JP7523328B2

JP7523328B2 - Method for manufacturing hollow molded body

Info

Publication number: JP7523328B2
Application number: JP2020194554A
Authority: JP
Inventors: 英明市来; 裕二田中
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2024-07-26
Anticipated expiration: 2040-11-24
Also published as: JP2022083230A

Description

本開示は、中空成形体の製造方法及び中空成形体に関する。 This disclosure relates to a method for producing a hollow molded body and a hollow molded body.

近年、３次元形状の造形物を造形できる３Ｄプリンタが普及してきている。３Ｄプリンタの造形方式として、熱可塑性樹脂等を融解したのち硬化させることで断面層を形成する熱溶解積層方式（ＦｕｓｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ：ＦＤＭ）が知られている。熱溶解積層方式は材料押出堆積方式とも呼ばれる。 In recent years, 3D printers capable of creating three-dimensional objects have become popular. One of the known modeling methods for 3D printers is fused deposition modeling (FDM), which forms cross-sectional layers by melting and then hardening thermoplastic resin. Fused deposition modeling is also known as material extrusion deposition modeling.

３次元形状の造形物が例えば中空である場合に、空間の上部の部材を支持するために、空間にサポート造形物（以下、単に「サポート」と称する）を形成し、対象の造形物とサポートとが一体となった全体造形物を造形することがある。サポートは、造形が終了すると不要になるため、全体造形物から除去される必要がある。例えば特許文献１は、全体造形物からサポートを高精度で除去することができる３次元造形物の製造方法を開示する。 When a three-dimensional object is hollow, for example, a support object (hereinafter simply referred to as a "support") may be formed in the space to support the components above the space, and an entire object may be formed in which the target object and the support are integrated. The support becomes unnecessary once modeling is complete, so it must be removed from the entire object. For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a three-dimensional object that allows the support to be removed from the entire object with high precision.

特開２０１７－７７６８３号公報JP 2017-77683 A

ここで、サポートは、造形対象である中空の造形物（以下、「中空成形体」と称する）の造形と同時に造形され、造形終了後に中空成形体から除去される。そのため、中空成形体の製造において、サポートの造形及び除去に時間がかかり、材料のコストが高くなるという問題がある。 Here, the support is formed at the same time as the hollow object to be formed (hereinafter referred to as the "hollow molded body") is formed, and is removed from the hollow molded body after the formation is completed. Therefore, in the manufacture of the hollow molded body, there is a problem that it takes time to form and remove the support, and the cost of materials is high.

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、造形時間を短縮し、製造コストを低減できる中空成形体の製造方法及び中空成形体を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for manufacturing a hollow molded body and a hollow molded body that can shorten the molding time and reduce manufacturing costs.

本開示の一実施形態に係る中空成形体の製造方法は、
熱溶解積層方式の３Ｄプリンタが、中空成形体の側部を造形する工程と、
造形された中空成形体の底部又はステージと前記側部とで囲まれる空間に充填材を投入して、前記空間を前記充填材で満たす工程と、
前記３Ｄプリンタが、前記側部及び前記充填材の上に前記中空成形体の上部を造形する工程と、を含む。 A method for producing a hollow molded body according to an embodiment of the present disclosure includes:
A process in which a fused deposition modeling 3D printer forms a side portion of a hollow molded body;
A step of pouring a filler into a space surrounded by a bottom or a stage of the shaped hollow molded body and the side portion to fill the space with the filler;
The 3D printer then shapes an upper portion of the hollow molded body on the side portion and the filling material.

本開示の一実施形態に係る中空成形体は、
最内層に１０ｃｍ^２以上の平面部分が存在する３辺以上の多角形中空積層体のある最内層の平面Ｓｚ１の最大高さであるＳｚ１_Ｈと、平面Ｓｚ１の最大低さであるＳｚ１_Ｌに対して、その対面にあるいずれかの平面Ｓｚ２の最大高さであるＳｚ２_Ｈと、平面Ｓｚ２の最大低さであるＳｚ２_Ｌが、Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ＜Ｓｚ１_Ｈ＋Ｓｚ１_Ｌ≦（Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ）×１．２を満たす。 A hollow molded body according to an embodiment of the present disclosure is
The maximum height Sz1H and maximum low value _Sz1L of a plane Sz1 of the innermost layer of a polygonal hollow laminate having three or more sides and having a plane portion of ¹⁰ cm2 or more in the innermost layer, respectively, and the maximum height _Sz2H and maximum low value _Sz2L of any plane Sz2 on the opposite side satisfy _Sz2H + _Sz2L < _Sz1H + _Sz1L ≦ ( _Sz2H + _Sz2L ) _× 1.2.

本開示によれば、造形時間を短縮し、製造コストを低減できる中空成形体の製造方法及び中空成形体を提供することができる。 The present disclosure provides a method for producing a hollow molded body and a hollow molded body that can shorten the molding time and reduce manufacturing costs.

図１は、一実施形態に係る中空成形体の製造方法を実行する製造システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a manufacturing system for executing a method for manufacturing a hollow molded body according to an embodiment. 図２は、３Ｄプリンタを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the 3D printer. 図３は、造形対象である中空成形体を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a hollow molded body to be shaped. 図４は、造形される中空成形体の変化を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the change in the hollow molded body being shaped. 図５は、開口部の形成について説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the formation of the opening portion. 図６は、一実施形態に係る中空成形体の製造方法を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a method for producing a hollow molded body according to one embodiment. 図７は、比較例の中空成形体を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a hollow molded body of a comparative example. 図８は、実施例１のサイズを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the size of the first embodiment. 図９は、実施例２及び実施例３のサイズを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the sizes of the second and third embodiments. 図１０は、最大高さ及び最大低さを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the maximum height and the maximum lowness.

（製造システム）
図１は製造システム１の構成例を示す図である。一実施形態に係る中空成形体２０（図３参照）の製造方法は、製造システム１によって実行される。製造システム１は、製造管理装置１０と、３Ｄプリンタ１１と、充填材投入装置１２と、プレス装置１３と、切断装置１４と、充填材除去装置１５と、を備える。 (Manufacturing System)
Fig. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a manufacturing system 1. A manufacturing method for a hollow molded body 20 (see Fig. 3) according to one embodiment is executed by the manufacturing system 1. The manufacturing system 1 includes a manufacturing management device 10, a 3D printer 11, a filler injection device 12, a press device 13, a cutting device 14, and a filler removal device 15.

製造管理装置１０は中空成形体２０の製造ラインを管理する装置である。製造管理装置１０はプロセスコンピュータであってよい。製造管理装置１０は、３Ｄプリンタ１１、充填材投入装置１２、プレス装置１３、切断装置１４及び充填材除去装置１５のそれぞれと通信して、中空成形体２０の製造に必要な情報の入出力を実行する。製造管理装置１０は、処理を実行する装置を切り替えたり、動作のタイミングを制御したりしてよい。例えば、製造管理装置１０は、３Ｄプリンタ１１によって中空成形体２０の空間が形成された場合に、溶融樹脂が十分に固化する時間をおいてから、充填材投入装置１２に、空間への充填材３０（図４参照）の投入を開始させてよい。 The manufacturing management device 10 is a device that manages the manufacturing line of the hollow molded body 20. The manufacturing management device 10 may be a process computer. The manufacturing management device 10 communicates with each of the 3D printer 11, the filler material injection device 12, the press device 13, the cutting device 14, and the filler material removal device 15 to input and output information required for manufacturing the hollow molded body 20. The manufacturing management device 10 may switch the device that executes the process or control the timing of the operation. For example, when the space of the hollow molded body 20 is formed by the 3D printer 11, the manufacturing management device 10 may allow the molten resin to solidify sufficiently before causing the filler material injection device 12 to start injecting the filler material 30 (see FIG. 4) into the space.

３Ｄプリンタ１１は、３次元形状の造形物を造形する３次元造形装置である。本実施形態において、３Ｄプリンタ１１は熱溶解積層方式で造形を行う。図２に示すように、３Ｄプリンタ１１は、熱可塑性樹脂を含む材料（フィラメント）を加熱溶融し、平面内で移動可能なノズル１１０から溶融した材料を押し出し、下から上に（高さ方向に）層を積み上げて造形する。本実施形態において、３Ｄプリンタ１１が造形の対象とする造形物は、内部に空間を有する中空成形体２０である。中空成形体２０の造形の詳細については後述する。ここで、ステージ１１２は造形が行われる台である。ステージ１１２は、例えば金属製である。ステージ１１２は、固定台であってよいし、本実施形態のように上下に可動な台であってよい。 The 3D printer 11 is a three-dimensional modeling device that models a three-dimensional object. In this embodiment, the 3D printer 11 models using a fused deposition modeling method. As shown in FIG. 2, the 3D printer 11 heats and melts a material (filament) containing a thermoplastic resin, extrudes the molten material from a nozzle 110 that can move in a plane, and stacks layers from bottom to top (in the height direction) to model. In this embodiment, the model that the 3D printer 11 models is a hollow molded body 20 having a space inside. The details of the modeling of the hollow molded body 20 will be described later. Here, the stage 112 is a platform on which modeling is performed. The stage 112 is made of, for example, metal. The stage 112 may be a fixed platform, or may be a platform that can be moved up and down as in this embodiment.

３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂は、例えば熱可塑性樹脂のみで構成されてよいし、フィラーを含んで構成されてよい。熱可塑性樹脂は、例えばポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／１０、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６Ｔなどのポリアミド系樹脂であってよいし、ポリエーテルエーテルケトンなどであってよい。フィラーは、例えばガラス繊維、炭素繊維、ガラスビーズ、金属粉、セラミックなどであってよい。本実施形態において、３Ｄプリンタ１１は、連続繊維をフィラーとして含む連続繊維強化熱可塑性樹脂を用いる。連続繊維強化熱可塑性樹脂は固化した場合に高強度であって、中空成形体２０の造形に適している。 The resin used by the 3D printer 11 for modeling may be, for example, composed of only thermoplastic resin, or may be composed containing a filler. The thermoplastic resin may be, for example, a polyamide-based resin such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 6/12, polyamide 6/10, polyamide 6I, or polyamide 6T, or may be polyether ether ketone. The filler may be, for example, glass fiber, carbon fiber, glass beads, metal powder, or ceramic. In this embodiment, the 3D printer 11 uses a continuous fiber reinforced thermoplastic resin containing continuous fiber as a filler. The continuous fiber reinforced thermoplastic resin has high strength when solidified, and is suitable for modeling the hollow molded body 20.

充填材投入装置１２は、中空成形体２０の空間に充填材３０を投入する。充填材３０は、粉体又は発泡体であって、造形中の中空成形体２０の空間を埋めるものである。充填材３０の詳細については後述する。 The filler injection device 12 injects the filler 30 into the space in the hollow molded body 20. The filler 30 is a powder or foam, and fills the space in the hollow molded body 20 during molding. Details of the filler 30 will be described later.

プレス装置１３は、上側の金型と下側の金型との間に中空成形体２０を挟んで、プレス成形する。プレス成形によって、中空成形体２０の形状を整えることができる。また、プレス装置１３は、充填材３０が中空成形体に導入されている状態で中空成形体を加熱・軟化させて３Ｄプリンタ１１のノズル１１０が造形の際にかける圧力よりも強い圧力を中空成形体２０にかけて、中空成形体２０の機械物性と外観を高めることができる。 The press device 13 sandwiches the hollow molded body 20 between an upper die and a lower die and press-forms it. The shape of the hollow molded body 20 can be adjusted by press forming. In addition, the press device 13 heats and softens the hollow molded body while the filler 30 is introduced into the hollow molded body, and applies a pressure to the hollow molded body 20 that is stronger than the pressure applied by the nozzle 110 of the 3D printer 11 during modeling, thereby improving the mechanical properties and appearance of the hollow molded body 20.

切断装置１４は、造形中の中空成形体２０の一部を切断する。本実施形態において、切断装置１４は、中空成形体２０の空間を埋めている充填材３０を取り出すための開口部を形成するために、中空成形体２０の一部の側面を切断する。ここで、中空成形体２０が底部２０１（図４参照）を有しておらず、底面部分がそのまま開口部となる場合に、切断装置１４による処理は実行されなくてよい。また、充填材３０が発泡体の場合、切断装置１４による処理は実行されなくてよい。発泡体が中空成形体の中空部分の空間を埋めたまま使用することで軽量かつ高剛性な中空成形体とすることが出来る。 The cutting device 14 cuts a part of the hollow molded body 20 during shaping. In this embodiment, the cutting device 14 cuts a part of the side of the hollow molded body 20 to form an opening for removing the filling material 30 filling the space in the hollow molded body 20. Here, if the hollow molded body 20 does not have a bottom 201 (see FIG. 4) and the bottom surface portion becomes the opening as it is, processing by the cutting device 14 does not need to be performed. Also, if the filling material 30 is a foam, processing by the cutting device 14 does not need to be performed. By using the foam while filling the space in the hollow part of the hollow molded body, a lightweight and highly rigid hollow molded body can be obtained.

充填材除去装置１５は、中空成形体２０の空間を埋めている充填材３０を除去する。充填材除去装置１５は、例えば造形中の中空成形体２０を、切断装置１４によって形成された開口部が下になるように傾けて、開口部から充填材３０を流出させる装置であってよい。また、充填材３０が発泡体の場合、充填材除去装置１５による処理は実行されなくてよい。発泡体が中空成形体の中空部分の空間を埋めたまま使用することで軽量かつ高剛性な中空成形体とすることが出来る。 The filler removal device 15 removes the filler 30 filling the space in the hollow molded body 20. The filler removal device 15 may be, for example, a device that tilts the hollow molded body 20 during shaping so that the opening formed by the cutting device 14 faces downward, and causes the filler 30 to flow out from the opening. Also, if the filler 30 is a foam, processing by the filler removal device 15 does not need to be performed. By using the hollow molded body with the foam filling the space in the hollow part, a lightweight and highly rigid hollow molded body can be obtained.

（中空成形体）
図３は、上記の製造システム１を用いて造形される最終的な（造形完了後の）中空成形体２０を例示する図である。中空成形体２０は、内部に空間を有しており、側面に空間に通じる開口部を有する。以下、中空成形体２０の空間を囲む底面部分は、底部２０１と称される。また、中空成形体２０の空間を囲む側面部分は、側部２０２と称される。また、中空成形体２０の空間を囲む上面（天面）部分は、上部２０３と称される。本実施形態において、造形中の中空成形体２０は、開口部を覆う側面部分である仮置き側部２０４を有する。仮置き側部２０４は、側部２０２とともに充填材３０を空間に留めるための部材であって、造形完了前に切断されて除去される。 (Hollow Molded Body)
FIG. 3 is a diagram illustrating a final (after completion of molding) hollow molded body 20 molded using the above-mentioned manufacturing system 1. The hollow molded body 20 has a space inside, and has an opening on the side that leads to the space. Hereinafter, the bottom surface portion surrounding the space of the hollow molded body 20 is referred to as a bottom portion 201. Also, the side surface portion surrounding the space of the hollow molded body 20 is referred to as a side portion 202. Also, the upper surface (top surface) portion surrounding the space of the hollow molded body 20 is referred to as an upper portion 203. In this embodiment, the hollow molded body 20 during molding has a temporary placement side portion 204 that is a side surface portion covering the opening. The temporary placement side portion 204 is a member for retaining the filling material 30 in the space together with the side portion 202, and is cut and removed before the completion of molding.

図４は、造形される中空成形体２０の変化を説明する図である。図４に示される中空成形体２０の断面図は、図３に示されるＡ－Ａにおける中空成形体２０の断面に対応する。 Figure 4 is a diagram illustrating the change in the hollow molded body 20 being molded. The cross-sectional view of the hollow molded body 20 shown in Figure 4 corresponds to the cross-section of the hollow molded body 20 taken along line A-A in Figure 3.

まず、３Ｄプリンタ１１によって中空成形体２０の底部２０１が造形される（図４の（ａ）参照）。 First, the bottom 201 of the hollow molded body 20 is formed by the 3D printer 11 (see FIG. 4(a)).

底部２０１の上に、３Ｄプリンタ１１によって側部２０２が造形される（図４の（ｂ）参照）。このとき、空間の手前側及び奥側に仮置き側部２０４が造形される。つまり、底部２０１、側部２０２及び仮置き側部２０４で囲まれる空間が形成される。 The side portion 202 is formed on the bottom portion 201 by the 3D printer 11 (see FIG. 4B). At this time, the temporary placement side portion 204 is formed on the front and back sides of the space. In other words, a space is formed that is surrounded by the bottom portion 201, the side portion 202, and the temporary placement side portion 204.

この空間の開いている上方から、充填材投入装置１２によって充填材３０が投入される。空間は充填材３０によって、隙間なく埋められる（図４の（ｃ）参照）。 The filler 30 is poured into this open space from above by the filler pouring device 12. The space is filled with the filler 30 without leaving any gaps (see FIG. 4(c)).

側部２０２、仮置き側部２０４及び充填材３０の上に、３Ｄプリンタ１１によって上部２０３が造形される（図４の（ｄ）参照）。 The upper portion 203 is formed by the 3D printer 11 on top of the side portion 202, the temporary side portion 204, and the filling material 30 (see FIG. 4(d)).

また、上部２０３を造形する工程の後に、プレス装置１３によって中空成形体２０がプレス成形される。ここで、３Ｄプリンタ１１によって中空成形体２０を造形する工程においてもノズル１１０によって圧力が加えられている。本実施形態において、ノズル１１０は、層間の接着強度が低下しないように、０．１ＭＰａ以上の圧力を加える。１ＭＰａ以上の圧力で中空成形体２０が造形されることがさらに好ましい。プレス装置１３によるプレス成形における圧力は特に限定されないが、少なくともノズル１１０がかける圧力よりも強い圧力に設定される。 After the process of forming the upper portion 203, the hollow molded body 20 is press-molded by the press device 13. Here, pressure is also applied by the nozzle 110 during the process of forming the hollow molded body 20 by the 3D printer 11. In this embodiment, the nozzle 110 applies a pressure of 0.1 MPa or more so as not to reduce the adhesive strength between the layers. It is more preferable that the hollow molded body 20 is formed at a pressure of 1 MPa or more. The pressure during press molding by the press device 13 is not particularly limited, but is set to at least a pressure stronger than the pressure applied by the nozzle 110.

そして、図５に示すように、切断装置１４によって仮置き側部２０４が除去される。中空成形体２０の空間を埋めていた充填材３０は、充填材除去装置１５によって、仮置き側部２０４を除いたあとの開口部から除去される。このような工程を経て、中空成形体２０が造形される（図４の（ｅ）参照）。 Then, as shown in FIG. 5, the temporary side portion 204 is removed by the cutting device 14. The filler material 30 that filled the space in the hollow molded body 20 is removed by the filler material removal device 15 from the opening remaining after removing the temporary side portion 204. Through these steps, the hollow molded body 20 is formed (see FIG. 4 (e)).

（充填材）
ここで、中空成形体２０の空間を埋めるのに用いられる充填材３０は、上記のように粉体又は発泡体である。充填材３０は、例えば直径が０．１ｍｍ以下の微小粒子で構成され、空間の形状に関係なく空間を隙間なく埋めることができる。そのため、上部２０３は全体が支持された状態で安定して造形される。また、充填材３０によって空間が隙間なく埋められるので、プレス成形によって中空成形体２０が変形することがない。 (Filling material)
Here, the filler 30 used to fill the space in the hollow molded body 20 is a powder or foam as described above. The filler 30 is composed of microparticles with a diameter of, for example, 0.1 mm or less, and can fill the space without gaps regardless of the shape of the space. Therefore, the upper part 203 is stably shaped while being supported as a whole. In addition, since the space is filled without gaps by the filler 30, the hollow molded body 20 is not deformed by press molding.

また、充填材３０は表面が滑らかな粉体又は発泡体である。そのため、充填材３０は、開口部から容易に除去されて、空間の壁面に残るようなことがない。例えば、充填材除去装置１５によって、開口部が下になるように中空成形体２０を手前側又は奥側に傾けることで、充填材３０を空間に残さずに容易に除去することが可能である。また、除去された充填材３０は、別の中空成形体２０の造形で再利用され得る。そのため、中空成形体２０と同じ材料のサポート４０（図７参照）又は洗い流して除去する支持材を用いる場合と比較して、製造コストを低減させることができる。 The filler 30 is a powder or foam with a smooth surface. Therefore, the filler 30 is easily removed from the opening and does not remain on the wall surface of the space. For example, by tilting the hollow molded body 20 toward the front or back so that the opening is facing down using the filler removal device 15, the filler 30 can be easily removed without being left in the space. In addition, the removed filler 30 can be reused in the formation of another hollow molded body 20. Therefore, the manufacturing cost can be reduced compared to using a support 40 (see FIG. 7) made of the same material as the hollow molded body 20 or a support material that is washed away and removed.

充填材３０は無機化合物の粉体であってよい。無機化合物は、例えばアルミ、鉄などの金属を含んでよい。充填材３０が無機化合物の粉体である場合、充填材３０は一般に融点が高いため、熱に対して安定である。 The filler 30 may be a powder of an inorganic compound. The inorganic compound may include a metal such as aluminum or iron. When the filler 30 is a powder of an inorganic compound, the filler 30 generally has a high melting point and is therefore stable against heat.

充填材３０は熱可塑性樹脂の粉体であってよい。熱可塑性樹脂は、３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂に応じて選択される。つまり、３Ｄプリンタ１１のノズル１１０の熱によって充填材３０が溶解して空間の壁面に残るようなことがないように、熱可塑性樹脂が選択される。充填材３０が結晶性熱可塑性樹脂の場合、その融点が、３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂の融点より高い樹脂が選択される。また、充填材３０が非晶性熱可塑性樹脂の場合、その融点が、３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂のガラス転移点よりも高い樹脂が選択される。 The filler 30 may be a powder of a thermoplastic resin. The thermoplastic resin is selected according to the resin used by the 3D printer 11 for modeling. In other words, the thermoplastic resin is selected so that the filler 30 is not melted by the heat of the nozzle 110 of the 3D printer 11 and remains on the wall surface of the space. If the filler 30 is a crystalline thermoplastic resin, a resin whose melting point is higher than the melting point of the resin used by the 3D printer 11 for modeling is selected. Also, if the filler 30 is an amorphous thermoplastic resin, a resin whose melting point is higher than the glass transition point of the resin used by the 3D printer 11 for modeling is selected.

充填材３０は熱硬化性樹脂発泡体であってよい。熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂などが用いられてよい。また、これらのうちの二種以上の組み合わせが用いられてよい。 The filler 30 may be a thermosetting resin foam. Examples of the thermosetting resin that may be used include phenolic resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane, and melamine resin. A combination of two or more of these may also be used.

ここで、３Ｄプリンタ１１がレーザーを照射して溶解させた樹脂を用いて中空成形体２０を造形するものである場合に、充填材３０はレーザーを吸光しにくい性質を有することが好ましい。充填材３０がレーザーの熱によって溶解することがないように、充填材３０として、例えばレーザーの吸光率が５０％以下である粉体又は発泡体が選択されることが好ましい。 Here, when the 3D printer 11 is a device for forming the hollow molded body 20 using resin that has been melted by irradiating it with a laser, it is preferable that the filler 30 has a property of being less absorbing the laser. In order to prevent the filler 30 from being melted by the heat of the laser, it is preferable to select, for example, a powder or foam with a laser absorptivity of 50% or less as the filler 30.

（製造方法）
図６は、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法を示すフローチャートである。上記の製造システム１及び充填材３０を用いて図６のフローチャートで示される製造方法が実行されることによって、中空成形体２０が製造される。 (Production method)
6 is a flowchart showing a method for manufacturing the hollow molded body 20 according to the present embodiment. The manufacturing method shown in the flowchart of FIG. 6 is carried out using the above-described manufacturing system 1 and the filler 30, whereby the hollow molded body 20 is manufactured.

３Ｄプリンタ１１は、製造対象の造形物である中空成形体２０が底部２０１を有する場合に（ステップＳ１のＹｅｓ）、ステージ１１２の上に底部２０１を造形する（ステップＳ２）。そして、３Ｄプリンタ１１は、底部２０１の上に側部２０２を造形する（ステップＳ３）。 When the hollow molded body 20, which is the object to be manufactured, has a bottom portion 201 (Yes in step S1), the 3D printer 11 forms the bottom portion 201 on the stage 112 (step S2). Then, the 3D printer 11 forms the side portion 202 on the bottom portion 201 (step S3).

３Ｄプリンタ１１は、製造対象の造形物である中空成形体２０が底部２０１を有しない場合に（ステップＳ１のＮｏ）、ステージ１１２の上に側部２０２を造形する（ステップＳ３）。 When the hollow molded body 20, which is the object to be manufactured, does not have a bottom portion 201 (No in step S1), the 3D printer 11 forms a side portion 202 on the stage 112 (step S3).

充填材投入装置１２は、造形された中空成形体２０の底部２０１又はステージ１１２と側部２０２とで囲まれる空間に充填材３０を投入して、空間を充填材３０で満たす（ステップＳ４）。 The filler injection device 12 injects the filler 30 into the space surrounded by the bottom 201 of the molded hollow molded body 20 or the stage 112 and the side 202, filling the space with the filler 30 (step S4).

３Ｄプリンタ１１は、側部２０２及び充填材３０の上に中空成形体２０の上部２０３を造形する（ステップＳ５）。 The 3D printer 11 forms the upper portion 203 of the hollow molded body 20 on top of the side portion 202 and the filling material 30 (step S5).

プレス装置１３は、空間が充填材３０で満たされた中空成形体２０をプレス成形する（ステップＳ６）。プレス成形は、３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂の融点又はガラス転移点以上に昇温した金型を用いて行われてよい。また、プレス成形は、この成形体の表面を３Ｄプリンタ１１が造形に用いる樹脂の融点又はガラス転移点以上に加熱し、金型を用いて行われてよい。このようなプレス成形によって、中空成形体２０の強度を高め、表面を滑らかに加工することができる。 The press device 13 press-forms the hollow molded body 20 whose space is filled with the filling material 30 (step S6). The press forming may be performed using a mold heated to a temperature equal to or higher than the melting point or glass transition point of the resin used by the 3D printer 11 for modeling. The press forming may also be performed using a mold in which the surface of the molded body is heated to a temperature equal to or higher than the melting point or glass transition point of the resin used by the 3D printer 11 for modeling. This type of press forming can increase the strength of the hollow molded body 20 and smoothly process the surface.

中空成形体２０が底部２０１を有する場合に、切断装置１４は、空間が充填材３０で満たされた中空成形体２０の仮置き側部２０４を切断して、中空成形体２０に開口部を形成する（ステップＳ７）。また、中空成形体２０が底部２０１を有しない場合に、３Ｄプリンタ１１は、中空成形体２０からステージ１１２を離すことによって、中空成形体２０の底面部分を開口部とする（開口部を形成する）。 When the hollow molded body 20 has a bottom 201, the cutting device 14 cuts the temporary placement side portion 204 of the hollow molded body 20 whose space is filled with the filling material 30 to form an opening in the hollow molded body 20 (step S7). When the hollow molded body 20 does not have a bottom 201, the 3D printer 11 separates the stage 112 from the hollow molded body 20 to make the bottom portion of the hollow molded body 20 an opening (forms an opening).

充填材除去装置１５は、開口部から空間に満たされた充填材３０を除去する（ステップＳ８）。 The filler removal device 15 removes the filler 30 that fills the space through the opening (step S8).

以下、本開示を実施例及び比較例に基づいて説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。 Below, the present disclosure will be explained based on examples and comparative examples, but the present disclosure is not limited to these.

（原材料）
実施例及び比較例で使用した原材料は以下のとおりである。
＜＜充填剤＞＞
・熱可塑性発泡樹脂（ダイセル・エボニック株式会社製「ロハセル３１ＩＧ／ＩＧ－Ｆ」、ポリメタクリルイミド硬質発泡体、密度３１ｋｇ／ｍ３）
・熱可塑性粉体（ダイセル・エボニック株式会社製「ベスタキープ２０００ＦＰｐｏｗｄｅｒ」、ポリエーテルエーテルケトン樹脂パウダー、融点３４０℃、直径１０～５０ μｍ）
＜＜３Ｄプリンタの造形で使用する樹脂＞＞
・熱可塑性樹脂（Ｍａｒｋｆｏｒｇｅｄ社製「ＯＮＹＸ」、カーボン短繊維強化ポリアミド樹脂、融点２００℃）
・熱可塑性樹脂（Ｍａｒｋｆｏｒｇｅｄ社製「ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒ」、カーボン連続繊維強化ポリアミド樹脂、融点２００℃） (raw materials)
The raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
<<Filler>>
Thermoplastic foam resin (Daicel-Evonik Co., Ltd.'s "ROHACEL 31 IG/IG-F", polymethacrylimide hard foam, density 31 kg/m3)
Thermoplastic powder (Daicel-Evonik "Vestakeep 2000FP powder", polyether ether ketone resin powder, melting point 340°C, diameter 10 to 50 μm)
<<Resins used in 3D printer modeling>>
- Thermoplastic resin (Markforged's "ONYX", short carbon fiber reinforced polyamide resin, melting point 200°C)
Thermoplastic resin (Markforged's "Carbon Fiber", continuous carbon fiber reinforced polyamide resin, melting point 200°C)

３ＤプリンタはＭａｒｋｆｏｒｇｅｄ社製のＭａｒｋＴｗｏを使用して造形を実施した。また、その際の造形条件としては下記の通りとした。
・Ｍａｔｅｒｉａｌ：Ｏｎｙｘ
・ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔＭａｔｅｒｉａｌ：ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒ
・ＦｉｂｅｒＬａｙｅｒｓ：設定値で最大
・ＦｉｂｅｒＡｎｇｌｅｓ：奥行き方向に配向
・ＦｉｂｅｒＦｉｌｌＴｙｐｅ：ＩｓｏｔｒｏｐｉｃＦｉｂｅｒ
・ＬａｙｅｒＨｅｉｇｈｔ：０．１μｍ
・ＦｉｌｌＤｅｎｓｉｔｙ：５０％
・ＦｉｌｌＰａｔｔｅｒｎ：Ｔｒｉｎｇｕｌａｒ
・Ｒｏｏｆ＆ＦｌｏｏｒＬａｙｅｒｓ：４
・ＷａｌｌＬａｙｅｒｓ：２ The 3D printer used was MarkTwo manufactured by Markforged, Inc. The printing conditions were as follows:
・Material: Onyx
・Reinforcement Material: Carbon Fiber
Fiber Layers: Maximum of the set value Fiber Angles: Oriented in the depth direction Fiber Fill Type: Isotropic Fiber
・Layer height: 0.1μm
・Fill Density: 50%
・Fill Pattern: Tringular
・Roof & Floor Layers: 4
・Wall Layers: 2

（実施例１）
ＭａｒｋＴｗｏを使用し、外形で幅１００ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ８０ｍｍ、中空部分には熱硬化発泡樹脂が配置された中空成形体を造形した。 Example 1
Using MarkTwo, a hollow molded body was produced with an outer dimension of 100 mm width x 100 mm depth x 100 mm height, an inner dimension of 80 mm width x 100 mm depth x 80 mm height, and a thermosetting foamed resin placed in the hollow portion.

具体的には、まずＭａｒｋＴｗｏで造形を設定する際にＵｓｅＳｕｐｐｏｒｔをオフとしてサポート材を造形しない設定とした。そして造形を開始し、底面部分と側部を造形して天面を造形する直前に造形を停止し、幅８０ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ８０ｍｍの熱硬化発泡樹脂を中空部分に導入した。その後、造形を再開して側部と熱硬化発泡樹脂の上に天面を造形した。 Specifically, first, when setting up the modeling in MarkTwo, Use Support was turned off so that support materials would not be printed. Then, modeling was started, and the bottom and sides were printed. Just before printing the top surface, modeling was stopped and a thermosetting foam resin measuring 80 mm wide x 100 mm deep x 80 mm high was introduced into the hollow part. After that, modeling was restarted and the top surface was printed on top of the sides and thermosetting foam resin.

実施例１は比較例と比較して造形時間が短く、中空部分に熱硬化発泡樹脂が存在することで曲げ剛性が高い中空成形体が得られた。 The molding time for Example 1 was shorter than that for the Comparative Example, and the presence of thermosetting foam resin in the hollow portion resulted in a hollow molded body with high bending rigidity.

＜内壁の最大高さ及び最大低さの測定方法＞
最大高さ（平面からの隆起）及び最大低さ（造形品におけるフィラメントとフィラメント間の凹み）の測定はＫＥＹＥＮＣＥ製３次元測定器（コントローラ：ＶＬ―５００、ステージ：Ｖｌ－５５０、測定部：ＶＬ－５７０）を使用した。造形した中空成形体をバンドソーで底面部分、側部、天面に分解し、底面部分の内壁（平面Ｓｚ２）と天面部分の内壁（平面Ｓｚ１）を測定し、比較した。分解する際は分解後の内壁の面積が中空成形体のときの内壁の面積を可能な限り保ち、極端に小さくなることがないように分解する。最大高さの測定方法としては、分解した内壁の最大高さを持つ点から、分解した内壁の端点３点を結んでつくられる基準面に対して、直角に下した直線を最大高さとした（図１０参照）。また、最大低さの測定方法としては、分解した内壁の最大低さを持つ点から、分解した内壁の端点３点を結んでつくられる基準面に対して、直角に下した直線を最大低さとした（図１０参照）。また、分解した内壁が四角形の場合、端点３点の選び方は４通りあり、４つの基準面をつくることが出来るため４つの基準面に対して４つの最大高さを測定し、その平均値を最大高さとした。ここで、分解した平面が多角形の場合はその全ての端点を測定した平均値でよく、分解した平面が角を持たない形状の場合は４通り以上の端点３点の選択をしてその平均値で判断してよい。 <Method of measuring maximum height and maximum depth of inner wall>
The maximum height (protrusion from a plane) and the maximum depth (depression between filaments in a molded product) were measured using a KEYENCE three-dimensional measuring device (controller: VL-500, stage: VL-550, measuring unit: VL-570). The molded hollow molded body was disassembled into a bottom part, a side part, and a top part with a band saw, and the inner wall of the bottom part (plane Sz2) and the inner wall of the top part (plane Sz1) were measured and compared. When disassembling, the area of the inner wall after disassembly was maintained as much as possible as the area of the inner wall when the hollow molded body was formed, and disassembly was performed so that it did not become extremely small. The method for measuring the maximum height was to determine the straight line drawn at a right angle from the point with the maximum height of the disassembled inner wall to the reference plane created by connecting the three end points of the disassembled inner wall (see FIG. 10). The maximum height was measured by drawing a straight line perpendicular to the reference plane created by connecting the three end points of the decomposed inner wall from the point with the maximum height of the decomposed inner wall (see Figure 10). If the decomposed inner wall is a rectangle, there are four ways to select the three end points, and four reference planes can be created, so the four maximum heights were measured for the four reference planes and the average value was used as the maximum height. Here, if the decomposed plane is a polygon, the average value of all the end points may be used, and if the decomposed plane has a shape without corners, the average value of the three end points may be used to select four or more ways.

（実施例２）
ＭａｒｋＴｗｏを使用し、まずは外形で幅１００ｍｍ×奥行き１２０ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１１０ｍｍ×高さ８０ｍｍの中に熱可塑性樹脂粉体が配置された成形体を造形した。その後、熱可塑性樹脂粉体を取り除くことで外形は幅１００ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ８０ｍｍの中空成形体を得た。 Example 2
Using MarkTwo, a molded body was first formed in which thermoplastic resin powder was arranged in an outer shape of 100 mm wide x 120 mm deep x 100 mm high, and an inner shape of 80 mm wide x 110 mm deep x 80 mm high. The thermoplastic resin powder was then removed to obtain a hollow molded body having an outer shape of 100 mm wide x 100 mm deep x 100 mm high, and an inner shape of 80 mm wide x 100 mm deep x 80 mm high.

具体的には、まずＭａｒｋＴｗｏで造形を設定する際にＵｓｅＳｕｐｐｏｒｔをオフとしてサポート材を造形しない設定とした。そして造形を開始し、底面部分と側部を造形して天面を造形する直前に造形を停止し、熱可塑性樹脂粉体を隙間なく充填した。その後、造形を再開して側部と熱可塑性樹脂粉体の上に天面を造形した。さらに成形体の奥行き方向の手前と奥の１０ｍｍをカットして熱可塑性樹脂粉体を取り除くことで外形は幅１００ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ８０ｍｍの中空成形体を得た。 Specifically, first, when setting up the modeling in MarkTwo, Use Support was turned off and the setting was set so that support material would not be modeled. Then modeling was started, and the bottom and sides were modeled, and modeling was stopped just before the top surface was modeled, and the thermoplastic resin powder was filled in without any gaps. Modeling was then resumed and the top surface was modeled on top of the sides and thermoplastic resin powder. Furthermore, 10 mm was cut from the front and back in the depth direction of the molded body to remove the thermoplastic resin powder, resulting in a hollow molded body with an outer dimension of 100 mm wide x 100 mm deep x 100 mm high, and an inner dimension of 80 mm wide x 100 mm deep x 80 mm high.

実施例２は比較例と比較して造形時間が短く、天面の樹脂の垂れ下がりが無く、天面の熱可塑性樹脂粉体に触れた部分は平滑性に優れた中空成形体が得られた。 In Example 2, the molding time was shorter than in the comparative example, there was no sagging of the resin on the top surface, and a hollow molded body with excellent smoothness was obtained in the area that came into contact with the thermoplastic resin powder on the top surface.

（実施例３）
ＭａｒｋＴｗｏを使用し、まずは外形で幅１００ｍｍ×奥行き１２０ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１１０ｍｍ×高さ８０ｍｍの中に熱可塑性樹脂粉体が配置された成形体を造形した。その後、短波長赤外線ヒーター（へレウス製）で本成形体の表面温度を２５０℃まで加熱したのち、１２０℃に加熱した熱盤で底面部分と天面部分を挟み込み、成形体に５ＭＰａの圧力がかかるようにプレス成形を実施した。さらに、短波長赤外線ヒーターで本成形体の表面温度を２５０℃まで加熱したのち、１２０℃に加熱した熱盤で側面部分を挟み込み、成形体に５ＭＰａの圧力がかかるようにプレス成形を実施した。そして成形体の奥行き方向の手前と奥の１０ｍｍをカットして熱可塑性樹脂粉体を取り除くことで外形は幅１００ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ１００ｍｍ、内形で幅８０ｍｍ×奥行き１００ｍｍ×高さ８０ｍｍの中空成形体を得た。実施例３ではプレス成形を実施する以外は実施例２と同様にして中空成形体を製造した。 Example 3
Using MarkTwo, a molded body was first formed in which a thermoplastic resin powder was arranged within an outer shape of 100 mm wide x 120 mm deep x 100 mm high, and an inner shape of 80 mm wide x 110 mm deep x 80 mm high. After that, the surface temperature of this molded body was heated to 250 ° C. with a short-wave infrared heater (manufactured by Heraeus), and then the bottom and top parts were sandwiched between hot plates heated to 120 ° C., and press molding was performed so that a pressure of 5 MPa was applied to the molded body. Furthermore, the surface temperature of this molded body was heated to 250 ° C. with a short-wave infrared heater, and then the side parts were sandwiched between hot plates heated to 120 ° C., and press molding was performed so that a pressure of 5 MPa was applied to the molded body. The molded body was then cut at 10 mm from the front and back in the depth direction to remove the thermoplastic resin powder, thereby obtaining a hollow molded body with an outer dimension of 100 mm width × 100 mm depth × 100 mm height and an inner dimension of 80 mm width × 100 mm depth × 80 mm height. In Example 3, a hollow molded body was produced in the same manner as in Example 2, except that press molding was performed.

実施例３は比較例と比較して造形時間が短く、天面の樹脂の垂れ下がりが無く、天面の熱可塑性樹脂粉体に触れた部分は平滑性に優れ、外観の平滑性に優れた中空成形体が得られた。 In Example 3, the molding time was shorter than in the comparative example, there was no sagging of the resin on the top surface, and the part of the top surface that came into contact with the thermoplastic resin powder had excellent smoothness, resulting in a hollow molded body with excellent smoothness in appearance.

（比較例）
ここで、図７は比較例の中空成形体２０を示す図である。図７に示される中空成形体２０は、空間にサポート４０を形成し、対象の造形物とサポート４０とが一体となった全体造形物を造形する従来技術で製造される。ここで、サポート４０は、中空成形体２０と同じ材料で造形される。そのため、仮に空間をサポート４０で満たすと材料のコストが高くなる。図７に示すように、離散的にサポート４０を配置するとしても、サポート４０の造形及び除去に時間がかかる。さらに、上部２０３が造形された場合に、サポート４０の直上にない部分が支持されずに垂れ下がって変形したため、実施例２及び３と異なりＳｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ＜Ｓｚ１_Ｈ＋Ｓｚ１_Ｌ≦（Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ）×１．２は満たさなかった。ここで、上記の平面Ｓｚ１の最大高さがＳｚ１_Ｈ、最大低さがＳｚ１_Ｌである。また、上記の平面Ｓｚ２の最大高さがＳｚ２_Ｈ、最大低さがＳｚ２_Ｌである。また、一般的に熱溶解積層方式でサポート材料を使用して造形した場合、サポート材を除去した面となる内部空間壁面は荒れて平滑性が低いという問題も生じる。更に、垂れ下がりの変形が発生することで天面部分の物性は低下するという問題も生じる。 Comparative Example
Here, FIG. 7 is a diagram showing a hollow molded body 20 of a comparative example. The hollow molded body 20 shown in FIG. 7 is manufactured by a conventional technique of forming supports 40 in a space and forming an entire molded object in which the target molded object and the supports 40 are integrated. Here, the supports 40 are formed from the same material as the hollow molded body 20. Therefore, if the space is filled with the supports 40, the cost of materials will be high. As shown in FIG. 7, even if the supports 40 are arranged discretely, it takes time to form and remove the supports 40. Furthermore, when the upper portion 203 is formed, the portion not directly above the supports 40 is not supported and droops and deforms, so that _Sz2H + _Sz2L < _Sz1H + _Sz1L ≦ ( _Sz2H + _Sz2L ) × 1.2 is not satisfied, unlike in Examples 2 and 3. Here, the maximum height of the above plane Sz1 is _Sz1H , and the maximum low is _Sz1L . The maximum height of the plane Sz2 is _Sz2H , and the maximum depth is _Sz2L . In general, when a support material is used in a fused deposition modeling process, the wall surface of the internal space from which the support material is removed is rough and has low smoothness. Furthermore, the physical properties of the top surface are deteriorated due to sagging deformation.

上記の実施例１、実施例２、実施例３及び比較例の詳細は表１のとおりである。また、図８は、実施例１のサイズを示す図である。また、図９は、実施例２及び実施例３のサイズを示す図である。 Details of the above-mentioned Examples 1, 2, 3, and Comparative Example are as shown in Table 1. Also, FIG. 8 is a diagram showing the size of Example 1. Also, FIG. 9 is a diagram showing the size of Examples 2 and 3.

上記のように、製造システム１は、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法を実行することによって、サポート４０を造形することなく中空成形体２０を製造できる。よって、比較例との対比から明らかなように、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法は、中空成形体２０の造形時間を短縮し、製造コストを低減できる。 As described above, the manufacturing system 1 can manufacture the hollow molded body 20 without forming the support 40 by executing the manufacturing method for the hollow molded body 20 according to this embodiment. Therefore, as is clear from the comparison with the comparative example, the manufacturing method for the hollow molded body 20 according to this embodiment can shorten the molding time of the hollow molded body 20 and reduce manufacturing costs.

また、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法において、空間を充填材３０で満たしてから上部２０３が造形される。そのため、比較例との対比から明らかなように、上部２０３が垂れ下がって変形することがない。つまり、中空成形体２０の外観を良くすることができるとともに、垂れ下がった面が発生しないことで物性が低下しない。 In addition, in the manufacturing method of the hollow molded body 20 according to this embodiment, the space is filled with the filling material 30 before the upper portion 203 is shaped. Therefore, as is clear from the comparison with the comparative example, the upper portion 203 does not sag and deform. In other words, the appearance of the hollow molded body 20 can be improved, and the physical properties are not deteriorated because no sagging surfaces are formed.

また、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法において、空間を充填材３０で満たした状態でプレス成形を実行することができる。そのため、ノズル１１０がかける圧力よりも強い圧力をかけて、中空成形体２０を変形させることなく成形できる。よって、中空成形体２０の機械物性（強度及び耐久性など）を高めることができる。 In addition, in the manufacturing method of the hollow molded body 20 according to this embodiment, press molding can be performed with the space filled with the filling material 30. Therefore, the hollow molded body 20 can be molded without deforming by applying a pressure stronger than that applied by the nozzle 110. This makes it possible to improve the mechanical properties (strength, durability, etc.) of the hollow molded body 20.

本開示を図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段及びステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present disclosure has been described based on the drawings and examples, it should be noted that a person skilled in the art would easily be able to make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and corrections are included in the scope of the present disclosure. For example, the functions included in each means, step, etc. can be rearranged so as not to cause logical inconsistencies, and multiple means and steps can be combined into one or divided.

図１に示される製造システム１の構成要素は例示である。製造システム１は、図１に示される構成要素の一部を含まない構成であってよい。製造システム１は、図１に示されていない構成要素を備えてよい。例えば製造システム１は、プレス装置１３を備えない構成であってよい。このとき、製造システム１によって実行される中空成形体２０の製造方法は、中空成形体２０をプレス成形する工程（図６のステップＳ６）を含まなくてよい。例えば製造システム１は、充填材投入装置１２を備えない構成であってよい。このとき、中空成形体２０の製造方法において、製造システム１の管理者が、手動で空間に充填材３０を投入してよい。例えば製造システム１は、充填材除去装置１５を備えない構成であってよい。このとき、中空成形体２０の製造方法において、製造システム１の管理者が、手動で開口部から充填材３０を取り出してよい。 The components of the manufacturing system 1 shown in FIG. 1 are exemplary. The manufacturing system 1 may be configured not to include some of the components shown in FIG. 1. The manufacturing system 1 may include components not shown in FIG. 1. For example, the manufacturing system 1 may be configured not to include the press device 13. In this case, the manufacturing method of the hollow molded body 20 executed by the manufacturing system 1 may not include the step of press-molding the hollow molded body 20 (step S6 in FIG. 6). For example, the manufacturing system 1 may be configured not to include the filler injection device 12. In this case, in the manufacturing method of the hollow molded body 20, the manager of the manufacturing system 1 may manually inject the filler 30 into the space. For example, the manufacturing system 1 may be configured not to include the filler removal device 15. In this case, in the manufacturing method of the hollow molded body 20, the manager of the manufacturing system 1 may manually remove the filler 30 from the opening.

上記で例示した中空成形体２０は、内部の空間の形状が単純な直方体である。ただし、中空成形体２０の空間の形状は限定されず、複雑なものであってよい。例えば、中空成形体２０は階段状、角柱状、角錐状、円錐状、これらのうちの複数の組み合わせなどの形状の空間を有してよい。特に空間の形状が複雑である場合に、従来技術ではサポート４０の除去が困難であった。本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法では、空間の形状に関係なく、容易に充填材３０を満たし、除去することが可能である。つまり、本実施形態に係る中空成形体２０の製造方法は、空間の形状が複雑な中空成形体２０の製造に好適である。 The hollow molded body 20 exemplified above has an internal space of a simple rectangular parallelepiped shape. However, the shape of the space of the hollow molded body 20 is not limited and may be complex. For example, the hollow molded body 20 may have a space of a stepped shape, a prism shape, a pyramid shape, a cone shape, or a combination of a plurality of these shapes. In particular, when the shape of the space is complex, it is difficult to remove the support 40 in the conventional technology. In the manufacturing method of the hollow molded body 20 according to this embodiment, it is possible to easily fill and remove the filler 30 regardless of the shape of the space. In other words, the manufacturing method of the hollow molded body 20 according to this embodiment is suitable for manufacturing a hollow molded body 20 having a complex space shape.

また、上記の実施例２及び３は、底面部分の内壁（Ｓｚ２）と天面部分の内壁（Ｓｚ１）との関係において、Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ＜Ｓｚ１_Ｈ＋Ｓｚ１_Ｌ≦（Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ）×１．２を満たす。ここで、中空成形体２０が実施例２及び３のように断面が四角形の空間を有する場合に限らず、製造システム１によって製造される、最内層（内部の空間の内壁）に１０ｃｍ^２以上の平面部分が存在する３辺以上の多角形中空積層体は、良好にＳｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ＜Ｓｚ１_Ｈ＋Ｓｚ１_Ｌ≦（Ｓｚ２_Ｈ＋Ｓｚ２_Ｌ）×１．２を満たす。ここで、断面が例えば五角形の場合に、ある平面（Ｓｚ１に対応）の対面にある平面（Ｓｚ２に対応）は１つでなく２つであるが、対面にあるいずれかの平面を用いればよい。 In addition, in the above-mentioned Examples 2 and 3, the relationship between the inner wall (Sz2) of the bottom surface portion and the inner wall (Sz1) of the top surface portion satisfies _Sz2H + _Sz2L < _Sz1H + _Sz1L ≦ ( _Sz2H + _Sz2L ) × 1.2. Here, not only in the case where the hollow molded body 20 has a space with a square cross section as in Examples 2 and 3, but also in the case where a polygonal hollow laminate having three or more sides and a flat portion of ¹⁰ cm2 or more exists in the innermost layer (the inner wall of the internal space) manufactured by the manufacturing system 1 satisfies _Sz2H + _Sz2L < _Sz1H + _Sz1L ≦ ( _Sz2H + _Sz2L ) × 1.2. Here, in the case where the cross section is, for example, a pentagon, the number of planes (corresponding to Sz2) opposite a certain plane (corresponding to Sz1) is not one but two, but any of the planes opposite may be used.

１製造システム
１０製造管理装置
１１３Ｄプリンタ
１２充填材投入装置
１３プレス装置
１４切断装置
１５充填材除去装置
２０中空成形体
３０充填材
４０サポート
１１０ノズル
１１２ステージ
２０１底部
２０２側部
２０３上部
２０４仮置き側部 REFERENCE SIGNS LIST 1 Manufacturing system 10 Manufacturing management device 11 3D printer 12 Filler material injection device 13 Press device 14 Cutting device 15 Filler material removal device 20 Hollow molded body 30 Filler material 40 Support 110 Nozzle 112 Stage 201 Bottom portion 202 Side portion 203 Top portion 204 Temporary placement side portion

Claims

A process in which a fused deposition modeling 3D printer forms a side portion of a hollow molded body;
A step of pouring a filler into a space surrounded by a bottom or a stage of the shaped hollow molded body and the side portion to fill the space with the filler;
The 3D printer forms an upper portion of the hollow molded body on the side portion and the filling material ;
A method for producing a hollow molded body, comprising : forming an opening in the hollow molded body; and removing a filler from the opening .

The method for producing a hollow molded body according to claim 1, wherein the filler is a foam.

The method for producing a hollow molded body according to any one of claims 1 to 2, wherein the filler is a thermosetting resin foam.

The method for producing a hollow molded article according to claim 1 , wherein the filler is a powder of a thermoplastic resin.

5. When the filler is a crystalline thermoplastic resin, the melting point is higher than the melting point of the resin used by the 3D printer for modeling, and when the filler is an amorphous thermoplastic resin, the melting point is higher than the glass transition point of the resin used by the 3D printer for modeling. The method for producing a hollow molded body according to claim 4 .

The method for producing a hollow molded article according to claim 1 , wherein the filler is a powder of an inorganic compound.

The method for producing a hollow molded body according to claim 1 , wherein the hollow molded body is made of a continuous fiber reinforced thermoplastic resin.

8. The method for producing a hollow molded body according to claim 1, further comprising, after the step of forming the upper portion, a step of press-molding the hollow molded body, the space of which is filled with the filler, using a mold heated to a temperature equal to or higher than the melting point or glass transition point of a resin used by the 3D printer for modeling.

9. The method for producing a hollow molded body according to claim 1, further comprising the steps of: heating a surface of the molded body to a temperature equal to or higher than the melting point or glass transition point of a resin used by the 3D printer for modeling after the step of modeling the upper portion; and using a mold to press-mold the hollow molded body in which the space is filled with the filler.

The method for producing a hollow molded body according to claim 1 , wherein the step of shaping the hollow molded body is performed at a pressure of 0.1 MPa or more .

The method for producing a hollow molded article according to claim 1 , wherein the filler has a diameter of 0.1 mm or less.