[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6660817B2 - Three-dimensional object molding method - Google Patents

Three-dimensional object molding method Download PDF

Info

Publication number
JP6660817B2
JP6660817B2 JP2016116270A JP2016116270A JP6660817B2 JP 6660817 B2 JP6660817 B2 JP 6660817B2 JP 2016116270 A JP2016116270 A JP 2016116270A JP 2016116270 A JP2016116270 A JP 2016116270A JP 6660817 B2 JP6660817 B2 JP 6660817B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional object
solid
curable resin
void
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016116270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017217889A (en
Inventor
邦夫 八角
邦夫 八角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mimaki Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mimaki Engineering Co Ltd filed Critical Mimaki Engineering Co Ltd
Priority to JP2016116270A priority Critical patent/JP6660817B2/en
Priority to US15/765,270 priority patent/US11571849B2/en
Priority to EP16853754.6A priority patent/EP3360668A4/en
Priority to PCT/JP2016/079961 priority patent/WO2017061603A1/en
Publication of JP2017217889A publication Critical patent/JP2017217889A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6660817B2 publication Critical patent/JP6660817B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法に関する。   The present invention relates to a three-dimensional object forming method for forming a three-dimensional object by an additive manufacturing method.

近年、3次元形状の立体物を造形する3Dプリンタが様々な用途に用いられている。3Dプリンタは、多数の層を順に形成して積み重ねていくことにより製作対象の立体物を製作する。各層の形成は、製作対象の立体物の3次元形状を表わす3次元形状データと表面の着色データに基づいて行われる。   2. Description of the Related Art In recent years, 3D printers that form a three-dimensional three-dimensional object have been used for various purposes. The 3D printer manufactures a three-dimensional object to be manufactured by sequentially forming and stacking a number of layers. The formation of each layer is performed based on three-dimensional shape data representing the three-dimensional shape of a three-dimensional object to be manufactured and coloring data of the surface.

特開2015−134411JP-A-2015-344411

立体物の表面は色や文字、細部形状があって品質上で重要であるが、内部は容積を埋める程度の機能であるにもかかわらず、高価な造形材料を多量に消費するという問題がある。また、立体物の使用寿命を終えた際には、廃棄物として環境面での問題がある。   Although the surface of the three-dimensional object has color, text, and detailed shape and is important in quality, the interior has a function of filling the volume, but there is a problem that a large amount of expensive modeling material is consumed . Further, when the service life of the three-dimensional object is over, there is an environmental problem as waste.

立体物の材料の強度が低い場合には、立体物が破損するおそれがあった。例えば、立体物に細長く延びる部分が存在する場合には、当該部分は、強度(曲げ強さ)が低く破断しやすい。特許文献1に記載された発明では、立体物の外表面の開口から内部に延びる補強穴に補強材を設けることによって、このような強度不足の問題を解決している。立体物が小さい場合には強度が低くても著しい問題は生じないが、立体物が大きくなるにしたがって重量が増えるため、大きい立体物では強度の問題は深刻である。   When the strength of the material of the three-dimensional object is low, the three-dimensional object may be damaged. For example, when a three-dimensional object has an elongated portion, the portion has low strength (bending strength) and is easily broken. In the invention described in Patent Document 1, such a problem of insufficient strength is solved by providing a reinforcing material in a reinforcing hole extending inward from an opening on the outer surface of the three-dimensional object. When the three-dimensional object is small, no significant problem occurs even if the strength is low. However, since the weight increases as the three-dimensional object increases, the problem of the strength is serious for a large three-dimensional object.

本発明は、上記背景に鑑み、立体物の内部に空所を形成し、空所に固形物をはめ込むことで、造形材料の消費を減らすことができる造形方法を提供することを目的とする。   In view of the above background, an object of the present invention is to provide a molding method capable of reducing the consumption of a molding material by forming a void inside a three-dimensional object and fitting a solid substance into the void.

本発明の立体物造形方法は、硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第1の工程と、前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第2の工程と、を1回または複数回行う。   The three-dimensional object forming method of the present invention is a three-dimensional object forming method of forming a three-dimensional object by a lamination molding method, using a curable resin, and laminating the curable resin, while forming a void inside, One or more times of a first step of shaping the external shape of the three-dimensional object, and a second step of fitting a solid into the space and further laminating the curable resin on the solid. Do.

このように立体物の内部に空所を形成し、固定物をはめ込むことにより、造形材料の消費を減らすことができる。また、立体物の内部に形成した空所は、その上部を硬化性樹脂で閉じる必要があるので、空所の内壁の少なくとも一部はオーバーハングの形状となるが、固形物を土台として樹脂を積層することで、オーバーハングを避けることができる。   By forming a space inside the three-dimensional object and fitting the fixed object in this way, the consumption of the modeling material can be reduced. In addition, since the upper part of the void formed inside the three-dimensional object needs to be closed with a curable resin, at least a part of the inner wall of the void has an overhang shape, but the solid material is used as a base and the resin is formed. By stacking, overhang can be avoided.

本発明の立体物造形方法は、前記第2の工程では、前記硬化性樹脂より比重が小さい固形物をはめ込んでもよい。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, in the second step, a solid having a specific gravity smaller than that of the curable resin may be fitted.

このように立体物の内部に形成された空所に、硬化性樹脂より比重の小さい固定物をはめ込むことにより、立体物の軽量化を図れる。   By fitting the fixed object having a smaller specific gravity than the curable resin into the space formed inside the three-dimensional object in this way, the weight of the three-dimensional object can be reduced.

本発明の立体物造形方法は、前記第2の工程において、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込んでもよい。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, in the second step, a solid object lower than the depth of the void may be fitted.

この構成により、固形物が空所から突出せず、硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラとの衝突を回避できる。   With this configuration, the solid does not protrude from the void, and it is possible to avoid collision with the flattening roller that flattens the lamination surface of the curable resin.

本発明の立体物造形方法は、前記第2の工程において、前記空所を形成する層の上面と前記固形物の上に、積層面が平坦になるまで複数層の前記硬化性樹脂を積層してもよい。   The three-dimensional object modeling method according to the present invention is characterized in that, in the second step, a plurality of layers of the curable resin are laminated on the upper surface of the layer forming the void and on the solid material until the laminated surface becomes flat. You may.

この構成により、空所を形成している層の上面と固形物との段差をなくすことができる。   With this configuration, a step between the upper surface of the layer forming the void and the solid can be eliminated.

本発明の立体物造形方法は、前記第1の工程において、上に行くにしたがって径が大きくなる空所を形成してもよい。この構成により、空所の内壁を形成しやすく、かつ、空所に固形物をはめ込みやすい。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, in the first step, a void whose diameter increases as going upward may be formed. With this configuration, it is easy to form the inner wall of the cavity, and it is easy to fit solid matter into the cavity.

本発明の立体物造形方法において、前記固形物は、発泡性樹脂、スポンジ、木材、コルクまたはゴム、あるいはこれらの組合せ物であってもよい。この構成により、立体物を軽く、安価に造形することができる。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, the solid may be a foamable resin, sponge, wood, cork, rubber, or a combination thereof. With this configuration, a three-dimensional object can be formed lightly and inexpensively.

本発明の立体物造形方法において、前記第2の工程は、電子回路が形成された基板を、前記電子回路が形成された面を前記空所に対向させて設置し、前記基板の上にさらに前記硬化性樹脂を積層してもよい。この構成により、立体物を光らせたり、動かしたり、また、立体物から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, in the second step, the substrate on which the electronic circuit is formed is placed with the surface on which the electronic circuit is formed facing the space, and the substrate is further placed on the substrate. The curable resin may be laminated. With this configuration, it is possible to perform control such as illuminating and moving the three-dimensional object, and outputting sound from the three-dimensional object.

本発明の立体物造形方法は、前記立体物の下方の領域で前記第2の工程を行うときに、前記硬化性樹脂より比重が大きい固形物をはめ込んでもよい。この構成により、立体物の重心を下方にして、安定して載置することができる。   In the three-dimensional object forming method of the present invention, when performing the second step in a region below the three-dimensional object, a solid having a specific gravity greater than that of the curable resin may be fitted. With this configuration, the three-dimensional object can be stably placed with the center of gravity downward.

本発明は、立体物の内部に固形物を入れることで、硬化性樹脂の減量化を図ることができる。   The present invention can reduce the amount of the curable resin by putting a solid substance inside the three-dimensional object.

(a)は、立体物の一例を示す図である。(b)は、図1(a)に示す立体物の断面図である。(A) is a figure which shows an example of a three-dimensional object. FIG. 2B is a sectional view of the three-dimensional object shown in FIG. 立体造形物製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a three-dimensional molded item manufacturing apparatus. (a)〜(d)は、本実施の形態の立体物造形方法による立体物の製造工程を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the manufacturing process of the three-dimensional object by the three-dimensional object molding method of this Embodiment. (a)〜(c)は、空所と固形物との関係を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the relationship between a void and a solid. 空所への固形物のはめ込みを行う立体物造形装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the three-dimensional-object shaping apparatus which inserts a solid substance in a space. (a)は、電子回路を有する基板を入れた立体物の断面図である。(b)は、電子回路を有する基板の構成を示す図である。(A) is sectional drawing of the three-dimensional object which put the board | substrate which has an electronic circuit. FIG. 2B is a diagram illustrating a configuration of a substrate having an electronic circuit. (a)は、環状の固形物をはめ込んだ例を示す断面図である。(b)は環状の固形物をはめ込んだ例を示す上面図である。(c)は、環状固形物を用いたことの効果を示す図である。(A) is sectional drawing which shows the example which fitted the annular solid material. (B) is a top view which shows the example which inserted the annular solid material. (C) is a figure which shows the effect of having used the cyclic | annular solid material.

以下、本発明の実施の形態の立体物造形方法について、図面を参照しながら説明する。
図1(a)は、本実施の形態の立体物造形方法によって造形される立体物30の一例を示す図、図1(b)は、図1(a)に示す立体物の断面図である。図1(a)に示す立体物30は、台座の上に止まっている鳥であるが、鳥の脚が細い。このため鳥の重量が重いと、脚の部分が折れてしまうおそれがある。
Hereinafter, a three-dimensional object forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a three-dimensional object 30 formed by the three-dimensional object forming method according to the present embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the three-dimensional object illustrated in FIG. . The three-dimensional object 30 shown in FIG. 1A is a bird that rests on a pedestal, but the legs of the bird are thin. For this reason, when the weight of the bird is heavy, there is a possibility that the leg portion is broken.

本実施の形態の立体物造形方法で造形される立体物の一例である鳥は、図1(b)に示すように、内部に固形物32が入っている。この固形物32は、硬化性樹脂よりも比重が軽く、立体物である鳥の軽量化を図っている。例えば、前記硬化性樹脂の比重が1前後であるのに対して、固形物32をポリエチレンの発泡体で0.1程度の比重のものを使用すれば内部重量を1/10程度にすることができる。   A bird, which is an example of a three-dimensional object formed by the three-dimensional object forming method according to the present embodiment, has a solid substance 32 therein as shown in FIG. The solid substance 32 has a lower specific gravity than the curable resin, and is intended to reduce the weight of a three-dimensional bird. For example, while the specific gravity of the curable resin is about 1, while the solid material 32 is a polyethylene foam having a specific gravity of about 0.1, the internal weight can be reduced to about 1/10. it can.

なお、台座にも固形物32aが入っているが、この固形物32aは硬化性樹脂よりも比重が重い。これにより、立体物の重心を下げ、この立体物を安定して置くことができる。固形物32aは、例えば比重が7.8程度のステンレス製のブロックを使用することで、錆びることがなく好適である。   Although the solid 32a is also contained in the pedestal, the solid 32a has a higher specific gravity than the curable resin. Thereby, the center of gravity of the three-dimensional object can be lowered, and the three-dimensional object can be stably placed. The solid substance 32a is preferably made of a stainless steel block having a specific gravity of about 7.8 without rust.

図2は、立体物造形装置10の構成を示す図である。立体物造形装置10は、インクジェットヘッドから噴射した紫外線硬化樹脂を、紫外線で固めて積層するインクジェット方式の3Dプリンタである。立体物造形装置10は、吐出ユニット12、主走査駆動部14、造形台16、及び制御部18を備える。吐出ユニット12は、立体物30の材料となる液滴(インク滴)を吐出する部分である。なお、立体物造形装置10は、紫外線硬化樹脂を用いたものに限らず、インクジェットヘッドから高温状態で噴射し、常温に冷やして硬化させる熱可塑性の硬化性樹脂を積層する方式であっても良い。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the three-dimensional object forming apparatus 10. The three-dimensional object forming apparatus 10 is an ink-jet type 3D printer in which ultraviolet curable resin ejected from an ink-jet head is solidified by ultraviolet light and laminated. The three-dimensional object forming apparatus 10 includes a discharge unit 12, a main scanning drive unit 14, a forming table 16, and a control unit 18. The ejection unit 12 is a part that ejects droplets (ink droplets) that are the material of the three-dimensional object 30. The three-dimensional object forming apparatus 10 is not limited to the one using an ultraviolet curable resin, but may be a method of laminating a thermoplastic curable resin that is jetted from an inkjet head at a high temperature, cooled to room temperature, and cured. .

吐出ユニット12には、有色および無色のインクや、サポート用材料を含むインクを吐出するインクヘッド20と、吐出したインクを硬化させる紫外線光源22と、立体物30の造形中に形成される硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラ24を有している。ここでは、インクヘッド20を3つ示しているが、インクヘッド20の数は、使用するインクの種類の数に応じて、適宜の数とすることができる。   The ejection unit 12 includes an ink head 20 for ejecting colored and colorless inks and inks containing support materials, an ultraviolet light source 22 for curing the ejected ink, and a curable ink formed during the formation of the three-dimensional object 30. It has a flattening roller 24 for flattening the resin lamination surface. Here, three ink heads 20 are shown, but the number of ink heads 20 can be set to an appropriate number according to the number of types of ink used.

吐出ユニット12は、例えば、紫外線の照射により硬化する硬化性樹脂のインク滴等を吐出し、硬化させることにより、立体物30を構成する各層を形成する。具体的には、吐出ユニット12は、例えば、制御部18の指示に応じてインク滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して行う。これにより、吐出ユニット12は、硬化した硬化性樹脂の層を複数層重ねて形成する。   The ejection unit 12 forms each layer constituting the three-dimensional object 30 by ejecting, for example, ink droplets of a curable resin that is cured by irradiation of ultraviolet rays and curing the same. Specifically, for example, the ejection unit 12 ejects ink droplets in accordance with an instruction from the control unit 18 to form a layer of a curable resin and a curable resin layer formed by the layer forming operation. The curing operation for curing the resin layer is repeated a plurality of times. As a result, the discharge unit 12 forms a plurality of layers of the cured curable resin in a stacked manner.

主走査駆動部14は、吐出ユニット12に主走査動作を行わせる駆動部である。ここで、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向(図中のY方向)へ移動しつつインク滴を吐出する動作である。   The main scanning drive unit 14 is a driving unit that causes the ejection unit 12 to perform a main scanning operation. Here, the main scanning operation is, for example, an operation of ejecting ink droplets while moving in a predetermined main scanning direction (Y direction in the drawing).

主走査駆動部14は、キャリッジ102及びガイドレール104を有する。キャリッジ102は、吐出ユニット12を造形台16と対向させて保持する保持部である。つまり、キャリッジ102は、インク滴の吐出方向が造形台16へ向かう方向になるように、吐出ユニット12を保持する。また、主走査動作時において、キャリッジ102は、吐出ユニット12を保持した状態で、ガイドレール104に沿って移動する。ガイドレール104は、キャリッジ102の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において、制御部18の指示に応じて、キャリッジ102を移動させる。   The main scanning drive section 14 has a carriage 102 and a guide rail 104. The carriage 102 is a holding unit that holds the ejection unit 12 so as to face the modeling table 16. That is, the carriage 102 holds the ejection unit 12 such that the ejection direction of the ink droplets is directed to the modeling table 16. In addition, during the main scanning operation, the carriage 102 moves along the guide rail 104 while holding the ejection unit 12. The guide rail 104 is a rail-shaped member that guides the movement of the carriage 102, and moves the carriage 102 according to an instruction from the control unit 18 during the main scanning operation.

尚、主走査動作における吐出ユニット12の移動は、立体物30に対する相対的な移動であってよい。例えば、吐出ユニット12の位置を固定して、例えば造形台16を移動させることにより、立体物30の側を移動させてもよい。   The movement of the ejection unit 12 in the main scanning operation may be a relative movement with respect to the three-dimensional object 30. For example, the side of the three-dimensional object 30 may be moved by fixing the position of the ejection unit 12 and moving, for example, the modeling table 16.

造形台16は、載置台の一例であり、造形中の立体物30を載置する。造形台16は、上面を上下方向(図中のZ方向)へ移動させる機能を有しており、制御部18の指示に応じて、立体物30の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。また、これにより、造形途中の立体物30における被造形面と、吐出ユニット12との間の距離(ギャップ)を適宜調整する。ここで、立体物30の被造形面とは、例えば、吐出ユニット12により次の層が形成される面のことである。尚、吐出ユニット12に対して造形台16を上下動させるZ方向への走査は、例えば吐出ユニット12の側を移動させることで行ってもよい。   The modeling table 16 is an example of a mounting table, and mounts the three-dimensional object 30 during modeling. The modeling table 16 has a function of moving the upper surface in the vertical direction (the Z direction in the figure), and moves the upper surface in accordance with the progress of the modeling of the three-dimensional object 30 in accordance with an instruction from the control unit 18. . In addition, the distance (gap) between the molding surface of the three-dimensional object 30 during molding and the discharge unit 12 is appropriately adjusted. Here, the modeling surface of the three-dimensional object 30 is, for example, a surface on which the next layer is formed by the discharge unit 12. The scanning in the Z direction for moving the modeling table 16 up and down with respect to the ejection unit 12 may be performed by moving the ejection unit 12 side, for example.

制御部18は、例えば立体物造形装置10のCPUであり、造形すべき立体物30の形状情報や、カラー画像情報等に基づいて立体物造形装置10の各部を制御することにより、立体物30の造形の動作を制御する。   The control unit 18 is, for example, a CPU of the three-dimensional object forming apparatus 10, and controls each unit of the three-dimensional object forming apparatus 10 based on shape information of the three-dimensional object 30 to be formed, color image information, and the like. Control the modeling operation.

尚、立体物造形装置10は、図2に図示した構成以外にも、例えば、立体物30の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。例えば、立体物造形装置10は、吐出ユニット12に副走査動作を行わせる副走査駆動部等を更に備えてもよい。副走査動作とは、例えば、造形中の立体物30に対して相対的に、主走査方向と直交する副走査方向へ、吐出ユニット12におけるインクジェットヘッドを移動させる動作である。副走査駆動部は、例えば、副走査方向における長さが吐出ユニット12におけるインクジェットヘッドの造形幅よりも長い立体物30を造形する場合等に、必要に応じて、吐出ユニット12に副走査動作を行わせる。また、副走査駆動部は、例えば、吐出ユニット12を保持するキャリッジと共にガイドレールを移動させる駆動部であってもよい。   Note that the three-dimensional object forming apparatus 10 may further include, for example, various structures necessary for forming, coloring, and the like of the three-dimensional object 30 in addition to the structure illustrated in FIG. For example, the three-dimensional object forming apparatus 10 may further include a sub-scan drive unit that causes the ejection unit 12 to perform a sub-scan operation. The sub-scanning operation is, for example, an operation of moving the inkjet head of the ejection unit 12 in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction relative to the three-dimensional object 30 being formed. The sub-scanning drive unit controls the ejection unit 12 to perform a sub-scanning operation as necessary, for example, when forming a three-dimensional object 30 whose length in the sub-scanning direction is longer than the modeling width of the inkjet head in the ejection unit 12. Let it do. Further, the sub-scanning driving unit may be, for example, a driving unit that moves a guide rail together with a carriage that holds the ejection unit 12.

次に、図2に示す立体物造形装置10を用いて、立体物を造形する立体物造形方法について説明する。図3(a)〜図3(d)は、本実施の形態の立体物造形方法による立体物の製造工程を示す図である。なお、説明の便宜上、図3(a)〜図3(d)に示す製造工程で製造される立体物は、図1(a)に示す鳥とは異なる。   Next, a three-dimensional object forming method for forming a three-dimensional object using the three-dimensional object forming apparatus 10 shown in FIG. 2 will be described. FIG. 3A to FIG. 3D are diagrams illustrating a process of manufacturing a three-dimensional object by the three-dimensional object forming method according to the present embodiment. Note that, for convenience of description, the three-dimensional object manufactured in the manufacturing process illustrated in FIGS. 3A to 3D is different from the bird illustrated in FIG.

立体物造形装置10は、3次元形状情報に基づいて樹脂を積層し、造形台16の上に、サポート36および立体物30を積層していく。ところで、立体物30が上に行くにしたがって大きくなる場合、既積層面の上に新たに積層する面のほうが大きいため、硬化性樹脂を積層することができない、いわゆる「オーバーハング」と呼ばれる状態が生じる。サポート36は、造形中の立体物30の外周を囲むことで立体物30を支持する積層構造物(サポート層)であり、これにより、オーバーハングの部分に硬化性樹脂を積層することができる。サポート36は、立体物30の造形完了後に、例えば水により溶解除去される。   The three-dimensional object forming apparatus 10 stacks the resin based on the three-dimensional shape information, and stacks the support 36 and the three-dimensional object 30 on the modeling table 16. By the way, when the three-dimensional object 30 increases in size as it goes upward, a so-called “overhang” state in which the curable resin cannot be laminated because the surface to be newly laminated on the already laminated surface is larger is present. Occurs. The support 36 is a laminated structure (support layer) that supports the three-dimensional object 30 by surrounding the outer periphery of the three-dimensional object 30 being formed, whereby the curable resin can be laminated on the overhang portion. After the formation of the three-dimensional object 30 is completed, the support 36 is dissolved and removed with, for example, water.

本実施の形態では、3次元形状情報は、立体物の内部に空間を有する情報である。図3(a)に示すように、立体物の外部の形状が形成されるとともに、内部には空所34が形成される。これは、「第1の工程」に相当する。空所34は、上に向かうにしたがって、その径が大きくなる形状を有している。なお、空所34のデータはCAD等で3次元形状をデザインする際に同時に作成してもよいし、造形の前に造形時の向きや大きさ、配置等を調整する際に作成してもよい。3次元スキャナーで作成した造形データの場合は、後者の手順となる。   In the present embodiment, the three-dimensional shape information is information having a space inside a three-dimensional object. As shown in FIG. 3A, the external shape of the three-dimensional object is formed, and a void 34 is formed inside. This corresponds to a “first step”. The cavity 34 has a shape whose diameter increases as it goes upward. The data of the void 34 may be created at the same time as designing a three-dimensional shape by CAD or the like, or may be created at the time of adjusting the orientation, size, arrangement, etc. at the time of modeling before modeling. Good. In the case of modeling data created by a three-dimensional scanner, the latter procedure is used.

図3(a)の形状が作られると、いったん積層を止めて、図3(b)に示すように、空所34に固形物32をはめ込む。本実施の形態では、固形物32として発泡性樹脂を用いる。樹脂素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等、造形材料と接触しても化学反応を起こさない材料を用いる。発泡性樹脂は、泡が大きいと泡の孔部分に造形材料が入り込み、積層の厚さ維持ができなくなるおそれがあるので、個々の気泡が独立している「単泡」のものが好ましい。固形物32は発泡性樹脂に限らず、硬化性樹脂と反応しない材料であればよく、例えば、スポンジ、木材、コルク、ゴム等を用いることができる。固形物32は、硬化性樹脂よりも比重が小さいものが好ましい。   When the shape shown in FIG. 3A is formed, the lamination is stopped once, and the solids 32 are fitted into the voids 34 as shown in FIG. 3B. In the present embodiment, a foamable resin is used as the solid substance 32. As the resin material, a material that does not cause a chemical reaction even when it comes into contact with a molding material, such as polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate, is used. If the foaming resin is large, the molding material may enter the pores of the foam and the thickness of the laminate may not be maintained. Therefore, a “single foam” in which individual bubbles are independent is preferable. The solid material 32 is not limited to the foamable resin, and may be any material that does not react with the curable resin. For example, sponge, wood, cork, rubber, or the like can be used. The solid substance 32 preferably has a specific gravity smaller than that of the curable resin.

固形物32の形状は、空所34に嵌め合う形状が好ましい。図3(b)に示す固形物32のような台形の断面を有するものであってもよいし、空所34よりもわずかに広めで断面が矩形なものであって、素材の柔らかさで嵌め合うものでもよい。なお、嵌め合いが悪く、空所34と固形物32の間に隙間ができると、積層すべき硬化性樹脂が流れ込んで造形不良の原因となる。   The shape of the solid 32 is preferably a shape that fits into the void 34. It may have a trapezoidal cross section like the solid material 32 shown in FIG. 3 (b), or it may be slightly wider than the void 34 and rectangular in cross section, and fitted with the softness of the material. It may be suitable. If the fitting is not good and a gap is formed between the void 34 and the solid substance 32, the curable resin to be laminated flows into and causes a molding failure.

空所34に固形物32をはめ込む動作は、ユーザが手作業で行う。空所34に固形物32をはめ込んだ後、立体物造形装置10による積層を再開し、図3(c)に示すように、固形物32の上に硬化性樹脂を積層する。これは、「第2の工程」に相当する。   The operation of fitting the solid matter 32 into the space 34 is manually performed by the user. After the solids 32 are inserted into the voids 34, the stacking by the three-dimensional object forming apparatus 10 is restarted, and the curable resin is stacked on the solids 32, as shown in FIG. This corresponds to a “second step”.

ここで、空所34の深さと固形物32の高さとの関係について説明する。図4(a)は、空所34に固形物32をはめ込んだ状態(図3(b)参照)を示す図である。図4(a)に示すように、固形物32の高さは空所34の深さに対して低く、空所34を画成している層の上面P1と固形物32の上面P2との間には、200μm程度のクリアランスCがある。なお、200μmは一例であり、クリアランスCの大きさは適宜設計することができる。   Here, the relationship between the depth of the void 34 and the height of the solid object 32 will be described. FIG. 4A is a diagram showing a state in which the solids 32 are fitted in the voids 34 (see FIG. 3B). As shown in FIG. 4A, the height of the solid material 32 is lower than the depth of the void 34, and the height of the upper surface P1 of the layer defining the void 34 and the upper surface P2 of the solid material 32 is different. There is a clearance C of about 200 μm between them. Note that 200 μm is an example, and the size of the clearance C can be appropriately designed.

被造形面である面P1と固形物32の上面P2の上に硬化性樹脂を積層する際には、被造形面上に硬化性樹脂を吐出し、平坦化ローラ24で平坦に均した後に、紫外線で硬化させる処理が行われる。図4(a)において、一点鎖線Lは平坦化ローラ24の下端の軌跡を示す。本実施の形態では、固形物32は、面P1よりクリアランスCの分だけ低いため、平坦化ローラ24が固形物32に衝突する事態を未然に防止することができる。   When laminating the curable resin on the surface P1 that is the molding surface and the upper surface P2 of the solid material 32, the curable resin is discharged onto the molding surface, and after being flattened by the flattening roller 24, A process of curing with ultraviolet light is performed. In FIG. 4A, a dashed line L indicates a locus of the lower end of the flattening roller 24. In the present embodiment, since the solid 32 is lower than the surface P1 by the clearance C, it is possible to prevent the flattening roller 24 from colliding with the solid 32 beforehand.

本実施の形態では、空所34に固形物32をはめ込んだ後に、立体物30を形成するための硬化性樹脂を固形物32の上面全体にも吐出する。このとき、吐出する硬化性樹脂の量を1つの層を形成するための必要量よりも若干多め(例えば、20%増)に吐出する。多めに吐出された硬化性樹脂を平坦化ローラ24で平坦化することにより、図4(b)に示すように、固形物32があった場所とそれ以外の場所の段差が徐々に小さくなり、20層程度、積層すると、図4(c)に示すように、被造形面P1が平面になる。これにより、次に固形物32をはめ込むときに、適切にはめ込むことができる。   In the present embodiment, after the solid material 32 is fitted into the space 34, the curable resin for forming the three-dimensional object 30 is also discharged onto the entire upper surface of the solid material 32. At this time, the amount of the curable resin to be discharged is slightly larger than the amount required for forming one layer (for example, increased by 20%). By flattening the excessively discharged curable resin by the flattening roller 24, as shown in FIG. 4B, the step between the place where the solid substance 32 was and the other place is gradually reduced, When about 20 layers are stacked, as shown in FIG. 4 (c), the fabrication surface P1 becomes a plane. Thereby, the next time the solid substance 32 is fitted, it can be properly fitted.

図3に戻って説明する。図3(c)の状態の後も継続して、立体物造形装置10によって、3次元形状情報にしたがって積層を行い、図3(d)に示すように、立体物30の外部の形状を形成するとともに、内部には空所34を有する。そこで、立体物造形装置10は、いったん積層を止めて、固形物32をはめ込む。このように、空所34を形成して固形物32をはめ込み、さらに積層するという動作を繰り返し行うことで、内部に固形物32を入れた立体物30を造形することができる。   Returning to FIG. Continuing after the state of FIG. 3C, the three-dimensional object forming apparatus 10 performs lamination according to the three-dimensional shape information, and forms the external shape of the three-dimensional object 30 as shown in FIG. At the same time, there is a void 34 inside. Therefore, the three-dimensional object forming apparatus 10 temporarily stops stacking and inserts the solid object 32. In this way, by repeatedly performing the operation of forming the voids 34, inserting the solids 32, and further laminating, the three-dimensional object 30 having the solids 32 therein can be formed.

なお、上記では、固形物32をはめ込んだ空所34の上にさらに空所34を形成する例(図3(d)参照)を示しているが、必ずしも新たな空所34を形成する必要があるわけではなく、図3(c)で示す状態から空所を形成することなく硬化性樹脂を積層して立体物を造形してもよい。立体物の内部にどの程度の大きさの空所を何個作るかは、立体物の形状、造形材料の消費を減らしたい程度、軽量化したい程度等によって、適宜設計することができる。   Note that, in the above description, an example is shown in which a void 34 is further formed above the void 34 in which the solid substance 32 has been fitted (see FIG. 3D). However, it is not always necessary to form a new void 34. However, a three-dimensional object may be formed by laminating the curable resin without forming a void from the state shown in FIG. The size and the number of voids to be formed inside the three-dimensional object can be appropriately designed depending on the shape of the three-dimensional object, the degree to reduce the consumption of the modeling material, the degree to reduce the weight, and the like.

以上、本実施の形態の立体物造形方法について説明した。本実施の形態の立体物造形方法は、内部に、硬化性樹脂より比重が小さい固形物32を入れた立体物30を生成するので、立体物30を軽量化することができる。これにより、立体物30に細い部分があったとしても、その部分が折れたりするリスクを低減できる。   The three-dimensional object forming method according to the present embodiment has been described above. According to the three-dimensional object forming method of the present embodiment, the three-dimensional object 30 in which the solid substance 32 having a lower specific gravity than the curable resin is placed is generated, so that the three-dimensional object 30 can be reduced in weight. Thereby, even if the three-dimensional object 30 has a thin portion, the risk of the portion being broken can be reduced.

また、本実施の形態の立体物造形方法は、内部に固形物32を入れるので、空所34の部分についても、立体物30の強度を維持することができ、固形物32の上面の積層を可能にしている。さらに、固形物32として安価な材料を選択することで、安価に立体物30を形成することができる。また、図3のように複数の固形物32の間に立体物30の柱構造を形成すれば、上下方向の力に対しての強度を確保できる。   Further, since the solid object 32 is put inside the solid object forming method of the present embodiment, the strength of the solid object 30 can be maintained even in the space 34, and the upper surface of the solid object 32 can be laminated. Making it possible. Further, by selecting an inexpensive material as the solid material 32, the three-dimensional object 30 can be formed at low cost. In addition, if the columnar structure of the three-dimensional object 30 is formed between the plurality of solid objects 32 as shown in FIG. 3, the strength against the vertical force can be secured.

以上、本発明の立体物造形方法について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態では、空所34に固形物32をはめ込む動作をユーザが手作業で行う例を挙げたが、固形物32のはめ込みは自動で行ってもよい。図5は、空所34への固形物32のはめ込みも行うことができる立体物造形装置10の構成を示す図である。図5に示す立体物造形装置10において、造形部は、図2に示す装置と同じ構成を有する。図5に示す装置は、この構成に加え、固形物カット部と、固形物取付部を有している。   Although the three-dimensional object forming method of the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. In the above-described embodiment, an example has been described in which the user manually performs the operation of fitting the solid matter 32 into the void 34. However, the fitting of the solid matter 32 may be performed automatically. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the three-dimensional object forming apparatus 10 that can also insert the solid object 32 into the empty space 34. In the three-dimensional object modeling device 10 illustrated in FIG. 5, the modeling unit has the same configuration as the device illustrated in FIG. The device shown in FIG. 5 has a solid material cutting portion and a solid material attaching portion in addition to this configuration.

固形物カット部はカッター52を有し、例えば、固形物32を空所34の形状に応じてカットする機能を有している。固形物カット部と固形物取付部との間には、レール54が懸架されており、吸着ユニット50がレール54上を往来する。吸着ユニット50は、固形物カット部でカットされた固形物32を吸着して、固形物取付部に運ぶ。一方、造形部にて、内部に空所34が形成された立体物30を載せた造形台16を固形物取付部へスライドする。そして、固形物取付部において、吸着ユニット50が立体物30に形成された空所34に固形物32をはめ込む。そして、空所34に固形物32をはめ込んだ後、立体物30を載せた造形台16を造形部に戻して、立体物30の積層を再開する。このような立体物造形装置10を用いることで、固形物32を自動的にはめ込むことができる。   The solid cut section has a cutter 52 and has a function of cutting the solid 32 according to the shape of the void 34, for example. A rail 54 is suspended between the solid cut section and the solid mounting section, and the suction unit 50 moves on and off the rail 54. The adsorption unit 50 adsorbs the solid substance 32 cut by the solid substance cutting section and carries the solid substance 32 to the solid substance mounting section. On the other hand, in the modeling section, the modeling table 16 on which the three-dimensional object 30 having the void 34 formed therein is slid to the solid object mounting section. Then, in the solid mounting portion, the suction unit 50 fits the solid 32 into the void 34 formed in the three-dimensional object 30. Then, after the solids 32 are inserted into the voids 34, the modeling table 16 on which the three-dimensional object 30 is placed is returned to the modeling part, and the stacking of the three-dimensional object 30 is resumed. By using such a three-dimensional object forming apparatus 10, the solid object 32 can be automatically inserted.

また、固形物32として、電子回路を有する基板を入れてもよい。図6(a)は、電子部品40を有する基板38を入れた立体物の断面図、図6(b)は電子部品40を有する基板38の構成を示す図である。基板38は上面側が積層面になることから片面実装の基板が用いられる。電子部品40としてはマイクロプロセッサー、マイク、スピーカー、LED、各種センサー、モーター、電池等、一般の電子部品が実装される。   Further, as the solid substance 32, a substrate having an electronic circuit may be put. FIG. 6A is a cross-sectional view of a three-dimensional object including a substrate 38 having an electronic component 40, and FIG. 6B is a diagram illustrating a configuration of the substrate 38 having the electronic component 40. Since the upper surface of the substrate 38 is a laminated surface, a single-sided mounting substrate is used. As the electronic component 40, general electronic components such as a microprocessor, a microphone, a speaker, an LED, various sensors, a motor, and a battery are mounted.

基板38は、電子部品40を有する面を空所34に向けて、すなわち、電子部品40を有する面を下向きにして、空所34にはめ込む。このように固形物32の中に電子部品40を有する基板38を入れることにより、立体物30を光らせたり、動かしたり、また、立体物30から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。なお、このように片面実装の基板38を設けた場合には、電子部品40の凹凸に合わせて容易に変形する固形物32を使用するが、必ずしも、空所34に固形物32をはめ込む必要はない。また、固形物32としてスポンジのような柔らかい物をはめ込む場合に、空所34の内壁とスポンジとのクリアランスをなくすように、空所34よりも若干大きいスポンジを用いることができる。この場合、スポンジが空所34からはみ出す可能性があるが、基板38として電子部品の実装基板でなく、ステンレス等の金属板やアクリル等のプラスチック板等を用いることで、そのはみ出しを抑えることができる。   The substrate 38 is fitted into the cavity 34 with the surface having the electronic component 40 facing the cavity 34, that is, with the surface having the electronic component 40 facing downward. By placing the substrate 38 having the electronic component 40 in the solid object 32 in this manner, it is possible to control the three-dimensional object 30 to shine and move, and to output sound from the three-dimensional object 30. Becomes In the case where the single-sided mounting board 38 is provided as described above, the solid material 32 that easily deforms according to the unevenness of the electronic component 40 is used, but it is not always necessary to fit the solid material 32 into the void 34. Absent. When a soft material such as a sponge is fitted as the solid material 32, a sponge slightly larger than the cavity 34 can be used so as to eliminate the clearance between the sponge and the inner wall of the cavity 34. In this case, there is a possibility that the sponge may protrude from the void 34. it can.

また、上記した実施の形態では、空所34の形状とほぼ同じ形状の固形物32をはめ込む例を挙げたが、固形物32は必ずしも空所34と同じ形状でなくてもよい。図7(a)は、空所34に環状の固形物32をはめ込んだ例を示す断面図、図7(b)はその上面図である。図7(a)は、図7(b)のA−A断面である。   Further, in the above-described embodiment, an example is described in which the solid material 32 having substantially the same shape as the space 34 is fitted, but the solid material 32 does not necessarily have to have the same shape as the space 34. FIG. 7A is a cross-sectional view showing an example in which the annular solid substance 32 is fitted in the space 34, and FIG. 7B is a top view thereof. FIG. 7A is an AA cross section of FIG. 7B.

図7(a)及び図7(b)に示すように、環状の固形物32と空所34の内壁を接続することにより、固形物32の上に硬化性樹脂を積層できる。これにより、固形物32がなければ、図7(c)に実線で示すように、空所34の内壁30aを形成する際にオーバーハングの形状になってしまい、空所34の内壁30aを形成するのが困難であるところ、環状固形物32により点線で示すように固形物32の上面にも樹脂30bを積層できるので、オーバーハングの状態を回避して、適切に空所34を生成できる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, by connecting the annular solid 32 and the inner wall of the cavity 34, a curable resin can be laminated on the solid 32. As a result, if there is no solid matter 32, as shown by a solid line in FIG. 7C, when the inner wall 30a of the void 34 is formed, the inner wall 30a has an overhang shape, and the inner wall 30a of the void 34 is formed. However, since the resin 30b can be laminated also on the upper surface of the solid material 32 as indicated by the dotted line by the annular solid material 32, the overhang state can be avoided and the void 34 can be appropriately generated.

また、上記した実施の形態では、固形物32をはめ込んだ後、図3(c)に示すように、固形物32と被造形面との段差をなくして平面化するように、固形物32の全体に硬化性樹脂を積層する例を挙げたが、この工程を経ずに、図3(a)に示す空所34を形成しつつ外部の形状を形成する積層を行ってもよい。   Further, in the above-described embodiment, after the solid material 32 is fitted, as shown in FIG. 3C, the solid material 32 is flattened without a step between the solid material 32 and the molding surface. Although the example in which the curable resin is entirely laminated has been described, the lamination may be performed without forming this step and forming the external shape while forming the void 34 shown in FIG.

さらに、上記した実施の形態で、複数の空所34の形状を同じものとすれば、空所34の配置のデータ生成が容易になり、自動でのデータ生成も容易である。また、対応する複数の固形物32も同じものになるので、固形物32の製作、空所34へのはめ込み作業も効率化や標準化、自動化が容易になる。   Furthermore, in the above-described embodiment, if the shapes of the plurality of cavities 34 are the same, data generation of the arrangement of the cavities 34 becomes easy, and automatic data generation is also easy. Further, since the corresponding plural solids 32 are also the same, the efficiency of the production, the standardization, and the automation of the work of manufacturing the solids 32 and fitting them into the voids 34 are facilitated.

以下、本実施の形態の立体物造形方法の効果について説明する。
(1)本実施の形態の立体物造形方法は、硬化性樹脂を積層して、内部に空所34を形成しつつ立体物30の外部の形状を造形する第1の工程と(図3(a)参照)、空所34に固形物32をはめ込み(図3(b)参照)、当該固形物32の上にさらに硬化性樹脂を積層する第2の工程と(図3(c)(d)参照)、を1回または複数回行う。このように立体物30の内部に空所34を形成し、空所34に固定物32をはめ込むことにより、造形材料の消費を減らすことができる。また、立体物30の内部に形成した空所34は、その上部を硬化性樹脂で閉じる必要があるので、空所34の内壁の少なくとも一部はオーバーハングの形状となるが(例えば、図7(c)の30a)、固形物32を土台として樹脂を積層することで、オーバーハングを避けることができる。
Hereinafter, effects of the three-dimensional object forming method of the present embodiment will be described.
(1) The three-dimensional object forming method of the present embodiment includes a first step of forming an outer shape of the three-dimensional object 30 while laminating a curable resin to form a void 34 therein (see FIG. a)), a solid substance 32 is inserted into the void 34 (see FIG. 3B), and a second step of further laminating the curable resin on the solid substance 32 (FIGS. 3C and 3D). )) Is performed once or more than once. By forming the void 34 inside the three-dimensional object 30 and fitting the fixed object 32 into the void 34 in this way, it is possible to reduce the consumption of the modeling material. In addition, since it is necessary to close the upper part of the void 34 formed inside the three-dimensional object 30 with a curable resin, at least a part of the inner wall of the void 34 has an overhang shape (see, for example, FIG. 7). (C) 30a) By laminating the resin on the basis of the solid substance 32, overhang can be avoided.

(2)本実施の形態の立体物造形方法は、硬化性樹脂より比重が小さい固形物32をはめ込む。このように立体物30の内部に形成した空所34に、硬化性樹脂より比重の小さい固定物32をはめ込むことにより、立体物30の軽量化を図れる。 (2) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, a solid 32 having a lower specific gravity than the curable resin is inserted. By fitting the fixed object 32 having a lower specific gravity than the curable resin into the space 34 formed inside the three-dimensional object 30 as described above, the weight of the three-dimensional object 30 can be reduced.

(3)本実施の形態の立体物造形方法は、空所34の深さよりも低い固形物32をはめ込む(図4(a)参照)。この構成により、固形物32が空所34から突出せず、硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラ24との衝突を回避できる。 (3) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, the solid object 32 that is lower than the depth of the void 34 is inserted (see FIG. 4A). With this configuration, the solid substance 32 does not protrude from the space 34, and collision with the flattening roller 24 that flattens the lamination surface of the curable resin can be avoided.

(4)本実施の形態の立体物造形方法は、空所34を形成する層の上面と固形物32の上に、積層面が平坦になるまで複数層の硬化性樹脂を積層する(図4(a)〜(c)参照)。この構成により、空所34を形成している層の上面と固形物32との段差をなくすことができる。 (4) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, a plurality of layers of curable resin are stacked on the upper surface of the layer forming the void 34 and on the solid object 32 until the stacked surface becomes flat (FIG. 4). (See (a) to (c)). With this configuration, a step between the upper surface of the layer forming the void 34 and the solid substance 32 can be eliminated.

(5)本実施の形態の立体物造形方法は、上に行くにしたがって径が大きくなる空所34を形成してもよい(図3(a)参照)。この構成により、空所34の内壁を形成しやすく、かつ、空所34に固形物32をはめ込みやすい。 (5) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, the void 34 may be formed such that the diameter increases as going upward (see FIG. 3A). With this configuration, the inner wall of the cavity 34 can be easily formed, and the solid substance 32 can be easily fitted into the cavity 34.

(6)本実施の形態の立体物造形方法において、固形物32として、発泡性樹脂を用いている。この構成により、立体物30を軽く、安価に造形することができる。 (6) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, a foamable resin is used as the solid material 32. With this configuration, the three-dimensional object 30 can be formed lightly and inexpensively.

(7)本実施の形態の変形例にかかる立体物造形方法において、電子回路が形成された基板38を、電子回路が形成された面を空所34に対向させて設置し、基板38の上にさらに硬化性樹脂を積層してもよい(図6参照)。この構成により、立体物30を光らせたり、動かしたり、また、立体物30から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。 (7) In the three-dimensional object forming method according to the modified example of the present embodiment, the substrate 38 on which the electronic circuit is formed is placed with the surface on which the electronic circuit is formed facing the void 34, and Further, a curable resin may be further laminated (see FIG. 6). With this configuration, it is possible to perform control such as illuminating and moving the three-dimensional object 30 and outputting sound from the three-dimensional object 30.

(8)本実施の形態の立体物造形方法では、立体物30の下方にある台座に硬化性樹脂より比重が重い固形物32aをはめ込む(図1参照)。この構成により、立体物30の重心を下方にして、立体物30を安定して載置することができる。 (8) In the three-dimensional object forming method of the present embodiment, a solid 32a having a higher specific gravity than the curable resin is fitted into a pedestal below the three-dimensional object 30 (see FIG. 1). According to this configuration, the three-dimensional object 30 can be stably placed with the center of gravity of the three-dimensional object 30 facing downward.

本発明は、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法に関する。   The present invention relates to a three-dimensional object forming method for forming a three-dimensional object by an additive manufacturing method.

10 立体物造形装置
12 吐出ユニット
14 主走査駆動部
16 造形台
18 制御部
20 インクヘッド
22 紫外線光源
24 平坦化ローラ
30 立体物
32 固形物
34 空所
36 サポート
38 基板
40 電子部品
50 吸着ユニット
52 カッター
54 レール
102 キャリッジ
104 ガイドレール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Three-dimensional object forming apparatus 12 Ejection unit 14 Main scanning drive part 16 Modeling table 18 Control part 20 Ink head 22 Ultraviolet light source 24 Flattening roller 30 Three-dimensional object 32 Solid object 34 Void 36 Support 38 Substrate 40 Electronic component 50 Suction unit 52 Cutter 54 rail 102 carriage 104 guide rail

Claims (7)

硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第1の工程と、
前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第2の工程と、
を1回または複数回行い、
前記第1の工程では、上に行くにしたがって径が大きくなる空所を形成する立体物造形方法。
Using a curable resin, a three-dimensional object modeling method of modeling a three-dimensional object by additive manufacturing,
A first step of forming the outer shape of the three-dimensional object while laminating the curable resin and forming a void inside;
A second step of fitting a solid in the void and further laminating the curable resin on the solid;
The stomach one or more times a row,
In the first step, a three-dimensional object forming method for forming a void whose diameter increases as going upward .
前記第2の工程では、前記硬化性樹脂より比重が小さい固形物をはめ込む請求項1に記載の立体物造形方法。   The three-dimensional object forming method according to claim 1, wherein in the second step, a solid having a specific gravity smaller than that of the curable resin is inserted. 前記第2の工程では、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込む請求項1または2に記載の立体物造形方法。   3. The three-dimensional object forming method according to claim 1, wherein, in the second step, a solid that is lower than a depth of the space is inserted. 4. 硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第1の工程と、
前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第2の工程と、
を1回または複数回行い、
前記第2の工程では、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込み、
前記第2の工程では、前記空所を形成する層の上面と前記固形物の上に、前記硬化性樹脂の量を1つの層を形成するための必要量よりも多く吐出することで、積層面が平坦になるまで複数層の前記硬化性樹脂を積層する立体物造形方法。
Using a curable resin, a three-dimensional object modeling method of modeling a three-dimensional object by additive manufacturing,
A first step of forming the outer shape of the three-dimensional object while laminating the curable resin and forming a void inside;
A second step of fitting a solid in the void and further laminating the curable resin on the solid;
One or more times,
In the second step, a solid substance lower than the depth of the empty space is inserted,
In the second step, the amount of the curable resin is ejected on the upper surface of the layer forming the void and on the solid material, so that the amount of the curable resin is larger than that required for forming one layer. standing body was molding method faces you laminating the curable resin of plural layers until flat.
前記固形物は、発泡性樹脂、スポンジ、木材、コルクまたはゴムである請求項1乃至のいずれかに記載の立体物造形方法。 The three-dimensional object forming method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the solid is a foamable resin, sponge, wood, cork, or rubber. 前記第2の工程は、電子回路が形成された基板を、前記電子回路が形成された面を前記空所に対向させて設置し、前記基板の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する請求項1乃至のいずれかに記載に立体物造形方法。 The said 2nd process WHEREIN: The board | substrate in which the electronic circuit was formed was installed in the surface in which the said electronic circuit was formed facing the said space, The said curable resin is further laminated | stacked on the said board | substrate. The three-dimensional object forming method according to any one of 1 to 5 . 前記立体物の下方の領域で前記第2の工程を行うときに、前記硬化性樹脂より比重が大きい固形物をはめ込む請求項1乃至のいずれかに記載の立体物造形方法。 Wherein when performing the second step in the region below the three-dimensional object, three-dimensional object manufacturing method according to any one of claims 1 to 6 fitting the specific gravity is greater solids than the curable resin.
JP2016116270A 2015-10-08 2016-06-10 Three-dimensional object molding method Active JP6660817B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016116270A JP6660817B2 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Three-dimensional object molding method
US15/765,270 US11571849B2 (en) 2015-10-08 2016-10-07 Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus
EP16853754.6A EP3360668A4 (en) 2015-10-08 2016-10-07 Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus
PCT/JP2016/079961 WO2017061603A1 (en) 2015-10-08 2016-10-07 Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016116270A JP6660817B2 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Three-dimensional object molding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017217889A JP2017217889A (en) 2017-12-14
JP6660817B2 true JP6660817B2 (en) 2020-03-11

Family

ID=60658355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016116270A Active JP6660817B2 (en) 2015-10-08 2016-06-10 Three-dimensional object molding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6660817B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7227784B2 (en) 2019-02-13 2023-02-22 株式会社ミマキエンジニアリング Three-dimensional object modeling method
EP4249250A4 (en) * 2020-11-20 2024-01-03 Fuji Corporation Production method and production device for three-dimensionally fabricated object

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6216553A (en) * 1985-07-15 1987-01-24 Sharp Corp Power semiconductor device with incorporated control circuit
JPH04366617A (en) * 1991-06-13 1992-12-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Optical shaping method
DE69524080T2 (en) * 1994-04-25 2002-08-29 3D Systems, Inc. ADVANCED CONSTRUCTION TECHNIQUES IN STEREOLITHOGRAPHY
JP3557926B2 (en) * 1998-12-22 2004-08-25 松下電工株式会社 Method for producing three-dimensional shaped object and mold
US8858856B2 (en) * 2008-01-08 2014-10-14 Stratasys, Inc. Method for building and using three-dimensional objects containing embedded identification-tag inserts
US20170021571A1 (en) * 2014-03-11 2017-01-26 Konica Minolta, Inc. Apparatus and Method for Manufacture of a 3D-Modeled Object

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017217889A (en) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017061603A1 (en) Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus
JP6727782B2 (en) Method and apparatus for manufacturing three-dimensional object
JP2013067036A (en) Three-dimensional shaping apparatus
JP2012096428A (en) Three-dimensional shaping apparatus and three-dimensional shaping method
JP5921732B2 (en) 3D modeling apparatus and 3D modeling method
JP2013075390A (en) Three-dimensional modeling apparatus and three-dimensional modeling data creation program
JP6660817B2 (en) Three-dimensional object molding method
JP6408181B1 (en) Braille, printed matter forming method, and inkjet printer
JP2016037040A (en) Three-dimensional printing machine and three-dimensional printing method
CN104309128A (en) Three-dimensional (3D) printing device and printing method thereof
EP3424686A1 (en) Shaping apparatus and shaping method
JP2015202683A (en) Three-dimensional printer, and method of manufacturing three-dimensionally shaped object
JP2018134852A (en) Three-dimensional object manufacturing system and three-dimensional object manufacturing method
JP6925759B2 (en) Modeling equipment and modeling method
JP2017170875A (en) Device for molding solid molded object, program and method for molding solid molded object
JP6738116B2 (en) Method for manufacturing three-dimensional model
JP2009000847A (en) Master model and manufacturing method for master model
JP5392282B2 (en) 3D modeling apparatus and 3D manufacturing method
JP2019123181A (en) Three-dimensional fabrication apparatus
JP2016002714A (en) Inkjet three-dimensional shape printer, and inkjet three-dimensional shape printing method by inkjet three-dimensional shape printer
JP6991078B2 (en) Three-dimensional modeling method
JP6430748B2 (en) Manufacturing method of three-dimensional structure
JP6802753B2 (en) Printing equipment
JP2021094821A (en) Molding device and molding method
JP2015205455A (en) Three-dimensional molding method and three-dimensional molding device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190514

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200210

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6660817

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250