JP2005297325A - 立体造形方法及び立体造形物 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂を使用した粉末材料を堆積することと、堆積した粉末材料を溶剤で溶解した後に結合させることとを繰り返すことによって作成されており、反りやヒケなどがない立体造形物を提供する。
【解決手段】 ガラスによって形成された基体１１の周囲にポリスチレンによって形成されたコーティング層１２を有する粉末材料１を堆積することと、粉末材料１の所望の領域に対してリモネンを供給した後に乾燥させることにより所望の領域の粉末材料１を結合させることとを繰り返し、最後に結合していない粉末材料１を除去することによって、立体造形物３を製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、立体造形方法及び立体造形物に関し、詳しくは、粉末材料を堆積させることと、堆積させた粉末材料を結合させることとを繰り返して立体造形物を造形する立体造形方法、並びにかかる立体造形方法で造形された立体造形物に関する。

従来から、粉末材料を堆積させることと、堆積させた粉末材料を結合させることとを繰り返すことによって、工具や部品など複雑な形状をした立体造形物を造形するための立体造形方法が知られている。

具体例としては、例えば、でんぷんの粉末や石膏の粉末などを堆積させることと、堆積させた粉末などに接着剤を噴射してでんぷんの粉末や石膏の粉末などを結合させることとを繰り返して、立体造形物を造形する方法、並びに、金属材料の粉末を堆積させることと、堆積させた金属材料の粉末に対してレーザ光を照射することにより金属材料の粉末を溶解させた後に結合させることとを繰り返して、立体造形物を造形する方法などが挙げられる。

ところが、でんぷんの粉末や石膏の粉末によって造形された立体造形物は、粉末同士の結合力が弱いために、造形された立体造形物に対して結合増強液を含浸させて粉末同士の結合力を向上させる必要が生じる。したがって、でんぷんの粉末や石膏の粉末によって立体造形物を造形する場合には、立体造形物に結合増強液を含浸させる工程が加わるために、煩雑な作業が増えてしまう。

また、金属材料の粉末によって造形された立体造形物は、金属粉末が独特の濃灰色であるために、着色している。したがって、金属材料の粉末によって立体造形物を造形する場合には、得られる立体造形物を所望の色とすることが困難となる。さらに、金属材料の粉末によって立体造形物を造形する場合には、使用される装置が高額であるために、造形にかかるコストが高くなる。

以上説明した問題点を回避する方法としては、樹脂の粉末を堆積させることと、堆積させた粉末の所定の領域に対して樹脂を溶解させる溶剤を噴射して、樹脂の粉末を溶解させた後に固化することによって結合させることとを繰り返すことにより、立体造形物を造形する方法が挙げられる。かかる造形方法によって製造した立体造形物は、結合力が強く、着色もなく、また造形にかかるコストが抑えられたものとなる。

特開２０００−１５６１３号公報

しかしながら、樹脂は、溶解して固化するときに収縮する。したがって、樹脂の粉末を堆積させることと、堆積させた粉末の所定の領域に対して樹脂を溶解させる溶剤を噴射して、樹脂の粉末を溶解させた後に固化することによって結合させることとを繰り返して立体造形物を造形する場合には、得られた立体造形物に、立体造形物全体が湾曲する反りや、立体造形物の一主面が陥没するヒケなどが生じてしまう。したがって、所望のサイズや形状の立体造形物を造形することが困難となる。

反りやヒケを低減させる方法としては、樹脂の粉末にガラスの粉末を最適な比率で混合した粉末材料を堆積させることと、堆積させた粉末材料の所定の領域に対して樹脂を溶解させる溶剤を噴射して、樹脂の粉末を溶解させた後に固化することで結合させることとを繰り返して立体造形物を造形する方法が挙げられる。しかし、樹脂の粉末中にガラスの粉末を均一に混合させることは困難である。したがって、樹脂の粉末にガラスの粉末を混合させた粉末材料によって立体造形物を造形した場合にも、反りやヒケを十分に低減させることは困難となる。

本発明は、以上説明した従来の実情を鑑みて提案されたものであり、樹脂を使用して作成された粉末材料を強く結合させることにより、強度が十分で且つ反りやヒケがなく、また着色もない立体造形物を製造するための立体造形法、並びに、樹脂を使用して作成された粉末材料を溶剤によって溶解した後に強く結合させることによって造形されており、強度が十分で且つ反りやヒケがなく、また着色もない立体造形物を提供することを目的とする。

本発明に係る立体造形方法は、基体を樹脂で被覆することによって形成された粉末材料を堆積させ、堆積させた上記粉末材料の所定の領域に上記樹脂を溶解させる溶剤を供給し、供給された上記溶剤によって溶解された樹脂を固化させることにより、上記粉末材料を結合させることを特徴とする。

したがって、本発明に係る立体造形方法によれば、粉末材料の樹脂を溶剤によって溶解した後に、収縮させずに強力に結合させることが可能となる。

また、本発明に係る立体造形装置は、基体を樹脂で被覆することによって形成された粉末材料からなり、上記樹脂を溶剤で溶解して固化することにより、上記粉末材料を結合して造形される。

したがって、本発明に係る立体造形物は、樹脂を使用した粉末材料によって造形されており、且つ収縮が少ないものとなる。

本発明に係る立体造形方法は、樹脂を使用して作成された粉末材料を溶剤によって溶解した後に、収縮させずに結合させることが可能となるために、樹脂材料が使用されており、且つ反りやヒケなどが生じにくく、正確なサイズの立体造形物を造形することが可能となる。また、樹脂が溶解した後に固化することによって各粉末材料を結合させるために、各粉末材料を強く結合させて、丈夫で破壊されにくい立体造形物を造形することが可能となる。

本発明に係る立体造形物は、樹脂を使用して作成された粉末材料を溶剤によって溶解した後に、収縮させずに結合させることによって造形されているために、樹脂材料が使用されているにも拘わらず、反りやヒケなどが生じにくく、正確な大きさとなる。また、樹脂を溶解させた後に固化することによって各粉末材料が結合されているために、丈夫で破壊されにくいものとなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した立体造形方法では、粉末を堆積させることと、目的とする立体造形物の断面と同じ形状である所定の領域に対して溶剤を供給することと、溶剤が供給された領域を乾燥させることとを繰り返す。

具体的に説明すると、図１（Ａ）に示すように粉末材料１を堆積し、次に、図１（Ｂ）に示すように粉末材料１の所定の領域Ａに対して溶剤２を供給し、次に、図１（Ｃ）に示すように溶剤２が供給された所定の領域Ａを乾燥させることで所定の領域Ａの粉末材料１を結合させる。そして、図１（Ｄ）に示すように更に粉末材料１を堆積し、図１（Ｅ）に示すように再度所定の領域Ａに対して溶剤２を供給し、図１（Ｆ）に示すように再度所定の領域Ａを乾燥させる。

溶剤２を供給する領域は、断面の形状に応じて変化する。例えば、断面積が狭くなるときには、図１（Ｇ）に示すように更に粉末材料１を堆積させた後に、図１（Ｈ）に示すように所定の領域Ａよりも狭い所定の領域Ｂに対して溶剤２を供給し、図１（Ｉ）に示すように所定の領域Ｂを乾燥させる。

そして、最後に結合していない粉末材料１を除去することによって、例えば図２に示すように、大きさの異なる２つの立方体が重ねられている立体造形物３が造形される。

１回に堆積される粉末材料１の厚さＴは、最終的に製造される立体造形物３の形状の複雑さなどによって決定され、例えば１００μｍとされる。

粉末材料１は、図３に示すように、基体１１の周囲にコーティング層１２が形成されてなる。

基体１１の粒径は、１μｍ〜２０μｍ程度とされていることが好ましく、１〜１０μｍとされていることが更に好ましい。また、コーティング層１２の厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度とされることが好ましい。

粉末材料１の粒径が大きすぎると、目的とする立体造形物３の形状が複雑であるときなどに、正確に形成することが困難となり、加工精度が低下する。また、粒径が小さすぎると、後述する立体造形装置の隙間に粉末材料１が入りこんでしまうなどの理由により、立体造形に支障が生じてしまう。

基体１１は、溶剤２によって溶解されない材料によって形成される。基体１１は、ガラス及びセラミックによって形成されることが好ましい。基体１１をガラス及びセラミックによって形成することにより、粉末材料１は白色となり、最終的に得られた立体造形物３に対して所望の着色を施すことが可能となる。また、基体１１をガラス及びセラミックによって形成することにより、製造された立体造形物３は、密度が１．３ｇ／ｃｍ^３程度となるために、重量感を有するものとなる。また、基体１１は、ガラスによって形成されることが最も好ましい。基体１１をガラスによって形成することにより、粉末材料１を作成するときにかかるコストを抑えることが可能となる。

なお、粉末材料１が着色されていても良い場合には、基体１１は、鉱物、岩石、金属、フッ素ゴムなどによって形成されていても良い。また、造形される立体造形物３の質量を軽くする場合には、基体１１は、塩、小麦粉、砂糖、でんぷん、溶剤２により変質しない樹脂などによって形成されていても良い。

すなわち、本発明によれば、粉末材料１の基体１１の材料を変えることで、立体造形物３の色を変えることや、立体造形物３を所望の質量とすることなどが可能となる。

コーティング層１２は、溶剤２によって溶解される樹脂によって形成され、例えば、ポリスチレンやポリプロピレンなどによって形成される。コーティング層１２の厚さは、例えば１μｍとされる。

コーティング層１２が溶剤２によって溶解することで、各粉末材料１のコーティング層１２に使用されている樹脂が混ざり合う。そして、樹脂が混ざり合った状態で固化するために、基体１１が固化された樹脂によって固定される。すなわち、コーティング層１２が、粉末材料１を結合させるバインダとなる。

溶剤２としては、コーティング層１２を溶解し、基体１１を溶解しないものが使用される。具体例を挙げると、基体１１がガラスによって形成されておりコーティング層１２がポリスチレンによって形成されている場合にはリモネンが使用され、基体１１がガラスによって形成されておりコーティング層１２がポリプロピレンによって形成されている場合にはトルエンが使用される。

溶剤２としては、リモネンを使用することが最も好ましい。リモネンは、安全性が高く取り扱いが容易であるために、溶剤２としてリモネンを使用することにより、立体造形物３を、安全且つ簡易に造形することが可能となる。

溶剤２としてリモネンを使用することが最も好ましいために、コーティング層１２は、リモネンによって溶解される樹脂によって形成されることが好ましい。リモネンによって溶解される樹脂としては、ポリスチレンが挙げられる。すなわち、コーティング層１２は、ポリスチレンによって形成されることが最も好ましい。基材１１をガラスによって形成し、コーティング層１２をポリスチレンによって形成することにより、得られる立体造形物３は、製造にかかるコストが低減されたものとなる。

以上説明したように、本発明を適用した立体造形物の製造方法によれば、基体１１の周囲に樹脂によってコーティング層１２を形成した粉末材料１を堆積させることと、粉末材料１の所定の領域に対して溶剤２を噴射してコーティング層１２を溶解させることと、溶剤２が噴射された領域を乾燥させて溶解した樹脂を固化させることによって粉末材料１を結合させることとを繰り返しながら、立体造形物３が造形される。

得られた立体造形物３は、図４に示すように、各基体１１が、コーティング層１２に使用されている樹脂によって固定されてなる。基体１１が樹脂によって固定されることにより、樹脂が固化するときに生じる立体造形物２の収縮が低減される。したがって、本発明を適用した立体造形物３は、樹脂によって造形されており、且つ反りやヒケがなく、寸法が正確なものとなる。

また、立体造形物３は、コーティング層１２として使用されているポリスチレンが溶剤によって溶解されて混ざり合った後に固化することによって造形されるために、粉末材料１が互いに強く結合し、強度が十分で破壊されにくいものとなる。

つぎに、図５及び図６に示すような、立体造形物３を製造するときに使用する立体造形装置３０について説明する。なお、図５は立体造形装置３０の側面図であり、図６は立体造形装置３０の平面図である。

立体造形装置３０は、主面上に粉末材料１が堆積される造形テーブル３１と、造形テーブル３１を上下方向に移動させるテーブル駆動モータ３２と、内壁が造形テーブル３１の側面に接触しているシリンダ３３とを備える。

また、立体造形装置３０は、粉末材料１が貯えられており、造形テーブル３１上に粉末材料１を供給する粉末バケット４１と、造形テーブル３１上に供給された粉末材料１を平坦化するローラ４２と、ローラ４２を駆動するローラ駆動モータ４３と、溶剤２が貯えられている溶剤タンク４４と、ローラ４２によって平坦化された粉末材料１に対して溶剤２を噴射するインクジェットヘッド４５と、インクジェットヘッド４５を駆動するインクジェットヘッド駆動モータ４６と、インクジェットヘッド４５によって溶剤２が噴射された粉末材料１に対して熱を与えるヒータ４７とが設けられた供給ユニット４８を備える。

また、立体造形装置３０は、溶剤バケット４１、ローラ４２、インクジェットヘッド４５が並んだ方向に沿って設けられている軸５１と、供給ユニット４８を軸５１の方向に沿って移動可能に支持する支持部材５２と、供給ユニット４８全体を軸５１の方向に沿って移動させる供給ユニット駆動モータ５３とを備える。

また、立体造形装置３０は、テーブル駆動モータ３２、ローラ駆動モータ４３、インクジェットヘッド駆動モータ４６、ヒータ４７、及び供給ユニット駆動モータ５３を駆動させる制御装置５４を備える。

なお、以下では、軸５１の方向に沿った方向、すなわち供給ユニット４８の移動方向をＸ方向といい、軸５１に対して垂直で且つ造形テーブル３１の主面に沿った方向をＹ方向という。

粉末バケット４１は、Ｘ方向に移動しながら、造形テーブル３１と対向する位置に設けられた吐出口４１ａから貯えている粉末材料１を吐出して、造形テーブル３１上に供給する。吐出口４１ａは、長方形であり、Ｙ方向の長さが造形テーブル３１と略同一とされている。また、粉末バケット４１の吐出口４１ａには、粉末パケット弁４１ｂが設けられており、吐出口４１ａから吐出される粉末材料１の量や、吐出口４１ａから粉末材料１が吐出するときの速度などが制御される。

ローラ４２は、回転しながらＸ方向に移動し、造形テーブル３１上に堆積されている粉末材料１を平坦化して、シリンダ３３の供給ユニット４８との対抗面、すなわち、シリンダ３３の上面３３ａと同一平面とする。ローラ４２によって粉末材料１が平坦化されることにより、厚さＴの粉末材料１が造形テーブル３１上に堆積する。また、ローラ４２は、ローラ駆動モータ４３によって駆動されることで回転する。本実施の形態では、ローラ４２は、１秒当たり約６回転しながら毎分１ｍの速度で移動する。

インクジェットヘッド４５は、図７（Ａ）に示すように、多数のノズル４５ａが設けられており、後述するスライスデータに従って、溶剤タンク４４に貯えられている溶剤を噴射し、造形テーブル３１に堆積されている粉末材料１の所望の領域に、溶剤を供給する。

本実施の形態では、インクジェットヘッド４５は、ノズル４５ａ間のＹ方向に沿った間隔が０．０７ｍｍとなるように設けられている。ノズル４５ａ間の間隔が０．０７ｍｍ以上であるときには、インクジェットヘッド４５を、図７（Ｂ）に示すように、ノズル４５ａが配置されている方向がＸ方向に対して傾くように設置することにより、ノズル４５ａ間のＹ方向に沿った間隔は０．０７ｍｍ以下となる。立体造形装置３０では、インクジェットヘッド４５が、ノズル４５ａ間のＹ方向に沿った間隔が０．０７ｍｍとなるように設けられることにより、所望の領域全体に均一に溶剤２を噴射することが可能となる。

また、本実施の形態では、ノズル４５ａの密度は３６０ｄｐｉとされている。ノズル４５ａの密度が３６０ｄｐｉとされており、溶剤２としてリモネンを使用する場合には、各ノズル４５ａから噴射されるリモネンの量は、４０ｐｌ〜８０ｐｌとされることが好ましい。各ノズル４５ａから噴射されるリモネンの量が４０ｐｌ未満である場合には、リモネンの量が不充分であるために、粉末材料１の所望の領域全体にリモネンを噴射することが不可能となる。また、８０ｐｌを超える場合には、リモネンの量が多すぎるために、リモネンが噴射された後に粉末材料１が固化するまでに時間を要する。

なお、各ノズル４５ａから噴射されるリモネンの量は、粉末材料１の堆積回数が増加するに従って、増加することが好ましい。例えば、１層目に堆積させた粉末材料１の所定の領域にリモネンを噴射させるときには、各ノズル４５ａから噴射されるリモネンの量を４０ｐｌとして、徐々に増やしていくことが好ましい。量を徐々に増やしながらリモネンを噴射することにより、粉末材料１が効率良く固化される。

また、本実施の形態では、インクジェットヘッド４５は、ピエゾ方式によって溶剤２を噴射する構成とされている。ピエゾ方式を採用することにより、水溶性ではないリモネンを、溶剤２として噴射することが可能となる。

ヒータ４７は、粉末材料１に溶剤２が噴射された後に駆動され、粉末材料１全体に熱を加えることにより、粉末材料１を乾燥させ、溶剤２によって溶解されたコーティング層１２を固化し、粉末材料１を互いに結合させる。

制御装置５４は、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）により作成されることや、特定の物品を三次元測定機で測定することなどによって得られた三次元データを、平行に薄くスライスした場合の各層のデータ（以下、スライスデータという。）を生成して、インクジェットヘッド４５に対して供給する。また、テーブル駆動モータ３２、ローラ駆動モータ４３、インクジェットヘッド駆動モータ４６、及び供給ユニット駆動モータ５１を駆動して、立体造形物３を製造する。

具体的には、制御装置５４は、供給ユニット駆動モータ５３を駆動させることによって、供給ユニット４８全体を、Ｘ方向に沿ってシリンダ３３の内壁の一方３３ｂから他方３３ｃに移動させる。制御装置５４の制御に基づいて、供給ユニット駆動モータ５３によって駆動されることにより、供給ユニット４８は、粉末バケット４１に貯えられている粉末材料１を造形テーブル３１上に堆積させてローラ４２で平坦化した後に溶剤２を噴射するときと、溶剤２の噴射が終了した後にヒータ４７によって粉末材料１を加熱するときに移動する。

また、制御装置５４は、ローラ駆動モータ４３を駆動させることによってローラ４２の回転を制御する。ローラ４２の回転が制御されることによって、造形テーブル３１の主面３１ａ上に堆積された粉末材料１の平坦化が円滑になされる。

また、制御装置５４は、インクジェットヘッド駆動モータ４６を駆動して、インクジェットヘッド４５を、所望の位置に移動させる。

また、制御装置５４は、１層分のスライスデータに基づいた溶剤２の噴射が終了する毎に、ヒータ４７を駆動させながら供給ユニット駆動モータ５３を駆動させることで供給ユニット４８をＸ方向に沿って移動させ、粉末材料１を加熱して乾燥させる。そして、粉末材料１の乾燥が終了すると、供給ユニット４８全体を、シリンダ３３の内壁の一方３３ｂ側に移動させる。

また、制御装置５４は、粉末材料１の平坦化が終了する毎に、テーブル駆動モータ３２を制御して、造形テーブル３１の位置を下げる。具体的には、造形テーブル３１は、粉末材料１の平坦化が終了したときに、主面３１ａに堆積される粉末材料１の厚さＴと同じだけ下げられる。

つぎに、立体造形装置３０を使用した立体造形方法について、図８に示すフローチャートを使用して説明する。

先ず、ステップＳＴ１で、制御装置５４は、三次元データからスライスデータを作成して格納する。また、制御装置５４は、例えば供給ユニット４８の移動速度、単位時間当たりのローラ４２の回転数、及び造形テーブル３１の降下幅など、立体造形装置３０の駆動に必要となるパラメータを設定したり、スライスデータの変換などを行う。

次に、ステップＳＴ２で、制御装置５４は、インクジェットヘッド４５に対して、スライスデータを送信する。

そして、ステップＳＴ３で、制御装置５４は、供給ユニット駆動モータ５３を駆動させることにより、供給ユニット４８のＸ方向への移動を開始して、造形テーブル３１上に、粉末材料１を堆積させる。

次に、ステップＳＴ４で、制御装置５４は、ローラ駆動モータ４３を駆動させることにより、ローラ４２を回転させて、造形テーブル３１上の粉末材料１を平坦化し、粉末材料１とシリンダ３３の上面３３ａを同一平面とする。ローラ４２によって平坦化されることにより、造形テーブル３１上に厚さＴの粉末材料１が積層される。

次に、ステップＳＴ５で、制御装置５４は、テーブル駆動モータ３２を駆動させることにより、造形テーブル８を厚さＴ分下げる。

次に、ステップＳＴ６で、制御装置５４は、インクジェットヘッド駆動モータ４６を駆動させることによってインクジェットヘッド４５の位置を移動させる。インクジェットヘッド４５は、１層分のスライスデータに基づいて、粉末材料１の所定の領域に溶剤２を噴射する。溶剤２が噴射された領域では、粉末材料１の表面に形成されているコーティング層１２が溶解して混ざり合う。

次に、ステップＳＴ７で、制御装置５４は、ヒータ４７を駆動させるとともに、供給ユニット駆動モータ５３を駆動させることで供給ユニット４８全体をＸ方向に沿って移動させることにより、粉末材料１に熱を加え、粉末材料１を乾燥させる。粉末材料１が乾燥することにより、溶剤２によって溶解されたコーティング層１２が固化し、粉末材料１が結合する。

次に、ステップＳＴ８で、制御装置５４は、立体造形が終了したか否かを判断する。立体造形が終了していないときには、ステップＳＴ３に戻り、立体造形が終了したと判断したときには立体造形装置３０全体の駆動を停止させる。

つぎに、本発明を適用した立体造形方法及び立体造形物について、実施例及び比較例に基づいて説明する。
実施例１
図９に示すように、粒形６μｍのガラスビーズ６１の周囲に、厚さ１μｍのポリスチレン層６２を形成することにより、粉末材料６３を作成した。

この粉末材料６３を粉末バケット４１に投入し、溶剤タンク４４にＤ−リモネンを投入して、立体造形装置３０を駆動させた。

そして、粉末材料６３を造形テーブル３１上に１００μｍ堆積させることと、堆積させた粉末材料６３内の３０ｍｍ×１０ｍｍの領域にＤ−リモネンを噴射することと、Ｄ−リモネンを噴射した領域を乾燥させて粉末材料６１を互いに結合させることとを１０回繰り返して、３０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍである平板状の立体造形物を造形した。
実施例２
図９に示す粉末材料６３を粉末バケット４１に投入し、溶剤タンク４４にＤ−リモネンを投入して、立体造形装置３０を駆動させた。

そして、粉末材料６３を造形テーブル３１上に１００μｍずつ堆積させることと、堆積させた粉末材料６３内の一辺が１０ｍｍの領域に、Ｄ−リモネンを噴射することと、Ｄ−リモネンを噴射した領域を乾燥させて粉末材料６１を互いに結合させることとを１００回繰り返して、一辺が１０ｍｍの立方体形状の立体造形物を造形した。
比較例１
図９に示す粉末材料６３の代わりに、ポリスチレンのみからなる粉末材料を作成して使用した以外は、実施例１と同様にして、３０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍである平板状の立体造形物を造形した。
比較例２
図９に示す粉末材料６３の代わりに、ポリスチレンのみからなる粉末材料を作成して使用した以外は、実施例２と同様にして、一辺が１０ｍｍの立方体形状の立体造形物を造形した。

実施例１及び比較例２で造形された立体造形物について、反り、収縮率、密度を測定したところ、表１に示す通りとなった。なお、反りは、図１０（Ａ）に示すように、実施例１又は比較例１で造形された立体造形物７０の上面の最も反り上がっている端部７０ａ，７０ｂを結んだ線Ｌ１から、上面の最も凹んだ部分７０ｃまでの長さＤ１を測定することによって示した。

また、実施例２及び比較例２で造形された立体造形物について、ヒケ、収縮率、密度を測定したところ、表１に示す通りとなった。なお、ヒケは、図１０（Ｂ）に示すように、実施例２又は比較例２で造形された立体造形物７１の上面の最も反り上がっている端部７１ａ，７１ｂを結んだ線Ｌ２から、上面の最も凹んだ部分７１ｃまでの長さＤ２を測定することによって示した。

表１及び表２より、実施例１及び実施例２で造形された立体造形物は、比較例１及び比較例２で造形された立体造形物と比較して、収縮率が低く、反りやヒケが生じにくいものであることが確認された。また、実施例１及び実施例２で造形された立体造形物は、比較例１及び比較例２で造形された立体造形物と比較して、質量が重く、重量感を有するものであることが確認された。

本発明を適用した立体造形方法を示す模式図である。 本発明を適用した立体造形物を示す斜視図である。 本発明を適用した立体造形方法で使用する粉末材料を示す断面図である。 本発明を適用した立体造形物の要部拡大図である。 本発明を適用した立体造形方法を実行するときに使用する立体造形装置を示す側面図である。 同立体造形装置を示す平面図である。 （Ａ）は同立体造形装置に設けられているインクジェットヘッドのノズルを示す模式図であり、（Ｂ）は同立体造形装置で、インクジェットヘッドがＸ方向に対して所定の角度傾いて設けられている状態を示す模式図である。 同立体造形装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施例１及び実施例２で使用される粉末材料を示す断面図である。 （Ａ）は反りについて説明するための図であり、（Ｂ）はヒケについて説明するための図である。

符号の説明

１ 粉末材料、２ 溶剤、３ 立体造形物、１１ 基体、１２ コーティング層、３０ 立体造形装置、３１ 造形テーブル、３２ テーブル駆動モータ、３３ シリンダ、４１ 粉末バケット、４２ ローラ、４３ ローラ駆動モータ、４４ 溶剤タンク、４５ インクジェットヘッド、４６ インクジェットヘッド駆動モータ、４７ ヒータ、４８ 供給ユニット、５１ 軸、５２ 支持部材、５３ 駆動モータ、５４ 制御装置

Claims (12)

1. 基体を樹脂で被覆することによって形成された粉末材料を堆積させ、堆積させた上記粉末材料の所定の領域に上記樹脂を溶解させる溶剤を供給し、供給された上記溶剤によって溶解された樹脂を固化させることにより、上記粉末材料を結合させることを特徴とする立体造形方法。
2. 上記溶剤は、リモネンであり、上記樹脂は、上記リモネンによって溶解されるものであることを特徴とする請求項１記載の立体造形方法。
3. 上記樹脂は、ポリスチレンであることを特徴とする請求項２記載の立体造形方法。
4. 上記基体は、上記リモネンによって溶解されない材料によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の立体造形方法。
5. 上記基体は、ガラスによって形成されていることを特徴とする請求項４記載の立体造形方法。
6. 上記基体は、セラミックによって形成されていることを特徴とする請求項４記載の立体造形方法。
7. 基体を樹脂で被覆することによって形成された粉末材料からなり、上記樹脂を溶剤で溶解して固化することにより、上記粉末材料を結合して造形された立体造形物。
8. 上記溶剤は、リモネンであり、上記樹脂は、上記リモネンによって溶解されるものであることを特徴とする請求項７記載の立体造形物。
9. 上記樹脂は、ポリスチレンであることを特徴とする請求項７記載の立体造形物。
10. 上記基体は、上記リモネンによって溶解されない材料によって形成されていることを特徴とする請求項７記載の立体造形物。
11. 上記基体は、ガラスによって形成されていることを特徴とする請求項１０記載の立体造形物。
12. 上記基体は、セラミックによって形成されていることを特徴とする請求項１０記載の立体造形物。
    

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