CN113968000A - 塑化装置、注射成型装置及三维造型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供可以在更换材料时降低丢弃的材料的量的塑化装置、注射成型装置及三维造型装置。塑化装置包括：通路规定部，与储存材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述导入部供给的所述材料塑化而生成熔融材料；以及材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

Description

塑化装置、注射成型装置及三维造型装置

技术领域

本发明涉及塑化装置、注射成型装置以及三维造型装置。

背景技术

在现有技术中，已知有将通过塑化装置塑化后的材料供给至由一对模具形成的模腔，并从喷嘴射出的注射成型装置。

例如，在专利文献1中记载有如下所述的注射成型装置：其具备配置于料斗的规定位置的检测传感器，在接收到与换色条件相关的信号之后，当传感器检测到材料用尽时，向料斗供给规定量的换色材料。

专利文献1：日本专利特开平4-307215号公报

但是，在专利文献1中，由于检测传感器配置于料斗，因此，在更换材料时，残存在料斗与塑化部之间的材料会被丢弃。

发明内容

本发明所涉及的塑化装置的一方面包括：通路规定部，与储存材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述导入部供给的所述材料塑化而生成熔融材料；以及材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

本发明所涉及的注射成型装置的一方面包括：塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及喷嘴，向模具注射从所述塑化装置供给的所述熔融材料，所述塑化装置包括：通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

本发明所涉及的三维造型装置的一方面是对三维造型物进行造型的三维造型装置，所述三维造型装置包括：塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及喷嘴，向工作台喷出从所述塑化装置供给的所述熔融材料，所述塑化装置包括：通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

附图说明

图1是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的侧视图。

图2是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的剖视图。

图3是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的平面螺旋件的立体图。

图4是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的桶形件的俯视图。

图5是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的截面。

图6是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的供给管的图。

图7是示意性地示出本实施方式的变形例所涉及的注射成型装置的剖视图。

图8是示意性地示出本实施方式所涉及的三维造型装置的剖视图。

附图标记说明

10…料斗，12…锥形部，14…宽度一定部，15…出口，16…料斗连接管，17…空腔部，20…注射部，30…模具部，32…成型模，34…模腔，36…动模，38…定模，40…合模部，42…模具驱动部，44…滚珠丝杠部，50…控制部，60…塑化装置，61…塑化部，62…螺旋件壳体，64…驱动电机，70…注射控制部，72…缸体，74…柱塞，76…柱塞驱动部，80…喷嘴，82…喷嘴孔，100…注射成型装置，110…平面螺旋件，111…上表面，112…槽形成面，113…侧面，114…第一槽，115…中央部，116…槽连接部，117…材料导入部，120…桶形件，122…相对面，124…第二槽，126…连通孔，130…加热部，140…逆止阀，150…通路规定部，152…供给通路，154…连通孔，160…冷却部，170…材料检测部，172…前端，200…注射成型装置，210…供给装置，300…三维造型装置，310…工作台，312…造型面，320…移动机构，322…电机。

具体实施方式

下面，采用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要指出，下面说明的实施方式并非对权利要求书中记载的本发明的内容进行不当地限定。此外，下面说明的构成未必全部都是本发明的必要构成要件。

1.注射成型装置

1.1.整体的构成

首先，参照附图对本实施方式所涉及的注射成型装置进行说明。图1是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置100的侧视图。需要指出，在图1中，作为相互正交的三个轴，示出了X轴、Y轴以及Z轴。X轴方向及Y轴方向例如为水平方向。Z轴方向例如为铅直方向。

如图1所示，注射成型装置100包括料斗10、注射部20、模具部30以及合模部40。

料斗10将材料储存于注射部20。在料斗10中储存颗粒状、粉末状的材料。作为储存于料斗10的材料，例如可以列举出颗粒状的ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂。

注射部20将从料斗10供给的材料塑化，使其成为熔融材料。然后，注射部20向模具部30注射熔融材料。

需要指出，塑化是包括熔融的概念，是指从固体变化为具有流动性的状态。具体而言，在产生玻璃化转变的材料的情况下，塑化是指使材料的温度成为玻璃化转变点以上。在不产生玻璃化转变的材料的情况下，塑化是指使材料的温度成为熔点以上。

模具部30中形成相当于成型品的形状的模腔。从注射部20注射的熔融材料流入模腔。然后，熔融材料冷却、固化，生成成型品。

合模部40进行模具部30的开闭。合模部40在熔融材料冷却、固化之后，打开模具部30。由此，成型品被排出到外部。

1.2.具体构成

图2是示意性地示出注射成型装置100的图1的II-II线剖视图。在图2中示出了注射部20、模具部30以及合模部40。如图2所示，注射部20例如具有包括控制部50和塑化部61的塑化装置60、注射控制部70以及喷嘴80。

控制部50例如由具有处理器、主存储装置以及与外部进行信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。控制部50例如通过处理器执行读入到主存储装置的程序来发挥各种功能。具体而言，控制部50控制合模部40及塑化部61。需要指出，控制部50也可以不是计算机，而是通过多个电路的组合来构成。

塑化部61将由料斗10供给的材料塑化，生成具有流动性的糊状的熔融材料并将其导向注射控制部70。塑化部61例如具有螺旋件壳体62、驱动电机64、平面螺旋件110、桶形件120、加热部130以及逆止阀140。

螺旋件壳体62是容纳平面螺旋件110的框体。平面螺旋件110被容纳于由螺旋件壳体62和桶形件120围成的空间中。

驱动电机64设置于螺旋件壳体62的上表面。驱动电机64使平面螺旋件110旋转。驱动电机64由控制部50控制。

平面螺旋件110具有旋转轴RA方向上的大小小于与旋转轴RA方向正交的方向上的大小的大致圆柱形状。在图示的例子中，旋转轴RA与Y轴平行。通过驱动电机64产生的转矩，平面螺旋件110以旋转轴RA为中心进行旋转。塑化部61通过平面螺旋件110的旋转而将由料斗10供给的材料塑化。平面螺旋件110具有上表面111、与上表面111相反一侧的槽形成面112以及连接上表面111和槽形成面112的侧面113。这里，图3是示意性地示出平面螺旋件110的立体图。需要指出，为了方便，在图3中示出了相对于图2所示的状态使上下的位置关系颠倒后的状态。此外，在图2中，简化示出了平面螺旋件110。

如图3所示，第一槽114设置于平面螺旋件110的槽形成面112。第一槽114例如具有中央部115、槽连接部116以及材料导入部117。中央部115与设置于桶形件120的连通孔126相对。中央部115与连通孔126连通。槽连接部116连接中央部115与材料导入部117。在图示的例子中，槽连接部116从中央部115朝向槽形成面112的外周设置为旋涡状。材料导入部117设置于槽形成面112的外周。即、材料导入部117设置于平面螺旋件110的侧面113。由料斗10供给的材料从材料导入部117被导入第一槽114，通过槽连接部116及中央部115而被输送至设置于桶形件120的连通孔126。需要指出，第一槽114的数量并没有特别的限定，也可以设置两个以上的第一槽114。

如图2所示，桶形件120设置于平面螺旋件110的下方。桶形件120具有与平面螺旋件110的槽形成面112相对的相对面122。在相对面122的中心设置有连通孔126。这里，图4是示意性地示出桶形件120的俯视图。需要指出，为了方便，在图2中简化示出了桶形件120。

如图4所示，在桶形件120的相对面122上设置有第二槽124以及连通孔126。设置有多个第二槽124。在图示的例子中，设置有六个第二槽124，但其数量并没有特别的限定。从Y轴方向观察，多个第二槽124设置于连通孔126的周围。第二槽124其一端连接于连通孔126，并从连通孔126朝向相对面122的外周呈旋涡状延伸。第二槽124具有将熔融材料引导至连通孔126的功能。

需要指出，第二槽124的形状并没有特别的限定，例如也可以是直线状。此外，第二槽124也可以不设置于相对面122。不过，考虑到有效地将熔融材料引导至连通孔126，优选第二槽124设置于相对面122。

加热部130对供给至平面螺旋件110与桶形件120之间的材料进行加热。加热部130例如设置于桶形件120。在图示的例子中，加热部130由设置于桶形件120的四根加热器构成。加热部130的输出被控制部50控制。塑化部61通过平面螺旋件110、桶形件120以及加热部130将材料边朝向连通孔126输送边进行加热而生成熔融材料，并使所生成的熔融材料从连通孔126向注射控制部70流出。

如图2所示，逆止阀140设置于连通孔126。逆止阀140抑制熔融材料从连通孔126向设置于平面螺旋件110的第一槽114倒流。

注射控制部70例如具有缸体72、柱塞74以及柱塞驱动部76。缸体72是连接于连通孔126的大致圆筒状的部件。柱塞74在缸体72的内部进行移动。柱塞74被由电机、齿轮等所构成的柱塞驱动部76驱动。柱塞驱动部76由控制部50控制。

注射控制部70通过使柱塞74在缸体72内滑动来执行计量操作及注射操作。计量操作是指通过使柱塞74向离开连通孔126的-X轴方向移动，从而将位于连通孔126的熔融材料导向缸体72内并在缸体72内进行计量的操作。注射操作是指通过使柱塞74向接近连通孔126的+X轴方向移动，从而经由喷嘴80向模具部30注射缸体72内的熔融材料的操作。

在喷嘴80上设置有与连通孔126连通的喷嘴孔82。喷嘴孔82将从塑化部61供给的熔融材料向模具部30的成型模32注射。具体而言，通过执行上述计量操作及注射操作，在缸体72内计量的熔融材料从注射控制部70经由连通孔126向喷嘴孔82输送。然后，熔融材料从喷嘴孔82向模具部30注射。

模具部30具有成型模32。成型模32为模具。输送至喷嘴孔82的熔融材料从喷嘴孔82向成型模32的模腔34注射。具体而言，成型模32具有彼此相对的动模36及定模38，在动模36与定模38之间具有模腔34。模腔34是相当于成型品的形状的空间。动模36及定模38的材质为金属。需要指出，动模36及定模38的材质也可以是陶瓷、树脂。

合模部40例如具有模具驱动部42以及滚珠丝杠部44。模具驱动部42例如由电机、齿轮等构成。模具驱动部42经由滚珠丝杠部44与动模36连接。模具驱动部42的驱动由控制部50控制。滚珠丝杠部44将通过模具驱动部42的驱动所带来的动力传递至动模36。合模部40通过模具驱动部42及滚珠丝杠部44使动模36移动，来进行模具部30的开闭。

1.3.通路规定部及材料检测部

图5是示意性地示出注射成型装置100的剖视图，是在图1中沿平行于包含Y轴及Z轴的YZ平面的面剖切注射成型装置100时的剖视图。如图5所示，塑化装置60包括通路规定部150、冷却部160以及材料检测部170。需要指出，为了方便，在图5中简化示出了塑化装置60。

通路规定部150经由料斗连接管16与储存材料的料斗10连结。在图示的例子中，料斗10由随着朝向+Z轴方向而Y轴方向的大小逐渐变大的锥形部12以及与锥形部12连接且Y轴方向的大小一定的宽度一定部14构成。宽度一定部14具有将料斗10内的材料输送至料斗连接管16的出口15。通路规定部150也可以与料斗连接管16一体设置。

通路规定部150经由料斗连接管16连接料斗10与塑化部61。通路规定部150规定从料斗10供给材料的供给通路152。在图示的例子中，供给通路152在Y轴方向上的大小与料斗连接管16的空腔部17在Y轴方向上的大小相同。通路规定部150在Y轴方向上的大小大于料斗连接管16在Y轴方向上的大小。通路规定部150也可以与螺旋件壳体62一体设置。在这种情况下，供给通路152可以说成设置于螺旋件壳体62，通路规定部150可以说成是螺旋件壳体62。

供给通路152与设置于塑化部61的平面螺旋件110的第一槽114的材料导入部117连通。供给通路152经由第一槽114与设置于桶形件120的连通孔126连通。储存于料斗10的材料通过供给通路152而供给至第一槽114。

通路规定部150支承材料检测部170。这里，图6是示意性地示出通路规定部150的图。如图5及图6所示，在通路规定部150上例如设置有与供给通路152连通的连通孔154。材料检测部170插入连通孔154并固定于通路规定部150。

冷却部160设置于通路规定部150。如上所述，通路规定部150也可以与螺旋件壳体62一体设置，在这种情况下，冷却部160可以说成设置于螺旋件壳体62。冷却部160对平面螺旋件110及桶形件120中的至少一方的外周进行冷却。即、冷却部160可以对平面螺旋件110及桶形件120两者进行冷却，也可以仅对平面螺旋件110及桶形件120中的一方进行冷却。

如图6所示，冷却部160设置为避开材料检测部170而包围供给通路152。为此，可以减小由于加热部130的热而导致材料检测部170发生故障的可能性。冷却部160例如是供水等冷媒流动的冷却管。冷却部160例如经由未图示的冷却管与用于输送冷媒的循环装置、用于冷却冷媒的冷却装置连接。

冷却部160及加热部130形成随着从桶形件120的外周朝向连通孔126而温度升高的温度梯度。通过这样的温度梯度，可以从平面螺旋件110的材料导入部117向中央部115高效地供给材料。例如，如果桶形件的外周的温度过高，则材料在被导入材料导入部的时间点熔融，存在材料向外部泄漏的情况。

如图5所示，材料检测部170由通路规定部150支承。材料检测部170与第一槽114的材料导入部117之间的最短距离D1小于材料检测部170与料斗10的出口15之间的最短距离D2。材料检测部170的前端172露出于供给通路152。如图6所示，供给通路152位于材料检测部170与冷却部160之间。如图5所示，当从横截面观察时，从上起依次排列有材料检测部170、供给通路152、冷却部160。在图示的例子中，“横截面”是沿平行于YZ平面的面剖切塑化装置60时的截面，在+Y轴方向上，依次排列有材料检测部170、供给通路152、冷却部160。+Y轴方向例如是喷出熔融材料的方向。

如图5所示，材料检测部170设置在与加热部130相比更靠近冷却部160处。即、图6所示的材料检测部170与冷却部160之间的最短距离D3小于图5所示的材料检测部170与加热部130之间的最短距离D4。从Y轴方向观察，从桶形件120的中心C朝向外侧依次设置有加热部130、冷却部160、材料检测部170。在图5所示的例子中，冷却部160相对于加热部130位于+Z轴方向，材料检测部170相对于冷却部160位于+Z轴方向。

材料检测部170检测供给通路152有无材料。材料检测部170例如是高频感应式接近传感器、静电电容式接近传感器等接近传感器。

当材料检测部170检测到材料用尽时，控制部50接收来自于材料检测部170的信号，在经过了所设定的吹扫时间之后，经由驱动电机64控制平面螺旋件110，以停止平面螺旋件110的旋转。进而，当材料检测部170检测到材料用尽时，控制部50接收来自于材料检测部170的信号，在经过了所设定的吹扫时间之后，控制柱塞驱动部76及模具驱动部42，以停止柱塞74的驱动以及动模36的移动。需要指出，吹扫时间是在更换材料时，用于清除残存在设置于平面螺旋件110的第一槽114中的材料、残存在设置于桶形件120的连通孔126中的材料的时间。

即便是材料检测部170检测到材料用尽，控制部50也不停止加热部130的驱动。假设当材料检测部170检测到材料用尽时使加热部130的驱动停止，则例如材料会在设置于桶形件120的连通孔126中凝固，恢复需要时间。

1.4.作用效果

在塑化装置60中，包括：通路规定部150，与储存材料的料斗10连结，规定从料斗10被供给材料的供给通路152；塑化部61，具有与供给通路152连通的材料导入部117以及平面螺旋件110，通过平面螺旋件110的旋转，将从材料导入部117供给的材料塑化，并生成熔融材料；以及材料检测部170，检测供给通路152有无材料。为此，与材料检测部检测料斗内有无材料的情况相比，可以降低在更换材料时残存在供给通路152中的材料的量。因此，可以降低丢弃的材料的量。进而，在塑化装置60中，由于材料检测部170设置于通路规定部150，所以可以实现塑化部61的构造的简化。

在塑化装置60中包括控制部50，当材料检测部170检测到材料用尽时，控制部50使平面螺旋件110的旋转停止。为此，在塑化装置60中，可以防止欠注导致的不良情况以及空转导致的装置损坏。

在塑化装置60中，平面螺旋件110具有设置有第一槽114的槽形成面112，塑化部61具有桶形件120，桶形件120具有与槽形成面112相对的相对面122，并在相对面122上设置有连通孔126。为此，在塑化装置60中，可以从供给通路152向第一槽114供给材料。

在塑化装置60中，塑化部61具有：对供给至平面螺旋件110与桶形件120之间的材料进行加热的加热部130；以及对平面螺旋件110和桶形件120中的至少一方的外周进行冷却的冷却部160，材料检测部170设置在与加热部130相比更靠近冷却部160处。为此，在塑化装置60中，与材料检测部设置在与冷却部相比更靠近加热部处时相比，可以减小由于加热部130的热导致材料检测部170发生故障的可能性。

在塑化装置60中，通路规定部150也可以是容纳平面螺旋件110的螺旋件壳体62，加热部130设置于桶形件120，冷却部160设置于螺旋件壳体62，当从横截面观察时，从上起依次排列有材料检测部170、供给通路152、冷却部160。为此，在塑化装置60中，与未按材料检测部、供给通路、冷却部的顺序排列时相比，可以减小由于加热部130的热导致供给通路152的材料熔融的可能性。如果供给通路的材料熔融，则无法高效地将材料引导至设置于桶形件的连通孔。

在塑化装置60中，从垂直于槽形成面112的方向观察，从桶形件120的中心C朝向外侧依次设置有加热部130、冷却部160、材料检测部170。为此，在塑化装置60中，可以减小由于加热部130的热导致材料检测部170发生故障的可能性。需要指出，在图示的例子中，垂直于槽形成面112的方向为Y轴方向。

在塑化装置60中，材料检测部170与材料导入部117之间的最短距离D1小于材料检测部170与料斗10的出口15之间的最短距离D2。为此，在塑化装置60中，与距离D1大于距离D2时相比，可以降低材料检测部170检测到材料用尽时存在于供给通路152的材料的量。

需要指出，材料检测部170为重量传感器，圧力传感器，也可以通过使余量数值化来检测材料的有无。在这种情况下，控制部50也可以使数值化后的信息显示于未图示的显示部。作为数值化后的信息，并没有特别的限定，例如可以列举出“到生产停止为3小时”等。

此外，在上述的例子中，作为螺旋件采用了旋转轴RA方向上的大小比与旋转轴RA方向正交的方向上的大小小的平面螺旋件110，但也可以取代平面螺旋件(flat screw)110而采用在旋转轴RA方向上较长的棒状的同轴往复螺旋件(in-line screw)。

2.注射成型装置的变形例

2.1.第一变形例

下面，参照附图对本实施方式的第一变形例所涉及的注射成型装置进行说明。图7是示意性地示出本实施方式的第一变形例所涉及的注射成型装置200的侧视图。

下面，在本实施方式的第一变形例所涉及的注射成型装置200中，对于和上述本实施方式所涉及的注射成型装置100的构成部件具有同样功能的部件标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。

如图7所示，在注射成型装置200中，塑化装置60包括供给装置210这一点与上述的注射成型装置100不同。

在注射成型装置200中，当材料检测部170检测到材料用尽时，控制部50接收来自于材料检测部170的信号，在经过了所设定的吹扫时间之后，控制供给装置210向料斗10供给材料。这样，在注射成型装置200中，当材料检测部170检测到材料用尽时，自动地通过供给装置210向料斗10供给材料，因此，可以节省向料斗10供给材料的工夫。

2.2.第二变形例

下面，对本实施方式的第二变形例所涉及的注射成型装置进行说明。在上述注射成型装置100中，作为用于形成成型品的材料，采用了颗粒状的ABS。

针对于此，在本实施方式的第二变形例所涉及的注射成型装置中，作为在塑化部61中使用的材料，例如可以列举出ABS以外的以具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料为主材料的材料。这里，“主材料”是指成为构建成型品的形状的中心的材料，亦指在成型品中占50重量％以上的含有率的材料。上述材料中包括将这些主材料以单体的形式熔融而成的材料、将与主材料一起含有的一部分成分熔融而形成为糊状的材料。

作为具有热塑性的材料，例如可以采用热塑性树脂。作为热塑性树脂，例如可以列举出聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚缩醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯等通用工程塑料、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料。

在具有热塑性的材料中，除了颜料、金属、陶瓷之外、还可以混入蜡、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在塑化部61中通过平面螺旋件110的旋转和加热部130的加热而被塑化，转化为熔融的状态。此外，这样生成的熔融材料从喷嘴80喷出后，由于温度的降低而固化。

希望具有热塑性的材料被加热至其玻璃化转变点以上以完全熔融的状态从喷嘴80喷出。例如，ABS的玻璃化转变点大约为120℃，希望从喷嘴80喷出时大约为200℃。

在塑化部61中，例如也可以采用金属材料作为主材料来取代上述具有热塑性的材料。在这种情况下，希望在将金属材料形成为粉末状而得的粉末材料中混合在生成熔融材料时熔融的成分而投入到塑化部61中。

作为金属材料，例如可以列举出镁(Mg)、铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)的单一金属、或包含一种以上的这些金属的合金、还有马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。

在塑化部61中，可以采用陶瓷材料作为主材料来取代上述金属材料。作为陶瓷材料，例如可以列举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷；氮化铝等非氧化物陶瓷等。

投入料斗10的金属材料、陶瓷材料的粉末材料也可以是将单一的金属的粉末、合金的粉末、陶瓷材料的粉末多种混合而得的混合材料。此外，例如也可以用上述的热塑性树脂、或者除此之外的热塑性树脂涂覆金属材料、陶瓷材料的粉末材料。在这种情况下，也可以是在塑化部61中该热塑性树脂熔融而显现出流动性。

也可以在投入料斗10的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中添加例如溶剂。作为溶剂，例如可以列举出：水；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类；四烷基乙酸铵类；二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜类溶剂；吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶类溶剂；四烷基乙酸铵(例如四丁基乙酸铵等)；丁基卡必醇乙酸酯等离子液体等。

除此之外，在投入料斗10的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中例如也可以添加粘合剂。作为粘合剂，例如可以列举出丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素类树脂或其它合成树脂或PLA(聚乳酸)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)或其它热塑性树脂。

3.三维造型装置

下面，参照附图对本实施方式所涉及的三维造型装置进行说明。图8是示意性地示出本实施方式所涉及的三维造型装置300的侧视图。

例如，如图8所示，三维造型装置300包括料斗10、塑化装置60、喷嘴80、工作台310、移动机构320以及控制部50。需要指出，虽然没有图示，但三维造型装置300也可以包括上述供给装置210。

塑化装置60包括塑化部61、通路规定部150以及材料检测部170。塑化部61具有螺旋件壳体62、驱动电机64、平面螺旋件110、桶形件120、加热部130以及逆止阀140。在图示的例子中，通路规定部150设置于螺旋件壳体62。

喷嘴80将从塑化装置60供给的熔融材料向工作台310喷出。具体而言，三维造型装置300一面从喷嘴80向工作台310喷出熔融材料，一面驱动移动机构320，以使喷嘴80与工作台310的相对位置产生变化。由此，三维造型装置300在工作台310上对期望形状的三维造型物进行造型。

工作台310被移动机构320移动。三维造型物形成于工作台310的造型面312。

移动机构320使喷嘴80与工作台310的相对位置产生变化。在图示的例子中，移动机构320使工作台310相对于喷嘴80进行移动。移动机构320例如由利用三个电机322的驱动力使工作台310向X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动的三轴定位器构成。电机322由控制部50控制。

需要指出，移动机构320也可以是不使工作台310移动而使喷嘴80移动的构成。或者，移动机构320也可以是使喷嘴80及工作台310两者移动的构成。

控制部50通过基于预先获取的造型数据控制移动机构320及塑化装置60，从而使熔融材料自喷嘴80向工作台310上的规定位置喷出，来对三维造型物进行造型。

上述的实施方式及变形例仅为一例，并不限定于此。例如，也可以适当地组合各实施方式及各变形例。

本发明包括与实施方式中所说明的构成实质上相同的构成，例如，功能、方法及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成。此外，本发明包括替换了实施方式中所说明的构成的非本质部分而得的构成。此外，本发明包括能够与实施方式中所说明的构成发挥相同的作用效果的构成或达到相同的目的的构成。此外，本发明包括在实施方式中所说明的构成中添加了公知技术的构成。

从上述实施方式可导出以下内容。

塑化装置的一方面包括：

通路规定部，与储存材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述导入部供给的所述材料塑化而生成熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

根据该塑化装置，与材料检测部检测料斗内有无材料的情况相比，可以降低在更换材料时残存于供给通路的材料的量。因此，可以降低丢弃的材料的量。

也可以在所述塑化装置的一方面中，包括：

控制部，

当所述材料检测部检测到材料用尽时，所述控制部控制所述螺旋件，以使所述螺旋件的旋转停止。

根据该塑化装置，可以防止欠注导致的不良情况以及空转导致的装置损坏。

也可以在所述塑化装置的一方面中，包括：

供给装置，向所述料斗供给所述材料；以及

控制部，

当所述材料检测部检测到材料用尽时，所述控制部控制所述供给装置向所述料斗供给所述材料。

根据该塑化装置，当材料检测部检测到材料用尽时，自动地通过供给装置向料斗供给材料，因此，可以节省向料斗供给材料的工夫。

也可以在所述塑化装置的一方面中，

所述螺旋件具有设置有槽的槽形成面，

所述塑化部具有桶形件，该桶形件具有与所述槽形成面相对的相对面，在所述相对面上设置有连通孔。

根据该塑化装置，可以从供给通路向槽供给材料。

也可以在所述塑化装置的一方面中，

所述塑化部具有：

加热部，对供给至所述螺旋件与所述桶形件之间的所述材料进行加热；以及

冷却部，对所述螺旋件和所述桶形件中的至少一方的外周进行冷却，

所述材料检测部设置在与所述加热部相比更靠近所述冷却部处。

根据该塑化装置，与材料检测部设置在与冷却部相比更靠近加热部处的情况相比，可以减小由于加热部的热导致材料检测部发生故障的可能性。

也可以在所述塑化装置的一方面中，

所述通路规定部为容纳所述螺旋件的壳体，

所述加热部设置于所述桶形件，

所述冷却部设置于所述壳体，

当从横截面观察时，从上起依次排列有所述材料检测部、所述供给通路、所述冷却部。

根据该塑化装置，与未按所述材料检测部、所述供给通路、所述冷却部的顺序进行排列的情况相比，可以减小由于加热部的热导致供给通路的材料熔融的可能性。

也可以在所述塑化装置的一方面中，

从垂直于所述槽形成面的方向观察，从所述桶形件的中心朝向外侧依次设置有所述加热部、所述冷却部、所述材料检测部。

根据该塑化装置，可以减小由于加热部的热导致材料检测部发生故障的可能性。

也可以在所述塑化装置的一方面中，

所述材料检测部与所述导入部之间的最短距离小于所述材料检测部与所述料斗的所述材料的出口之间的最短距离。

根据该塑化装置，可以降低材料检测部检测到材料用尽时存在于供给通路的材料的量。

注射成型装置的一方面包括：

塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及

喷嘴，向模具注射从所述塑化装置供给的所述熔融材料，

其中，所述塑化装置包括：

通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

三维造型装置的一方面是对三维造型物进行造型的三维造型装置，包括：

塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及

喷嘴，向工作台喷出从所述塑化装置供给的所述熔融材料，

其中，所述塑化装置包括：

通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

Claims (10)

1.一种塑化装置，其特征在于，包括：

通路规定部，与储存材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述导入部供给的所述材料塑化而生成熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

2.根据权利要求1所述的塑化装置，其特征在于，

所述塑化装置包括控制部，

当所述材料检测部检测到材料用尽时，所述控制部控制所述螺旋件，以使所述螺旋件的旋转停止。

3.根据权利要求1所述的塑化装置，其特征在于，所述塑化装置包括：

供给装置，向所述料斗供给所述材料；以及

控制部，

当所述材料检测部检测到材料用尽时，所述控制部控制所述供给装置向所述料斗供给所述材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的塑化装置，其特征在于，

所述螺旋件具有设置有槽的槽形成面，

所述塑化部具有桶形件，所述桶形件具有与所述槽形成面相对的相对面，在所述相对面上设置有连通孔。

5.根据权利要求4所述的塑化装置，其特征在于，

所述塑化部具有：

加热部，对供给至所述螺旋件与所述桶形件之间的所述材料进行加热；以及

冷却部，对所述螺旋件和所述桶形件中的至少一方的外周进行冷却，

所述材料检测部设置在与所述加热部相比更靠近所述冷却部处。

6.根据权利要求5所述的塑化装置，其特征在于，

所述通路规定部为容纳所述螺旋件的壳体，

所述加热部设置于所述桶形件，

所述冷却部设置于所述壳体，

当从横截面观察时，从上起依次排列有所述材料检测部、所述供给通路、所述冷却部。

7.根据权利要求6所述的塑化装置，其特征在于，

从垂直于所述槽形成面的方向观察，从所述桶形件的中心朝向外侧依次设置有所述加热部、所述冷却部、所述材料检测部。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的塑化装置，其特征在于，

所述材料检测部与所述导入部之间的最短距离小于所述材料检测部与所述料斗的所述材料的出口之间的最短距离。

9.一种注射成型装置，其特征在于，包括：

塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及

喷嘴，向模具注射从所述塑化装置供给的所述熔融材料，

所述塑化装置包括：

通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

10.一种三维造型装置，其特征在于，对三维造型物进行造型，所述三维造型装置包括：

塑化装置，将材料塑化而使所述材料成为熔融材料；以及

喷嘴，向工作台喷出从所述塑化装置供给的所述熔融材料，

所述塑化装置包括：

通路规定部，与储存所述材料的料斗连结，并规定从所述料斗被供给所述材料的供给通路；

塑化部，具有与所述供给通路连通的导入部和螺旋件，通过所述螺旋件的旋转，将从所述供给通路供给的所述材料塑化而生成所述熔融材料；以及

材料检测部，检测所述供给通路有无所述材料。

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