结构体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种结构体及其制造方法。该结构体包括基材和涂层材料。基材包括多个空隙和至少形成多个空隙的表面，并且所述基材形成为多个空隙的空隙率从基材的内部侧向其外部侧二维或三维地减小。涂层材料形成在在基材的表面上。

【技术实现步骤摘要】
结构体及其制造方法
本专利技术揭示涉及到一种结构体及其制造方法。
技术介绍
在日本专利申请公开No.2002-347125（在下文中称为专利文件1）中揭示的光造型物用作设计产品的三维模型。与设计产品的厚度部分对应的三维模型的部分形成中空的，中空的内部具有蜂窝状结构。因此，减少了三维模型的各部分的强度的变化（例如，参见专利文件1的第[0020]段）。在日本专利申请公开No.Hei06-114948（在下文中称为专利文件2）中揭示的一种造型形式，内部也具有蜂窝状结构。在这样的造型形式中，形成连通孔使得由形成蜂窝状结构的肋部分割的小隔间（cell）能互通。因此，很容易排出残留在蜂窝状结构的小隔间中未固化的液体（例如，参见专利文件2的第[0013]段）。
技术实现思路
作为结构体，需要具有新形状的结构体。考虑到如上所述的情况，需要提供一个具有新形状的有用的结构体及其制造方法。根据本公开的实施方式，提供了一种包括基材和涂层的材料的结构体。基材包括多个空隙和形成有至少多个空隙的表面，基材被形成为多个空隙的空隙率从基材的内部侧向其外部侧二维或三维地减小。涂层材料形成在基材的表面上。在本公开的实施方式中，基材内部侧的空隙率小于其外部侧上的空隙率，涂层材料形成于在基材上形成的空隙的表面上。换句话说，本公开的实施方式能实现新的结构体。此外，通过这种空隙的排列和适当地选择涂层材料，可实现具有有效功能的结构体。基材还可包括使多个空隙连通的连通孔。利用该结构体，由于涂层材料的材料经由连通孔施加到多个空隙的表面上，所以能容易地形成涂层材料。基材可包括多个连通孔。在这种情况下，经由多个空隙和多个连通孔围绕基材表面的最短距离是涂层材料在厚度方向的100到10000倍。利用这样的涂层材料厚度，能确保该结构体具有足够的强度。涂层材料可包括金属层。或者，涂层材料还可包括形成于金属层上的树脂层。多个空隙可在基材上规则地排列。利用这种结构体，可额外地增强该结构体的强度。多个空隙的开口表面的排成方式可为蜂窝状结构体。根据本公开的实施方式，提供一种结构体的制造方法，包括将通过能量束的能量固化的基材的材料提供至供给区域。通过将能量束照射到从提供至供给区域的材料的整个区域中选择的区域，形成包括多个空隙和形成有至少多个空隙的表面的基材，并且基材形成为多个空隙的空隙率从基材的内部侧向其外部侧二维或三维地减小。在已形成的基材的表面上形成涂层材料。结构体的制造方法使用包括基台和调控体的结构体形成装置。调控体包括具有沿第一方向形成的直线状区域的表面，并被设置为面对基台使得表面中的直线状区域最接近基台。材料的供应包括将材料提供至狭缝区域（slitarea），该狭缝区域为配置有基台一侧的区域和直线状区域之间的区域。基材的形成包括利用调控体和基台沿不同于第一个方向的第二个方向的相对移动来固化至少一层材料。如上所述，由于材料是在被限制在直线状区域（即一维区域）的情况下通过能量束照射，所以能形成高精度的结构体。基材的形成可包括形成基材的部件，使得从靠近基台的第一侧朝远离基台的第二侧的方向上基材的部件的空隙率增大。在这种情况下，形成基材的多个部分。此外，附接基材的多个部件以便基材的多个部件在其第二侧上连接。利用这种结构体，能容易形成高精度的基材。基材的形成可包括形成片状基材，使得空隙率从片状基材的内部侧向其外部侧二维地减小并且多个空隙规则地排列。在这种情况下，制备多个片状基材。此外，结构体的制造方法还包括附接片状基材，使得片状基材围绕垂直于片状基材的附接表面的轴的旋转方向上偏移。利用这种结构体，允许附接多个片状基材的定位精确度低，并且可实现能在任何位置耐受来自任何方向的压力的具有足够强度的结构体。如上所述，根据本公开的实施方式，可实现具有新的外形的有用的结构体及其制造方法。根据在附图中示例性示出的以下最佳实施方式的详细描述，本公开的上述和其他目标、特点和优势将变得更加明显。附图说明图1是示出了根据本公开的第一实施方式的结构体的透视图；图2是沿包括图1的Ａ-A线的表面的截面图；图3是沿包括图1的B-B线的表面的截面图；图4是图2中虚线所圈部分的放大图；图5是示出了根据本公开的第二实施方式的结构体的截面图；图6是示出了根据本公开的第三实施方式和其主要部分的结构体的透视图；图7是示出了根据本公开的第五实施方式的结构体的主要部分的透视图；图8是示出了形成图7所示结构体的单元小隔间的透视图；图9是示出了在图8中所示的单元小隔间三维（3D）地规则排列的结构体的透视图；图10A和图10B是用于说明涂层材料的厚度的图；图11是示出了根据本公开的第六实施方式的结构体的主要部分的透视图；图12是利用二维（2D）模型来说明在图11中所示的结构体的图；图13是示出了根据本公开的第七实施方式的结构体的主要部分的透视图；图14是示出了各自包括小开口的单元小隔间构成的结构体的主要部分的透视图；图15是示出了涂层材料堵塞小开口的结构体的主要部分的透视图；图16是示出了通过作为未开口的单元小隔间的封闭小隔间与开口小隔间（半封闭小隔间）组合形成的结构体的主要部分的透视图；图17是根据本公开实施方式的结构体形成装置的侧视图；图18是在Z轴方向上的结构体形成装置的侧视图；图19是结构体形成装置的示意性侧视图和示出控制系统的结构的框图；图20是调控体的放大图；图21A到图21C是顺序地示出结构体形成装置的操作的图；图22A到图22D是操作期间在调控体和基台之间的区域的放大图；图23A到图23C是用于说明通过附接多个的基材部件来制造基材的方法的图；图24是示出在是在旋转方向上使片状基材偏移（deviate）的情况下附接图12所示的多个片状基材而形成的基材（结构体）的平面图；图25是示出了在使片状基材直线状地偏移的情况下附接图12所示的片状基材而形成的结构体；图26是示出了在使片状基材直线状地偏移的情况下附接图12所示的片状基材而形成的结构体；以及图27是示出了在使片状基材直线状地偏移的情况下附接图12所示的片状基材而形成的结构体。具体实施方式在下文中，将参考图来描述本公开的实施方式。[结构体的第一实施方式]图1是示出了根据本公开的第一实施方式的结构体的透视图。图2是沿包括图1的Ａ-A线的表面的结构体50的截面图。图3是沿包括图1的B-B线的表面的结构体50的截面图。结构体50包括基材52和在基材52的表面52a上形成的涂层材料56（见图4）。如图2和3所示，基材52是例如长方体，并且内部具有多个空隙54。基材52被形成为空隙54的空隙率从基材52的内部侧向其外部侧三维地减小。此外，空隙54规则地排列。空隙率通常是基材52的材料中每单位体积的空间的比率。短语“空隙54规则地排列”是指空隙间距的增长率（减少率）是不变的或有预定的规则，空隙的相对配置角度是不变的或有预定的规则，或者至少在部分区域内维持空隙的配置对称。图4是图2的虚线所圈部分的放大图。使两个任意的空隙54连通的连通路径（孔）58设置在这些空隙54之间。连通路径58不仅设置为与图4所示的一个截面平行，而且沿着任意方向设置。在基材52的至少一个最外侧的空隙54，设置有使空隙54与外部（结构体50的外部空间）连通的连通路径581。连通路径58和581被适当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构体，包括：基材，包括多个空隙和形成有至少所述多个空隙的表面，并且所述基材形成为所述多个空隙的空隙率从所述基材的内部侧向其外部侧二维或三维地减小；以及涂层材料，形成在所述基材的表面上。

【技术特征摘要】
2011.07.08 JP 2011-1515961.一种结构体，包括：基材，包括多个空隙和形成有至少所述多个空隙的表面，并且所述基材形成为所述多个空隙的空隙率从所述基材的内部侧向其外部侧二维或三维地减小；以及涂层材料，形成在所述基材的表面上，其中，所述基材还包括使所述多个空隙连通的多个连通孔，其中，经由所述多个空隙和所述多个连通孔围绕所述基材的表面的最短距离是所述涂层材料厚度的100到10000倍。2.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述涂层材料包括金属层。3.根据权利要求2所述的结构体，其中，所述涂层材料还包括在所述金属层上形成的树脂层。4.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述多个空隙在所述基材上规则地排列。5.根据权利要求4所述的结构体，其中，所述多个空隙的开口表面的排列方式为蜂窝结构。6.根据权利要求3所述的结构体，其中，所述金属层由铝、镍、铬或钛形成，而所述树脂层由ABS、丙烯酸树脂或聚乙烯类树脂形成。7.一种用于制造权利要求1-6中任一项所述的结构体的方法，包括：将通过能量束的能量固化的基材的材料提供至供给区域；通过将所述能量束照射到从提供至所述供给区域的所述材料的整个区域中选择的区域，形成包括多个空隙和形成有至少所述多个空隙的表面的基材，并且所述基材形成为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安河内裕之，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：