Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7594487B2 - Manufacturing method of three-dimensional object - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7594487B2 - Manufacturing method of three-dimensional object - Google Patents

Manufacturing method of three-dimensional object Download PDF

Info

Publication number
JP7594487B2
JP7594487B2 JP2021066402A JP2021066402A JP7594487B2 JP 7594487 B2 JP7594487 B2 JP 7594487B2 JP 2021066402 A JP2021066402 A JP 2021066402A JP 2021066402 A JP2021066402 A JP 2021066402A JP 7594487 B2 JP7594487 B2 JP 7594487B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
modeling
dimensional object
temperature
stage
resin
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
JP2021066402A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021172084A (en
Inventor
祐彦 ▲高▼橋
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.)
Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics 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 Polyplastics Co Ltd filed Critical Polyplastics Co Ltd
Publication of JP2021172084A publication Critical patent/JP2021172084A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7594487B2 publication Critical patent/JP7594487B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、熱溶解積層法による立体造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional object using the fused deposition modeling method.

3Dプリンターは、コンピュータで作成された三次元の造形データを元に、造形材料を順次積層して立体物を造形する装置であり、数種類の方式が知られている。中でも、熱可塑性樹脂を加熱溶融して積層することにより立体造形物を形成する熱溶解積層法は、その方式を採用する装置が低価格であることから、産業向けのみならず、個人向けとしても広く普及しつつある。 3D printers are devices that use three-dimensional modeling data created by a computer to create three-dimensional objects by layering modeling materials in sequence, and several different methods are known. Among them, fused deposition modeling, in which a three-dimensional object is created by heating and melting thermoplastic resin and layering it, is becoming increasingly popular not only for industrial use but also for personal use, as the equipment that uses this method is low-cost.

熱溶解積層法において用いられる造形材料としては、ポリ乳酸、ABS樹脂等の樹脂材料が一般的であるが、他の樹脂でも造形材料として使用することができれば好適である。
例えば、ポリアセタール樹脂(以下、「POM樹脂」とも呼ぶ。)は、種々の物理的・機械的特性に優れるため、POM樹脂を造形材料として用い、熱溶解積層法により造形できれば有用である。しかし、POM樹脂は、温度低下に伴う収縮率が大きいため、熱溶解積層法による造形時に反りが発生することが危惧される。また、POM樹脂は、他の材料との接着性に劣るため、造形中に上記の反りが発生した場合に造形ステージから造形物が剥離しやすく、造形の継続が困難となるといった問題がある。以上のことから、従来においては、POM樹脂又はそれを主成分として含む造形材料を用いて熱溶解積層法で造形することは容易ではなかった。
The modeling materials generally used in the fused deposition modeling process are resin materials such as polylactic acid and ABS resin, but other resins would also be suitable if they could be used as modeling materials.
For example, polyacetal resin (hereinafter also referred to as "POM resin") has various excellent physical and mechanical properties, so it would be useful if it could be used as a modeling material and modeled by the fused deposition modeling method. However, since POM resin has a large shrinkage rate associated with a drop in temperature, there is a concern that warping may occur during modeling by the fused deposition modeling method. In addition, since POM resin has poor adhesion to other materials, there is a problem that if the above-mentioned warping occurs during modeling, the modeled object is likely to peel off from the modeling stage, making it difficult to continue modeling. For the above reasons, in the past, it was not easy to model by the fused deposition modeling method using POM resin or a modeling material containing it as a main component.

POM樹脂を含む造形材料において、上記のような反りの問題の解決を図るため種々の提案がなされている(特許文献1、2参照)。特許文献1には、POM樹脂と、無機充填剤及び/又はポリ乳酸とを併用した3Dプリンター用造形材料が記載されている。特許文献2には、熱可塑性樹脂と、無機繊維とを含有する樹脂組成物が記載されている。 Various proposals have been made to solve the above-mentioned warping problem in modeling materials containing POM resin (see Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 describes a modeling material for 3D printers that uses a POM resin in combination with an inorganic filler and/or polylactic acid. Patent Document 2 describes a resin composition that contains a thermoplastic resin and inorganic fibers.

特開2019-131762号公報JP 2019-131762 A 国際公開第2018/0432313号公報International Publication No. 2018/0432313

しかしながら、特許文献1及び2に記載の造形材料又は樹脂組成物においてはいずれも、反りを抑えるために無機充填剤など他の添加剤を含有させる必要がある。すなわち、添加剤が配合されていないPOM樹脂単独(いわゆるニート樹脂)で反りの発生を抑制しつつ立体造形物を形成することは困難である。また、無機充填剤が配合された造形材料を用いると、造形材料を吐出する吐出ノズルの摩耗が早まるという問題がある。さらに、他の材料との接着性に劣るというPOM樹脂の欠点が克服されていない。そのため、POM樹脂を用いて熱溶解積層法によって造形する際には、造形ステージ表面に特殊な凹凸形状を形成したり、密着性を向上させるための材料を別途ステージ表面に貼り付けたりする等、さらなる材料コストと手間がかかるという問題があった。以上の問題は、POM樹脂のみならず、温度低下に伴う収縮率が大きい他の結晶性熱可塑性樹脂であっても起こり得る。 However, in both the modeling materials or resin compositions described in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to add other additives such as inorganic fillers to suppress warping. In other words, it is difficult to form a three-dimensional object while suppressing the occurrence of warping using only POM resin (so-called neat resin) that does not contain additives. In addition, when using a modeling material containing inorganic fillers, there is a problem that the wear of the discharge nozzle that discharges the modeling material is accelerated. Furthermore, the disadvantage of POM resin, that is, poor adhesion to other materials, has not been overcome. Therefore, when modeling using POM resin by fused deposition modeling, there is a problem that additional material costs and labor are required, such as forming a special uneven shape on the modeling stage surface or attaching a material to the stage surface separately to improve adhesion. The above problems can occur not only with POM resin, but also with other crystalline thermoplastic resins that have a large shrinkage rate with a decrease in temperature.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、熱溶解積層法による立体造形物の製造方法において、結晶性熱可塑性樹脂を主成分として含む造形材料を用いながらも、積層時の反りの発生が抑えられ、かつ、造形中、形成した立体造形物が造形ステージ上にしっかりと固定されるとともに、形成後の立体造形物を造形ステージから容易に剥離することができる立体造形物の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the conventional art, and its objective is to provide a method for manufacturing a three-dimensional object by the fused deposition modeling method, which uses a modeling material containing a crystalline thermoplastic resin as a main component, yet suppresses the occurrence of warping during stacking, and during modeling, the formed three-dimensional object is firmly fixed onto the modeling stage, and the three-dimensional object can be easily peeled off from the modeling stage after formation.

前記課題を解決する本発明の一態様は以下の通りである。
(1)結晶性熱可塑性樹脂を主成分とする造形材料を用い、熱溶解積層法により、下記式1に示す温度条件下で造形ステージ上に立体造形物を形成する第1工程と、
Tm > Ts ≧ Tc、かつ、Tc > Ta > Tc-100(式1)
[式1中、Tsは前記造形ステージの温度(℃)、Tcは前記結晶性熱可塑性樹脂の結晶化温度(℃)、Tmは前記結晶性熱可塑性樹脂の融点(℃)、Taは造形エリアの雰囲気温度(℃)を示す。]
前記第1工程後に下記式2に示す温度条件下で、前記第1工程で形成した立体造形物を、前記造形ステージの表面から剥離する第2工程と、を含み、
Tc > Ts(式2)
前記結晶性熱可塑性樹脂が、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群より選択される1種である、立体造形物の製造方法。
One aspect of the present invention that solves the above problems is as follows.
(1) a first step of forming a three-dimensional object on a modeling stage by a fused deposition modeling method using a modeling material mainly composed of a crystalline thermoplastic resin under temperature conditions shown in the following formula 1;
Tm>Ts>Tc, and Tc>Ta>Tc-100 (Equation 1)
[In formula 1, Ts represents the temperature of the modeling stage (°C), Tc represents the crystallization temperature of the crystalline thermoplastic resin (°C), Tm represents the melting point of the crystalline thermoplastic resin (°C), and Ta represents the ambient temperature of the modeling area (°C).]
and a second step of peeling off the three-dimensional object formed in the first step from the surface of the modeling stage under a temperature condition represented by the following formula 2 after the first step,
Tc>Ts (Equation 2)
The method for producing a three-dimensional object, wherein the crystalline thermoplastic resin is one selected from the group consisting of polyacetal resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, and polyamide resin.

(2)前記第1工程の前に、前記造形材料を用い、熱溶解積層法により、前記式1に示す温度条件下で、前記造形ステージと前記立体造形物との間に下地層を形成する工程をさらに含む、前記(1)に記載の立体造形物の製造方法。 (2) The method for producing a three-dimensional object according to (1) above further includes, prior to the first step, forming a base layer between the modeling stage and the three-dimensional object by fused deposition modeling using the modeling material under the temperature conditions shown in formula 1.

(3)前記第2工程において、前記立体造形物を前記造形ステージの外部に排出する排出機構により、前記造形ステージの表面から立体造形物の剥離及び排出を行った後、連続して前記第1工程に移行して新たな立体造形物を形成する、前記(1)に記載の立体造形物の製造方法。 (3) The method for manufacturing a three-dimensional object described in (1) above, in which in the second step, the three-dimensional object is peeled off and discharged from the surface of the modeling stage by a discharge mechanism that discharges the three-dimensional object outside the modeling stage, and then the method proceeds to the first step to form a new three-dimensional object.

(4)前記造形材料中における前記結晶性熱可塑性樹脂の質量分率が99質量%以上である、前記(1)~(3)のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。 (4) The method for manufacturing a three-dimensional object described in any one of (1) to (3), wherein the mass fraction of the crystalline thermoplastic resin in the modeling material is 99 mass% or more.

(5)前記結晶性熱可塑性樹脂のメルトフローレートが20g/10分以下であることを特徴とする、前記(1)~(4)に記載の立体造形物の製造方法。 (5) The method for producing a three-dimensional object described in (1) to (4) above, characterized in that the melt flow rate of the crystalline thermoplastic resin is 20 g/10 min or less.

(6)前記結晶性熱可塑性樹脂がポリアセタール樹脂である、前記(1)~(5)のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。 (6) The method for producing a three-dimensional object according to any one of (1) to (5), wherein the crystalline thermoplastic resin is a polyacetal resin.

本発明によれば、熱溶解積層法による立体造形物の製造方法において、結晶性熱可塑性樹脂を主成分として含む造形材料を用いながらも、積層時の反りの発生が抑えられ、かつ、造形中、形成した立体造形物が造形ステージ上にしっかりと固定されるとともに、形成後の立体造形物を造形ステージから容易に剥離することができる立体造形物の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for manufacturing a three-dimensional object by the fused deposition modeling method, which uses a modeling material containing a crystalline thermoplastic resin as a main component, while suppressing the occurrence of warping during stacking, and which allows the formed three-dimensional object to be firmly fixed onto the modeling stage during modeling, and can be easily peeled off from the modeling stage after formation.

本実施形態の立体造形物の製造方法のフローを示す概念図である。4A to 4C are conceptual diagrams illustrating a flow of a method for manufacturing a three-dimensional object according to the present embodiment. 造形ステージ上の立体造形物をロボットアームにより排出する様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state in which a three-dimensional object on the modeling stage is removed by a robot arm. 実施例で形成した立体造形物を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a three-dimensional object formed in the example.

本実施形態の立体造形物の製造方法は、結晶性熱可塑性樹脂(以下、単に「熱可塑性樹脂」とも呼ぶ。)を主成分とする造形材料を用い、熱溶解積層法により、下記式1に示す温度条件下で造形ステージ上に立体造形物を形成する第1工程と、
Tm > Ts ≧ Tc、かつ、Tc > Ta > Tc-100(式1)
[式1中、Tsは造形ステージの温度(℃)、Tcは結晶性熱可塑性樹脂の結晶化温度(℃)、Tmは結晶性熱可塑性樹脂の融点(℃)、Taは造形エリアの雰囲気温度(℃)を示す。]
第1工程後に下記式2に示す温度条件下で、第1工程で形成した立体造形物を、造形ステージの表面から剥離する第2工程と、を含み、
Tc > Ts(式2)
結晶性熱可塑性樹脂が、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群より選択される1種であることを特徴としている。
The method for producing a three-dimensional object according to the present embodiment includes a first step of forming a three-dimensional object on a modeling stage by a fused deposition modeling method using a modeling material mainly composed of a crystalline thermoplastic resin (hereinafter, also simply referred to as a "thermoplastic resin") under temperature conditions shown in the following formula 1:
Tm>Ts>Tc, and Tc>Ta>Tc-100 (Equation 1)
[In formula 1, Ts is the temperature of the modeling stage (°C), Tc is the crystallization temperature of the crystalline thermoplastic resin (°C), Tm is the melting point of the crystalline thermoplastic resin (°C), and Ta is the ambient temperature of the modeling area (°C).]
and a second step of peeling off the three-dimensional object formed in the first step from the surface of the modeling stage under a temperature condition represented by the following formula 2 after the first step,
Tc>Ts (Equation 2)
The crystalline thermoplastic resin is characterized in that it is one selected from the group consisting of polyacetal resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, and polyamide resin.

本実施形態の立体造形物の製造方法においては、熱溶解積層法による立体造形物の造形において、造形材料の積層時の各温度を所定範囲とすることにより(第1工程)、積層時の温度低下に伴う積層物の反りの発生を抑え、かつ、造形ステージ上に積層物をしっかりと固定することができる。すなわち、温度低下に伴う収縮率が大きい熱可塑性樹脂であっても、反りの発生が抑えられる。また、他の材料との接着性に劣る場合でも、造形中、造形ステージ表面に特別な加工などを施さなくても、造形物が造形ステージにしっかりと固定される。同様に、造形後、造形エリアの雰囲気温度を所定範囲とすることにより(第2工程)、形成された立体造形物を造形ステージから容易に剥離することができる。さらに、いずれの工程においても、他の添加物を添加することなくそれぞれの効果を発揮する。
すなわち、熱可塑性樹脂単独の造形材料であっても、熱溶解積層法による立体造形物の製造が可能である。また、無機充填剤などの添加物を添加しないため、造形材料を吐出する吐出ノズルの摩耗が抑制される。
以下に先ず、本実施形態の立体造形物の製造方法の全体の流れについて図面を参照して説明する。なお、以下において、「熱溶解積層方式」と記すことがあるが、「熱溶解積層法」と同義である。
In the manufacturing method of a three-dimensional object according to the present embodiment, in the formation of a three-dimensional object by the fused deposition modeling method, the temperatures during lamination of the modeling materials are set within a predetermined range (first step), thereby suppressing the occurrence of warping of the laminated object due to a temperature drop during lamination, and the laminated object can be firmly fixed on the modeling stage. That is, even if the thermoplastic resin has a large shrinkage rate due to a temperature drop, the occurrence of warping is suppressed. Furthermore, even if the material has poor adhesion to other materials, the object can be firmly fixed to the modeling stage without special processing on the surface of the modeling stage during modeling. Similarly, after modeling, the atmospheric temperature of the modeling area is set within a predetermined range (second step), so that the formed three-dimensional object can be easily peeled off from the modeling stage. Furthermore, in each step, the respective effects are exerted without adding other additives.
In other words, even if the modeling material is a thermoplastic resin alone, it is possible to manufacture a three-dimensional object by the fused deposition modeling method. In addition, since no additives such as inorganic fillers are added, wear on the nozzle that discharges the modeling material is suppressed.
First, the overall flow of the method for producing a three-dimensional object according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. Note that, although the term "fused deposition modeling" is used below, it is synonymous with "fused deposition modeling."

図1は、本実施形態の立体造形物の製造方法のフローを概念的に示す。図1(A)~(C)が第1工程を示し、図1(D)が第2工程を示す。まず、熱溶解積層方式の3Dプリンターにおける造形ステージ1の温度Ts及び造形エリアの雰囲気温度Taを、前記式1を満たすように設定する(図1(A))。次いで、溶融した造形材料を吐出する吐出ノズル2を造形ステージ1の上方で走査させながら、吐出ノズル2から溶融した造形材料を吐出して下地層4を形成する(図1(B))。下地層4を形成後、さらに、吐出ノズル2を下地層4の上方で走査させながら、吐出ノズル2から溶融した造形材料を吐出し、下地層4上に構造部5を形成する(図1(C))。より具体的には、形成しようとする構造部5の三次元データに基づき、構造部5の断面に相当する形状を順に積層して構造部5を形成する。構造部5の形成工程においては、吐出ノズル2の近傍に位置するエアダクト3からエアーを噴射し、積層後の造形材料を冷却して固化させる。構造部5の形成を終えた後、造形ステージ1の温度を、前記式2を満たすように設定する。すなわち、造形中は半溶融状態で保持されていた下地層の温度を結晶化温度よりも下げる。そうすると、下地層4において結晶化が進行し、下地層4の造形ステージ1に対する接着力が低下する。その状態で、下地層4と構造部5とからなる立体造形物6を造形ステージ1から剥離する(図1(D))。なお、図1に示す下地層4は必要に応じて形成される層であり、必ずしも形成する必要はない。詳細は後述する。 Figure 1 conceptually shows the flow of the method for manufacturing a three-dimensional object of this embodiment. Figures 1(A) to 1(C) show the first step, and Figure 1(D) shows the second step. First, the temperature Ts of the modeling stage 1 and the ambient temperature Ta of the modeling area in the fused deposition modeling 3D printer are set so as to satisfy the above formula 1 (Figure 1(A)). Next, the discharge nozzle 2 that discharges the molten modeling material is discharged from the discharge nozzle 2 while scanning above the modeling stage 1 to form the base layer 4 (Figure 1(B)). After the base layer 4 is formed, the discharge nozzle 2 is further caused to scan above the base layer 4 while discharging the molten modeling material from the discharge nozzle 2 to form the structure 5 on the base layer 4 (Figure 1(C)). More specifically, based on the three-dimensional data of the structure 5 to be formed, shapes corresponding to the cross section of the structure 5 are sequentially stacked to form the structure 5. In the process of forming the structural part 5, air is sprayed from the air duct 3 located near the discharge nozzle 2 to cool and solidify the layered modeling material. After the formation of the structural part 5 is completed, the temperature of the modeling stage 1 is set to satisfy the above formula 2. That is, the temperature of the base layer, which was kept in a semi-molten state during modeling, is lowered below the crystallization temperature. Then, crystallization progresses in the base layer 4, and the adhesive strength of the base layer 4 to the modeling stage 1 decreases. In this state, the three-dimensional model 6 consisting of the base layer 4 and the structural part 5 is peeled off from the modeling stage 1 (FIG. 1(D)). Note that the base layer 4 shown in FIG. 1 is a layer that is formed as necessary and does not necessarily have to be formed. Details will be described later.

なお、本実施形態において使用する3Dプリンターは、造形エリアの温度調節を容易にするため、造形エリアが密閉空間をなすチャンバーとなっているものが好ましい。また、本実施形態において、造形ステージ表面の構成に特に制限はないが、造形ステージ界面付近の造形材料を半溶融状態に保つことで造形ステージと立体造形物との密着性を保持することから、造形ステージの表面に大きな凹凸や多数の穴等といった特殊な構造を形成した構成は必須ではない。一方、造形ステージ表面がガラス研磨面のように極めて高い平滑面の場合には、立体造形物の形状によっては造形ステージとの密着性が不足する恐れもあるため、より万全を期す上では、擦りガラス程度の粗さを持つ表面であることが好ましい。 In addition, the 3D printer used in this embodiment is preferably one in which the modeling area is a chamber that forms an enclosed space in order to facilitate temperature control of the modeling area. In addition, in this embodiment, there are no particular limitations on the configuration of the modeling stage surface, but since the adhesion between the modeling stage and the three-dimensional object is maintained by keeping the modeling material near the modeling stage interface in a semi-molten state, a configuration in which a special structure such as large irregularities or numerous holes is formed on the surface of the modeling stage is not essential. On the other hand, if the modeling stage surface is an extremely smooth surface such as a polished glass surface, there is a risk that the adhesion with the modeling stage will be insufficient depending on the shape of the three-dimensional object, so in order to be more thorough, it is preferable for the surface to have a roughness similar to that of ground glass.

ここで、本明細書に記載の造形ステージ温度(Ts)は、熱溶解積層方式の3Dプリンターのオペレーション上の設定値としての温度ではなく、ある設定条件に対する造形ステージ温度の実測値を意味する。3Dプリンターにより温度調整機構はさまざまであるが、設定値としての造形ステージ温度が必ずしも実際の造形ステージの表面温度と一致しているという保証はない。実際に後記の実施例で用いた3Dプリンター(INTAMSYS社製 FunmatHT Enhanced)では、3Dプリンターの設定値としての温度と、実際の造形ステージ表面の温度との間では差があった。そのため、後記の実施例・比較例においては、造形ステージ表面の温度を熱電対により実測し、その温度を造形ステージ温度(Ts)とした。
また、本明細書に記載の造形エリアの雰囲気温度(Ta)についても同様であり、3Dプリンターの設定値としての温度ではなく、造形エリアの雰囲気温度の実測値を意味する。後記の実施例・比較例においては、造形ステージ中央部表面から約5センチ上方の空間の温度を熱電対により実測し、その温度を造形エリアの雰囲気温度(Ta)とした。
以上より、本実施形態おいては、仮に3Dプリンターのオペレーション上の設定値としての温度条件が式1又は式2が示す範囲から外れていたとしても、その時の実際の造形ステージの温度、及び造形エリアの雰囲気温度の実測値が式1又は式2が示す温度範囲にあればよい。
以下に、各工程について説明する。
Here, the modeling stage temperature (Ts) described in this specification does not mean the temperature as a set value in the operation of a fused deposition modeling 3D printer, but means the actual measured value of the modeling stage temperature for a certain set condition. Although the temperature adjustment mechanism varies depending on the 3D printer, there is no guarantee that the modeling stage temperature as a set value necessarily matches the actual modeling stage surface temperature. In the 3D printer (FunmatHT Enhanced manufactured by INTAMSYS) actually used in the examples described below, there was a difference between the temperature as the set value of the 3D printer and the actual modeling stage surface temperature. Therefore, in the examples and comparative examples described below, the temperature of the modeling stage surface was actually measured by a thermocouple, and the temperature was taken as the modeling stage temperature (Ts).
The same applies to the ambient temperature (Ta) of the modeling area described in this specification, which means the actual measured value of the ambient temperature of the modeling area, not the temperature as a setting value of the 3D printer. In the examples and comparative examples described later, the temperature of the space about 5 cm above the surface of the center of the modeling stage was measured by a thermocouple, and this temperature was taken as the ambient temperature (Ta) of the modeling area.
From the above, in this embodiment, even if the temperature conditions as operational settings of the 3D printer are outside the range indicated by Equation 1 or Equation 2, it is sufficient that the actual temperature of the printing stage at that time and the actual measured values of the ambient temperature of the printing area are within the temperature range indicated by Equation 1 or Equation 2.
Each step will be described below.

[第1工程]
第1工程では、結晶性熱可塑性樹脂を主成分とする造形材料を用い、熱溶解積層法により、下記式1に示す温度条件下で造形ステージ上に立体造形物を形成する。
Tm > Ts ≧ Tc(以下、「式1A」と呼ぶ。)、かつ、Tc > Ta > Tc-100(以下、「式1B」と呼ぶ。)(式1)
[式1中、Tsは造形ステージの温度(℃)、Tcは結晶性熱可塑性樹脂の結晶化温度(℃)、Tmは結晶性熱可塑性樹脂の融点(℃)、Taは造形エリアの雰囲気温度(℃)を示す。]
[First step]
In the first step, a 3D object is formed on a modeling stage by a fused deposition modeling method using a modeling material mainly composed of a crystalline thermoplastic resin under the temperature conditions shown in the following formula 1.
Tm>Ts≧Tc (hereinafter referred to as "Formula 1A"), and Tc>Ta>Tc-100 (hereinafter referred to as "Formula 1B") (Formula 1)
[In formula 1, Ts is the temperature of the modeling stage (°C), Tc is the crystallization temperature of the crystalline thermoplastic resin (°C), Tm is the melting point of the crystalline thermoplastic resin (°C), and Ta is the ambient temperature of the modeling area (°C).]

式1においては、造形ステージの温度(式1A)と、造形エリアの雰囲気温度(式1B)とについて規定している。第1工程において、式1Aを満たすことにより、造形ステージ上に溶融した造形材料を積層した場合、半溶融状態の造形材料が層状に形成される。そのため、積層初期における面内収縮の発生に対して、反り方向の応力が抑制され、反りの発生を防止することができる。また、半溶融状態の造形材料は造形ステージに対して強い密着性を示すため、造形中、造形ステージ上に造形物がしっかりと固定され、ステージからの剥離を抑制することができる。例えば、POM樹脂の融点(Tm)を165℃、結晶化温度を145℃とするとき、造形ステージの温度(Ts)は145℃以上165℃未満に設定することとなる。 Formula 1 specifies the temperature of the modeling stage (Formula 1A) and the ambient temperature of the modeling area (Formula 1B). In the first step, by satisfying Formula 1A, when the molten modeling material is layered on the modeling stage, the semi-molten modeling material is formed in layers. Therefore, the stress in the warping direction is suppressed against the occurrence of in-plane shrinkage at the beginning of the layering, and the occurrence of warping can be prevented. In addition, since the semi-molten modeling material exhibits strong adhesion to the modeling stage, the modeled object is firmly fixed on the modeling stage during modeling, and peeling from the stage can be suppressed. For example, when the melting point (Tm) of POM resin is 165°C and the crystallization temperature is 145°C, the temperature of the modeling stage (Ts) is set to 145°C or higher and lower than 165°C.

式1Aにおいて、造形ステージの温度(Ts)が熱可塑性樹脂の融点(Tm)以上であると、造形ステージ界面付近の熱可塑性樹脂(造形材料)が粘度の低い溶融状態のまま造形が進行する。そのため、造形中の吐出ノズルの操作と共に構造部が引きずられて動いてしまい、意図した形状の造形が困難となる。また、造形ステージの温度(Ts)が熱可塑性樹脂の結晶化温度(Tc)未満であると、造形ステージとの界面付近の熱可塑性樹脂が半溶融状態とならず、造形ステージと密着せずに剥離してしまう。造形ステージの温度(Ts)の上限は、Tm-2(℃)が好ましく、Tm-5(℃)がより好ましい。また、造形ステージの温度(Ts)の下限は、Tc+2(℃)が好ましく、Tc+5(℃)がより好ましい。 In formula 1A, if the temperature (Ts) of the modeling stage is equal to or higher than the melting point (Tm) of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin (modeling material) near the interface of the modeling stage remains in a low-viscosity molten state during modeling. As a result, the structural part is dragged and moved when the discharge nozzle is operated during modeling, making it difficult to model the intended shape. Also, if the temperature (Ts) of the modeling stage is lower than the crystallization temperature (Tc) of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin near the interface with the modeling stage does not enter a semi-molten state, and peels off without adhering to the modeling stage. The upper limit of the temperature (Ts) of the modeling stage is preferably Tm-2 (°C), and more preferably Tm-5 (°C). Also, the lower limit of the temperature (Ts) of the modeling stage is preferably Tc+2 (°C), and more preferably Tc+5 (°C).

また、第1工程において、式1Bを満たすことにより、すなわち造形エリアの雰囲気温度(Ta)を熱可塑性樹脂の結晶化温度(Tc)未満とすることにより、積層された造形材料は容易に硬化する。例えば、POM樹脂の結晶化温度を145℃とするとき、造形エリアの雰囲気温度(Ta)は45℃超145℃未満に設定することとなる。ここで、造形エリアの雰囲気温度とは、吐出ノズルから吐出して、積層した造形材料が晒される温度である。すなわち、吐出され積層した造形材料は、式1Bを満たす温度に晒され、温度が低下して硬化する。造形材料が硬化することにより、意図した立体形状を保持することができる。 In addition, in the first step, by satisfying formula 1B, i.e. by setting the ambient temperature (Ta) in the modeling area to less than the crystallization temperature (Tc) of the thermoplastic resin, the layered modeling material hardens easily. For example, when the crystallization temperature of POM resin is 145°C, the ambient temperature (Ta) in the modeling area is set to more than 45°C and less than 145°C. Here, the ambient temperature in the modeling area is the temperature to which the layered modeling material is exposed after being discharged from the discharge nozzle. In other words, the discharged and layered modeling material is exposed to a temperature that satisfies formula 1B, and the temperature drops and the material hardens. The modeling material hardens, allowing it to retain the intended three-dimensional shape.

式1Bにおいて、造形エリアの雰囲気温度(Ta)が熱可塑性樹脂の結晶化温度(Tc)を超えると、積層された造形材料の硬化が著しく遅延し、意図した立体形状とすることが困難となる。また、造形エリアの雰囲気温度(Ta)が熱可塑性樹脂の結晶化温度(Tc)-100℃未満であると、積層時の冷却速度が速すぎるため、積層層間の接着不良が生じて、造形途中で構造部内での剥離・反りが発生する場合があり、意図した立体形状を形成することができない。造形エリアの雰囲気温度(Ta)の上限は、Tc-5(℃)が好ましく、Tc-10(℃)がより好ましい。また、造形エリアの雰囲気温度(Ta)の下限は、Tc-80(℃)が好ましく、Tc-50(℃)がより好ましい。 In formula 1B, if the ambient temperature (Ta) of the modeling area exceeds the crystallization temperature (Tc) of the thermoplastic resin, the hardening of the laminated modeling material is significantly delayed, making it difficult to form the intended three-dimensional shape. If the ambient temperature (Ta) of the modeling area is less than the crystallization temperature (Tc) of the thermoplastic resin -100°C, the cooling rate during lamination is too fast, resulting in poor adhesion between the laminated layers, which may cause peeling or warping within the structure during modeling, making it impossible to form the intended three-dimensional shape. The upper limit of the ambient temperature (Ta) of the modeling area is preferably Tc-5 (°C), more preferably Tc-10 (°C). The lower limit of the ambient temperature (Ta) of the modeling area is preferably Tc-80 (°C), more preferably Tc-50 (°C).

本実施形態において、以上の第1工程により、造形ステージ上に立体造形物が形成される。そして、以下の第2工程において、形成した立体造形物を造形ステージから剥離する。 In this embodiment, a three-dimensional object is formed on the modeling stage by the first step described above. Then, in the second step described below, the formed three-dimensional object is peeled off from the modeling stage.

[第2工程]
第1工程後に下記式2に示す温度条件下で、第1工程で形成した立体造形物を、造形ステージの表面から剥離する。
Tc > Ts(式2)
[Second step]
After the first step, the three-dimensional object formed in the first step is peeled off from the surface of the modeling stage under the temperature condition shown in the following formula 2.
Tc>Ts (Equation 2)

式2は、造形ステージの温度(Ts)について規定する。すなわち、第1工程後、造形ステージの温度(Ts)を、結晶化温度(Tc)未満とすることで、造形中は半溶融状態に保たれていた造形ステージ界面付近の熱可塑性樹脂(造形材料)の結晶化・硬化が進行し、立体造形物は造形ステージから自然に剥離できるようになる。このように、第2工程では、造形ステージの温度を下げることのみで、形成した立体造形物を造形ステージから剥離することができる。なお、第2工程開始後、造形ステージの温度を式2に示す温度とするに当たり、降温速度は特に制限はない。例えば、造形ステージの加熱を中止して放置し、室温に戻すことのみでもよい。その場合、第1工程終了後、造形ステージの加熱を中止すると、自ずと第2工程が実行されることとなる。 Formula 2 specifies the temperature (Ts) of the modeling stage. That is, after the first step, by setting the temperature (Ts) of the modeling stage below the crystallization temperature (Tc), the crystallization and hardening of the thermoplastic resin (modeling material) near the modeling stage interface, which was kept in a semi-molten state during modeling, progresses, and the three-dimensional object can be naturally peeled off from the modeling stage. In this way, in the second step, the formed three-dimensional object can be peeled off from the modeling stage simply by lowering the temperature of the modeling stage. Note that, after the start of the second step, there is no particular limit to the rate of temperature reduction when the temperature of the modeling stage is set to the temperature shown in Formula 2. For example, it is also possible to stop heating the modeling stage, leave it, and simply return it to room temperature. In that case, when the heating of the modeling stage is stopped after the first step is completed, the second step will be automatically executed.

第2工程において、造形ステージの温度(Ts)が、結晶化温度(Tc)以上であると、造形ステージ界面付近の熱可塑性樹脂が半溶融状態のまま保持されるため、立体造形物が容易に剥離できない。無理に剥離しようとした場合は、造形物の下層を破損してしまったり、造形ステージ表面を傷つけてしまったりする恐れがある。式2において、造形ステージの温度(Ts)は、Tc-5(℃)以下であることが好ましく、Tc-10(℃)以下であることがより好ましい。造形ステージの温度(Ts)の下限は特に制限はなく、例えば、室温程度(20℃)とすることができる。 In the second step, if the temperature (Ts) of the modeling stage is equal to or higher than the crystallization temperature (Tc), the thermoplastic resin near the modeling stage interface remains in a semi-molten state, and the three-dimensional object cannot be easily peeled off. If an attempt is made to forcibly peel it off, there is a risk that the lower layer of the object will be damaged or the surface of the modeling stage will be scratched. In formula 2, the temperature (Ts) of the modeling stage is preferably equal to or lower than Tc - 5 (°C), and more preferably equal to or lower than Tc - 10 (°C). There is no particular lower limit for the temperature (Ts) of the modeling stage, and it can be set to, for example, about room temperature (20°C).

ところで、一般的な熱溶解積層方式の3Dプリンターによる立体造形物の造形において、造形完了後は、造形物は造形ステージに強く固着している。そのため、造形ステージ上の造形物はスクレーパー(金属へら)などを使用し、手作業で剥離する必要がある。また、剥離後においては、造形ステージ上に、立体造形物の密着部分が剥離せずに部分的に残存することがあり、その場合、造形ステージ表面の清浄作業又は造形ステージの交換が必要となる。しかし、上記の通り、本実施形態においては、第2工程において、第1工程で形成した立体造形物を造形ステージから自然に剥離することができる。従って、上記のようなスクレーパーを使用した手作業での剥離は不要であるし、立体造形物の密着部分が剥離せずに残存することがないか、あったとしても稀である。ひいては、造形ステージの清掃作業や造形ステージの交換をすることなく、次の新たな立体造形物の造形に移行することができる。そのため、立体造形物の造形を自動化することが可能となる。 By the way, in the case of forming a three-dimensional object by a general fused deposition modeling 3D printer, after the formation is completed, the object is strongly adhered to the formation stage. Therefore, the object on the formation stage needs to be manually peeled off using a scraper (metal spatula) or the like. After the peeling, the adhered portion of the three-dimensional object may remain partially on the formation stage without peeling off, in which case the surface of the formation stage needs to be cleaned or the formation stage needs to be replaced. However, as described above, in this embodiment, in the second step, the three-dimensional object formed in the first step can be naturally peeled off from the formation stage. Therefore, the above-mentioned manual peeling using a scraper is not necessary, and the adhered portion of the three-dimensional object does not remain without peeling off, or if there is any, it is rare. Furthermore, it is possible to move on to the formation of the next new three-dimensional object without cleaning the formation stage or replacing the formation stage. Therefore, it is possible to automate the formation of three-dimensional objects.

以上のことから、本実施形態においては、第2工程において、立体造形物を造形ステージの外部に排出する排出機構により、造形ステージの表面から立体造形物の剥離及び排出を行った後、連続して第1工程に移行して新たな立体造形物を形成することができる。なお、「連続して第1工程に移行して・・・」とは、造形が完了した立体造形物を排出後、一連の流れで第1工程に移行するという意味であり、第1工程に移行するまでに若干の間があってもよい。 In view of the above, in this embodiment, in the second step, the three-dimensional object is peeled off and discharged from the surface of the modeling stage by the discharge mechanism that discharges the three-dimensional object to the outside of the modeling stage, and then the process proceeds to the first step in succession to form a new three-dimensional object. Note that "proceeding to the first step in succession..." means that after the three-dimensional object that has been completely modeled is discharged, the process proceeds to the first step in a single flow, and there may be a short delay before proceeding to the first step.

第2工程完了後、手作業によらず、造形ステージから立体造形物を排出する排出機構としては、例えば、以下の機構が挙げられる。
(1)押出機構
造形ステージ上の立体造形物を、奥方から手前に向けて押出部材を移動させる機構である。押出機構により、第2工程完了後、立体造形物を排出することができる。押出部材の形状としては、円筒状又はブレード状ものが挙げられる。
(2)吐出ノズル機構
造形材料を吐出する吐出ノズルを立体造形物の排出にも利用する。すなわち、吐出ノズルの走査により、立体造形物を造形ステージの奥方から手前に向けて押し出して排出する。吐出ノズル機構は、3Dプリンターに配備されている吐出ノズルを利用することから、別途新たに排出機構を設けることなく立体造形物を排出することができるため有用である。なお、吐出ノズルによる立体造形物の排出は、吐出ノズルが低温になってから行うことが好ましい。
(3)エアー噴出機構
立体造形物に対してエアーを吹き付け、エアーの風圧により立体造形物を造形ステージから吹き飛ばして排出する。エアー噴出機構としては、立体造形物を吹き飛ばすことができればよく、公知のものを使用することができる。
(4)ロボットアーム機構
外部に設けられたロボットアーム機構により、造形ステージ上の立体造形物を排出する機構である。ロボットアーム機構については後述する。
(5)傾斜機構
造形ステージ又は3Dプリンター本体を傾斜することにより、造形ステージ上の立体造形物を排出する機構である。
上記機構のうち、(4)ロボットアームについて図2を参照して以下に説明する。
After the second step is completed, the ejection mechanism for ejecting the three-dimensional object from the modeling stage without manual labor may be, for example, the following mechanism.
(1) Push-out mechanism This is a mechanism that moves a push-out member from the back to the front of the three-dimensional object on the modeling stage. The push-out mechanism can eject the three-dimensional object after the second step is completed. The shape of the push-out member can be a cylinder or a blade.
(2) Discharge nozzle mechanism The discharge nozzle that discharges the modeling material is also used to discharge the three-dimensional object. That is, the three-dimensional object is pushed from the back of the modeling stage to the front by scanning the discharge nozzle, and discharged. The discharge nozzle mechanism is useful because it uses the discharge nozzle provided in the 3D printer and can discharge the three-dimensional object without providing a separate discharge mechanism. Note that it is preferable to discharge the three-dimensional object by the discharge nozzle after the discharge nozzle has cooled.
(3) Air jetting mechanism: Air is blown onto the three-dimensional object, and the three-dimensional object is blown off and ejected from the modeling stage by the air pressure. Any known air jetting mechanism can be used as long as it can blow off the three-dimensional object.
(4) Robot Arm Mechanism This is a mechanism for removing a three-dimensional object from the modeling stage by using an external robot arm mechanism. The robot arm mechanism will be described later.
(5) Tilting Mechanism: A mechanism that ejects a three-dimensional object on the modeling stage by tilting the modeling stage or the 3D printer body.
Of the above mechanisms, (4) the robot arm will be described below with reference to FIG.

図2は、造形ステージ上の立体造形物をロボットアームにより排出する様子を示している。図2に示す3Dプリンター20は、本体22と、本体22に取付された、電動動作する開閉扉25とを備える。本体22内の造形空間24には、立体造形物36を造形する造形ステージ26を備える。造形ステージ26の上方には、吐出ヘッド32を備え、吐出ヘッド32は、ガイドレール30とガイドレール30と直交するガイドレール34とにより2次元内を自由に移動することができる。また、造形空間24の奥方にはガイドレール28を備え、造形ステージ26は上下方向に移動することができる。以上の構成において、造形時には、造形ステージ26は不図示のモータによりガイドレール28に沿って上下方向に移動し、吐出ヘッド32の近傍に位置するように制御される。また、吐出ヘッド32は、不図示のモータにより、ガイドレール30及びガイドレール34を介して造形ステージ26の上方の2次元平面内を自由に移動しつつ、造形材料を吐出する。また、3Dプリンター20の外部には、不図示の駆動装置に接続されているロボットアーム38が設けられている。
立体造形物の造形が完了すると、開閉扉25が開状態とされ、不図示の駆動装置により外部からロボットアーム38が造形空間24内に進入して立体造形物36を把持し、その状態で立体造形物36を外部の所定の位置に搬送する。この動作は人手を介さず、電気的制御により行うことができる。本実施形態においては、第2工程では、立体造形物36は造形ステージ26から自然に剥離するため、立体造形物36の剥離のためにロボットアーム38に特別な動作をさせる必要はない。そのため、例えば、1つの立体造形物の造形が完了した後、次の造形物の造形を、人手を介さずに連続して実行することができる。
従来において、造形が完了した立体造形物を自動的に排出するものとして、「造形ステージに薄いフィルムが貼られた状態で造形し、フィルムごとスライドさせてフィルムをカットして排出する」ものが知られている。その従来の技術においては、消耗品としてフィルムが余計に必要である。さらに、フィルムを使用することから、加熱温度がフィルムの耐熱性に左右され、温度条件が制限される。それに対して、本実施形態においては、第2工程において、立体造形物は造形ステージから自然に剥離可能な状態となるため、フィルム等の消耗品は不要であり、立体造形物のみを排出することができる。また、フィルム等が不要であるため、温度条件が制限されることはない。
FIG. 2 shows how a three-dimensional object on the modeling stage is discharged by a robot arm. The 3D printer 20 shown in FIG. 2 includes a main body 22 and an electrically operated opening/closing door 25 attached to the main body 22. The modeling space 24 in the main body 22 includes a modeling stage 26 for modeling a three-dimensional object 36. Above the modeling stage 26, a discharge head 32 is provided, and the discharge head 32 can move freely in two dimensions by a guide rail 30 and a guide rail 34 perpendicular to the guide rail 30. In addition, a guide rail 28 is provided at the back of the modeling space 24, and the modeling stage 26 can move in the vertical direction. In the above configuration, during modeling, the modeling stage 26 is moved in the vertical direction along the guide rail 28 by a motor (not shown) and is controlled to be located near the discharge head 32. In addition, the discharge head 32 is moved freely in a two-dimensional plane above the modeling stage 26 via the guide rail 30 and the guide rail 34 by a motor (not shown), while discharging the modeling material. In addition, a robot arm 38 connected to a driving device (not shown) is provided outside the 3D printer 20.
When the modeling of the three-dimensional object is completed, the open/close door 25 is opened, and the robot arm 38 enters the modeling space 24 from the outside by a driving device (not shown) and grasps the three-dimensional object 36, and transports the three-dimensional object 36 in this state to a predetermined position outside. This operation can be performed by electrical control without human intervention. In this embodiment, in the second step, the three-dimensional object 36 naturally peels off from the modeling stage 26, so there is no need to cause the robot arm 38 to perform a special operation to peel off the three-dimensional object 36. Therefore, for example, after the modeling of one three-dimensional object is completed, the modeling of the next object can be performed continuously without human intervention.
Conventionally, a method for automatically discharging a three-dimensional object after modeling is known in which "modeling is performed with a thin film attached to the modeling stage, and the film is slid together with the film to cut and discharge the film." In this conventional technology, an extra film is required as a consumable. Furthermore, since a film is used, the heating temperature depends on the heat resistance of the film, and the temperature conditions are limited. In contrast, in this embodiment, since the three-dimensional object becomes naturally peelable from the modeling stage in the second step, consumables such as a film are not required, and only the three-dimensional object can be discharged. Furthermore, since a film is not required, the temperature conditions are not limited.

以上、第2工程後における立体造形物の排出が可能な機構を示したが、本実施形態においては、手作業で立体造形物の排出が可能であることは言うまでもない。 The above describes a mechanism that allows the removal of a three-dimensional object after the second step, but it goes without saying that in this embodiment, the three-dimensional object can also be removed manually.

一方、本実施形態においては、第1工程の前に、構造部と同じ造形材料を用い、熱溶解積層法により、前記式1に示す温度条件下で、造形ステージと立体造形物との間に下地層を形成する工程をさらに含んでもよい。なお、本明細書において、下地層とは、構造部の下に形成する土台のことをいう。上述の通り、下地層は必ずしも設ける必要はないが、例えば、図1に示す構造部5がある程度の高さを有する場合は、造形時間が長時間に及ぶため、構造部の冷却に伴い構造部直下の造形ステージとの界面付近の熱可塑性樹脂も徐々に冷却されて結晶化が進行する恐れがある。この場合にも立体造形物と造形ステージとの密着性を保持する目的として、構造部5よりも広い底面積を有する下地層4を形成することは好ましい。下地層を形成する場合は、下地層に空隙や隙間ができないようにできる限り密度が100%に近い条件で形成することが好ましい。
一方で構造部5として例えば数層程度の厚さの薄い構造を形成する場合で、かつ、エアダクト3からのエアー冷却を行わなくても所望の形状に造形できる場合には、前記式1及び式2の条件を満たす本実施形態の造形方法に従う限り、下地層4の形成は必ずしも必須ではない。
On the other hand, in this embodiment, the method may further include a step of forming a base layer between the modeling stage and the three-dimensional object by the fused deposition modeling method using the same modeling material as the structure part under the temperature conditions shown in the above formula 1 before the first step. In this specification, the base layer refers to a base formed under the structure part. As described above, the base layer does not necessarily need to be provided, but for example, when the structure part 5 shown in FIG. 1 has a certain height, the modeling time is long, and as the structure part cools, the thermoplastic resin near the interface with the modeling stage directly below the structure part may also be gradually cooled and crystallization may progress. In this case, it is preferable to form the base layer 4 having a base area larger than the structure part 5 in order to maintain the adhesion between the three-dimensional object and the modeling stage. When forming the base layer, it is preferable to form it under conditions where the density is as close to 100% as possible so that no voids or gaps are formed in the base layer.
On the other hand, when a thin structure having a thickness of, for example, only a few layers is to be formed as the structural part 5, and when the desired shape can be formed without air cooling from the air duct 3, the formation of the base layer 4 is not necessarily required as long as the forming method of this embodiment, which satisfies the conditions of the above-mentioned formulas 1 and 2, is followed.

本実施形態において、下地層を形成する場合、前記式1に示す温度条件下で吐出ノズルから造形材料を造形ステージ上に吐出して形成する。このときの造形材料は半溶融状態である。すなわち、上述の通り、半溶融状態の造形材料は造形ステージに対して強い密着性を示すため、造形中、造形ステージ上にしっかり固定される。また、下地層と造形ステージとの密着性をより強固なものとするため、下地層形成時のノズルの走査速度を、構造部形成時のノズルの走査速度よりも遅くすることが好ましい。
一方、本実施形態において、下地層は造形ステージ上において加熱された状態にあり、造形中、半溶融状態に保たれるため、空隙が減少する傾向にある。従って、下地層は構造部よりも密度が高い状態となる。
In this embodiment, when forming the base layer, the modeling material is discharged from the discharge nozzle onto the modeling stage under the temperature conditions shown in the above formula 1. The modeling material at this time is in a semi-molten state. That is, as described above, the semi-molten modeling material exhibits strong adhesion to the modeling stage, and is therefore firmly fixed onto the modeling stage during modeling. In addition, in order to further strengthen the adhesion between the base layer and the modeling stage, it is preferable to make the scanning speed of the nozzle when forming the base layer slower than the scanning speed of the nozzle when forming the structure portion.
On the other hand, in the present embodiment, the base layer is heated on the modeling stage and is kept in a semi-molten state during modeling, which tends to reduce voids and therefore makes the base layer denser than the structure.

本実施形態において、下地層は構造部と強固に密着しているため、下地層は容易に除去することはできない。そこで、下地層は、切削や研磨等により除去することが好ましい。 In this embodiment, the base layer is firmly attached to the structural portion, and therefore the base layer cannot be easily removed. Therefore, it is preferable to remove the base layer by cutting, polishing, or the like.

次いで、本実施形態の立体造形物の製造方法において用いる造形材料について説明する。 Next, we will explain the modeling materials used in the manufacturing method of the three-dimensional object of this embodiment.

[造形材料]
本実施形態において用いる造形材料は、結晶性熱可塑性樹脂を主成分とし、形状としては特に制限はなく、熱溶解積層法で用いる3Dプリンターの仕様に応じて、例えばフィラメント状、ペレット状等とすることができる。結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリアセタール樹脂(以下、「POM樹脂」とも呼ぶ。)、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群より選択される1種を用いる。
[Modeling materials]
The molding material used in this embodiment is mainly composed of a crystalline thermoplastic resin, and the shape is not particularly limited, and can be, for example, filament-like, pellet-like, etc., depending on the specifications of the 3D printer used in the fused deposition modeling method. As the crystalline thermoplastic resin, one selected from the group consisting of polyacetal resin (hereinafter also referred to as "POM resin"), polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, and polyamide resin is used.

本実施形態において、造形ステージ上での構造部の保持性を確保する観点から、結晶性熱可塑性樹脂のメルトフローレートは20g/10分以下であることが好ましく、2~15g/10分であることがより好ましい。なお、メルトフローレートは、ISO 1133で規定されている測定方法で測定される。 In this embodiment, from the viewpoint of ensuring the retention of the structure on the modeling stage, the melt flow rate of the crystalline thermoplastic resin is preferably 20 g/10 min or less, and more preferably 2 to 15 g/10 min. The melt flow rate is measured by the measurement method specified in ISO 1133.

本実施形態においては、造形材料中における結晶性熱可塑性樹脂の質量分率は99質量%以上にすることができる。すなわち、本実施形態においては、上述の通り、積層時における反りの発生及び造形ステージからの剥離が抑制されるため、無機充填剤等を添加しなくても立体造形物の積層造形を進行することができ、結晶性熱可塑性樹脂の質量分率を99質量%以上にすることができる。さらには、結晶性熱可塑性樹脂の質量分率を100質量%、すなわちニート樹脂としても立体造形物を形成することができる。ただし、立体造形物の物性制御などの目的で、必要に応じて、無機充填剤等、他の添加剤を添加するのは差し支えない。
以下において、上記結晶性熱可塑性樹脂のうち、特にPOM樹脂について詳述する。
In this embodiment, the mass fraction of the crystalline thermoplastic resin in the modeling material can be 99% by mass or more. That is, in this embodiment, as described above, since the occurrence of warping during stacking and peeling from the modeling stage are suppressed, the additive manufacturing of a three-dimensional object can be carried out without adding inorganic fillers or the like, and the mass fraction of the crystalline thermoplastic resin can be 99% by mass or more. Furthermore, a three-dimensional object can be formed even if the mass fraction of the crystalline thermoplastic resin is 100% by mass, that is, as a neat resin. However, for the purpose of controlling the physical properties of the three-dimensional object, other additives such as inorganic fillers may be added as necessary.
Among the above crystalline thermoplastic resins, the POM resin will be particularly described in detail below.

(ポリアセタール樹脂(POM樹脂))
POM樹脂は、オキシメチレン単位(-CHO-)を主たる構成単位とする高分子化合物であり、アセタールホモポリマー(例えば米国デュポン社製、商品名「デルリン」等)、オキシメチレン基以外に他のコモノマー単位を含有するアセタールコポリマー(例えば、ポリプラスチックス(株)社製、商品名「ジュラコン」等)が含まれる。
本実施形態において用いるPOM樹脂としては、その熱安定性等の点で特にアセタールコポリマーが好ましい。
(Polyacetal resin (POM resin))
POM resins are polymeric compounds whose main constituent unit is an oxymethylene unit (-CH 2 O-), and include acetal homopolymers (e.g., trade name "Delrin" manufactured by DuPont USA) and acetal copolymers containing other comonomer units in addition to oxymethylene groups (e.g., trade name "Duracon" manufactured by Polyplastics Co., Ltd.).
As the POM resin used in this embodiment, an acetal copolymer is particularly preferable in terms of its thermal stability.

アセタールコポリマーにおいて、コモノマー単位には炭素数2~6程度(好ましくは、炭素数2~4程度)のオキシアルキレン単位(例えば、オキシエチレン基(-CHCHO-)、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等)が含まれる。 In the acetal copolymer, the comonomer unit contains an oxyalkylene unit having about 2 to 6 carbon atoms (preferably about 2 to 4 carbon atoms) (for example, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-), an oxypropylene group, an oxybutylene group, etc.).

また、コモノマー単位の含有量は、樹脂の結晶性を大幅に損なわない程度の量、例えば、ポリアセタール重合体の構成単位に占める割合として、一般的には0.01~20モル%、好ましくは、0.03~10モル%、更に好ましくは、0.1~7モル%の範囲から選択できる。 The content of the comonomer units can be selected from the range of generally 0.01 to 20 mol%, preferably 0.03 to 10 mol%, and more preferably 0.1 to 7 mol%, as a proportion of the structural units of the polyacetal polymer, so long as the amount does not significantly impair the crystallinity of the resin.

アセタールコポリマーは、二成分で構成されたコポリマー、三成分で構成されたターポリマー等であってよい。アセタールコポリマーは、ランダムコポリマーの他、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー等であってよい。 The acetal copolymer may be a copolymer composed of two components, a terpolymer composed of three components, etc. The acetal copolymer may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, etc.

また、このようなPOM樹脂の重合度、分岐度や架橋度も特に制限はなく溶融成形可能であればよい。 There are also no particular restrictions on the degree of polymerization, branching, or crosslinking of such POM resins, as long as they are melt moldable.

(その他成分)
本実施形態において、造形材料は、必要に応じて選択される公知の各種安定剤を配合することができる。ここで用いられる安定剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、窒素含有化合物、アルカリ或いはアルカリ土類金属の水酸化物、無機塩、カルボン酸塩等のいずれか1種または2種以上を挙げることができる。
(Other ingredients)
In the present embodiment, the modeling material may contain various known stabilizers selected as necessary, such as one or more of hindered phenol compounds, nitrogen-containing compounds, hydroxides of alkali or alkaline earth metals, inorganic salts, and carboxylates.

更に、本実施形態において、その効果を阻害しない限り、必要に応じて、熱可塑性樹脂に対する一般的な添加剤、例えば耐候(光)安定剤、染料、顔料等の着色剤、滑剤、核剤、離型剤、帯電防止剤、界面活性剤、又は、有機高分子材料、無機または有機の繊維状、粉体状、板状の充填剤等を1種または2種以上添加することができる。 Furthermore, in this embodiment, one or more of typical additives for thermoplastic resins, such as weather (light) stabilizers, colorants such as dyes and pigments, lubricants, nucleating agents, mold release agents, antistatic agents, surfactants, organic polymer materials, inorganic or organic fibrous, powdery or plate-like fillers, etc., may be added as necessary, so long as the effect is not impaired.

以下に、実施例により本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。 The present embodiment will be described in more detail below with reference to examples, but the present embodiment is not limited to the following examples.

以下に示す実施例・比較例においては、図3に模式的に示すような立体造形物10の造形を行った。立体造形物10は、一辺の長さが50mm、厚さが0.5mmの正方形シート状の下地層4の中央部に、一辺の長さが20mmの立方体の構造部5が接合した形態である。下地層4の面積は構造部5の一面の面積よりも大きく、下地層4は、構造部5との接合部から15mmのマージン幅7だけ突出している。 In the following examples and comparative examples, a three-dimensional object 10 was produced as shown in FIG. 3. The three-dimensional object 10 has a shape in which a cubic structural part 5 with a side length of 20 mm is joined to the center of a square sheet-like base layer 4 with a side length of 50 mm and a thickness of 0.5 mm. The area of the base layer 4 is larger than the area of one face of the structural part 5, and the base layer 4 protrudes from the joint with the structural part 5 by a margin width 7 of 15 mm.

[実施例1]
(第1工程)
造形材料として、POM樹脂(ポリプラスチックス株式会社製、商品名:DURACON(登録商標)POM、グレード名:M25-44、非強化、メルトフローレート=2.5g/10分、融点:165℃、結晶化温度:145℃)からなる、直径1.75mmのモノフィラメントを準備した。
次いで、熱溶解積層方式の3Dプリンター(INTAMSYS社製、商品名:FUNMAT HT Enhanced)に、準備した造形材料をセットし、立体造形物を形成した。具体的には、まず、下記表1に示す温度条件にて、上記サイズの正方形シート状の下地層を形成し、その後、同じ温度条件にて構造部を形成した。なお、造形装置内の、造形材料を吐出するノズルの内径は0.4mmであり、積層ピッチは0.2mmとし、構造部の描画速度は30mm/sとした。
実施例1においては、造形ステージ上に造形物が固定された状態で、最後まで問題なく造形材料が積層され、立体造形物を形成することができた。
[Example 1]
(First step)
As a molding material, a monofilament having a diameter of 1.75 mm and made of POM resin (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., product name: DURACON (registered trademark) POM, grade name: M25-44, unreinforced, melt flow rate = 2.5 g/10 min, melting point: 165°C, crystallization temperature: 145°C) was prepared.
Next, the prepared modeling material was set in a fused deposition modeling 3D printer (manufactured by INTAMSYS, product name: FUNMAT HT Enhanced) to form a three-dimensional object. Specifically, a square sheet-shaped base layer of the above size was first formed under the temperature conditions shown in Table 1 below, and then a structure was formed under the same temperature conditions. The inner diameter of the nozzle that ejects the modeling material in the modeling device was 0.4 mm, the layer pitch was 0.2 mm, and the drawing speed of the structure was 30 mm/s.
In Example 1, with the object fixed on the modeling stage, the modeling material was layered without any problems until the end, and a three-dimensional object was formed.

(第2工程)
第1工程終了後、造形ステージの温度を120℃に低下させ、造形ステージの表面から立体造形物を剥離した。そのとき、下地層全体が白化し、造形ステージの表面に対する密着力が低下しており、特別な剥離作業をしなくとも、立体造形物が造形ステージから自然に剥離した状態であった。
得られた立体造形物について、構造部と下地層とを切断により分離した上で、電子比重計(ミラージュ社製、SD-120L)を使用して、アルキメデス法によりそれぞれの密度を測定したところ、構造部の密度の実測値が1.36であるのに対し、下地層の密度の実測値は1.41であった。
(Second step)
After the first step was completed, the temperature of the modeling stage was lowered to 120° C., and the three-dimensional object was peeled off from the surface of the modeling stage. At that time, the entire base layer had turned white, and its adhesion to the surface of the modeling stage had decreased, so that the three-dimensional object naturally peeled off from the modeling stage without any special peeling operation.
The obtained three-dimensional object was separated into the structural portion and the base layer by cutting, and the density of each was measured by the Archimedes method using an electronic densitometer (SD-120L, manufactured by Mirage). The actual density of the structural portion was 1.36, while the actual density of the base layer was 1.41.

Figure 0007594487000001
Figure 0007594487000001

[実施例2 ]
造形材料として、実施例1と同じPOM樹脂からなる、直径1.75mmのモノフィラメントを準備した。
次いで、上記表1に示す温度条件で、実施例1と同様の方法で立体造形物を形成した。
実施例2においても、造形ステージ上に造形物が固定された状態で、最後まで問題なく造形材料が積層され、立体造形物を形成することができた。また造形後にステージ温度を下げることで、実施例1と同様に立体造形物が造形ステージから自然に剥離した。
[Example 2]
As a molding material, a monofilament having a diameter of 1.75 mm and made of the same POM resin as in Example 1 was prepared.
Next, a three-dimensional object was formed in the same manner as in Example 1 under the temperature conditions shown in Table 1 above.
In Example 2, the modeling material was layered without any problems until the end with the model fixed on the modeling stage, and a three-dimensional model was formed. Moreover, by lowering the stage temperature after modeling, the three-dimensional model naturally peeled off from the modeling stage, as in Example 1.

[実施例3]
造形材料として、実施例1と同じPOM樹脂からなる、直径1.75mmのモノフィラメントを準備した。
次いで、上記表1に示す温度条件で、実施例1と同様の方法で立体造形物を形成した。
実施例3においても、造形ステージ上に造形物が固定された状態で、最後まで問題なく造形材料が積層され、立体造形物を形成することができた。また造形後にステージ温度を下げることで、実施例1と同様に立体造形物が造形ステージから自然に剥離した。
[Example 3]
As a molding material, a monofilament having a diameter of 1.75 mm and made of the same POM resin as in Example 1 was prepared.
Next, a three-dimensional object was formed in the same manner as in Example 1 under the temperature conditions shown in Table 1 above.
In Example 3, the modeling material was layered without any problems until the end with the model fixed on the modeling stage, and a three-dimensional model was formed. Moreover, by lowering the stage temperature after modeling, the three-dimensional model naturally peeled off from the modeling stage, as in Example 1.

[実施例4]
(第1工程)
造形材料として、実施例1と同じPOM樹脂からなる、直径1.75mmのモノフィラメントを準備した。
次いで、上記表1に示す温度条件で、実施例1と同様の方法で立体造形物を形成した。
実施例4においても、積層構造中に一部積層界面の接着不良と思われる個所が発生したものの、造形ステージ上に造形物が固定された状態で、最後まで造形材料が積層され、意図した形状の立体造形物を形成することができた。また造形後にステージ温度を下げることで、実施例1と同様に立体造形物が造形ステージから自然に剥離した。
[Example 4]
(First step)
As a molding material, a monofilament having a diameter of 1.75 mm and made of the same POM resin as in Example 1 was prepared.
Next, a three-dimensional object was formed in the same manner as in Example 1 under the temperature conditions shown in Table 1 above.
In Example 4, although there were some areas that appeared to have poor adhesion at the interface of the layers in the laminated structure, the modeling material was layered to the end with the model fixed on the modeling stage, and a three-dimensional model with the intended shape was formed. Moreover, by lowering the stage temperature after modeling, the three-dimensional model naturally peeled off from the modeling stage, as in Example 1.

[実施例5]
造形材料として、POM樹脂(ポリプラスチックス株式会社製、商品名:DURACON(登録商標)POM、グレード名:M90-44、非強化、メルトフローレート=9.0g/10分、融点:165℃、結晶化温度:145℃)からなる、直径1.75mmのモノフィラメントを準備した。
次いで、上記表1に示す温度条件で、実施例1と同様の方法で立体造形物を形成した。
実施例5においても、造形ステージ上に造形物が固定された状態で、最後まで問題なく造形材料が積層され、立体造形物を形成することができた。また造形後にステージ温度を下げることで、実施例1と同様に立体造形物が造形ステージから自然に剥離した。
[Example 5]
As a molding material, a monofilament having a diameter of 1.75 mm and made of POM resin (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., product name: DURACON (registered trademark) POM, grade name: M90-44, unreinforced, melt flow rate = 9.0 g/10 min, melting point: 165°C, crystallization temperature: 145°C) was prepared.
Next, a three-dimensional object was formed in the same manner as in Example 1 under the temperature conditions shown in Table 1 above.
In Example 5, the modeling material was layered without any problems until the end with the model fixed on the modeling stage, and a three-dimensional model was formed. Moreover, by lowering the stage temperature after modeling, the three-dimensional model naturally peeled off from the modeling stage, as in Example 1.

[比較例1]
第1工程における造形ステージの温度を144℃としたこと以外は実施例1と同様にして第1工程を実行した。ところが、下地層の形成段階で造形ステージから造形物が剥離し、第1工程の造形を完了することができなかった。
[Comparative Example 1]
The first step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the modeling stage in the first step was set to 144° C. However, the modeled object peeled off from the modeling stage at the stage of forming the base layer, and modeling in the first step could not be completed.

[比較例2]
第1工程における造形ステージの温度を165℃としたこと以外は実施例1と同様にして第1工程を実行した。ところが、構造部が下地層上で固定されずに回転してしまい、意図する立体造形物が得られず、第1工程の造形を完了することができなかった。
[Comparative Example 2]
The first step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the modeling stage in the first step was set to 165° C. However, the structure rotated without being fixed on the base layer, and the intended three-dimensional object was not obtained, and modeling in the first step could not be completed.

[比較例3]
第1工程における造形エリアの雰囲気温度を28℃としたこと以外は実施例1と同様にして第1工程を実行した。ところが、構造部の造形中に層間の接着力不足による剥がれ及び大きな反りが発生して意図した形状を保持できず、第1工程を完了することができなかった。
[Comparative Example 3]
The first step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the ambient temperature in the modeling area in the first step was set to 28° C. However, peeling and large warping occurred due to insufficient adhesive strength between layers during modeling of the structure, and the intended shape could not be maintained, and the first step could not be completed.

[比較例4]
第2工程における造形ステージの温度を155℃としたこと以外は実施例1と同様にして第1工程を実行した。そして、造形ステージの温度を155℃に保ったまま、立体造形物を造形ステージから剥がそうとしたところ、下地層が半溶融状態で造形ステージの表面に強固に定着しており、無理に剥がそうとした結果、造形物を破損した。
[Comparative Example 4]
The first step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the modeling stage in the second step was set to 155° C. Then, when an attempt was made to peel off the three-dimensional object from the modeling stage while keeping the temperature of the modeling stage at 155° C., the base layer was firmly attached to the surface of the modeling stage in a semi-molten state, and the forceful peeling resulted in damage to the model.

以上、実施例1~5においては、何ら問題なく立体造形物の形成をすることができ、形成後、造形ステージから容易に剥離することができたのに対し、式1を満たさない比較例1~3においては、立体造形物の形成すらできなかった。また、式2を満たさない比較例4においては、立体造形物の形成はできたものの、形成後、容易に剥離することができなかった。 As described above, in Examples 1 to 5, a three-dimensional object could be formed without any problems, and after formation, it could be easily peeled off from the modeling stage, whereas in Comparative Examples 1 to 3, which do not satisfy Formula 1, it was not even possible to form a three-dimensional object. Moreover, in Comparative Example 4, which does not satisfy Formula 2, although a three-dimensional object could be formed, it could not be easily peeled off after formation.

Claims (6)

結晶性熱可塑性樹脂を主成分とする造形材料を用い、熱溶解積層法により、下記式1に示す温度条件下で造形ステージ上に立体造形物を形成する第1工程と、
Tm > Ts ≧ Tc、かつ、Tc > Ta > Tc-100(式1)
[式1中、Tsは前記造形ステージの温度(℃)、Tcは前記結晶性熱可塑性樹脂の結晶化温度(℃)、Tmは前記結晶性熱可塑性樹脂の融点(℃)、Taは造形エリアの雰囲気温度(℃)を示す。]
前記第1工程後に下記式2に示す温度条件下で、前記第1工程で形成した立体造形物を、前記造形ステージの表面から剥離する第2工程と、を含み、
Tc > Ts(式2)
前記結晶性熱可塑性樹脂が、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群より選択される1種である、立体造形物の製造方法。
a first step of forming a three-dimensional object on a modeling stage by a fused deposition modeling method using a modeling material mainly composed of a crystalline thermoplastic resin under temperature conditions shown in the following formula 1;
Tm>Ts>Tc, and Tc>Ta>Tc-100 (Equation 1)
[In formula 1, Ts represents the temperature of the modeling stage (°C), Tc represents the crystallization temperature of the crystalline thermoplastic resin (°C), Tm represents the melting point of the crystalline thermoplastic resin (°C), and Ta represents the ambient temperature of the modeling area (°C).]
and a second step of peeling off the three-dimensional object formed in the first step from the surface of the modeling stage under a temperature condition represented by the following formula 2 after the first step,
Tc>Ts (Equation 2)
The method for producing a three-dimensional object, wherein the crystalline thermoplastic resin is one selected from the group consisting of polyacetal resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, and polyamide resin.
前記第1工程の前に、前記造形材料を用い、熱溶解積層法により、前記式1に示す温度条件下で、前記造形ステージと前記立体造形物との間に下地層を形成する工程をさらに含む、請求項1に記載の立体造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional object according to claim 1, further comprising, before the first step, forming a base layer between the modeling stage and the three-dimensional object by fused deposition modeling using the modeling material under the temperature conditions shown in formula 1. 前記第2工程において、前記立体造形物を前記造形ステージの外部に排出する排出機構により、前記造形ステージの表面から立体造形物の剥離及び排出を行った後、連続して前記第1工程に移行して新たな立体造形物を形成する、請求項1に記載の立体造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional object according to claim 1, wherein in the second step, the three-dimensional object is peeled off and discharged from the surface of the modeling stage by a discharge mechanism that discharges the three-dimensional object to the outside of the modeling stage, and then the method proceeds to the first step to form a new three-dimensional object. 前記造形材料中における前記結晶性熱可塑性樹脂の質量分率が99質量%以上である、 請求項1~3のいずれか1項に記載の立体造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional object according to any one of claims 1 to 3, wherein the mass fraction of the crystalline thermoplastic resin in the modeling material is 99 mass% or more. 前記結晶性熱可塑性樹脂のメルトフローレートが20g/10分以下であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の立体造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional object according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the melt flow rate of the crystalline thermoplastic resin is 20 g/10 min or less. 前記結晶性熱可塑性樹脂がポリアセタール樹脂である、請求項1~5のいずれか1項に記載の立体造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional object according to any one of claims 1 to 5, wherein the crystalline thermoplastic resin is a polyacetal resin.
JP2021066402A 2020-04-17 2021-04-09 Manufacturing method of three-dimensional object Active JP7594487B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020074120 2020-04-17
JP2020074120 2020-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021172084A JP2021172084A (en) 2021-11-01
JP7594487B2 true JP7594487B2 (en) 2024-12-04

Family

ID=78281299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021066402A Active JP7594487B2 (en) 2020-04-17 2021-04-09 Manufacturing method of three-dimensional object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7594487B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024010810A (en) * 2022-07-13 2024-01-25 セイコーエプソン株式会社 3D modeling method
WO2024063137A1 (en) 2022-09-22 2024-03-28 ポリプラスチックス株式会社 Filament for three-dimensional molding, method for producing three-dimensional molded article, and three-dimensional molded article
US20260097562A1 (en) 2022-09-22 2026-04-09 Polyplastics Co., Ltd. Three-dimensional molded article and method for producing three-dimensional molded article
JPWO2025033466A1 (en) 2023-08-07 2025-02-13
TW202546079A (en) * 2024-04-19 2025-12-01 日商寶理塑料股份有限公司 A method for manufacturing three-dimensional objects based on fused wire bonding and a wire used in the method for manufacturing three-dimensional objects based on fused wire bonding.
WO2025254082A1 (en) * 2024-06-03 2025-12-11 ポリプラスチックス株式会社 Method for producing three-dimensional model, and three-dimensional model

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211510A (en) 2002-01-25 2003-07-29 Idemitsu Petrochem Co Ltd Method for producing foam, and foam produced by this method
JP2019038167A (en) 2017-08-24 2019-03-14 セイコーエプソン株式会社 Three dimensional modeling device and three dimensional modeling method
JP2019131762A (en) 2018-02-02 2019-08-08 旭化成株式会社 Molding material for 3d printers and method of using the same, and molding method
US20190283314A1 (en) 2016-08-19 2019-09-19 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Overmoulding by 3d printing
US20200101672A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 Seiko Epson Corporation Three-Dimensional Shaping Apparatus And Method Of Manufacturing Three-Dimensional Shaping Object
JP2020128469A (en) 2019-02-07 2020-08-27 旭化成株式会社 Monofilament for 3D printer, method of using the same, and modeling method
JP2020527110A (en) 2017-07-20 2020-09-03 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. Concealment of optical defect lines in some FDM-printed luminaires with a metallic appearance

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211510A (en) 2002-01-25 2003-07-29 Idemitsu Petrochem Co Ltd Method for producing foam, and foam produced by this method
US20190283314A1 (en) 2016-08-19 2019-09-19 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Overmoulding by 3d printing
JP2020527110A (en) 2017-07-20 2020-09-03 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. Concealment of optical defect lines in some FDM-printed luminaires with a metallic appearance
JP2019038167A (en) 2017-08-24 2019-03-14 セイコーエプソン株式会社 Three dimensional modeling device and three dimensional modeling method
JP2019131762A (en) 2018-02-02 2019-08-08 旭化成株式会社 Molding material for 3d printers and method of using the same, and molding method
US20200101672A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 Seiko Epson Corporation Three-Dimensional Shaping Apparatus And Method Of Manufacturing Three-Dimensional Shaping Object
JP2020049791A (en) 2018-09-27 2020-04-02 セイコーエプソン株式会社 Three-dimensional printing apparatus and method for manufacturing three-dimensional printing object
JP2020128469A (en) 2019-02-07 2020-08-27 旭化成株式会社 Monofilament for 3D printer, method of using the same, and modeling method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021172084A (en) 2021-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7594487B2 (en) Manufacturing method of three-dimensional object
JP4224456B2 (en) Method for 3D modeling
CN100522542C (en) Material and method for three-dimensional modeling
US11724452B2 (en) Liquid cooling for pellet extruder in a fused deposition modeling system
CN107000317B (en) Fast Nozzle Cooling for Additive Manufacturing
EP2445701B1 (en) Consumable materials having customized characteristics
CN107000318A (en) The nozzle instrument for extruding increasing material manufacturing for material changes
JP2019084814A (en) Molding device and manufacturing method of molded article
KR100939047B1 (en) Separation device of amorphous strip and amorphous strip manufacturing device using same
JP2019142150A (en) Molding apparatus, molding method, and molding system
CN111163924A (en) Material extrusion 3-D printing of compatible thermoplastic films
WO2017149896A1 (en) Strand manufacturing apparatus and strand manufacturing method
JP2018123263A (en) 3D modeling resin composition, 3D manufacturing method, 3D manufacturing filament, and 3D manufacturing apparatus
JP7023145B2 (en) Modeling equipment and modeling method
JP2019142149A (en) Molding apparatus, molding method, and molding system
CN111674034A (en) A Fused Deposition Rapid Prototyping 3D Printer
JP2017217881A (en) Three-dimensional modeling material, three-dimensional model manufacturing method, and three-dimensional model manufacturing apparatus
JP2019084779A (en) Modeling device
CN112203829A (en) Materials for 3D Printers
JP2005144750A (en) Injection foam molding method and foam molded article
CN112743847B (en) A spatula for separating printed models of a 3D printer
CN110641011A (en) Method for manufacturing three-dimensional object and three-dimensional molding device
KR20220090413A (en) Method for magnetohydrodynamic(mhd) printhead/nozzle reuse
KR20210037347A (en) Composition for 3D Printing and Filament for 3D Printer
JP2022063358A (en) Molding apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240319

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241021

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7594487

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150