JPH1034752A - Three-dimensional molding method and apparatus used therefor - Google Patents
Three-dimensional molding method and apparatus used thereforInfo
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- JPH1034752A JPH1034752A JP8211893A JP21189396A JPH1034752A JP H1034752 A JPH1034752 A JP H1034752A JP 8211893 A JP8211893 A JP 8211893A JP 21189396 A JP21189396 A JP 21189396A JP H1034752 A JPH1034752 A JP H1034752A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、所定形状の造形
剤層を積層していくことにより、任意の三次元造形物を
形成する三次元造形方法およびそれに用いる装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional molding method for forming an arbitrary three-dimensional molded object by laminating a molding agent layer having a predetermined shape, and an apparatus used therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、造形用の材料を複数の層状に
積層して造形を行う三次元造形装置として、種々の装置
がある。このような三次元造形装置の中に、特公平5−
11751号公報に開示されているようなものがある。
この装置は、素材供給部から供給される素材を加熱熔解
部で熔解しノズルから吐出するようになった素材供給加
工軸を備えており、この素材供給加工軸を基準面に対し
て、X,Y,Z方向に移動しながら加熱熔解された素材
を供給することにより、造形を行うようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, there are various apparatuses as three-dimensional modeling apparatuses for performing modeling by laminating modeling materials in a plurality of layers. In such a three-dimensional printing apparatus,
There is one as disclosed in Japanese Patent No. 11751.
This apparatus is provided with a material supply processing shaft which melts a material supplied from a material supply unit in a heating and melting unit and discharges the material from a nozzle. The molding is performed by supplying the material that has been heated and melted while moving in the Y and Z directions.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
装置を用いた造形方法では、図9に示すように、造形し
ようとする造形物1が、上部側が外側に広がったオーバ
ーハングの角度が急な形状のものである場合や複雑な形
状である場合、サポート材2を用いて、造形物1が傾か
ないように支えたり、台部3の上面を段部に形成して安
定な状態が保てるようにする必要があり、これによって
造形作業が煩雑になるという問題がある。However, in the molding method using the above-described apparatus, as shown in FIG. 9, the molded object 1 to be molded has a steep overhang angle in which the upper side spreads outward. In the case of a shape or a complicated shape, a support material 2 is used to support the modeled object 1 so as not to incline, or the upper surface of the pedestal 3 is formed on a step to maintain a stable state. Therefore, there is a problem that the modeling operation becomes complicated.
【0004】このサポート材2は、造形物1の形状が複
雑になればなるほど、多数が必要となり、作業が極めて
煩雑になる。また、造形物1の形状が、例えば、コップ
をひっくり返したような内部側に天井部があるようなも
のである場合や、天井部が平面状になった中空部を持つ
ものである場合等は、サポート材2の使用ができないた
め造形そのものができなくなり、造形可能な造形物1の
形状に制限があるという問題も有している。As the shape of the modeled object 1 becomes more complicated, a larger number of the support members 2 are required, and the operation becomes extremely complicated. Further, the shape of the modeled object 1 is, for example, a case in which a ceiling is provided inside such as an inverted cup, or a case in which the ceiling has a hollow portion having a planar shape. However, there is also a problem that the modeling itself cannot be performed because the support material 2 cannot be used, and the shape of the modelable object 1 is limited.
【0005】さらに、この方法では、各造形層の高さを
均一にしながら素材を供給することが難しく、精度のよ
い造形を行うためには造形中に高さを測定し順次高さ補
正をしながら各造形層を積層していくことが必要になっ
てくる。また、各造形層の上下面を精度よく平面状にす
ることも困難で精度のよい造形物を得ることが難しいと
いう問題も有している。Further, in this method, it is difficult to supply the material while making the height of each modeling layer uniform, and in order to perform accurate modeling, the height is measured during the modeling and the height is corrected sequentially. It is necessary to stack each modeling layer while doing so. Further, there is also a problem that it is difficult to accurately form the upper and lower surfaces of each modeling layer into a planar shape, and it is difficult to obtain a high-precision molded object.
【0006】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、サポート材を使用することなくどのように複
雑な形状の造形物の造形もでき、さらに、高さ補正や平
面加工等をすることなく各造形層を均一な厚みの平面状
に形成することができ、その結果、造形作業が簡単にな
り、かつ精度のよい造形物を得ることのできる三次元造
形方法およびそれに用いる装置の提供をその目的とす
る。[0006] The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to form a complicatedly shaped object without using a support material, and to perform height correction, plane processing, and the like. Providing a three-dimensional modeling method and an apparatus used therefor that each modeling layer can be formed in a flat shape with a uniform thickness without any difficulty, and as a result, the modeling operation is simplified and a highly accurate molded product can be obtained. For that purpose.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の発明者は、上記の問題点を克服するに
は、従来のように、各造形層を下方から上方に向けて積
層していくよりも、上方から下方に向けて積層していく
造形方法がより効果的であることに着目した。そして鋭
意工夫を重ねた結果、この発明を完成した。In order to achieve the above-mentioned object, the inventor of the present invention solves the above-mentioned problems by stacking each of the modeling layers from below to above as in the prior art. We focused on the fact that a modeling method in which layers are stacked downward from above is more effective than performing them. As a result of extensive efforts, the present invention was completed.
【0008】この発明では、三次元造形装置が、上面が
非粘着面になった仮テーブルと、この仮テーブルの上方
に配設され下面が粘着面になった造形テーブルと、液状
の造形剤を仮テーブル上面に供給するノズルを備えてい
る。そして、上記造形テーブルが仮テーブルに対して相
対的に上下移動可能になっており、上記ノズルが仮テー
ブル上で仮テーブルに対して相対的に前後左右に移動可
能になっている。According to the present invention, a three-dimensional modeling apparatus includes: a temporary table having an upper surface having a non-adhesive surface; a modeling table disposed above the temporary table and having a lower surface having an adhesive surface; A nozzle is provided for supplying to the upper surface of the temporary table. The modeling table is movable up and down relatively with respect to the temporary table, and the nozzle is movable on the temporary table in the front-rear and left-right directions with respect to the temporary table.
【0009】上記装置を用いて造形を行う際には、ま
ず、仮テーブルの上面に、ノズルで造形剤を所定形状の
層状に供給し、ついで、造形テーブルを仮テーブル側に
下降させてその下面に造形剤層を当接させる。その状態
で、造形剤層を硬化させて造形テーブルの下面に接着さ
せたのち、造形テーブルを上昇させることにより硬化し
た造形剤層を造形テーブルとともに上昇させる。When performing modeling using the above-mentioned apparatus, first, a molding agent is supplied in a layer of a predetermined shape by a nozzle onto the upper surface of the temporary table, and then the modeling table is lowered to the temporary table side to lower the lower surface thereof. The molding agent layer is brought into contact with the substrate. In this state, after the molding agent layer is cured and adhered to the lower surface of the molding table, the molding agent table is raised to raise the cured molding agent layer together with the molding table.
【0010】そして、再度、仮テーブルの上面に造形剤
を供給し、造形テーブル下面に接着した硬化造形剤層を
仮テーブル上面の未硬化造形剤層に当接させ、その状態
で未硬化造形剤層を硬化させ上下の両造形剤層を接着さ
せたのち、造形テーブルを上昇させるといったことを繰
り返すことにより所定形状の三次元造形物を造形する。Then, the molding agent is supplied again to the upper surface of the temporary table, and the cured molding agent layer adhered to the lower surface of the molding table is brought into contact with the uncured molding agent layer on the upper surface of the temporary table. After the layer is hardened and the upper and lower modeling agent layers are adhered to each other, the modeling table is raised, and a three-dimensional model having a predetermined shape is formed.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】すなわち、この発明は、従来例の
ように、ノズルから吐出される素材をサポート材や上面
が段部になった台部で支えながら積層していくといった
ものでなく、一旦仮テーブル上に供給された造形剤層
を、硬化する際に、仮テーブルの上側に配設された造形
テーブルの下面に接着させるようになっている。That is, the present invention does not stack the material discharged from the nozzle while supporting it with a support material or a base having a stepped upper surface as in the prior art. When the molding agent layer once supplied on the temporary table is cured, it is bonded to the lower surface of the molding table disposed above the temporary table.
【0012】そして、次の層を形成する造形剤を、同様
にして、仮テーブルの上面に供給したのち、仮テーブル
の上面側に造形テーブルを下降させて、仮テーブル上の
未硬化造形剤層と造形テーブル下面に接着した硬化造形
剤層を当接させる。その状態で、未硬化造形剤層を硬化
させて造形テーブル側の硬化造形剤層に一体的に接着さ
せるといったことを繰り返すことにより、造形物の上層
側から下層側に向かって造形を行うようになっている。Then, after the molding agent for forming the next layer is similarly supplied to the upper surface of the temporary table, the molding table is lowered to the upper surface side of the temporary table, and the uncured molding agent layer on the temporary table is lowered. And the cured molding agent layer adhered to the lower surface of the molding table. In that state, by repeating the process of curing the uncured molding agent layer and integrally bonding it to the cured molding agent layer on the molding table side, so that the molding is performed from the upper layer side to the lower layer side of the molded article Has become.
【0013】したがって、各造形剤層は硬化して一定の
形に定まったのち造形テーブルとともに上昇するように
なり、造形中に造形物を支えるためのサポート材の使用
や台部を段状にする必要がなくなる。また、造形物の形
状が、オーバーハングの角度の急なものであったり、内
部側に天井部や中空部を持つようなものであっても何等
支障なく造形することができるようになる。その結果、
作業が簡単になり、かつ、複雑な形状の造形物が造形で
きるようになる等、造形できる造形物の形状の自由度が
広がるようになる。Therefore, each molding agent layer is cured and fixed to a certain shape, and then rises together with the molding table, so that a support material for supporting the molded object during molding and the base portion are stepped. Eliminates the need. Further, even if the shape of the modeled object has a steep overhang angle or a shape having a ceiling portion or a hollow portion on the inner side, it can be formed without any trouble. as a result,
The work is simplified, and a shaped object having a complicated shape can be formed, and the degree of freedom of the shape of the shaped object that can be shaped is increased.
【0014】また、造形剤層が硬化する際、造形剤層の
下面は仮テーブルの上面に接し、上面は造形テーブルの
下面に接しているため、仮テーブルと造形テーブルの停
止位置の間隔を一定にしておくことにより、各造形剤層
は均一な厚みの平面状の層に形成されるようになる。こ
れによって、造形の際に高さ補正を行う必要がなくな
り、かつ精度のよい造形物が得られるようになる。When the molding agent layer cures, the lower surface of the molding agent layer is in contact with the upper surface of the temporary table, and the upper surface is in contact with the lower surface of the molding table. By doing so, each modeling agent layer is formed into a planar layer having a uniform thickness. As a result, it is not necessary to perform height correction at the time of molding, and a molded object with high accuracy can be obtained.
【0015】この場合、仮テーブルの上面は非粘着面に
するとともに、造形テーブルの下面は粘着面にして、液
状の造形剤層をこの両テーブルで挟んだ状態で硬化させ
たとき、硬化した造形剤層がその自重で落下しようとす
る力よりも大きな接着力を持って造形テーブルに接着す
ることが必要である。In this case, when the upper surface of the temporary table is made non-adhesive and the lower surface of the molding table is made adhesive, and the liquid molding agent layer is cured while being sandwiched between the two tables, the cured molding It is necessary for the agent layer to adhere to the modeling table with an adhesive force greater than the force that the agent layer tends to drop by its own weight.
【0016】また、同様に、未硬化造形剤層を、仮テー
ブルと硬化造形剤層で挟んだ状態で硬化させたとき、造
形剤層どうしがより強く接着するような造形剤を選択し
て用いることが必要である。つぎに、実施例にもとづい
て、この発明をさらにを詳しく説明する。Similarly, when the uncured molding agent layer is cured while being sandwiched between the temporary table and the cured molding agent layer, a molding agent is selected and used so that the molding agent layers adhere more strongly to each other. It is necessary. Next, the present invention will be described in more detail based on embodiments.
【0017】[0017]
実施例1 図1は、この発明の一実施例による三次元造形装置10
を示している。図において、11は、図示における左右
方向に移動可能に配設されたアルミ製の仮テーブルであ
る。この仮テーブル11は、上面がフッ素コーティング
が施されて非粘着性になっており、また、上下に貫通す
る小孔12が所定間隔を保って多数穿設されている。Embodiment 1 FIG. 1 shows a three-dimensional printing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
Is shown. In the figure, reference numeral 11 denotes a temporary aluminum table provided so as to be movable in the horizontal direction in the figure. The temporary table 11 has a fluorine coating on the upper surface so as to be non-adhesive, and a large number of small holes 12 penetrating vertically are maintained at predetermined intervals.
【0018】13は、仮テーブル11の上方に配設され
た吐出ヘッドであり、ホース14を介して送られてくる
ゲル状瞬間接着剤(アルファー技研社製 アルテコジェ
ル)からなる造形剤を、下端部に突出しているノズル1
5から仮テーブル11の上面に吐出するようになってい
る。この吐出ヘッド13は、前後左右に移動でき、仮テ
ーブル11の上面に吐出する造形剤を任意の形状の層に
することができるようになっている。Reference numeral 13 denotes a discharge head disposed above the temporary table 11, and a lower end of a molding agent formed of a gel-like instant adhesive (Altecogel manufactured by Alpha Giken) sent through a hose 14. Nozzle 1 protruding into the part
5 to the upper surface of the temporary table 11. The discharge head 13 can be moved back and forth, right and left, and can form a molding agent to be discharged onto the upper surface of the temporary table 11 into a layer of an arbitrary shape.
【0019】また、16,17はそれぞれ三次元造形装
置10の略中央部下部側に上下に配設された一対のクリ
ーニング用ローラである。このローラ16,17は仮テ
ーブル11が図示の右側から左側に向かって移動する際
には、互いの間隔を狭めてそれぞれ仮テーブル11の上
面,下面に圧接し仮テーブル11上下面の付着物を除去
するようになっており、それ以外のときは、互いの間隔
を広くした状態に保たれてるようになっている。Reference numerals 16 and 17 denote a pair of cleaning rollers which are disposed vertically below the substantially central portion of the three-dimensional printing apparatus 10, respectively. When the temporary table 11 moves from the right side to the left side in the drawing, the rollers 16 and 17 reduce the distance between each other and press against the upper and lower surfaces of the temporary table 11 respectively to remove the deposits on the upper and lower surfaces of the temporary table 11. At other times, the distance between them is kept wide.
【0020】18は、ローラ16,17の右側に配設さ
れた硬化促進剤噴霧装置であり、上面が開放された薄い
箱形に形成されている。この硬化促進剤噴霧装置18
は、仮テーブル11が図示の右側に移動してきた際に、
その下面に密着状態で接触し、連結されたホース19を
介して送られてくる硬化促進剤(アルファー技研社製ス
プレープライマー)を小孔12を通して仮テーブル11
の上面側に吐出するようになっている。Reference numeral 18 denotes a curing accelerator spraying device disposed on the right side of the rollers 16 and 17, and is formed in a thin box shape having an open upper surface. This curing accelerator spraying device 18
When the temporary table 11 moves to the right side in the figure,
A hardening accelerator (Spray primer manufactured by Alpha Giken Co., Ltd.), which is in close contact with the lower surface and sent through a connected hose 19, is passed through the small hole 12 through the temporary table 11.
Is ejected to the upper surface side of the.
【0021】20は、下面が粘着性になったアクリル板
からなる造形テーブルであり、硬化促進剤噴霧装置18
の上方に上下移動可能な状態で配設されている。なお、
上記造形テーブル20における下面の粘着性を得るため
には、特に粗面加工等を施す必要はなく、一般に市販さ
れているアクリル板をそのまま使用したものでよい。Reference numeral 20 denotes a molding table made of an acrylic plate having a lower surface made of an adhesive.
Is arranged in a state capable of moving up and down. In addition,
In order to obtain the adhesiveness of the lower surface of the modeling table 20, it is not particularly necessary to perform a roughening process, and a commercially available acrylic plate may be used as it is.
【0022】この構成において、造形物を造形する際に
は、まず、仮テーブル11を、図2のように吐出ヘッド
13の下側に位置させ、その状態で、吐出ヘッド13を
前後左右に移動させながら、ノズル15から造形剤を吐
出させることにより、仮テーブル11の上面に所定の形
状の造形剤層21を形成する。In this configuration, when forming a molded article, first, the temporary table 11 is positioned below the ejection head 13 as shown in FIG. 2, and in that state, the ejection head 13 is moved back and forth and right and left. The molding agent is discharged from the nozzle 15 while forming the molding agent layer 21 having a predetermined shape on the upper surface of the temporary table 11.
【0023】ついで、図3に示すように、仮テーブル1
1を硬化促進剤噴霧装置18の上面に移動させるととも
に、造形テーブル20を下方に下降させて、その下面を
仮テーブル11上の造形剤層21の上面に当接させる。
その状態で、硬化促進剤噴霧装置18から硬化促進剤を
噴霧させ造形剤層21を硬化させる。Next, as shown in FIG.
1 is moved to the upper surface of the curing accelerator spraying device 18, and the modeling table 20 is moved downward to bring the lower surface into contact with the upper surface of the modeling agent layer 21 on the temporary table 11.
In this state, the curing accelerator is sprayed from the curing accelerator spraying device 18 to cure the molding agent layer 21.
【0024】そして、図4に示すように、造形テーブル
20を上昇させると、硬化した造形剤層21は造形テー
ブル20の下面に接着した状態で仮テーブル11から剥
離し、造形テーブル20とともに上昇する。Then, as shown in FIG. 4, when the molding table 20 is raised, the cured molding agent layer 21 is peeled off from the temporary table 11 in a state of being adhered to the lower surface of the molding table 20 and rises together with the molding table 20. .
【0025】つぎに、図5に示すように、仮テーブル1
1を左側の元の位置の方に移動させると、ローラ16が
降下するとともに、ローラ17が上昇して、それぞれ仮
テーブル11の上面,下面に圧接するようになる。この
結果、仮テーブル11に付着する硬化促進剤はきれいに
除去される。また、たとえ、仮テーブル11の上面に造
形剤が残留していても硬化促進剤とともに除去される。Next, as shown in FIG.
When the roller 1 is moved to the original position on the left side, the roller 16 is lowered and the roller 17 is raised, and comes into pressure contact with the upper surface and the lower surface of the temporary table 11, respectively. As a result, the curing accelerator adhering to the temporary table 11 is completely removed. Further, even if the molding agent remains on the upper surface of the temporary table 11, it is removed together with the curing accelerator.
【0026】そして、再度、仮テーブル11の上面に造
形剤を供給して、新たな造形剤層を形成し、上記のよう
な操作を繰り返すことにより、図6に示すような、造形
物22が造形テーブル20の下面に積層形成される。し
たがって、この造形物22を造形テーブル20から取り
外すことにより、造形作業が終了する。なお、上記一連
の操作は、予め準備されたプログラムに基づくコンピュ
ーター制御によって行われる。Then, the molding agent is again supplied to the upper surface of the temporary table 11 to form a new molding agent layer, and the above-described operation is repeated to form the molding 22 as shown in FIG. It is laminated on the lower surface of the modeling table 20. Therefore, by removing the modeled object 22 from the modeling table 20, the modeling operation is completed. The above series of operations is performed by computer control based on a prepared program.
【0027】このように、上記実施例では、造形剤層を
造形物22の上部側から下部側に向けて形成していくた
め、従来例のようなサポート材等を使用することなく、
複雑な形状等、種々の形状の造形物22を得ることがで
きる。また、未硬化の造形剤層を、仮テーブル11と造
形テーブル20または仮テーブル11と硬化造形剤層で
挟んだ状態で硬化させるため、各造形剤層が均一の厚み
で、かつ正確な平面状に形成される。As described above, in the above-described embodiment, since the modeling agent layer is formed from the upper side to the lower side of the modeled object 22, the supporting material and the like as in the conventional example are not used.
Shaped objects 22 of various shapes such as a complicated shape can be obtained. Further, since the uncured molding agent layer is cured while being sandwiched between the temporary table 11 and the molding table 20 or between the temporary table 11 and the cured molding agent layer, each molding agent layer has a uniform thickness and an accurate planar shape. Formed.
【0028】この結果、精度のよい造形物が得られるよ
うになる。さらに、造形剤は硬化促進剤を噴霧されるま
で硬化しないため、仮テーブル11と造形テーブル20
とによって適正な状態に整形される前に歪んだ状態等で
硬化したりすることがない。As a result, a molded article with high accuracy can be obtained. Further, since the molding agent does not cure until the curing accelerator is sprayed, the temporary table 11 and the molding table 20 are not cured.
Therefore, it is not hardened in a distorted state or the like before being shaped into an appropriate state.
【0029】また、仮テーブル11は、硬化促進剤噴霧
装置18側から吐出ヘッド13側に移動する度にローラ
16,17によって、その表面をクリーニングされるた
め、仮テーブル11に造形剤を吐出した直後から、仮テ
ーブル11上の造形剤層21を造形テーブル20に密着
させるまでの間に造形剤層21が硬化することが防止さ
れ、また、造形物22内に不純物等が混入することも防
止される。Since the surface of the temporary table 11 is cleaned by the rollers 16 and 17 every time the temporary table 11 moves from the curing accelerator spraying device 18 to the discharge head 13, the molding agent is discharged to the temporary table 11. Immediately before the molding agent layer 21 on the temporary table 11 is brought into close contact with the molding table 20, the curing of the molding agent layer 21 is prevented, and impurities and the like are also prevented from being mixed into the molded object 22. Is done.
【0030】実施例2 図7に示した三次元造形装置25では、仮テーブル26
が、実施例1の仮テーブル11と同様、上面にフッ素コ
ーティングが施されたアルミ製の板状体で構成され、そ
の内部における上部側に加熱用のヒーター27が埋設さ
れそのヒーター27の下側に冷却用の水管28が埋設さ
れている。Embodiment 2 In the three-dimensional printing apparatus 25 shown in FIG.
However, similarly to the temporary table 11 of the first embodiment, the temporary table 11 is made of an aluminum plate having an upper surface coated with fluorine, and a heater 27 for heating is buried in an upper part in the inside thereof, and a lower side of the heater 27 is provided. A water pipe 28 for cooling is buried.
【0031】そして、仮テーブル26の上方には、外部
から供給されるワイヤー状のABS樹脂からなる造形剤
29を加熱熔解したのち、下端部に突出しているノズル
30から仮テーブル26の上面に吐出する加熱ヘッド3
1が前後左右に移動可能に配設されている。Then, a molding agent 29 made of a wire-like ABS resin supplied from the outside is heated and melted above the temporary table 26, and then discharged from the nozzle 30 projecting from the lower end to the upper surface of the temporary table 26. Heating head 3
1 is provided so as to be able to move back and forth and left and right.
【0032】32は実施例1における造形テーブル20
と同様のアクリル板からなる造形テーブルである。な
お、この造形テーブル32は、造形テーブル20と同様
上下に移動でき、上記仮テーブル26は仮テーブル11
と同様左右に移動可能になっている。Reference numeral 32 denotes a molding table 20 according to the first embodiment.
3 is a modeling table made of the same acrylic plate as that of FIG. The shaping table 32 can be moved up and down in the same manner as the shaping table 20.
It is possible to move left and right as well.
【0033】そして、造形の際には、まず、ヒーター2
7をオンにして仮テーブル26の上面を加熱保持した状
態で、加熱ヘッド31から溶融造形剤を仮テーブル26
上に吐出させる。ついで、仮テーブル26を造形テーブ
ル32の下方に移動させるとともに、造形テーブル32
を降下させてその下面を造形剤層の上面に当接させる。Then, at the time of molding, first, the heater 2
7 is turned on, the molten molding agent is supplied from the heating head 31 to the temporary table 26 while the upper surface of the temporary table 26 is heated and held.
Discharge upward. Next, the temporary table 26 is moved below the shaping table 32 and the shaping table 32 is moved.
To make its lower surface contact the upper surface of the modeling agent layer.
【0034】つぎに、ヒーター27をオフにして加熱を
止め、同時にホース33を介して水管28内に冷却水を
流し込んで仮テーブル26の上面および造形剤層を冷却
する。その結果、造形剤層は硬化し造形テーブル32の
下面に接着するようになる。Next, the heater 27 is turned off to stop heating, and at the same time, cooling water is poured into the water pipe 28 via the hose 33 to cool the upper surface of the temporary table 26 and the molding agent layer. As a result, the molding agent layer is cured and adheres to the lower surface of the molding table 32.
【0035】そして、造形テーブル32を上昇させると
ともに、仮テーブル26を加熱ヘッド31の下方に移動
させ、再度、仮テーブル26上に造形剤層を形成すると
いった上記と同様の操作を繰り返すことにより、上記実
施例1によって得られた造形物22と同様の造形物が得
られる。By raising the molding table 32, moving the temporary table 26 below the heating head 31, and again forming the molding agent layer on the temporary table 26, the same operation as described above is repeated. A modeled product similar to the modeled product 22 obtained in Example 1 is obtained.
【0036】実施例3 図8に示した三次元造形装置35では、左右に移動可能
な仮テーブル36が、上面にフッ素コーティングが施さ
れたガラス製の板状体で構成されている。そして、仮テ
ーブル36の上方には、実施例1の吐出ヘッド13と同
様の吐出ヘッド37がノズル38を下方に突出させた状
態で前後左右に移動可能に配設されている。Embodiment 3 In the three-dimensional printing apparatus 35 shown in FIG. 8, the temporary table 36 which can be moved to the left and right is made of a glass plate having an upper surface coated with fluorine. Above the temporary table 36, a discharge head 37 similar to the discharge head 13 of the first embodiment is disposed so as to be movable back and forth and left and right with the nozzle 38 protruding downward.
【0037】39は、図示における右側下方に配設され
た紫外線照射ランプであり、その照射口を上方に向けて
いる。そして、この紫外線照射ランプ39の上方にアク
リル板からなる造形テーブル40が上下移動可能に配設
されている。Reference numeral 39 denotes an ultraviolet irradiation lamp disposed on the lower right side in the figure, and its irradiation port is directed upward. A modeling table 40 made of an acrylic plate is disposed above the ultraviolet irradiation lamp 39 so as to be vertically movable.
【0038】この場合、造形剤としては、紫外線硬化樹
脂が用いられる。したがって、この三次元造形装置35
は、周囲が紫外線を遮蔽する遮蔽材(図示せず)で囲わ
れて造形剤が不用意に硬化しないようにされている。In this case, an ultraviolet curable resin is used as a molding agent. Therefore, this three-dimensional modeling device 35
Is surrounded by a shielding material (not shown) for shielding ultraviolet rays so that the molding agent is not inadvertently cured.
【0039】造形の際には、まず、吐出ヘッド37から
造形剤を仮テーブル36上に吐出させる。ついで、仮テ
ーブル36を造形テーブル40の下方に移動させるとと
もに、造形テーブル40を降下させてその下面を造形剤
層の上面に当接させる。つぎに、紫外線照射ランプ39
をオンにして仮テーブル36を通して紫外線を造形層に
照射する。その結果、造形剤層は硬化し造形テーブル4
0の下面に接着するようになる。At the time of molding, first, the molding agent is discharged from the discharge head 37 onto the temporary table 36. Next, the temporary table 36 is moved below the shaping table 40, and the shaping table 40 is lowered to bring its lower surface into contact with the upper surface of the shaping agent layer. Next, the ultraviolet irradiation lamp 39
Is turned on, and the modeling layer is irradiated with ultraviolet rays through the temporary table 36. As a result, the molding agent layer hardens and the molding table 4
0 is attached to the lower surface.
【0040】そして、造形テーブル40を上昇させると
ともに、仮テーブル36を吐出ヘッド37の下方に移動
させ、再度、仮テーブル36上に造形剤層を形成すると
いった上記と同様の操作を繰り返すことにより、造形物
が得られる。By raising the molding table 40, moving the temporary table 36 below the ejection head 37, and again forming the molding agent layer on the temporary table 36, the same operation as described above is repeated. A shaped object is obtained.
【0041】なお、上記実施例2および3の三次元造形
装置25,35においては、仮テーブル26,36の表
面をクリーニングするためのローラが設けられてない
が、このような三次元造形装置25,35にもローラを
配設することが好ましい。ただし、この場合には仮テー
ブル26,36の上面をクリーニングするローラだけで
よく、下面側にはローラは不要である。これによって、
不純物の除去ができ、より質のよい造形物が得られるよ
うになる。In the three-dimensional modeling devices 25 and 35 of the second and third embodiments, the rollers for cleaning the surfaces of the temporary tables 26 and 36 are not provided. , 35 are also provided with rollers. However, in this case, only the rollers for cleaning the upper surfaces of the temporary tables 26 and 36 are sufficient, and no rollers are required on the lower surface side. by this,
Impurities can be removed, and a higher quality molded object can be obtained.
【0042】また、上記実施例1ないし3においては、
仮テーブル11,26,36が左右に移動し、造形テー
ブル20,32,40が上下に移動するようになってい
るが、この発明はこれに限定するものではなく、仮テー
ブルまたは造形テーブルの一方を固定するとともに、他
方を上下移動可能にし、仮テーブルと造形テーブルの間
隔が開いた時に、吐出ヘッドまたは加熱ヘッドが仮テー
ブルの上面側に移動しそこで前後左右に移動しながら造
形剤を供給するようにしてもよい。In Examples 1 to 3,
The temporary tables 11, 26, and 36 move left and right, and the molding tables 20, 32, and 40 move up and down. However, the present invention is not limited to this, and one of the temporary table and the molding table is used. While the other is movable up and down, and when the space between the temporary table and the molding table is widened, the discharge head or the heating head moves to the upper surface side of the temporary table and supplies the molding agent while moving back and forth and right and left there. You may do so.
【0043】また、他の方法であっても、要は、仮テー
ブルに対して、造形テーブルが相対的に上下移動可能に
なり、ノズルが相対的に前後左右に移動できるようにな
っているものであればよい。さらに、造形剤の種類も前
述のものに限らず、同様の材質をもち同様の使用ができ
るものであれば含むものとする。In other methods, the point is that the molding table can be moved up and down relatively to the temporary table, and the nozzle can be moved back and forth and left and right relatively. Should be fine. Further, the type of the shaping agent is not limited to the above-mentioned one, but includes any material having the same material and capable of being used in the same manner.
【0044】[0044]
【発明の効果】この発明は、以上のように、上面が非粘
着面になった仮テーブルの上方に、下面が粘着面になっ
た造形テーブルを配設し、仮テーブルの上面に供給され
た液状の造形剤を仮テーブルと造形テーブルで挟んだ状
態で硬化するようになっている。したがって、硬化した
造形剤層は造形テーブルの下面側に順次積層されていく
ようになる。この結果、造形中に造形物を支えるサポー
トや台部を段状にする必要がなくなる。As described above, according to the present invention, the molding table having the lower surface having the adhesive surface is disposed above the temporary table having the upper surface having the non-adhesive surface, and is supplied to the upper surface of the temporary table. The liquid molding agent cures while being sandwiched between the temporary table and the molding table. Accordingly, the cured molding agent layer is sequentially laminated on the lower surface side of the molding table. As a result, it is not necessary to make the support or the base for supporting the modeled object stepped during the modeling.
【0045】また、造形物の形状が、オバーハングの角
度の急なものであったり、内部側に中空部を持つような
ものであっても造形することができるようになる。さら
に、未硬化の造形剤層は、仮テーブルの上面と造形テー
ブルの下面に接した状態で硬化されるため、形成される
各造形剤層は均一な厚みの平面状の層に形成されるよう
になる。これによって、造形の際に高さ補正を行う必要
がなくなり、かつ精度のよい造形物が得られるようにな
る。In addition, even if the shape of the modeled object is such that the angle of the overhang is steep or a shape having a hollow portion on the inner side, it is possible to perform modeling. Further, since the uncured molding agent layer is cured while being in contact with the upper surface of the temporary table and the lower surface of the molding table, each formed molding agent layer is formed as a flat layer having a uniform thickness. become. As a result, it is not necessary to perform height correction at the time of molding, and a molded object with high accuracy can be obtained.
【図1】この発明の実施例1による三次元造形装置を示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a three-dimensional printing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】仮テーブル上に造形剤を供給する状態を示す三
次元造形装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a three-dimensional modeling apparatus showing a state in which a modeling agent is supplied onto a temporary table.
【図3】造形剤層を硬化する状態を示す三次元造形装置
の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a three-dimensional modeling apparatus showing a state in which a modeling agent layer is cured.
【図4】硬化した造形剤層が造形テーブルに密着した状
態を示す三次元造形装置の構成正面図である。FIG. 4 is a configuration front view of the three-dimensional modeling apparatus showing a state where a cured modeling agent layer is in close contact with a modeling table.
【図5】仮テーブルをクリーニングする状態を示す三次
元造形装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of the three-dimensional printing apparatus showing a state of cleaning a temporary table.
【図6】造形物が造形された状態を示す三次元造形装置
の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a three-dimensional printing apparatus showing a state where a printing object is formed.
【図7】実施例2による三次元造形装置を示す構成図で
ある。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a three-dimensional printing apparatus according to a second embodiment.
【図8】実施例3による三次元造形装置を示す構成図で
ある。FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a three-dimensional printing apparatus according to a third embodiment.
【図9】従来例による造形方法を説明する説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a molding method according to a conventional example.
10,25,35 三次元造形装置 11,26,36 仮テーブル 12 小孔 13,37 吐出ヘッド 15,30,38 ノズル 18 硬化促進剤供給部 20,32,40 造形テーブル 21 造形剤層 22 造形物 27 ヒーター 28 水管 29 造形剤 31 加熱ヘッド 10, 25, 35 Three-dimensional modeling device 11, 26, 36 Temporary table 12 Small hole 13, 37 Discharge head 15, 30, 38 Nozzle 18 Hardening accelerator supply unit 20, 32, 40 Modeling table 21 Modeling agent layer 22 Modeling object 27 Heater 28 Water pipe 29 Modeling agent 31 Heating head
Claims (4)
方に、下面が粘着面になった造形テーブルを仮テーブル
に対して相対的に上下移動可能に配設するとともに、液
状の造形剤を供給するノズルを上記仮テーブル上で仮テ
ーブルに対して相対的に前後左右に移動可能に配設した
装置を用い、上記仮テーブルの上面に、上記ノズルで造
形剤を所定形状の層状に供給したのち、この造形剤層に
上記造形テーブルの下面を当接させ、その状態で、造形
剤層を硬化させて造形テーブルの下面に接着させたの
ち、上記造形テーブルを硬化造形剤層とともに上昇さ
せ、さらに、上記仮テーブルの上面に、造形剤を所定形
状の層状に供給し、この造形剤層に上記造形テーブル下
面に接着した硬化造形剤層を当接させ、その状態で、下
層の造形剤層を硬化させ上下の両造形剤層を接着させた
のち、上記造形テーブルを両硬化造形剤層とともに上昇
させるといったことを繰り返すことにより、造形テーブ
ルの下面側に順次造形剤層を積層して所定形状の三次元
造形物を造形することを特徴とする三次元造形方法。1. A shaping table having an adhesive surface on a lower surface is disposed above a temporary table having an non-adhesive surface so as to be vertically movable relative to the temporary table. Using a device in which nozzles for supplying the liquid are arranged on the temporary table so as to be movable back and forth and left and right relative to the temporary table, the molding agent is supplied to the upper surface of the temporary table by the nozzle in a layer of a predetermined shape. After that, the lower surface of the molding table is brought into contact with the molding agent layer, and in this state, the molding agent layer is cured and adhered to the lower surface of the molding table, and then the molding table is raised together with the cured molding agent layer. Further, on the upper surface of the temporary table, a molding agent is supplied in a layer of a predetermined shape, and a cured molding agent layer adhered to the lower surface of the molding table is brought into contact with the molding agent layer. Cure the layer After bonding the upper and lower molding agent layers, the molding table is raised together with the both cured molding agent layers, and the like is repeated, so that the molding agent layers are sequentially laminated on the lower surface side of the molding table to form a three-dimensional shape. A three-dimensional molding method characterized by molding a molded object.
穿設され上面が非粘着面になった仮テーブルと、この仮
テーブルの上面に対して相対的に前後左右に移動しその
下端部に設けられたノズルからゲル状の接着剤からなる
造形剤を上記仮テーブル上面に供給する造形剤供給部
と、上記仮テーブルに対して相対的に上下移動し下面が
粘着面になって上記仮テーブル上に供給された造形剤層
がこれに当接した状態で硬化すると接着する造形テーブ
ルと、上記仮テーブルの下側から上側に小孔を介して造
形剤硬化促進剤を供給する硬化促進剤供給部を備えたこ
とを特徴とする三次元造形装置。2. A temporary table in which a plurality of small holes penetrating up and down is formed at predetermined intervals and an upper surface of the temporary table is made non-adhesive. A molding agent supply unit for supplying a molding agent composed of a gel-like adhesive from a nozzle provided on the temporary table to an upper surface of the temporary table; A molding table that adheres when the molding agent layer supplied on the temporary table is cured in contact with the temporary table, and a curing accelerator that supplies a molding agent curing accelerator through small holes from the lower side to the upper side of the temporary table A three-dimensional printing apparatus comprising a drug supply unit.
する加熱部と冷却する冷却部が設けられた仮テーブル
と、この仮テーブルの上面に対して相対的に前後左右に
移動しその下端部に設けられたノズルから熱可塑性樹脂
からなる造形剤を加熱状態で上記仮テーブル上面に供給
する造形剤供給部と、上記仮テーブルに対して相対的に
上下移動し下面が粘着面になって上記仮テーブル上に供
給された造形剤層がこれに当接した状態で冷却硬化する
と接着する造形テーブルを備えたことを特徴とする三次
元造形装置。3. A temporary table provided with a heating unit for heating the upper surface side and a cooling unit for cooling the upper surface of the non-adhesive surface, and moving back and forth and left and right relative to the upper surface of the temporary table. A molding agent supply unit that supplies a molding agent made of a thermoplastic resin to the upper surface of the temporary table in a heated state from a nozzle provided at a lower end portion, and moves up and down relatively with respect to the temporary table so that the lower surface becomes an adhesive surface. A three-dimensional molding apparatus, comprising: a molding table that adheres when the molding agent layer supplied on the temporary table is cooled and hardened in a state in which the layer is in contact with the temporary agent layer.
なる仮テーブルと、この仮テーブルの上面に対して相対
的に前後左右に移動しその下端部に設けられたノズルか
ら紫外線硬化樹脂からなる造形剤を上記仮テーブル上面
に供給する造形剤供給部と、上記仮テーブルに対して相
対的に上下移動し下面が粘着面になって上記仮テーブル
上に供給された造形剤層がこれに当接した状態で硬化す
ると接着する造形テーブルと、上記仮テーブルの下側か
ら上側に向けて紫外線を照射する紫外線照射部を備えた
ことを特徴とする三次元造形装置。4. A temporary table made of a transparent material having an upper surface made of a non-adhesive surface, and an ultraviolet-curable resin that moves relatively to the front, rear, left and right relative to the upper surface of the temporary table and is provided at a lower end thereof. A molding agent supply unit for supplying a molding agent comprising the above to the temporary table upper surface, and a molding agent layer supplied on the temporary table by moving up and down relatively with respect to the temporary table so that the lower surface becomes an adhesive surface. A three-dimensional molding apparatus, comprising: a molding table that adheres when cured in a state of contact with the substrate; and an ultraviolet irradiation unit that irradiates ultraviolet rays from a lower side to an upper side of the temporary table.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8211893A JPH1034752A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Three-dimensional molding method and apparatus used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1034752A true JPH1034752A (en) | 1998-02-10 |
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ID=16613394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8211893A Pending JPH1034752A (en) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | Three-dimensional molding method and apparatus used therefor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH1034752A (en) |
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- 1996-07-22 JP JP8211893A patent/JPH1034752A/en active Pending
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