型液对金属颗粒表面的润湿性一般比水性造型液高，因此存在无法得到目标尺寸精度的造型物的问题。
[0004]为了解决该问题，作为控制有机溶剂类的造型液对金属颗粒表面的润湿性的方法，例如可举出用树脂包覆金属颗粒的方法(例如参照专利文献1)，在造型液中添加有机颗粒的方法(例如参照专利文献2)。
[0005]【专利文献】
[0006]【专利文献1】日本特开2016
‑
107465号公报
[0007]【专利文献2】日本特开2018
‑
154074号公报

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，提供一种可以获得尺寸精度优异的造型物的造型液。
[0009]作为解决上述课题的方法，本专利技术的造型液是一种对含有无机颗粒的粉体层添加的造型液，其中，与无机颗粒的粉体接触角θ为50
°
以上，且满足下式：γcosθ/η≤1.5(m/s)。
[0010]此处，θ表示造型液与无机颗粒的粉体接触角(
°
)，γ表示造型液在23℃时的表面张力(mN/m)，η表示造型液在25℃时的粘度(mPa
·
s)。
[0011]根据本专利技术，能够提供可以获得尺寸精度优异的造型物的造型液。
附图说明
[0012]图1A是表示造型得到目标尺寸的状态的一例的示意图。
[0013]图1B是表示造型液从目标尺寸向非造型部渗出的状态的一例的示意图。
[0014]图1C是表示从目标尺寸发生局部渗出的状态的一例的示意图。
[0015]图2是表示造型液的添加量与造型物的弯曲强度之间的关系的图。
[0016]图3A是表示立体造型物的制造装置运转的一例的示意图。
[0017]图3B是表示立体造型物的制造装置运转的其他例的示意图。
[0018]图3C是表示立体造型物的制造装置运转的其他例的示意图。
[0019]图3D是表示立体造型物的制造装置运转的其他例的示意图。
[0020]图3E是表示立体造型物的制造装置运转的其他例的示意图。
[0021]图4是表示立体造型物制造装置的整体结构的装置的正视图(从侧面看)。
[0022]图5是用于说明通过喷出液滴可能导致被喷出的介质附着于喷嘴面的条件的图。
[0023]图6是用于说明喷嘴面浸渍在清洗液中的实施形态的一例的图。
[0024]图7是用于说明通过清洗液喷出机构清洗喷嘴面的实施形态的一例的图。
[0025]图8A是表示喷出线没有模糊的图案状态(没有混色的状态：
○
)的图。
[0026]图8B是表示喷出线模糊的图案状态(混色状态：
△
)的图。
[0027]图8C是表示喷出线相当模糊的图案状态(混色状态：
×
)的图。
[0028]图9是表示实施例中使用的喷嘴面清洗液喷出机构的一例的示意图。
[0029]图10A是表示清洗后的喷嘴面的状态的照片。
[0030]图10B是表示粉体附着于喷嘴面的状态的照片。
[0031]图10C是表示以10m/s的移动速度进行清洗维护后的喷嘴面的状态的照片。
[0032]图10D是表示以30mm/s的移动速度进行清洗维护后的喷嘴面的状态的照片。
[0033]图10E是表示以50mm/s的移动速度进行清洗维护后的喷嘴面的状态的照片。
[0034]具体实施形态
[0035](造型液)
[0036]本专利技术的造型液是一种添加到含有无机颗粒的粉体层的造型液，与无机颗粒的粉体接触角θ为50
°
以上，且满足下式：γcosθ/η≤1.5(m/s)。
[0037]此处，式中θ是造型液与无机颗粒的粉体接触角(
°
)，γ是造型液在23℃时的表面张力(mN/m)，η是造型液在25℃时的粘度(mPa
·
s)。
[0038]此处，作为用于测定造型液与无机颗粒的粉体接触角θ的无机颗粒，当造型所使用的无机颗粒的种类已知时，使用该无机颗粒。另一方面，当造型所使用的无机颗粒的种类不明时，使用铝颗粒。由此，即使用于造型的无机颗粒的种类不明(无法确定无机颗粒时)，只要可以知道造型液，就能使用铝颗粒作为无机颗粒求出“粉体接触角θ”和“γcosθ/η≤1.5”。作为铝颗粒，例如可以使用东洋铝业株式会社制造的ALSI3
‑
30B。
[0039]在以往的用树脂包覆金属颗粒的方法和在造型液中添加有机物颗粒的方法中，如果使用有机溶剂类的造型液，则在干燥造型液的工序中产生的有机溶剂的蒸气溶解没有赋予造型液的非造型部中的金属颗粒的包覆树脂和有机物颗粒，导致直到非造型部固化，造成尺寸精度变差的问题。
[0040]本专利技术的造型液为BJ法中使用的有机溶剂类造型液，控制使得“造型液与无机颗粒的粉体接触角θ”、“造型液在25℃时的粘度γ”、“造型液在23℃时的表面张力η”和“γcosθ/η”在合适的范围内，使得喷出性好，能抑制造型液向非造型部的渗出，可以得到具有目标尺寸精度且弯曲强度高的造型物。
[0041]<造型液的粘度η>
[0042]造型液在25℃时的粘度η优选为6mPa
·
s以上，更优选为12mPa
·
s以上，进一步优选为15mPa
·
s以上。另外，优选50mPa
·
s以下，更优选30mPa
·
s以下，进一步优选25mPa
·
s以下，更优选21mPa
·
s以下，特别优选19mPa
·
s以下，更特别优选18.5mPa
·
s以下。
[0043]当造型液的粘度η在上述范围内时，例如喷头等的造型液赋予装置的喷出稳定，并且由于造型液正确喷出，提高了固化物和源自固化物的生坯等在烧结前的造型物的弯曲强度，提高了造型物的尺寸精度。
[0044]造型液在25℃时的粘度η可以使用例如东机产业株式会社制造的锥板式粘度计VISCOMETER TV
‑
25在25℃下测定。
[0045]<造型液的表面张力γ>
[0046]造型液在23℃时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对含有无机颗粒的粉体层赋予的造型液，其特征在于：与所述无机颗粒的粉体接触角θ为50
°
以上，且满足下式：γcosθ/ηη≤1.5(m/s)，上述式中，θ表示所述造型液与所述无机颗粒的粉体接触角(
°
)，γ表示所述造型液在23℃时的表面张力(mN/m)，η表示所述造型液在25℃时的粘度(mPa
·
s)。2.一种对含有无机颗粒的粉体层赋予的造型液，其特征在于：与铝颗粒的粉体接触角θ为50
°
以上，且满足下式：γcosθ/η≤1.5(m/s)，上述式中，θ表示所述造型液与所述铝颗粒的粉体接触角(
°
)，γ表示所述造型液在23℃时的表面张力(mN/m)，η表示所述造型液在25℃时的粘度(mPa
·
s)。3.如权利要求1～2中任一项所述的造型液，其特征在于，所述粉体接触角θ为50
°
以上且80
°
以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的造型液，其特征在于，满足下式：γcosθ/η≤1(m/s)。5.如权利要求1～4中任一项所述的造型液，其特征在于，在25℃时的粘度η为6mPa
·
s以上。6.如权利要求1～5中任一项所述的造型液，其特征在于，赋予的造型液量为0.033μl/mm3以上且0.33μl/mm3以下。7.如权利要求6所述的造型液，其特征在于，赋予的造型液量为0.148μl/mm3以上且0.33μl/mm3以下。8.如权利要求1～7中任一项所述的造型液，其特征在于，分辨率为600dpi以上。9.如权利要求1～8中任一项所述的造型液，其特征在于，当赋予用于清洗喷出造型液的喷嘴设有的喷嘴面的清洗液时，控制使得施加到所述喷嘴的压力为0mmaq以上且25mmaq以下。10.如权利要求9所述的造型液，其特征在于，赋予所述清洗液到所述喷嘴面的时间为1秒以上且2秒以下。11.一种对含有无机颗粒的粉体层赋予的造型液，其特征在于，含有具有由下述结构式(1)表示的结构单元的树脂、有机溶剂以及表面活性剂。12.如权利要求11所述的造型液，其特征在于，所述表面活性剂是含氟表面活性剂和有机硅表面活性剂中的至少一种。13.如权利要求11～12中任一项所述的造型液，其特征在于，所述表面活性剂的含量为0.001质量％以上且...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷本晃司，佐藤慎一郎，柴圭将，新谷祐树，冈田典晃，长友雄司，甲斐巴树，高木悠贵，伊东阳一，荒生刚志，松村贵志，秋枝智美，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：