CN106232332A - 三维造型物的制造方法及三维造型物 - Google Patents

三维造型物的制造方法及三维造型物 Download PDF

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Abstract

提供抑制体积收缩且具有充分的硬度的三维造型物。作为成为模型件的墨，使用照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨，并以使由该至少两种光固化型墨形成的点混合的方式进行喷射。

Description

三维造型物的制造方法及三维造型物
技术领域
本发明涉及三维造型物的制造方法及三维造型物。
背景技术
以往，三维造型物的模型件由单一的模型件用墨构成(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-255839号公报(2004年9月16日公开)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在使用紫外线固化型墨形成三维造型物的模型件时，在照射紫外线并使其固化时，有时会引起体积收缩、产生变形以及翘曲。若形成模型件的层产生翘曲，则难以使层层叠。
为了抑制翘曲，考虑使用在紫外线照射后仍较柔软的墨，但是，这样的话，则难以使模型件具有充分的硬度。
本发明即是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供抑制体积收缩且具有充分的硬度的三维造型物。
用于解决问题的方案
为了解决上述的课题，本发明的三维造型物的制造方法的特征在于，该三维造型物的制造方法包含喷射成为模型件的墨的模型件喷射工序，作为成为所述模型件的至少一部分的墨，使用通过照射光而固化、且照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨，在所述模型件喷射工序中，在喷射成为所述模型件的墨的对象物上，以使由所述至少两种光固化型墨形成的点混合的方式进行喷射。
通过使用固化后的硬度彼此不同的墨，能够形成兼具硬度和具有防止变形及翘曲的弹性的模型件。这是因为，一种墨的硬度低于另一种墨的硬度，并使硬度较低的墨与硬度较高的墨混合，从而能够对模型件赋予用于缓和由硬度较高的墨的体积收缩而产生的应力的柔软性。
在本发明的三维造型物的制造方法中，还可以是，所述模型件包括造型部、和装饰该造型部的装饰部，由所述至少两种光固化型墨形成所述造型部。
造型部主要用于形成三维造型物的形状，若该部分兼具粘性和硬度，则能够大幅度地抑制三维造型物的体积收缩。因而，在进一步抑制了翘曲的基础上，能够制造进行了期望的装饰的三维造型物。
在本发明的三维造型物的制造方法中，还可以是，所述三维造型物由多个部位形成，在所述模型件喷射工序中，在喷射所述至少两种光固化型墨时，形成为在所述多个部位中的至少两个部位以使所述至少两种光固化型墨的混合比彼此不同的方式并进行喷射。
通过使固化后的硬度不同的两种以上的光固化型墨的混合比不同，能够在三维造型物中设置刚性提高的部位及挠性提高的部位。因而，能够提高所形成的三维造型物的多样性。
另外，本发明的三维造型物使用照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨形成模型件的至少一部分。
形成模型件的一种墨的硬度低于另一种墨的硬度。通过混合硬度较低的墨，能够对模型件赋予用于缓和由硬度较高的墨的体积收缩所产生的应力的柔软性。
发明的效果
根据本发明，起到如下效果：能够提供一种抑制体积收缩且具有充分的硬度的三维造型物。
附图说明
图1是示意地表示利用本发明的三维造型物的制造方法的一实施方式打印而成的、由第1光固化型墨1和第2光固化型墨2这两种光固化型墨形成的点的配置的图。
图2是表示作为本发明的三维造型物的一实施方式的文具盒10的结构的图。
具体实施方式
本发明的三维造型物的制造方法
本发明的三维造型物的制造方法包含喷射成为模型件的墨的模型件喷射工序。在所述模型件喷射工序中，作为成为所述模型件的至少一部分的墨，使用通过照射光而固化、且照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨，在喷射所述模型件的对象物上，以使利用所述至少两种光固化型墨形成的点混合的方式喷射墨。另外，对于照射光8个小时后的硬度彼此不同的光固化型墨，其照射光8个小时后的柔软性、伸长率也彼此不同。
模型件为用于构成三维造型物的形状的构件。在本发明的三维造型物的制造方法中，还可以在制造过程中适当使用用于支承模型件的形状的支承件。也就是说，还可以包含喷射成为支承件的墨的工序。支承件可以在之后去除，也可以根据用途不进行去除。
作为成为模型件的墨，使用通过照射光而固化、且照射光8个小时后的硬度彼此不同的至少两种光固化型墨。
在光固化型墨中也优选紫外线固化型墨。另外，在使用两种光固化型墨的情况下，优选使用这样的组合：一种墨为接受光的照射8个小时后的硬度为3H以上且5H以下的墨，另一种墨为接受光的照射8个小时后的硬度为HB以上且H以下的墨。根据该组合，能够形成具有充分的硬度且抑制了翘曲的模型件。作为出售商品的例子，适当组合御牧工程公司制的LH-100、LF-140、LUS-150、LF-200、LUS-200的墨即可。例如，可以组合LH100和LF140，也可以组合LF-140和LUS-150。
另外，使用照射光8个小时后的硬度彼此不同的至少两种光固化型墨而形成的模型件可以为形成三维造型物的模型件的一部分，也可以为形成三维造型物的模型件的全部。
若使用所述至少两种光固化型墨形成三维造型物的一部分的模型件，则能够在至少该一部分抑制体积收缩。另外，在三维造型物包含未使用所述至少两种光固化型墨形成的部分时，优选的是，使用所述至少两种光固化型墨形成的模型件成为形成三维造型物的全部的模型件中体积最大的部分。由此，在确保了硬度的基础上，能够充分抑制翘曲地制造三维造型物。
在使用所述至少两种光固化型墨形成三维造型物的一部分的模型件的实施方式中，剩余部分的模型件能够作为该一部分的模型件的装饰部。例如，该一部分的模型件为构成三维造型物的形状的造型部，装饰部为对造型部进行装饰的部分。通过包括造型部和装饰部，能够制造抑制体积收缩地形成且进行了预期的装饰的三维造型物。另外，作为装饰的具体例子，例如可列举着色、利用透明墨进行的涂敷等。
模型件喷射工序为喷射成为模型件的墨的工序，在喷射该墨的对象物上，以使由所述至少两种光固化型墨形成的点混合的方式喷射墨。
优选的是，使由两种以上的光固化型墨形成的点混合配置。例如，可以将两种墨形成的点随机配置。另外，既可以是点彼此之间的一部分或全部相重叠，也可以是以点彼此之间重叠的方式计算并控制地喷射墨。另外，还可以是以相邻的点彼此之间尽可能地成为不同种类的墨形成的点的方式计算并喷射。例如，可以预先向打印装置输入包含所述两种光固化型墨在内的多种墨的喷射量的比例，并利用预先设定于该打印装置的掩模处理，进行墨的喷射。另外，在本说明书中，“混合”是指混入而存在由至少两种光固化型墨形成的点的意思，具体而言，在每100μm2重复由所述至少两种光固化型墨形成的各个点并存的区域即可。
使用图1说明使两种光固化型墨的点混合的配置。图1是示意地表示利用本发明的三维造型物的制造方法的一实施方式打印而成的、由第1光固化型墨1和第2光固化型墨2这两种光固化型墨形成的点的配置的图。
如图1所示的平面内的墨滴的配置所示，随机地配置由第1光固化型墨1和第2光固化型墨2形成的两种光固化型墨。在此，第1光固化型墨1表示接受光的照射8个小时后的硬度成为3H以上且5H以下的墨，第2光固化型墨2表示接受光的照射8个小时后的硬度成为HB以上且H以下的墨。
另外，例如，为了使分布变得均匀，优选基于特定的计算式随机地喷射各种墨。各种墨可以不以每个喷嘴列进行区分，使用相同的计算式将墨喷射即可。另外，各种墨自不同的喷头喷射即可。
另外，在制造三维造型物时，在喷射第一层时，喷射成为模型件的墨的对象即对象物是指基板等，该基板优选为在三维造型物制造后能够去除的基板。另外，在喷射第二层以后时，对象物是指在形成该层之前已形成的层。也就是说，通过在第n层上逐渐层叠第n+1层，从而制造三维造型物。
本发明的三维造型物
本发明的三维造型物使用照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨形成模型件的至少一部分。
利用固化后的硬度彼此不同的墨形成模型件的至少一部分，从而成为在该一部分兼具硬度和具有防止变形及翘曲的弹性的三维造型物。
所述至少两种光固化型墨的说明以上述“本发明的三维造型物的制造方法”的说明为基准。另外，本发明的三维造型物能够利用上述的本发明的三维造型物的制造方法适当地进行制造。
由所述至少两种光固化型墨形成的模型件可以为形成三维造型物的模型件的一部分，也可以为形成三维造型物的模型件的全部。在由所述至少两种光固化型墨形成的模型件为形成三维造型物的模型件的一部分的情况下，剩余部分可以是对该一部分进行装饰的部分。也就是说，可以将该一部分作为构成三维造型物的形状的造型部，将该剩余部分作为对该造型部进行装饰的装饰部。通过这样地设定，能够制造抑制体积收缩地形成且进行了预期的装饰的三维造型物。另外，作为装饰的具体例，例如可列举有着色、利用透明墨进行的涂敷等。
另外，在形成三维造型物时，可以在三维造型物的每个部位改变所述至少两种光固化型墨的混合比。例如，能够通过提高8个小时后的硬度较大的墨的比率从而使该部位的刚性提高，能够通过提高8个小时后的硬度较小的墨的比率从而使该部位的挠性提高。另外，本说明书中，“混合比”是指相对于喷射到每单位面积的墨的总量而混合的、所述至少两种光固化型墨的各个量的比。另外，在三维造型物由多个部位形成的情况下，既可以在多个部位中的例如两个部位改变混合比，也可以在全部的部位改变混合比。
使用图2对作为本发明的三维造型物的一实施方式的文具盒10进行说明。图2是表示作为本发明的三维造型物的一实施方式的文具盒10的结构的图。如图2所示，文具盒10包括壳体部11和弯折部12。壳体部11被要求具有用于保护内容物的刚性。因此，通过在壳体部11提高所述第1光固化型墨1的比从而提高刚性。另外，弯折部12被要求挠性较高，以用于容易开闭壳体部11。因此，通过在弯折部12提高所述第2光固化型墨2的比从而提高挠性。
本发明并不限定于上述的实施方式，在权利要求书所述的范围内能够进行各种变更，对实施方式中分别公开的技术方案进行适当组合而获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
实施例
对LH-100、LF-140、LUS-150、LF-200以及LUS-200的墨的硬度(铅笔硬度)及柔软性(伸展率)进行了测量。
测量通过以下方式进行。利用喷墨装置(御牧工程公司制；UJF-3042FX)使用所述各种墨进行打印，在开始打印经过了8个小时后，测量所述各种墨的硬度及柔软性。另外，自墨着落开始到照射紫外线的时间为大约0.1秒～0.2秒的极短的时间，因此，“从开始打印经过了8个小时后”还可以称作“从开始照射紫外线经过了8个小时后”。
硬度的测量按照日本工业标准JISK5600-5-4，并利用测量划痕硬度的方法(铅笔法)进行测量。
柔软性的测量通过使用自动绘图仪AGS-1KNJ(岛津制作所制)测量伸展率而进行测量。
结果如以下所示。
LH-100硬度：5H、柔软性：未伸展
LF-140硬度：H～3H、柔软性：140％
LF-200硬度：HB～H、柔软性：200％
LUS-150硬度：H～3H、柔软性：150％
LUS-200硬度：HB～H、柔软性：200％
产业上的可利用性
本发明能够应用于三维造型物的制造。

Claims (4)

1.一种三维造型物的制造方法，其使用光固化型的墨，其特征在于，
该三维造型物的制造方法包含喷射成为模型件的墨的模型件喷射工序，
作为成为所述模型件的至少一部分的墨，使用通过照射光而固化、且照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨，
在所述模型件喷射工序中，在喷射成为所述模型件的墨的对象物上，以使由所述至少两种光固化型墨形成的点混合的方式进行喷射。
2.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
所述模型件包括造型部、和装饰该造型部的装饰部，利用所述至少两种光固化型墨形成所述造型部。
3.根据权利要求1或2所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
所述三维造型物由多个部位形成，
在所述模型件喷射工序中，在喷射所述至少两种光固化型墨时，形成为在所述多个部位中的至少两个部位以使所述至少两种光固化型墨的混合比彼此不同的方式进行喷射。
4.一种三维造型物，其使用光固化型墨而形成，其中，
该三维造型物由照射光8个小时后的硬度彼此不同的、至少两种光固化型墨形成模型件的至少一部分。
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