JP2020029605A - Molded object by addition production, and manufacturing method of molded object by addition production - Google Patents

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哲弥 三井
Tetsuya Mitsui
哲弥 三井
貴也 長濱
Takaya Nagahama
貴也 長濱
星野　広行
Hiroyuki Hoshino
広行 星野
誠 田野
Makoto Tano
誠 田野
高史 溝口
Takashi Mizoguchi
高史 溝口
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Abstract

To provide a molded object by addition production, including a passage having a curved part inside, capable of performing highly efficiently heat exchange between a cooling medium circulating along the passage and the molded object; and to provide a manufacturing method of the molded object by addition production.SOLUTION: A molded object 50 by addition production includes a pipeline 51 for allowing a cooling medium to circulate inside, including a curved part 51a curved in the axial direction. A surface area A2 of an inner peripheral surface of a deformed pipeline U along the axial direction formed at least on a part of the curved part 51a is larger than a surface area A1 of a virtual reference circular pipe BT without thickness, circumscribing along the deformed pipeline U.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、付加製造による造形物及び付加製造による造形物の製造方法に関する。   The present invention relates to a shaped article by additive manufacturing and a method of manufacturing a shaped article by additive manufacturing.

従来、溶融させた金属や樹脂等の原材料を内部空間に鋳込み、その後、冷却→凝固させて製品を成形する金型の多くは、金型内部に、冷却媒体を流通させ金型本体及び鋳込んだ製品を冷却するための冷却用通路を有している。従来、多くの場合、冷却用通路は、金型本体が形成されたのち、例えば、ドリルによる加工によって内部に形成される。この場合、冷却用通路は、ドリル加工で形成された複数の直線状の孔の組み合わせのみによって形成される。   Conventionally, many molds for casting molten materials such as metal and resin into an internal space, and then cooling and solidifying to form a product, often have a cooling medium circulated inside the mold and cast into the mold body and the mold. It has a cooling passage for cooling the product. Conventionally, in many cases, a cooling passage is formed inside by, for example, drilling after a mold body is formed. In this case, the cooling passage is formed only by a combination of a plurality of linear holes formed by drilling.

しかし、近年、市場では、より冷却効率を向上させるため、冷却用通路に対し、湾曲部を含む任意の形状で形成でき、且つ任意の位置に自在に配置可能であることが求められている。これに対応するものとして、たとえば、特許文献１に示す技術がある。特許文献１では、金型を３次元造形機によって付加製造することが開示されている。３次元造形機では、薄膜層の粉末金属にレーザ光や電子ビームを照射して溶融させ、その後、凝固させて一層ずつ積層し造形物を製造する。これにより、造形物の内部空間（冷却用通路）の形状及び配置位置を自由に設定でき、湾曲部と直線部とを自在に組み合わせた冷却用通路を実現させている。特許文献１には、このような冷却用通路によって、通路内を流通する冷却用媒体の流れがスムーズになると記載されている。   However, in recent years, on the market, in order to further improve the cooling efficiency, it is required that the cooling passage can be formed in an arbitrary shape including a curved portion and can be freely arranged at an arbitrary position. As a countermeasure against this, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses that a mold is additionally manufactured by a three-dimensional molding machine. In a three-dimensional modeling machine, a powder metal of a thin film layer is irradiated with a laser beam or an electron beam to be melted, then solidified and laminated one by one to produce a shaped article. Thereby, the shape and arrangement position of the internal space (cooling passage) of the modeled object can be freely set, and a cooling passage in which a curved portion and a straight portion are freely combined is realized. Patent Literature 1 describes that such a cooling passage makes the flow of a cooling medium flowing in the passage smooth.

特開２００８−２２１８０１号公報JP 2008-221801 A

しかしながら、特許文献１では、冷却用通路の軸直交断面は、通路の軸方向における全範囲において同一径で形成された円形であり、且つ冷却用通路が配置可能なスペースに密に配置されている。したがって、金型の体積が大きくなり、且つ冷却用通路の径が拡大されない限り、これ以上の冷却効率の向上は期待できない。   However, in Patent Document 1, the cross section of the cooling passage orthogonal to the axis is a circle formed with the same diameter over the entire range in the axial direction of the passage, and is densely arranged in a space where the cooling passage can be arranged. . Therefore, unless the volume of the mold is increased and the diameter of the cooling passage is not enlarged, further improvement in cooling efficiency cannot be expected.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、内部に、湾曲部を有した通路を備えるとともに、通路を流通する冷却用媒体と造形物との間の熱交換が高効率で行なえる付加製造による造形物及び付加製造による造形物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and includes a passage having a curved portion therein, and heat exchange between a cooling medium flowing through the passage and a modeled object can be performed with high efficiency. It is an object of the present invention to provide a shaped article by additive manufacturing and a method of manufacturing a shaped article by additive manufacturing.

（１．付加製造による造形物）
本発明に係る付加製造による造形物は、付加製造による造形物であって、内部において冷却媒体を流通させるとともに、軸線方向において湾曲する湾曲部を含む管路を備え、前記湾曲部の少なくとも一部に形成される前記軸線方向に沿った変形管路Ｕの内周面の表面積は、前記変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管の表面積より大きい。 (1. Molded object by additive manufacturing)
The modeled product by the additional manufacturing according to the present invention is a modeled product by the additional manufacturing, and includes a pipe including a curved portion that is curved in the axial direction while allowing the cooling medium to flow inside, and at least a part of the curved portion. The surface area of the inner peripheral surface of the deformed conduit U formed along the axial direction is larger than the surface area of a virtual reference circular tube circumscribing along the deformed conduit U and having no thickness.

これにより、造形物の内部においては、変形管路Ｕは、変形管路Ｕに外接する基準円管分のスペースを占有するのみであるにもかかわらず、変形管路Ｕと造形物との接触面積は、基準円管と造形物との接触面積よりも大きいので、造形物から変形管路Ｕを流通する冷却媒体に伝達される単位時間あたりの熱量は大きくなる。従って、熱交換が高効率で行なえ、冷却効率が向上する。   Thus, inside the modeled object, the deformed pipeline U only occupies the space of the reference circular pipe circumscribing the deformed channel U, but the deformed channel U contacts the modeled object. Since the area is larger than the contact area between the reference circular pipe and the modeled object, the amount of heat per unit time transmitted from the modeled object to the cooling medium flowing through the deformed conduit U increases. Therefore, heat exchange can be performed with high efficiency, and cooling efficiency is improved.

（２．付加製造による造形物の製造方法）
本発明に係る付加製造による造形物の製造方法では、造形物が、内部において冷却媒体を流通させるとともに、軸線方向において湾曲する湾曲部を含む管路を備える。そして、前記湾曲部の少なくとも一部に形成される前記軸線方向に沿った変形管路Ｕの内周面の表面積が、前記変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管の表面積より大きくなるよう前記管路を形成する。これにより、付加製造による上記と同様の効果を奏する造形物が得られる。 (2. Method of manufacturing a shaped article by additive manufacturing)
In the method for manufacturing a modeled object according to the additional manufacturing according to the present invention, the modeled object is provided with a conduit including a curved portion that is curved in the axial direction while circulating the cooling medium inside. Then, the surface area of the inner peripheral surface of the deformed conduit U formed in at least a part of the curved portion along the axial direction is a thickness of the virtual reference circular pipe circumscribing along the deformed conduit U without thickness. The conduit is formed to be larger than the surface area. As a result, a molded article having the same effects as described above by the additional manufacturing can be obtained.

第一実施形態に係る付加製造装置の概要図である。It is an outline figure of an additional manufacturing device concerning a first embodiment. 図１における金属粉末供給装置の上面図である。It is a top view of the metal powder supply apparatus in FIG. 造形物の側面図である。It is a side view of a modeled object. 造形物の上面図である。It is a top view of a modeled object. 図３ＢのIV-IV矢視断面図であり、第一断面を説明する図である。FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3B and is a diagram illustrating a first cross section. 変形例３を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a third modification. 変形例５を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a modification 5; 第二実施形態に係る造形物の側面図である。It is a side view of the modeled thing concerning a second embodiment. 第二実施形態に係る造形物の上面図である。It is a top view of the modeling thing concerning a second embodiment. 図７ＢのVIII-VIII矢視断面図であり、第二断面を説明する拡大図である。FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.

＜１．第一実施形態＞
（１−１．概要）
まず、本発明の第一実施形態に係る付加製造装置１００（図１参照）の概要について説明する。付加製造装置１００は、造形光ビームの照射によって、照射範囲に一層ずつ供給された金属粉末を、それぞれ溶融させたのち凝固させて積層することにより、後述する（付加製造による）造形物５０を形成する装置である。 <1. First embodiment>
(1-1. Overview)
First, the outline of the additional manufacturing apparatus 100 (see FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention will be described. The additional manufacturing apparatus 100 forms a shaped article 50 (to be described later) by melting and solidifying the metal powders supplied one by one into the irradiation range by irradiating the shaping light beam. It is a device to do.

本実施形態では、造形光ビームとして、安価な近赤外波長のレーザ光を採用するものとして説明する。以降、近赤外波長のレーザ光を単にレーザ光ＬＬと称す。ただし、この態様には限らない。レーザ光ＬＬは、あくまで一例であり、造形光ビームとしては、近赤外波長のレーザ光（レーザ光ＬＬ）に限らず、ＣＯ２レーザ（遠赤外レーザ光）や半導体レーザや電子ビームを採用してもよい。また、造形光ビームによって金属粉末１５を溶融させ、造形物を形成するのではなく、造形光ビームによって金属粉末１５を焼結させて造形物を形成しても良い。   In the present embodiment, a description will be given assuming that a laser beam having an inexpensive near-infrared wavelength is adopted as a modeling light beam. Hereinafter, the laser light having the near infrared wavelength is simply referred to as laser light LL. However, it is not limited to this mode. The laser light LL is merely an example, and the shaping light beam is not limited to the near infrared wavelength laser light (laser light LL), but may be a CO2 laser (far infrared laser light), a semiconductor laser, or an electron beam. You may. Further, instead of melting the metal powder 15 with the shaping light beam to form the shaped object, the metal powder 15 may be sintered by the shaping light beam to form the shaped object.

本実施形態において、造形物５０の原材料となる金属粉末１５としては、ＳＫＤ材（合金工具鋼、炭素鋼）、アルミ、ＳＵＳ、チタン、マルエージングなどがある。なお、本実施形態では、金属粉末として、ＳＫＤ材のうち、例えばＳＫＤ６１（ＪＩＳ規格）を使用するものとする。また、金属粉末１５の第一層目（後述する薄膜層１５ａ）は、造形物５０の最下層部（ベース部）を構成する平板状のベースプレート２７の上面に供給されるものとする。また、本実施形態において、造形物５０は、例えば、樹脂成形用の「金型」である。   In the present embodiment, examples of the metal powder 15 serving as a raw material of the molded object 50 include SKD materials (alloy tool steel, carbon steel), aluminum, SUS, titanium, and maraging. In the present embodiment, for example, SKD61 (JIS standard) among SKD materials is used as the metal powder. The first layer (thin film layer 15 a described later) of the metal powder 15 is supplied to the upper surface of the flat base plate 27 constituting the lowermost layer (base) of the modeled object 50. In the present embodiment, the modeled object 50 is, for example, a “mold” for resin molding.

（１−２．付加製造装置）
図１は、本発明に係る第一実施形態の付加製造装置１００の概要図である。付加製造装置１００は、チャンバ１０と、金属粉末供給装置２０と、造形光ビーム照射装置３０と、制御装置４５と、を備える。制御装置４５は、金属粉末供給制御部２５と、造形光ビーム照射制御部４９と、造形部７０とを備える。 (1-2. Additional manufacturing device)
FIG. 1 is a schematic diagram of an additional manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The additional manufacturing device 100 includes a chamber 10, a metal powder supply device 20, a shaping light beam irradiation device 30, and a control device 45. The control device 45 includes a metal powder supply control unit 25, a shaping light beam irradiation control unit 49, and a shaping unit 70.

チャンバ１０は、概ね、直方体形状で形成された筐体であり、外気と内気との遮断が可能な容器である。チャンバ１０は、内部の空気を、Ｎ２（窒素）やＡｒ（アルゴン）などの不活性ガスに置換可能な装置を備える（不図示）。なお、チャンバ１０は、内部を不活性ガスに置換するのではなく、内部の空気を真空ポンプにより吸引し真空近傍まで減圧させる構成としてもよい。 The chamber 10 is a housing formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is a container capable of shutting off outside air and inside air. The chamber 10 includes a device capable of replacing the internal air with an inert gas such as N 2 (nitrogen) or Ar (argon) (not shown). The chamber 10 may be configured so that the inside is not replaced with an inert gas, but the inside air is sucked by a vacuum pump to reduce the pressure to near the vacuum.

金属粉末供給装置２０は、チャンバ１０の内部に設けられる。本実施形態において、金属粉末供給装置２０は、制御装置４５の金属粉末供給制御部２５によって制御され、造形物５０の原材料となる金属粉末１５をレーザ光ＬＬの照射範囲Ａｒ１（図１、図２参照）に供給する。詳細には、金属粉末供給装置２０は、レーザ光ＬＬ（造形光ビーム）が照射され、造形物５０を構成する造形物素材１５Ａが積層されて形成されるたび、金属粉末１５の薄膜層１５ａ（粉末層）をレーザ光ＬＬの照射範囲Ａｒ１に一層ずつ所定の膜厚α（図１参照）で供給する。   The metal powder supply device 20 is provided inside the chamber 10. In the present embodiment, the metal powder supply device 20 is controlled by the metal powder supply control unit 25 of the control device 45, and irradiates the metal powder 15 serving as a raw material of the modeled object 50 with the laser light LL irradiation range Ar1 (FIGS. 1 and 2). Supply). In detail, the metal powder supply device 20 emits the laser beam LL (modeling light beam), and every time the model material 15A constituting the model 50 is laminated and formed, the thin film layer 15a of the metal powder 15 ( The powder layer is supplied to the irradiation range Ar1 of the laser beam LL one by one at a predetermined film thickness α (see FIG. 1).

図１、図２に示すように、金属粉末供給装置２０は、造形用容器２１と、粉末収納容器２２と、リコータ２６と、を備える。図１に示すように、造形用容器２１内には、上述したベースプレート２７が後述する造形物昇降テーブル２３上に載置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the metal powder supply device 20 includes a modeling container 21, a powder storage container 22, and a recoater 26. As shown in FIG. 1, in the modeling container 21, the above-described base plate 27 is placed on a modeling object lifting table 23 which will be described later.

粉末収納容器２２は、フィードテーブル２４上に金属粉末１５が収容され、フィードテーブル２４が上方に移動されることにより、金属粉末１５が所定量、粉末収納容器２２の上面から上方に突出する。なお、造形物昇降テーブル２３，フィードテーブル２４には、それぞれ支持軸２３ａ、２４ａが取り付けられる。支持軸２３ａ，２４ａは、制御装置４５に制御される駆動装置（図略）に接続され、駆動装置の作動によって上下に移動される。   In the powder storage container 22, the metal powder 15 is stored on the feed table 24, and the feed table 24 is moved upward, so that a predetermined amount of the metal powder 15 projects upward from the upper surface of the powder storage container 22. In addition, support shafts 23a and 24a are attached to the modeling object elevating table 23 and the feed table 24, respectively. The support shafts 23a and 24a are connected to a driving device (not shown) controlled by the control device 45, and are moved up and down by the operation of the driving device.

そして、フィードテーブル２４の上昇により粉末収納容器２２の上面より上方に供給された金属粉末１５が、リコータ２６の図１における右から左への作動により、ベースプレート２７上に運搬される。これにより、ベースプレート２７上に金属粉末１５が供給され薄膜層１５ａが形成される。   Then, the metal powder 15 supplied above the upper surface of the powder storage container 22 by the elevation of the feed table 24 is transported onto the base plate 27 by the operation of the recoater 26 from right to left in FIG. Thereby, the metal powder 15 is supplied onto the base plate 27 to form the thin film layer 15a.

このとき、リコータ２６は、照射範囲Ａｒ１を、図１において右から左に向って移動する際、薄膜層１５ａの表面をならしながら照射範囲Ａｒ１に薄膜層１５ａを一層ずつ供給する。なお、薄膜層１５ａの厚さαは、造形物昇降テーブル２３の下降量で決まる。また、前述したが、図１に示す１５Ａは、レーザ光ＬＬを照射し、溶融させた後、凝固した造形物５０の層の一例である。   At this time, when the recoater 26 moves the irradiation range Ar1 from right to left in FIG. 1, the recoater 26 supplies the thin film layers 15a one by one to the irradiation range Ar1 while leveling the surface of the thin film layer 15a. Note that the thickness α of the thin film layer 15a is determined by the descending amount of the modeling object elevating table 23. In addition, as described above, 15A shown in FIG. 1 is an example of a layer of the modeled object 50 that has been irradiated with the laser beam LL, melted, and then solidified.

造形光ビーム照射装置３０は、チャンバ１０内の照射範囲Ａｒ１（図１、図２参照）に供給された金属粉末１５の薄膜層１５ａの表面に対し、外気を遮断された状態でレーザ光ＬＬを所定の照射パターンで照射する。造形光ビーム照射装置３０は、制御装置４５の造形光ビーム照射制御部４９によって制御される。また、所定の照射パターンは、造形部７０が記憶している。   The shaping light beam irradiation device 30 applies the laser beam LL to the surface of the thin film layer 15a of the metal powder 15 supplied to the irradiation range Ar1 (see FIGS. 1 and 2) in the chamber 10 in a state where the outside air is shut off. Irradiation is performed in a predetermined irradiation pattern. The shaping light beam irradiation device 30 is controlled by a shaping light beam irradiation control unit 49 of the control device 45. The predetermined irradiation pattern is stored in the modeling unit 70.

造形光ビーム照射装置３０は、レーザ発振器３１、レーザヘッド３２、及びレーザ発振器３１から発振されたレーザ光ＬＬをレーザヘッド３２に伝送する光ファイバ３５等を備える公知の照射装置である。レーザヘッド３２から照射されたレーザ光ＬＬは、チャンバ１０の上面に設けられる図略の透明なガラスなどを通してチャンバ１０内に照射される。造形光ビーム照射装置３０は公知であるので、これ以上の詳細な説明については省略する。   The shaping light beam irradiation device 30 is a known irradiation device including a laser oscillator 31, a laser head 32, an optical fiber 35 for transmitting the laser light LL oscillated from the laser oscillator 31 to the laser head 32, and the like. The laser beam LL emitted from the laser head 32 is applied to the inside of the chamber 10 through transparent glass or the like (not shown) provided on the upper surface of the chamber 10. Since the shaping light beam irradiation device 30 is publicly known, further detailed description will be omitted.

造形部７０は、造形光ビーム照射制御部４９を介して、造形光ビーム照射装置３０の作動を制御する。造形部７０は、造形光ビーム照射装置３０を作動させ、レーザ光ＬＬを、照射範囲Ａｒ１に供給された薄膜層１５ａの表面に、予め設定された照射プログラムに従って照射する。付加製造装置１００は、このような動作の繰り返しによって、照射範囲に一層ずつ供給された金属粉末を、それぞれ溶融させたのち凝固させて積層することにより（付加製造による）造形物５０を形成する。造形物５０は、予め造形部７０が記憶するプログラムに基づき形成される。   The modeling unit 70 controls the operation of the modeling light beam irradiation device 30 via the modeling light beam irradiation control unit 49. The modeling unit 70 operates the modeling light beam irradiation device 30 to irradiate the laser beam LL onto the surface of the thin film layer 15a supplied to the irradiation range Ar1 according to a preset irradiation program. The additional manufacturing apparatus 100 forms the shaped object 50 (by additional manufacturing) by melting and solidifying the metal powders supplied one by one in the irradiation range by repeating such operations. The modeling object 50 is formed based on a program stored in the modeling unit 70 in advance.

（１−３.造形物５０について）
図３Ａ、図３Ｂに示す造形物５０は、上述したように付加製造装置１００による付加製造（積層造形）により形成される。本実施形態において、造形物５０は、樹脂製品を成型するための射出成形用の金型である。詳細には、造形物５０は、金型として一対を成す固定型及び移動型の金型のうち、固定型（一方の金型に相当する）の金型である。ただし、この態様に限らず、造形物５０は、移動型の金型であってもよい。 (1-3. About molded object 50)
3A and 3B are formed by additive manufacturing (additive manufacturing) by the additional manufacturing apparatus 100 as described above. In the present embodiment, the molded article 50 is a mold for injection molding for molding a resin product. More specifically, the molded article 50 is a fixed mold (corresponding to one mold) among a pair of fixed molds and movable molds. However, the present invention is not limited to this mode, and the modeled object 50 may be a movable mold.

図３Ａ、図３Ｂに示すように、造形物５０は、略直方体状に形成される。造形物５０は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、管路５１と、凹部５２と、を備える。管路５１は、造形物５０の内部に設けられた管状の空間である。管路５１では、造形物５０が射出成形用の固定側金型として使用される際に、水や油等の冷却媒体が、一方の開口端から他方の開口端に向って流通するよう制御される。これにより、冷却媒体が、高温となった造形物５０との間で熱交換され、造形物５０、延いては後述する鋳型部（凹部５２）内の溶融した樹脂を冷却する。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the modeled object 50 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIGS. 3A and 3B, the modeled object 50 includes a conduit 51 and a concave portion 52. The conduit 51 is a tubular space provided inside the modeled object 50. In the conduit 51, when the modeled object 50 is used as a fixed mold for injection molding, a cooling medium such as water or oil is controlled to flow from one open end toward the other open end. You. As a result, the cooling medium exchanges heat with the modeled object 50 having a high temperature, and cools the modeled object 50 and, subsequently, the molten resin in the mold portion (the concave portion 52) described later.

凹部５２は、造形物５０の表面５０ａ（図３Ｂにおける上方の面であり、移動型との分割面に相当）に形成されるへこみ部である。凹部５２は、説明の都合上、円柱状の空間とする。つまり、図３Ａに示すように、上面側（表面側）から見た場合、凹部５２の内周面５２ａは、均一の半径Ｒ１で形成される。   The concave portion 52 is a concave portion formed on the surface 50a (the upper surface in FIG. 3B, which corresponds to the dividing surface with the movable mold) of the modeled object 50. The concave portion 52 is a cylindrical space for convenience of explanation. That is, as shown in FIG. 3A, when viewed from the upper surface side (front surface side), the inner peripheral surface 52a of the concave portion 52 is formed with a uniform radius R1.

凹部５２は、上述したように、造形物５０が射出成形用の固定側金型として使用される際、図略の移動型の金型（他方の金型に相当する）の分割面が、造形物５０の分割面と対向し、且つ重ねあわされた状態において、移動型の金型に形成された凹部と対向し協働して、図略の所望の形状の鋳型部（空間部）を形成する。凹部５２を含む鋳型部には、造形物５０の内部に設けられた新たな通路である図略のスプールを介して溶融した樹脂（例えば、ＰＡ等）が供給される。   As described above, when the modeled object 50 is used as a fixed mold for injection molding, the concave surface 52 is formed by a dividing surface of a movable mold (not shown) (corresponding to the other mold). In a state of facing the divided surface of the object 50 and being overlapped with each other, it faces and cooperates with a concave portion formed in the movable mold to form a mold part (space part) of a desired shape (not shown). I do. The molten resin (for example, PA) is supplied to the mold portion including the concave portion 52 through a spool (not shown) which is a new passage provided inside the modeled object 50.

（１−３−１．管路５１の詳細について）
管路５１は、上述したように、造形物５０が射出成形用の固定側金型として使用される際に、造形物５０の内部において冷却媒体を流通させる。管路５１は、図３Ａにおける上面視において、均一の半径Ｒ２で形成される湾曲部５１ａを備える。また、管路５１は、湾曲部５１ａの両端から図３Ｂにおいて下方に延在する２本の直線部５１ｂ、５１ｃを備える。各直線部５１ｂ、５１ｃの端部には、上述した各開口端である入口５１ｂ１及び出口５１ｃ１が開口される。入口５１ｂ１及び出口５１ｃ１は、造形物５０の下面にそれぞれ開口する。 (1-3-1. About details of pipeline 51)
As described above, the conduit 51 allows the cooling medium to flow inside the modeled object 50 when the modeled object 50 is used as a fixed mold for injection molding. The conduit 51 includes a curved portion 51a formed with a uniform radius R2 in a top view in FIG. 3A. In addition, the conduit 51 includes two straight portions 51b and 51c extending downward from both ends of the curved portion 51a in FIG. 3B. The entrances 51b1 and the exits 51c1, which are the above-mentioned opening ends, are opened at the ends of the straight portions 51b, 51c. The entrance 51b1 and the exit 51c1 open on the lower surface of the modeled object 50, respectively.

図３Ａに示すように、第一実施形態において、管路５１は、造形物５０の内部において凹部５２の径方向外方で、且つ凹部５２の内周面５２ａの周方向における多くの部分（少なくとも一部に相当する）を、凹部５２の内周面５２ａの形状に沿って包囲するよう設けられる。このとき、湾曲部５１ａが、凹部５２の内周面５２ａを包囲する周方向の範囲（部分）では、湾曲部５１ａの半径Ｒ２は、凹部５２の内周面５２ａの半径Ｒ１に対して均一な距離βを加えた大きさである（Ｒ２＝Ｒ１＋β）。   As shown in FIG. 3A, in the first embodiment, the pipeline 51 includes a large number of portions (at least at least in the circumferential direction of the inner peripheral surface 52 a of the concave portion 52) outside the concave portion 52 inside the modeled object 50. (Corresponding to a part) is provided along the shape of the inner peripheral surface 52a of the concave portion 52. At this time, in the circumferential range (part) in which the curved portion 51a surrounds the inner peripheral surface 52a of the concave portion 52, the radius R2 of the curved portion 51a is uniform with respect to the radius R1 of the inner peripheral surface 52a of the concave portion 52. It is a size obtained by adding the distance β (R2 = R1 + β).

つまり、第一実施形態においては、凹部５２の内周面５２ａと湾曲部５１ａの内周面との間の距離は、一定値βである。これにより、造形物５０が射出成形用の固定側金型として使用される際に、造形物５０の内部において、湾曲部５１ａを流通する冷却媒体と凹部５２で形成される成形体との距離は一定となる。このため、冷却媒体との間の距離が一定の部分においては、成形体の冷却速度は一定になるため、歪等は生じにくい。   That is, in the first embodiment, the distance between the inner peripheral surface 52a of the concave portion 52 and the inner peripheral surface of the curved portion 51a is a constant value β. Accordingly, when the molded article 50 is used as a fixed mold for injection molding, the distance between the cooling medium flowing through the curved portion 51a and the molded article formed by the concave portion 52 is set inside the molded article 50. It will be constant. For this reason, in a portion where the distance from the cooling medium is constant, the cooling rate of the molded body is constant, so that distortion and the like hardly occur.

また、管路５１の湾曲部５１ａは、軸線方向における全範囲に亘って、図４に示すように、軸直交断面である第一断面における形状Ｚ（第一断面Ｚ）が、真円ではなく非真円で形成されている。なお、このとき、湾曲部５１ａでは、軸線方向における全範囲が、第一断面Ｚとなっている。以降では、管路５１のうち軸直交断面が非真円で形成される軸線方向における湾曲部５１ａの範囲の管路を「変形管路Ｕ」と称す。また、このとき、本実施形態では、図４に示すように、「変形管路Ｕ」の軸線方向における任意の位置での第一断面Ｚは、同一径で形成された四個（複数に相当する）の円Ｃ１を組み合わせて形成される。   Further, as shown in FIG. 4, the curved portion 51 a of the conduit 51 has a shape Z (first cross section Z) in a first cross section that is a cross section orthogonal to the axis, which is not a perfect circle, over the entire range in the axial direction. It is formed as a non-perfect circle. At this time, in the curved portion 51a, the entire range in the axial direction is the first cross section Z. Hereinafter, the pipeline in the range of the curved portion 51a in the axial direction in which the cross section orthogonal to the axis is formed as a non-perfect circle in the pipeline 51 is referred to as a "deformed pipeline U". Further, at this time, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first cross section Z at an arbitrary position in the axial direction of the “deformed pipe U” has four (equivalent to a plurality) formed with the same diameter. ) Is formed by combining the circles C1).

詳細には、円Ｃ１を、円Ｃ１の中心から偏心した位置（図略）を中心Ｐとして９０度ずつ回転させる。そして、９０度ずつ回転させたそれぞれの位置における外周線を交点でつなぎ合わせ、図４に示す形状（第一断面Ｚ）を得る。このとき、図４に示す第一断面Ｚでは、真円の仮想の基準円ＢＣを外接円として外接させることができる。ここで、基準円ＢＣの周長（円周長）Ｌ１は下記式（１）に示すとおりとなる。また、第一断面Ｚの周長Ｌ２は、下記式（２）に示すとおりとなる。なお、上述した中心Ｐは、基準円ＢＣの中心である。   Specifically, the circle C1 is rotated by 90 degrees about a position (not shown) eccentric from the center of the circle C1 as a center P. Then, outer peripheral lines at respective positions rotated by 90 degrees are connected at intersections to obtain a shape (first cross section Z) shown in FIG. At this time, in the first cross section Z shown in FIG. 4, the imaginary reference circle BC of a perfect circle can be circumscribed as a circumscribed circle. Here, the circumferential length (circumferential length) L1 of the reference circle BC is as shown in the following equation (1). The circumference L2 of the first section Z is as shown in the following equation (2). Note that the center P described above is the center of the reference circle BC.

Ｌ１＝２πｒ・・・・・（１）
Ｌ２＝６（（２）1/2−1）πｒ・・・・・（２）
Ｌ１；基準円ＢＣの周長
ｒ；基準円ＢＣの半径
Ｌ２；第一断面Ｚの周長 L1 = 2πr (1)
L2 = 6 ((2) 1/2 −1) πr (2)
L1: Perimeter of reference circle BC r: Radius of reference circle BC L2: Perimeter of first section Z

このように、第一断面Ｚの周長Ｌ２は、基準円ＢＣの周長Ｌ１よりも長い。これにより、湾曲部５１ａの少なくとも一部に形成される軸線方向に沿った「変形管路Ｕ」の内周面の表面積Ａ２（図略）は、必然的に変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管ＢＴの表面積Ａ１（図略）より大きくなる（Ａ２＞Ａ１）。なお、表面積Ａ１及び表面積Ａ２を式で表すと、下記式（３）、（４）に示すとおりとなる。   Thus, the circumference L2 of the first section Z is longer than the circumference L1 of the reference circle BC. Thereby, the surface area A2 (not shown) of the inner peripheral surface of the “deformed pipe U” formed in at least a part of the curved portion 51a along the axial direction necessarily circumscribes along the deformed pipe U. It is larger than the surface area A1 (not shown) of the virtual reference circular tube BT having no thickness (A2> A1). The surface area A1 and the surface area A2 can be expressed by the following equations (3) and (4).

Ａ１＝Ｌ１×Ｌａ＝２πｒ×Ｌａ・・・・・（３）
Ａ２＝Ｌ２×Ｌａ＝６（（２）1/2−1）πｒ×Ｌａ・・・（４）
Ｌａ；変形管路Ｕの軸線方向長さ A1 = L1 × La = 2πr × La (3)
A2 = L2 × La = 6 ((2) 1/2 −1) πr × La (4)
La: axial length of deformed conduit U

従って、「変形管路Ｕ」は、造形物５０の内部において、少なくとも「変形管路Ｕ」に外接する基準円管ＢＴ分のスペースを越えない程度の範囲を占有するだけであるにもかかわらず、「変形管路Ｕ」と造形物５０との接触面積Ａ２（＝表面積Ａ２）は、基準円管ＢＴと造形物５０との接触面積Ａ１（＝表面積Ａ１）よりも大きい。このため、表面積が大きい分だけ造形物５０から変形管路Ｕを流通する冷却媒体に伝達される単位時間あたりの熱量は大きくなる。従って、熱交換が高効率で行なえ、冷却効率が向上する。   Accordingly, the “deformed pipe U” occupies a range that does not exceed at least the space of the reference pipe BT circumscribing the “deformed pipe U” inside the modeled object 50. The contact area A2 (= surface area A2) between the "deformed pipe U" and the modeled object 50 is larger than the contact area A1 (= surface area A1) between the reference circular tube BT and the modeled object 50. For this reason, the amount of heat per unit time transmitted from the modeled object 50 to the cooling medium flowing through the deformed conduit U increases by the amount of the surface area. Therefore, heat exchange can be performed with high efficiency, and cooling efficiency is improved.

なお、上記においては、「変形管路Ｕ」の軸線方向における任意の位置での第一断面Ｚは、同一径で形成された四個（複数に相当する）の円Ｃ１を図４に示すように、組み合わせて形成される。このとき、四個の円Ｃ１に外接する基準円ＢＣの直径φＤはφ６ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、容易、且つ低コストに「変形管路Ｕ」が形成できることが分かっている。ただし、この態様に限らず、基準円ＢＣの直径φＤは、６ｍｍを超えて形成されてもよい。これによっても、熱効率の点においては、第一実施形態と同様の効果が得られる。また、このとき、第一断面Ｚは、基準円ＢＣの円周方向に交互に凹凸を備える形状であるともいえる。   In the above description, the first cross section Z at an arbitrary position in the axial direction of the “deformed conduit U” has four (corresponding to a plurality of) circles C1 formed with the same diameter as shown in FIG. Are formed in combination. At this time, the diameter φD of the reference circle BC circumscribing the four circles C1 is preferably not more than φ6 mm. Thus, it has been found that the “deformed pipe U” can be formed easily and at low cost. However, not limited to this mode, the diameter φD of the reference circle BC may be formed to exceed 6 mm. This also provides the same effect as the first embodiment in terms of thermal efficiency. At this time, it can be said that the first cross section Z has a shape having irregularities alternately in the circumferential direction of the reference circle BC.

＜１−４．第一実施形態による効果＞
上記第一実施形態によれば、付加製造による造形物５０は、内部において冷却媒体を流通させるとともに、軸線方向において湾曲する湾曲部５１ａを含む管路５１を備える。そして、湾曲部５１ａ（の少なくとも一部）に形成される軸線方向に沿った「変形管路Ｕ」の内周面の表面積Ａ２は、変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管ＢＴの表面積Ａ１より大きい。 <1-4. Effect of First Embodiment>
According to the first embodiment, the modeled product 50 by the additional manufacturing is provided with the pipeline 51 including the curved portion 51a that is curved in the axial direction while circulating the cooling medium inside. The surface area A2 of the inner peripheral surface of the “deformed pipe U” formed in (at least part of) the curved portion 51a along the axial direction is a virtual reference with no thickness circumscribing the deformed pipe U. It is larger than the surface area A1 of the circular tube BT.

これにより、造形物５０の内部においては、変形管路Ｕは、変形管路Ｕに外接する基準円管ＢＴ分のスペースを占有するのみであるにもかかわらず、変形管路Ｕの内周面と造形物５０との接触面積（＝表面積Ａ２）は、基準円管と造形物との接触面積（＝表面積Ａ１）よりも大きいので、造形物５０から変形管路Ｕを流通する冷却媒体に伝達される単位時間あたりの熱量は大きくなる。従って、熱交換が高効率で行なえ、冷却効率が向上する。   Thus, inside the modeled object 50, the deformed conduit U only occupies the space for the reference circular pipe BT circumscribing the deformed conduit U, but the inner peripheral surface of the deformed conduit U The contact area (= surface area A2) between the object and the modeled object 50 is larger than the contact area (= surface area A1) between the reference circular pipe and the modeled object, and is transmitted from the modeled object 50 to the cooling medium flowing through the deformed conduit U. The amount of heat per unit time increases. Therefore, heat exchange can be performed with high efficiency, and cooling efficiency is improved.

また、上記第一実施形態によれば、変形管路Ｕにおいて、軸線方向における任意の位置での軸直交断面である第一断面Ｚは、仮想の基準円ＢＣが外接可能となるよう非真円形で形成され、且つ周長Ｌ２が、基準円ＢＣの円周長Ｌ１よりも長い。このため、変形管路Ｕの軸線方向においては、必然的に変形管路Ｕの内周面と造形物５０との接触面積（＝表面積Ａ２）が、基準円管と造形物との接触面積（＝表面積Ａ１）よりも大きくなり、第一実施形態と同様の効果が得られる。   According to the first embodiment, in the deformed conduit U, the first cross section Z, which is a cross section orthogonal to the axis at an arbitrary position in the axial direction, is a non-perfect circle so that the virtual reference circle BC can be circumscribed. And the circumference L2 is longer than the circumference L1 of the reference circle BC. Therefore, in the axial direction of the deformed conduit U, the contact area (= surface area A2) between the inner peripheral surface of the deformed conduit U and the modeled object 50 is inevitably increased. = Surface area A1), and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、上記第一実施形態によれば、第一断面Ｚは、四個（複数）の円Ｃ１の組み合わせによって形成される。このように、比較的単純な形状である円の組み合わせによって形成されるので、第一断面Ｚは、短時間で且つ、低コストに形成できる。   According to the first embodiment, the first cross section Z is formed by a combination of four (plural) circles C1. As described above, since the first section Z is formed by a combination of circles having a relatively simple shape, the first section Z can be formed in a short time and at low cost.

また、上記第一実施形態によれば、第一断面Ｚは、基準円ＢＣの円周方向に交互に凹凸を備える。これにより、外接する基準円ＢＣの周長Ｌ１の長さより、第一断面Ｚの周長Ｌ２を容易に長くすることができ、延いては変形管路Ｕの軸線方向においては、必然的に変形管路Ｕの内周面と造形物５０との接触面積（＝表面積Ａ２）が、基準円管ＢＴと造形物５０との接触面積（＝表面積Ａ１）よりも大きくなり、第一実施形態と同様の効果が得られる。   Further, according to the first embodiment, the first cross section Z is provided with irregularities alternately in the circumferential direction of the reference circle BC. Thereby, the circumferential length L2 of the first section Z can be easily made longer than the circumferential length L1 of the circumscribed reference circle BC, and inevitably deforms in the axial direction of the deformable conduit U. The contact area (= surface area A2) between the inner peripheral surface of the pipe U and the modeled object 50 becomes larger than the contact area (= surface area A1) between the reference circular tube BT and the modeled object 50, similar to the first embodiment. The effect of is obtained.

また、上記第一実施形態によれば、基準円ＢＣの直径は６ｍｍ以下である。これにより、容易、且つ低コストに「変形管路Ｕ」が形成できる。   According to the first embodiment, the diameter of the reference circle BC is 6 mm or less. Thereby, the "deformed pipe U" can be formed easily and at low cost.

また、上記第一実施形態に係る付加製造による造形物の製造方法によれば、湾曲部５１ａの少なくとも一部に形成される軸線方向に沿った変形管路Ｕの内周面の表面積Ａ２は、変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管ＢＴの表面積Ａ１より大きくなるよう形成される。これにより、上記造形物５０と同様の効果を備える造形物が得られる。   In addition, according to the method of manufacturing the shaped object by the additional manufacturing according to the first embodiment, the surface area A2 of the inner peripheral surface of the deformed conduit U formed in at least a part of the curved portion 51a along the axial direction is: It is formed so as to be larger than the surface area A1 of the virtual reference circular pipe BT having no thickness and circumscribing along the deformed pipe U. Thereby, a modeled object having the same effect as that of the modeled object 50 is obtained.

（１−５．変形例１）
なお、上記第一実施形態では、第一断面Ｚは、円Ｃ１の中心から偏心した位置を所定の回転中心Ｐとして円Ｃ１が９０度ずつ回転された位置にそれぞれ四個の円Ｃ１が配置されて形成された。そして、９０度ずつ回転させたそれぞれの位置における外周線を交点でつなぎ合わせ、図４に示す形状（第一断面Ｚ）を得た。しかし、この態様には、限らない。変形例１（図略）として、円Ｃ１を、円Ｃ１の中心から偏心した位置を回転中心Ｐとして７２度ずつ回転させた状態で五個の円Ｃ１を回転中心Ｐ周りに等分に配置してもよい。 (1-5. Modification 1)
In the first embodiment, four circles C1 are arranged at positions where the circle C1 is rotated by 90 degrees with a position eccentric from the center of the circle C1 as a predetermined rotation center P. Formed. Then, outer peripheral lines at respective positions rotated by 90 degrees were connected at intersections to obtain a shape (first cross section Z) shown in FIG. However, this aspect is not limited. As a first modified example (not shown), five circles C1 are equally arranged around the rotation center P in a state where the circle C1 is rotated by 72 degrees at a position eccentric from the center of the circle C1 as the rotation center P. You may.

（１−６．変形例２）
また、変形例２（図略）として、円Ｃ１を、回転中心Ｐ周りにそれぞれ１２０度ずつ回転させた位置に、三個の円Ｃ１を回転中心Ｐ周りに等分に配置してもよい。さらには、図示しないが、五個を超える円Ｃ１を所定の回転中心Ｐ周りに等分に配置してもよい。これらによっても、相応の効果は得られる。 (1-6. Modification 2)
As a second modification (not shown), three circles C1 may be equally spaced around the rotation center P at positions where the circle C1 is rotated by 120 degrees around the rotation center P. Further, although not shown, more than five circles C1 may be equally spaced around the predetermined rotation center P. These also provide a corresponding effect.

（１−７．変形例３）
また、上記第一実施形態では、第一断面Ｚは、複数の円の組み合わせによって形成された。しかし、この態様には限らず、図５に示すように、変形例３として、第一断面Ｚは、内周面がローレット状に形成されてもよい。つまり、第一断面Ｚは、基準円ＢＣの円周方向に、ローレット状に交互に凹凸を備えていてもよい。このとき、第一断面Ｚにおける凹凸は、それぞれ管路５１の湾曲部５１ａにおける軸線方向に向って延在し形成される。これによっても、相応の効果は得られる。 (1-7. Modification 3)
In the first embodiment, the first cross section Z is formed by combining a plurality of circles. However, the present invention is not limited to this mode. As shown in FIG. 5, as a third modification, the first cross section Z may have an inner peripheral surface formed in a knurled shape. That is, the first cross section Z may have knurls alternately in the circumferential direction of the reference circle BC. At this time, the unevenness in the first cross section Z is formed to extend in the axial direction of the curved portion 51a of the conduit 51. This also provides a corresponding effect.

（１−８．変形例４）
また、上記第一実施形態では、第一断面Ｚを備える「変形管路Ｕ」は、造形物５０が備える湾曲部５１ａの軸線方向における全範囲に形成されていた。しかし、この態様には限らず、変形例４（図略）として「変形管路Ｕ」は、湾曲部５１ａの一部に設けられているだけでもよい。これによっても相応の効果が期待できる。 (1-8. Modification 4)
In the first embodiment, the “deformed conduit U” having the first cross section Z is formed in the entire range in the axial direction of the curved portion 51a provided in the modeled object 50. However, the present invention is not limited to this mode, and the “deformed pipe U” may be provided only in a part of the curved portion 51a as a fourth modified example (not shown). This can be expected to have a corresponding effect.

（１−９．変形例５）
また、上記第一実施形態では、管路５１のうち、主に湾曲部５１ａのみが、凹部５２の内周面５２ａの形状に沿って包囲するよう設けられていた。しかし、この態様には限らない。例えば、凹部１５２の内周面１５２ａが矩形で形成されている場合、図６に示すように、湾曲部５１ａに対応する部分が、複数の直線部１５１ｂと、複数の直線部１５１ｂの端部同士を接続する湾曲部１５１ａとを有して形成されていてもよい。そして、このとき、第一断面Ｚは、少なくとも湾曲部１５１ａの一部に設けられればよい。つまり、複数の直線部１５１ｂ及び湾曲部１５１ａの全てが第一断面Ｚを備える「変形管路Ｕ」であってもよいし、湾曲部１５１ａの一部のみが「変形管路Ｕ」であってもよい。これによっても、相応の効果が期待できる。 (1-9. Modification 5)
Further, in the first embodiment, only the curved portion 51 a of the conduit 51 is provided so as to surround the inner peripheral surface 52 a of the recess 52. However, it is not limited to this mode. For example, when the inner peripheral surface 152a of the concave portion 152 is formed in a rectangular shape, as shown in FIG. 6, a portion corresponding to the curved portion 51a is formed by a plurality of straight portions 151b and ends of the plurality of straight portions 151b. May be formed to have a curved portion 151a for connecting. At this time, the first cross section Z may be provided at least in a part of the curved portion 151a. That is, all of the plurality of straight portions 151b and the curved portions 151a may be “deformed conduits U” having the first cross section Z, or only a part of the curved portions 151a may be “deformed conduits U”. Is also good. With this, a corresponding effect can be expected.

＜２．第二実施形態＞
次に、第二実施形態について説明する。図７Ａ、図７Ｂに示すように、第二実施形態にかかる造形物２５０は、第一実施形態の造形物５０と管路２５１の形状が大きく異なる。従って、異なる部分についてのみ詳細に説明し、同様部分については、説明を省略する。また、同様の構成については、同じ符号を付して説明する場合がある。 <2. Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIGS. 7A and 7B, the shaped object 250 according to the second embodiment is significantly different from the shaped object 50 of the first embodiment in the shape of the conduit 251. Therefore, only different parts will be described in detail, and description of similar parts will be omitted. In addition, similar components may be described with the same reference numerals.

（２−１.造形物２５０）
造形物２５０は、図７Ａ、図７Ｂに示すように、管路２５１と、凹部２５２と、を備える。管路２５１では、造形物２５０が射出成形用の固定側金型として使用される際に、水や油等の冷却媒体が、一方の開口端から他方の開口端に向って流通するよう制御される。これにより、冷却媒体が、高温となった造形物２５０との間で熱交換され、造形物２５０、延いては後述する鋳型部（凹部２５２）内の溶融した樹脂を冷却する。凹部２５２は、凹部５２に相当する。 (2-1. Modeling object 250)
As shown in FIGS. 7A and 7B, the modeled object 250 includes a conduit 251 and a concave portion 252. In the pipe 251, when the modeled object 250 is used as a fixed mold for injection molding, a cooling medium such as water or oil is controlled to flow from one open end toward the other open end. You. As a result, the cooling medium exchanges heat with the modeled object 250 having a high temperature, and cools the modeled object 250 and, subsequently, the molten resin in the mold section (recess 252) described later. The concave portion 252 corresponds to the concave portion 52.

（２−２．管路２５１の詳細）
管路２５１は、上述したように、造形物２５０が射出成形用の固定側金型として使用される際に、造形物２５０の内部において冷却媒体を流通させる。管路２５１は、図７Ａにおける上面視において、均一の半径Ｒ２で形成される湾曲部２５１ａを備える。また、管路２５１は、湾曲部２５１ａの両端から図２において下方に延在する２本の直線部２５１ｂ、２５１ｃを備える。 (2-2. Details of pipeline 251)
As described above, the pipe 251 allows the cooling medium to flow inside the modeled object 250 when the modeled object 250 is used as a fixed mold for injection molding. The conduit 251 includes a curved portion 251a formed with a uniform radius R2 in a top view in FIG. 7A. The conduit 251 includes two straight portions 251b and 251c extending downward from FIG. 2 from both ends of the curved portion 251a.

図７Ａに示すように、管路２５１は、管路５１と同様、造形物２５０の内部において凹部２５２の径方向外方で、且つ凹部２５２の内周面２５２ａの周方向における多くの部分（少なくとも一部に相当する）を、凹部２５２の内周面２５２ａの形状に沿うとともに包囲するよう設けられる。   As shown in FIG. 7A, the pipeline 251 is, like the pipeline 51, radially outward of the concave portion 252 inside the modeled object 250 and many portions (at least at least in the circumferential direction of the inner peripheral surface 252 a of the concave portion 252). (Corresponding to a part) is provided along the shape of the inner peripheral surface 252a of the concave portion 252 and is surrounded.

図８に示すように、管路２５１の湾曲部２５１ａでは、軸線方向における全範囲に亘り軸線を含む断面である第二断面Ｗにおいて、内周面が軸線方向において山谷を交互に有し形成されている。以降、軸線方向において内周面に山谷が交互に形成される湾曲部２５１ａの軸線方向の範囲内における管路を「変形管路Ｕ」と称す。   As shown in FIG. 8, in the curved portion 251 a of the conduit 251, in the second cross section W which is a cross section including the axis over the entire range in the axial direction, the inner peripheral surface is formed so as to have peaks and valleys alternately in the axial direction. ing. Hereinafter, a conduit within the range of the curved portion 251a in which the peaks and valleys are alternately formed on the inner peripheral surface in the axial direction is referred to as a "deformed conduit U".

詳細には、湾曲部２５１ａの内周面に形成される山谷は、図８に示すように、谷及び山の頂上がピン角で形成される。ただし、谷及び山の頂上はピン角に限らずＲで形成されていてもよい。このとき、図８に示す第二断面Ｗでは、湾曲部２５１ａ（少なくとも一部に相当する）に形成される軸線方向に沿った変形管路Ｕの内周面の表面積Ａ４は、変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管ＢＴの表面積Ａ３より大きい。表面積Ａ３及び表面積Ａ４は、下記式（５）、（６）に示すとおりである。   In detail, as shown in FIG. 8, the peaks and valleys formed on the inner peripheral surface of the curved portion 251a are formed by pin angles at the valleys and the peaks of the peaks. However, the peaks of the valleys and peaks are not limited to the pin angles and may be formed by R. At this time, in the second cross section W shown in FIG. 8, the surface area A4 of the inner peripheral surface of the deformed conduit U formed in the curved portion 251a (corresponding to at least a part thereof) along the axial direction is equal to the deformed conduit U Is larger than the surface area A3 of the virtual reference circular tube BT having no thickness and circumscribing along. The surface area A3 and the surface area A4 are as shown in the following formulas (5) and (6).

Ａ３＝２πｒ×Ｌａ・・・・・（５）
Ａ４＝４πｒＮ（（ｐ／２）2＋ｔ2）1/2・・・・・（６）
ｒ；基準円管ＢＴの円筒半径
Ｌａ；変形管路Ｕの軸線方向長さ
Ｎ；谷及び山のうちの山数
ｔ；山谷差
ｐ；ピッチ幅 A3 = 2πr × La (5)
A4 = 4πrN ((p / 2) 2 + t 2 ) 1/2 (6)
r: cylindrical radius of reference circular pipe BT La; axial length of deformed conduit U N: number of valleys and peaks t; peak-to-valley difference p: pitch width

上記式（５）、（６）より、湾曲部２５１ａの少なくとも一部に形成される軸線方向に沿った「変形管路Ｕ」の内周面の表面積Ａ４は、変形管路Ｕに沿って外接する厚みのない仮想の基準円管ＢＴの表面積Ａ３より大きい（Ａ４＞Ａ３）ことがわかる。   According to the equations (5) and (6), the surface area A4 of the inner peripheral surface of the “deformed pipe U” formed in at least a part of the curved portion 251a along the axial direction is circumscribed along the deformed pipe U. It can be seen that the surface area is larger than the surface area A3 of the virtual reference circular tube BT having no thickness (A4> A3).

従って、「変形管路Ｕ」は、造形物２５０の内部において、少なくとも「変形管路Ｕ」に外接する基準円管ＢＴ分のスペースを越えない程度の範囲を占有するだけであるにもかかわらず、「変形管路Ｕ」と造形物２５０との接触面積Ａ４（＝表面積Ａ４）は、基準円管ＢＴと造形物２５０との接触面積Ａ３（＝表面積Ａ３）よりも大きい。このため、表面積が大きい分だけ造形物２５０から変形管路Ｕを流通する冷却媒体に伝達される単位時間あたりの熱量は大きくなる。従って、熱交換が高効率で行なえ、冷却効率が向上する。   Therefore, the “deformed pipe U” occupies a range within the modeling object 250 that does not exceed at least the space of the reference circular pipe BT circumscribing the “deformed pipe U”. , The contact area A4 (= surface area A4) between the deformed conduit U and the modeled object 250 is larger than the contact area A3 (= surface area A3) between the reference circular tube BT and the modeled object 250. For this reason, the amount of heat per unit time transmitted from the modeled object 250 to the cooling medium flowing through the deformed pipe U increases as the surface area increases. Therefore, heat exchange can be performed with high efficiency, and cooling efficiency is improved.

なお、上記においては、「変形管路Ｕ」の内周面では、山の頂上が変形管路Ｕの軸線と直交するよう形成されている。しかし、この態様には限らず、山谷は螺旋で形成されてもよい。つまり、「変形管路Ｕ」の内周面に雌ねじが形成されていてもよい。これによっても、同様の効果が期待できる。   In the above description, on the inner peripheral surface of the “deformed pipe U”, the top of the mountain is formed so as to be orthogonal to the axis of the deformed pipe U. However, the present invention is not limited to this mode, and the peaks and valleys may be formed in a spiral. That is, a female screw may be formed on the inner peripheral surface of the “deformed pipe U”. With this, the same effect can be expected.

＜３．その他＞
上記実施形態では、ＳＭＤ（Shaped metal deposition）方式の付加製造装置１００によって、造形物５０、２５０を形成したが、この態様には限らない。造形物５０、２５０は、材料粉末とレーザとを同時に照射して溶融凝固させるＬＭＤ（Laser Metal Deposition）方式の付加製造装置によって形成されてもよい。これによっても同様の効果が得られる。 <3. Others>
In the above embodiment, the shaped objects 50 and 250 are formed by the SMD (Shaped metal deposition) type additional manufacturing apparatus 100, but the present invention is not limited to this mode. The modeling objects 50 and 250 may be formed by an additional manufacturing apparatus of an LMD (Laser Metal Deposition) system that simultaneously irradiates a material powder and a laser and melts and solidifies the material powder. This also provides the same effect.

５０，２５０；造形物、 ５１，２５１；管路、 ５１ａ，１５１ａ，２５１ａ；湾曲部、 ５１ｂ，１５１ｂ，２５１ｂ；直線部、 ５２，１５２，２５２；凹部、 １００；付加製造装置、 １５２ａ，２５２ａ；内周面、 Ａ１〜Ａ４；接触面積（表面積）、 ＢＣ；基準円、 ＢＴ；基準円管、 Ｕ；変形管路、 Ｗ；第二断面 、Ｚ；第一断面 。   50, 250; molded object, 51, 251; pipeline, 51a, 151a, 251a; curved portion, 51b, 151b, 251b; linear portion, 52, 152, 252; concave portion, 100; Inner peripheral surface, A1 to A4; contact area (surface area), BC: reference circle, BT: reference circular pipe, U: deformed conduit, W: second section, Z: first section.

Claims (9)

付加製造による造形物であって、
内部において冷却媒体を流通させるとともに、軸線方向において湾曲する湾曲部を含む管路を備え、
前記湾曲部の少なくとも一部に形成される前記軸線方向に沿った変形管路の内周面の表面積は、前記変形管路に沿って外接する厚みのない仮想の基準円管の表面積より大きい、付加製造による造形物。 It is a shaped article by additive manufacturing,
Along with a cooling medium flowing inside, a pipe including a curved portion curved in the axial direction is provided,
The surface area of the inner peripheral surface of the deformed conduit along the axial direction formed on at least a part of the curved portion is larger than the surface area of a virtual reference circular pipe having no thickness circumscribing along the deformed conduit, Molded object by additive manufacturing. 前記変形管路において、前記軸線方向における任意の位置での軸直交断面である第一断面は、仮想の基準円が外接可能となるよう非真円形で形成され、且つ周長が、前記基準円の円周長よりも長い、請求項１に記載の付加製造による造形物。   In the deformed conduit, a first cross-section, which is a cross-section orthogonal to the axis at an arbitrary position in the axial direction, is formed as a non-perfect circle so that a virtual reference circle can be circumscribed, and the circumference is the reference circle. The shaped article according to claim 1, wherein the shaped article is longer than the circumference of the object. 前記第一断面は、複数の円の組み合わせによって形成される、請求項２に記載の付加製造による造形物。   The shaped article according to claim 2, wherein the first cross section is formed by a combination of a plurality of circles. 前記複数の円は、四個の円である、請求項３に記載の付加製造による造形物。   The shaped object according to claim 3, wherein the plurality of circles are four circles. 前記第一断面は、前記基準円の円周方向に交互に凹凸を備える、請求項２−４の何れか１項に記載の付加製造による造形物。   The shaped article according to any one of claims 2 to 4, wherein the first cross section has irregularities alternately in a circumferential direction of the reference circle. 前記基準円の直径は６ｍｍ以下である、請求項２−５の何れか１項に記載の付加製造による造形物。   The molded article according to any one of claims 2 to 5, wherein a diameter of the reference circle is 6 mm or less. 前記軸線方向における前記変形管路において、前記軸線を含む断面である第二断面では、前記内周面が前記軸線方向において山谷を交互に有する、請求項１に記載の付加製造による造形物。   2. The shaped article according to claim 1, wherein, in the deformed conduit in the axial direction, in a second cross section that is a cross section including the axis, the inner peripheral surface alternately has peaks and valleys in the axial direction. 3. 前記造形物は、固定型又は移動型のうちの何れか一方の金型であり、表面には他方の金型との間で成形物を成形するための凹部を備え、
前記管路は、前記造形物の前記内部において前記凹部の外方の少なくとも一部を前記凹部の前記内周面の形状に沿って包囲する、請求項１−７の何れか１項に記載の付加製造による造形物。 The molded article is one of a fixed mold and a movable mold, and has a concave portion on the surface for molding the molded article with the other mold,
The said channel | path is the inside of the said molded article, surrounding at least one part of the said recessed part along the shape of the said inner peripheral surface of the said recessed part, The Claims any one of Claims 1-7. Molded object by additive manufacturing. 付加製造による造形物の製造方法であって、
内部において冷却媒体を流通させるとともに、軸線方向において湾曲する湾曲部を含む管路を備え、
前記湾曲部の少なくとも一部に形成される前記軸線方向に沿った変形管路の内周面の表面積は、前記変形管路に沿って外接する厚みのない仮想の基準円管の表面積より大きくなるよう形成される、付加製造による造形物の製造方法。 A method of manufacturing a shaped article by additive manufacturing,
Along with a cooling medium flowing inside, a pipe including a curved portion curved in the axial direction is provided,
The surface area of the inner peripheral surface of the deformed conduit along the axial direction formed on at least a part of the curved portion is larger than the surface area of the virtual reference circular tube having no thickness circumscribing along the deformed conduit. A method of manufacturing a shaped article by additive manufacturing, formed as described above.
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