立体模型制造方法及立体模型技术

本发明专利技术提供一种立体模型制造方法及立体模型，将作为目的的立体物恰如作为一体物来制作，同时，以使得能够分割该一体物的形式来对立体物进行造形。在载置应成为含有将立体模型平行地切片的造形断层的切片层的物质，通过依次重复只是使切片层中造形断层的物质固化而将固化后的造形断层的至少一部分连结·层叠来制造立体模型时，通过设置照原样保持原来应固化的造形断层的至少一部分物质的缝隙层(分割区域)，来对可按该缝隙层分割(切断)的立体模型进行造形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种立体模型制造方法及立体模型。
技术介绍
目前，在产品开发中，在设计阶段或开发阶段制作几个实验品，进行外观及性能的评价。最原始的实验模型有对由粘土制作的泥塑模型或对木材(木)进行刮销制作的木制模型。但是，这种模型制作耗费人工、时间、经费，再现性差，存在过度依赖于模型制作职业人员的技术的问题。代替这种现有的实验模型制作技术，在计算机技术进展的现阶段，开发了通过三维CAD生成开发产品的造形数据，使用该三维CAD数据制作试验模型的“快速成型”这种技术并将其实用化。这是根据三维CAD数据在不耗费人工及时间而极其高速且低成本地制作作为目的的“立体模型”的技术。快速成型的代表性技术是“层叠造形法”，这是根据对象物的三维CAD数据制作片状数据(正确地说是具有构成对象物极薄的厚度的薄板)，将该片状数据一层一层地层叠形成立体物(立体模型)。而且，作为通过层叠造形法实用的技术，大体有通过激光使光固化性树脂固化来进行造形的“光造影法”、和通过喷墨方式等供给固化剂/结合剂使粉末凝固来进行造形的“粉末粘合式层叠法”，但从低成本、高速、彩色化这些方面考虑，后者更为有利。关于“粉末粘合式层叠法”，已申请并获得了几个关联专利，使用该技术的三维打印机也已投入市场。例如，作为现有技术，有“制作三维物体的模型的方法及装置”(参照专利文献 ) °专利文献1 特表2004-538191号公报目前，所关注的是，如何从已生成的三维数据更正确、更廉价、更短时间地对目的立体物进行造形。这在开发的产品是机械零件或手机终端等的单件商品、即较小的物品的造形物的情况下，即使对于这种开发目标的设定也几乎没有问题，“光造影法”适合这种用途。另一方面，“粉末粘合式层叠法”近年来有技术上的革新，可以以极低成本且高速地造形“彩色立体物”。因此，期待对机械零件等物品造形物以外的各种领域的应用。但是，在建筑物的立体模型的情况下，在直接使用建筑物的三维CAD数据制作立体模型时，用户可观察到的仅是作为一体物制作的立体模型的“外观”。在建筑物或土木、建设构造物的情况下，可从外观察的外部构造固然非常重要，房屋分隔、内部构造、剖面构造、 层构造、混凝土的配筋状况更为重要。但是，在现有技术中，在直接使用立体物的三维数据时，不能看到建筑物或构造物的内部。即，不能制作可观察建筑物或构造物的房屋分隔、内部构造、剖面构造、混凝土的配筋状况的立体模型。以需要复杂的操作的三维CAD软件的熟练的操作员能够观察房屋分隔、内部构造、剖面构造、混凝土的配筋状况的方式指示加工原始的三维CAD数据等，需要生成以能够观察建筑物的剖面的方式切去建筑物的一部分的 “切开立体模型”用的CAD数据。这样，借助具有专门技术的CAD操作员的手生成“切开立体模型”用的CAD数据，即使能够观察内部构造，在这种“切开立体模型”中，现在也存在不能观察建筑物或土木工作物的“整体”的构造、外观的困境。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种立体模型制造方法及立体模型，其将作为目的的立体物恰如作为一体物制作，以使得能够分割该一体物的方式对立体物进行造形。为了解决上述各种课题，本专利技术的立体模型制造方法的特征在于，载置应成为含有将立体模型平行地切片的造形断层的切片层的物质，在通过依次重复只是使所述切片层中的所述造形断层的物质固化而将固化的所述造形断层的至少一部分连结·层叠来制造所述立体模型时，通过设置照原样保持原来应固化的所述造形断层的至少一部分物质的缝隙层(分割区域)，来对可按该缝隙层分割(切断)的所述立体模型进行造形。所述缝隙层的物质也可以在上述工序后除去。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，以所述切片层的至少一个以上作为所述缝隙层来构成。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，遍及相邻的两个以上的所述切片层构成所述缝隙层。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，在与所述缝隙层相接的至少单侧的所述造形断层的面粘贴(粘附)至少一个图案来对所述立体模型进行造形。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，所述粘贴(粘附) 的图案为，选自由色彩、图样、文字、记号、标记、图形、配筋图、构造剖面图、地图、设计图、配线图及立体形状构成的组中的一个或者两个以上，在所述粘贴的图案含有立体形状的情况下，以成为模仿该图案的立体形状的形状的方式，构成与经由所述缝隙层粘贴所述图案的面对置的所述造形断层的面。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，在按所述缝隙层将所述立体模型分割为两个以上的物体时，以在与所述缝隙层相接的双方的面设置至少一个彼此嵌合的形状的方式构成所述双方的面。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，所述缝隙层为平板状区域或者曲面状区域或者将它们组合的形状区域。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，通过设置照原样保持原来应固化的所述造形断层的至少一部分物质的部件间缝隙层(部件间分割区域)， 并以将被该部件间缝隙层包围的部件作为可动部件起作用的方式来对所述立体模型进行造形。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，以在所述可动部件与所述立体模型经由所述部件间缝隙层相接的第一位置及所述立体模型与所述可动部件经由所述部件间缝隙层相接的第二位置，形成应收容用于将所述可动部件(例如开闭部件的门等)和与该可动部件经由所述部件间缝隙层相接的所述立体模型开闭自如地连结的至少一个后设的转动支承轴的孔的方式，对所述立体模型进行造形。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，以在所述可动部件经由所述部件间缝隙层与所述立体模型相接的第一及第二位置，形成作为用于开闭自如地连结所述可动部件和与该可动部件经由所述部件间缝隙层相接的所述立体模型的转动支承轴起作用的两个突起部，并在与该第一及第二位置经由所述部件间缝隙层对置的第三及第四位置分别形成收容各所述突起部的两个孔的方式，对所述立体模型进行造形，或者， 以在所述可动部件经由所述部件间缝隙层与所述立体模型相接的第一及第二位置，形成收容有用于开闭自如地连结所述可动部件和与该可动部件经由所述部件间缝隙层相接的所述立体模型的转动支承轴的两个孔，并在与第一及第二位置经由所述部件间缝隙层对置的第三及第四位置分别形成应收容于所述各孔的两个突起部的方式，对所述立体模型进行造形。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型制造方法的特征在于，所述立体模型制造方法为粉末粘合式层叠法，所述物质为粉末，在进行固化的情况下使用固化剂。如上所述，虽然以本专利技术的解决手段作为制造方法进行说明，但是，本专利技术也可以作为实质上与其相当的实物来实现，应理解为这些也包含于本专利技术的范围。例如，将本专利技术作为实物来实现的本专利技术的其他实施方式的立体模型为，载置应作为含有将立体模型平行地切片的造形断层的切片层的物质，在通过依次重复只是使所述切片层中的所述造形断层的物质固化而将固化的所述造形断层的至少一部分连结·层叠来对所述立体模型进行造形时，通过设置照原样保持原来应固化的所述造形断层的至少一部分物质的缝隙层(分割区域)，能够按该缝隙层进行分割(切断)。另外，本专利技术的一个实施方式的立体模型的特征在于，在与所述缝隙层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾良幸，山崎公司，佐藤昌康，杉山淳，
申请(专利权)人：日本计算机系统研究所，
类型：发明
国别省市：