JP2005342998A - Member molding machine and member molding method - Google Patents

Member molding machine and member molding method Download PDF

Info

Publication number
JP2005342998A
JP2005342998A JP2004164684A JP2004164684A JP2005342998A JP 2005342998 A JP2005342998 A JP 2005342998A JP 2004164684 A JP2004164684 A JP 2004164684A JP 2004164684 A JP2004164684 A JP 2004164684A JP 2005342998 A JP2005342998 A JP 2005342998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molding material
pressing
work table
molding
fluidized
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.)
Pending
Application number
JP2004164684A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Takada
和義 高田
Yoshiki Muto
宜樹 武藤
Fumio Saito
史生 齊藤
Yuji Sakagami
祐治 阪上
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2004164684A priority Critical patent/JP2005342998A/en
Publication of JP2005342998A publication Critical patent/JP2005342998A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member molding machine capable of imparting welding strength between respective laminated layers of a molding material. <P>SOLUTION: The member molding machine 1 is equipped with a resin extruder 10 having an extrusion head 11 capable of extruding a molten molding material S, a work table 20 for receiving the molding material S extruded from the extrusion head 11 and an NC processing machine capable of reducing the molding material S solidified on the work table 20. The fluidized molding material S is extruded to the surface of the work table 20 from the resin extruder 10 while relatively moving the extrusion head 11 of the resin extruder 10 with respect to the work table 20 and, after the molding material S is laminated and solidified so as to become a lumpy state having a volume similar to the outer shape of a member ready to be molded simultaneously with including the whole of the member ready to be molded, the molding material S is reduced by the NC processing machine to mold a member U. A pressing ball 152 for pressing the molding material S extruded from a nozzle 15 is turnably held in the nozzle 15 of the extrusion head 11 of the resin extruder 10. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、流動化された成形材料を押出し積層して固化した後に当該成形材料を削減することにより部材を成形する部材成形装置及び部材成形方法に関する。   The present invention relates to a member forming apparatus and a member forming method for forming a member by extruding and solidifying a fluidized forming material and then reducing the forming material.

既存設備を有効に活用して安価で容易な部材の成形を実現したものとして、流動化させた成形材料を押出機から作業テーブル上に押し出し、成形しようとする部材の全部を包含すると同時に当該部材の外形に近似する容積の塊状となるように積層して固化させた後に、NC工作機の加工ヘッドにより切削加工等を行って当該成形材料を削減することにより部材を成形する部材成形装置が従来知られている(例えば、特許文献1参照)。   The existing equipment is effectively used to realize low-cost and easy molding of the member. The fluidized molding material is extruded from the extruder onto the work table and includes all the members to be molded. 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a member forming apparatus that forms a member by stacking and solidifying so as to form a lump with a volume approximating the outer shape of the machine, and then cutting and the like with a machining head of an NC machine tool to reduce the molding material. It is known (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の部材成形装置では、流動化した成形材料を押し出す押出機と、当該成形材料が押し出される作業テーブルとの間の距離が離れているため、押出機から作業テーブル上に押し出される成形材料には、積層に際して自重以外に何ら圧力が印加されず、既に作業テーブル上に積層されている成形材料から成る積層体に単に載置されるだけなので、積層された成形材料の各層同士が十分に密着せず十分な溶着強度を得難い。
国際公開第97/24217号パンフレット
However, in the above member molding apparatus, the distance between the extruder that extrudes the fluidized molding material and the work table from which the molding material is extruded is long, so the molding material that is extruded from the extruder onto the work table. In this case, no pressure other than its own weight is applied during lamination, and it is simply placed on a laminate made of a molding material that has already been laminated on a work table. It is difficult to obtain sufficient welding strength without adhesion.
International Publication No. 97/24217 Pamphlet

本発明は、積層された成形材料の各層間に強い溶着強度を付与することが可能な部材成形装置及び部材成形方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、流動化した成形材料を押し出し可能な押出手段と、前記押出手段から押し出された前記成形材料を受ける作業テーブルと、固化した前記成形材料を削減可能な削減手段と、を少なくとも備え、前記押出手段を前記作業テーブルに対して相対移動させながら、流動化した前記成形材料を前記押出手段から前記作業テーブル上に押し出し、成形しようとする部材の全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように前記成形材料を積層して固化させた後に、前記削減手段により前記成形材料を削減することにより前記部材を成形する部材成形装置であって、前記押出手段から前記作業テーブル上に押し出された前記成形材料を押圧する押圧手段をさらに備えた部材成形装置が提供される。
An object of this invention is to provide the member shaping | molding apparatus and member shaping | molding method which can provide strong welding strength between each layer of the laminated molding material.
In order to achieve the above object, according to the present invention, an extrusion means capable of extruding a fluidized molding material, a work table for receiving the molding material extruded from the extrusion means, and the solidified molding material are reduced. All the members to be molded by extruding the fluidized molding material from the extrusion means onto the work table while moving the extrusion means relative to the work table. And forming the member by reducing the molding material by the reducing means after the molding material is laminated and solidified so as to form a lump with a volume approximating its outer shape. And a member molding apparatus further comprising pressing means for pressing the molding material extruded from the extrusion means onto the work table. That.

また、上記目的を達成するために、本発明によれば、流動化された成形材料を移動させながら押し出し、成形しようとする部材の全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように積層して固化させた後に、前記成形材料を削減することにより前記部材を成形する部材成形方法であって、既に積層された前記成形材料から成る積層体に対して、流動化された前記成形材料を押圧しながら押し出す部材成形方法が提供される。   Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, the fluidized molding material is extruded while being moved so as to include all of the members to be molded, and at the same time, it becomes a lump with a volume approximating its outer shape. A member molding method for forming the member by reducing the molding material after being laminated and solidified, wherein the molding is fluidized with respect to a laminate made of the molding material already laminated. There is provided a member forming method for extruding while pressing a material.

本発明では、押出機から作業テーブル上に成形材料を押し出して積層する際に、押圧手段により当該成形材料を押圧しながら押し出す。これにより、既に作業テーブル上に積層された成形材料から成る積層体に対して、新たに積層された成形材料が密着することとなるので、積層された成形材料の各層間に強い溶着強度を付与することが可能となる。   In the present invention, when the molding material is extruded and laminated from the extruder onto the work table, the molding material is extruded while being pressed by the pressing means. As a result, the newly laminated molding material comes into close contact with the laminate made of the molding material already laminated on the work table, so that a strong welding strength is provided between the layers of the laminated molding material. It becomes possible to do.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係る部材成形装置における樹脂押出機及び作業テーブルを示す概略図、図2は図1に示す樹脂押出機のノズルの拡大図、図3は図2のIII-III線に沿った断面図、図4は本発明の実施形態に係る部材成形装置におけるNC加工機及び作業テーブルを示す概略図である。   1 is a schematic view showing a resin extruder and a work table in a member molding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a nozzle of the resin extruder shown in FIG. 1, and FIG. 3 is III-III in FIG. FIG. 4 is a schematic view showing an NC processing machine and a work table in the member forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態に係る部材成形装置1は、図1及び図4に示すように、溶融した成形材料Sを押し出し可能な押出ヘッド11を有する樹脂押出機10(押出手段)と、当該押出ヘッド11から押し出された成形材料Sを受ける作業テーブル20と、作業テーブル20上で固化した成形材料Sを削減可能なNC加工機30(削減手段)と、を備えており、樹脂押出機10の押出ヘッド11を作業テーブル20に対して相対移動させながら、当該押出ヘッド11から作業テーブル20上に流動化した成形材料Sを押し出し、成形しようとする部材Uの全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように成形材料Sを積層し、当該成形材料Sを固化させた後にNC加工機30により削減することにより部材Uを成形する装置である。   As shown in FIGS. 1 and 4, a member molding apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a resin extruder 10 (extrusion unit) having an extrusion head 11 capable of extruding a molten molding material S, and the extrusion head. 11 is provided with a work table 20 that receives the molding material S extruded from 11 and an NC processing machine 30 (reducing means) that can reduce the molding material S solidified on the work table 20. While the head 11 is moved relative to the work table 20, the fluidized molding material S is extruded from the extrusion head 11 onto the work table 20, and all of the members U to be molded are included and at the same time approximate to the outer shape. An apparatus for forming the member U by stacking the molding material S so as to form a bulky volume, solidifying the molding material S, and then reducing it by the NC processing machine 30 .

この部材成形装置1に用いられる成形材料としては、例えば、ABS樹脂材料等の熱可塑性樹脂材料を例示することが出来る。また、この部材成形装置1により成形される部材Uとしては、例えば、自動車に用いられるインテークマニホールドやシリンダカバーヘッド等の車輌用部品を例示することが出来、当該車輌用部品の試作品の製作のみならず多品種少量生産に適用することも可能である。   Examples of the molding material used in the member molding apparatus 1 include a thermoplastic resin material such as an ABS resin material. Moreover, as the member U shape | molded by this member shaping | molding apparatus 1, vehicle parts, such as an intake manifold used for a motor vehicle, a cylinder cover head, etc. can be illustrated, for example, only manufacture of the prototype of the said vehicle parts. It is also possible to apply to a variety and small-quantity production.

この部材成形装置1の樹脂押出機10は、図1に示すように、溶融した成形材料Sを押し出し可能な押出ヘッド11と、この押出ヘッド11を支持する架台18と、を備えており、この架台18は、特に図示しないアクチュエータにより、作業テーブル20に対して実質的に平行な平面方向(図1におけるX−Y平面方向)、及び、当該作業テーブル20に対して実質的に直交する方向(図1におけるZ軸方向)に押出ヘッド11を移動させることが可能となっている。   As shown in FIG. 1, the resin extruder 10 of the member molding apparatus 1 includes an extrusion head 11 that can extrude a molten molding material S, and a gantry 18 that supports the extrusion head 11. The gantry 18 is driven by a not-shown actuator in a plane direction substantially parallel to the work table 20 (XY plane direction in FIG. 1) and a direction substantially perpendicular to the work table 20 ( The extrusion head 11 can be moved in the Z-axis direction in FIG.

この樹脂押出機10の押出ヘッド11は、成形材料が投入されるホッパ12と、当該投入された成形材料を溶融(流動化)させる加熱シリンダ13と、当該加熱シリンダ13内に回転可能に配置され、溶融した成形材料Sを押し出すスクリュ14と、当該スクリュ14により押し出される成形材料Sを作業テーブル20に向かって吐出するノズル15と、ベルト17を介してスクリュ14に回転力を供給するモータ16と、を有しており、ホッパ12から供給される成形材料を加熱シリンダ13内で溶融し、当該溶融した成形材料Sをスクリュ14によりノズル15から作業テーブル20上に押し出すことが可能となっている。   The extrusion head 11 of the resin extruder 10 is disposed so as to be rotatable within the hopper 12 into which a molding material is charged, a heating cylinder 13 that melts (fluidizes) the molding material that has been charged, and the heating cylinder 13. A screw 14 for extruding the molten molding material S, a nozzle 15 for discharging the molding material S extruded by the screw 14 toward the work table 20, and a motor 16 for supplying a rotational force to the screw 14 via a belt 17. The molding material supplied from the hopper 12 is melted in the heating cylinder 13, and the molten molding material S can be pushed out from the nozzle 15 onto the work table 20 by the screw 14. .

この押出ヘッド11のノズル15の内部は、図2及び図3に示すように、略半球状に広がると共にその先端に形成された吐出口151で開口しており、このノズル15内に押圧用ボール152(押圧手段)が如何なる方向へも360°回転可能に保持されている。このように保持された押圧用ボール152とノズル15の内壁面との間には所定の間隔の隙間が形成されており、スクリュ14の回転によりノズル15に押し出された成形材料Sは、当該隙間を通過して、ノズル15の吐出口151から作業テーブル20に向かって吐出することが可能となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the inside of the nozzle 15 of the extrusion head 11 extends in a substantially hemispherical shape and is opened by a discharge port 151 formed at the tip thereof. 152 (pressing means) is held so as to be able to rotate 360 ° in any direction. A gap having a predetermined interval is formed between the pressing ball 152 held in this way and the inner wall surface of the nozzle 15, and the molding material S pushed out to the nozzle 15 by the rotation of the screw 14 has the gap It is possible to discharge from the discharge port 151 of the nozzle 15 toward the work table 20.

この押圧用ボール152は、当該押圧用ボール152の一部がノズル15の吐出口152から作業テーブル20側に向かって突出するように、ノズル15内に収容されており、押出ヘッド11から成形材料Sを押し出す際に、この押圧用ボール152により、既に作業テーブル20上に積層された成形材料Sから成る積層体Tに対して、成形材料Sを押圧しながら積層することが可能となっている。   The pressing ball 152 is accommodated in the nozzle 15 so that a part of the pressing ball 152 protrudes from the discharge port 152 of the nozzle 15 toward the work table 20 side. When extruding S, the pressing balls 152 can be laminated while pressing the molding material S against the laminate T made of the molding material S already laminated on the work table 20. .

このように、押圧用ボール152により積層体Tに対して成形材料Sを押圧しながら積層することにより、既に作業テーブル20上に積層された成形材料Sから成る積層体Tに対して、成形材料Sを密着させることが出来るので、積層された成形材料Sの各層間に強い溶着強度を付与することが出来る。   In this way, by pressing the molding material S against the laminate T with the pressing balls 152 and laminating, the molding material can be applied to the laminate T made of the molding material S already laminated on the work table 20. Since S can be adhered, a strong welding strength can be imparted between the layers of the laminated molding material S.

この押圧用ボール152は、球径6mm程度のステンレス等の金属材料から構成され、その表面が梨地仕上げ加工により処理されており、さらにその上に、ポリテトラフルオロエチレン等を含有したコーティング層が形成されている。   The pressing ball 152 is made of a metal material such as stainless steel having a spherical diameter of about 6 mm, the surface thereof is processed by a satin finish, and a coating layer containing polytetrafluoroethylene or the like is formed thereon. Has been.

このように、押圧用ボール152の表面に梨地仕上げ加工を施して、当該押圧用ボール152の表面を凹凸にすることにより、押圧用ボール152とノズル15の内壁面との間を通過する成形材料Sに対して、スクリュ14の回転による押出力に加えて、押圧用ボール152の回転により押出力を付与することが出来るので、作業テーブル20上に成形材料Sを供給し易くなる。   In this way, a molding material that passes between the pressing ball 152 and the inner wall surface of the nozzle 15 by applying a satin finish to the surface of the pressing ball 152 to make the surface of the pressing ball 152 uneven. Since the pressing force can be applied to S by the rotation of the pressing ball 152 in addition to the pressing force due to the rotation of the screw 14, the molding material S can be easily supplied onto the work table 20.

また、押圧用ボール152の表面にポリテトラフルオロエチレンを含有したコーティング層を形成することにより、溶融した成形材料Sが押圧用ボール152に付着するのを防止することが可能となっている。   Further, by forming a coating layer containing polytetrafluoroethylene on the surface of the pressing ball 152, it is possible to prevent the molten molding material S from adhering to the pressing ball 152.

さらに、押圧用ボール152を金属材料で構成することにより、加熱シリンダ13で加熱されて溶融した成形材料Sの温度を保温することが可能となっている。   Further, by forming the pressing ball 152 from a metal material, the temperature of the molding material S heated and melted by the heating cylinder 13 can be kept warm.

ノズル15の内壁面には、ボールベアリング152を回動自在に保持可能な凹部が形成されており、押圧用ボール152とノズル15の内壁面との間に6個のボールベアリング153が介在している。これらのボールベアリング152は、その内の3個のボールベアリング152が同心円上に実質的に均等に配置されていると共に、残りの3個のボールベアリング152も他の同心円上に実質的に均等に配置されている。   The inner wall surface of the nozzle 15 is formed with a recess capable of rotatably holding the ball bearing 152, and six ball bearings 153 are interposed between the pressing ball 152 and the inner wall surface of the nozzle 15. Yes. Of these ball bearings 152, three of the ball bearings 152 are arranged substantially uniformly on the concentric circle, and the remaining three ball bearings 152 are also substantially evenly arranged on the other concentric circles. Has been placed.

各ボールベアリング153は、表面が平滑に加工された球径3mm程度のステンレス等の金属材料から構成され、その上にポリテトラフルオロエチレン等を含有したコーティング層が形成されている。   Each ball bearing 153 is made of a metal material such as stainless steel having a spherical diameter of about 3 mm whose surface is processed smoothly, and a coating layer containing polytetrafluoroethylene or the like is formed thereon.

このように、押圧用ボール152とノズル15の内壁面との間にボールベアリング152を介在させることにより、ノズル15内で押圧用ボール152を円滑に回動させることが可能となっている。   As described above, by interposing the ball bearing 152 between the pressing ball 152 and the inner wall surface of the nozzle 15, the pressing ball 152 can be smoothly rotated in the nozzle 15.

また、ボールベアリング153の表面にポリテトラフルオロエチレンを含有したコーティング層を形成することにより、溶融した成形材料Sがボールベアリング153に付着するのを防止することが可能となっている。   Further, by forming a coating layer containing polytetrafluoroethylene on the surface of the ball bearing 153, it is possible to prevent the molten molding material S from adhering to the ball bearing 153.

さらに、ボールベアリング153を金属材料で構成することにより、加熱シリンダ13で加熱されて溶融した成形材料Sの温度を保温することが可能となっている。   Furthermore, by configuring the ball bearing 153 with a metal material, the temperature of the molding material S heated and melted by the heating cylinder 13 can be kept warm.

図1に戻り、架台18に支持された押出ヘッド11の下方には、押出ヘッド11のノズル15から溶融した成形材料Sが押し出されて積層されるプレート状の作業テーブル20が設けられている。この作業テーブル20は、特に図示しないアクチュエータにより、樹脂押出機10の作業領域と、後述するNC加工機30の作業領域との間を、X軸方向に往復移動することが可能となっている。   Returning to FIG. 1, below the extrusion head 11 supported by the gantry 18, a plate-like work table 20 on which the molten molding material S is extruded and stacked from the nozzle 15 of the extrusion head 11 is provided. This work table 20 can reciprocate in the X-axis direction between a work area of the resin extruder 10 and a work area of an NC processing machine 30 described later by an actuator (not shown).

部材成形装置1のNC加工機30は、例えば図4に示すように、固化した積層体Tに対して切削加工や孔加工等の所定の加工を行うエンドミルやドリル等の工具32を有する加工ヘッド31と、この加工ヘッド31を支持する架台33と、を備えている。このNC加工機30の架台33は、上述の樹脂押出機10が備える架台18と同様に、特に図示しないアクチュエータにより、作業テーブル20に対して実質的に平行な平面方向(図4におけるX−Y平面方向)、及び、当該作業テーブル20に対して実質的に直交する方向(図4におけるZ軸方向)に加工ヘッド31を移動させることが可能となっている。このNC加工機30は、特に図示しないが、上述の樹脂押出機10のX軸方向(図1及び図4参照)側方に併設されており、X軸方向に移動可能に設けられた作業テーブル20が、樹脂押出機10の押出ヘッド11の下方、及び、NC加工機30の加工ヘッド31の下方に位置することが可能となっている。   The NC processing machine 30 of the member forming apparatus 1 includes, for example, a processing head having a tool 32 such as an end mill or a drill for performing predetermined processing such as cutting or drilling on the solidified laminate T as shown in FIG. 31 and a gantry 33 that supports the processing head 31. The gantry 33 of the NC processing machine 30 is in a plane direction substantially parallel to the work table 20 (XY line in FIG. 4) by an actuator (not shown) in the same manner as the gantry 18 included in the resin extruder 10 described above. It is possible to move the machining head 31 in a plane direction) and in a direction substantially perpendicular to the work table 20 (Z-axis direction in FIG. 4). Although not particularly shown, the NC processing machine 30 is provided on the side of the above-described resin extruder 10 in the X-axis direction (see FIGS. 1 and 4), and is provided so as to be movable in the X-axis direction. 20 can be positioned below the extrusion head 11 of the resin extruder 10 and below the processing head 31 of the NC processing machine 30.

次に本実施形態に係る部材成形方法について説明する。   Next, the member shaping | molding method concerning this embodiment is demonstrated.

先ず、作業テーブル20が樹脂押出機10の下方に位置した状態で、押出ヘッド11のホッパ12にABS樹脂材料等の成形材料が供給されると、当該成形材料は、加熱シリンダ13で190〜210℃の温度で加熱されて溶融した後、スクリュ14の回転により押し出されてノズル15内に至り、さらに押圧用ボール152とノズル15の内壁面との間の隙間を通過し、吐出口151から作業テーブル20に向かって吐出され、樹脂押出機10による成形材料Sの押出が開始される。   First, when a molding material such as an ABS resin material is supplied to the hopper 12 of the extrusion head 11 in a state where the work table 20 is positioned below the resin extruder 10, the molding material is 190 to 210 in the heating cylinder 13. After being heated and melted at a temperature of ° C., it is pushed out by the rotation of the screw 14 to reach the inside of the nozzle 15, and further passes through the gap between the pressing ball 152 and the inner wall surface of the nozzle 15, and works from the discharge port 151. It discharges toward the table 20, and extrusion of the molding material S by the resin extruder 10 is started.

この状態において、押出ヘッド11の先端は作業テーブル20に接触しており、従って、当該押圧ヘッド11の吐出口151から一部が突出した押圧用ボール152により、当該吐出口151から押し出される成形材料Sが所定の押圧力で押圧されている。成形材料SがABS樹脂材料である場合には、例えば、0.98〜1.96[N]程度で押圧する。   In this state, the tip of the extrusion head 11 is in contact with the work table 20, and therefore, the molding material pushed out from the discharge port 151 by the pressing ball 152 partially protruding from the discharge port 151 of the press head 11. S is pressed with a predetermined pressing force. When the molding material S is an ABS resin material, for example, it is pressed at about 0.98 to 1.96 [N].

成形材料Sの押出が開始したら、成形しようとする部材Uの形状に従った制御データに基づいて、架台18が、押出ヘッド11を作業テーブル20に対して走査させ、部材Uの全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように成形材料Sを積層する。この押出ヘッド11の走査の間中、押圧用ボール152は、既に作業テーブル20上に積層された成形材料Sから成る積層体Tに密着し続けており、当該押圧用ボール152により所定の押圧力が印加されながら成形材料Sが押出ヘッド11から押し出されている。   When extrusion of the molding material S starts, the gantry 18 scans the extrusion head 11 with respect to the work table 20 based on the control data according to the shape of the member U to be molded, and includes all of the members U. At the same time, the molding material S is laminated so as to form a lump with a volume approximating its outer shape. During the scanning of the extrusion head 11, the pressing ball 152 is kept in close contact with the laminate T made of the molding material S already stacked on the work table 20, and the pressing ball 152 causes a predetermined pressing force. The molding material S is pushed out from the extrusion head 11 while.

このように、樹脂押出機10から作業テーブル20上に成形材料Sを押し出して積層する際に、押圧用ボール152により当該成形材料Sを押圧しながら押し出すことにより、既に作業テーブル上に積層された成形材料から成る積層体Tに対して、新たに積層された成形材料Sが密着することとなるので、積層された成形材料Sの各層間に強い溶着強度を付与することが出来る。因みに、押圧せずに積層した場合に溶着強度10[MPa]であったものと同様の構成の部材を、本実施形態に従って押圧しながら積層して成形すると溶着強度が20[MPa]程度に向上した。   As described above, when the molding material S is extruded from the resin extruder 10 onto the work table 20 and laminated, the molding material S is pushed out while being pressed by the pressing balls 152, so that it has already been laminated on the work table. Since the newly laminated molding material S is in close contact with the laminate T made of the molding material, a strong welding strength can be imparted between the layers of the laminated molding material S. Incidentally, when a member having the same welding strength as that of 10 [MPa] when laminated without pressing is laminated and molded according to this embodiment while being pressed, the welding strength is improved to about 20 [MPa]. did.

また、押圧用ボール152がノズル15内に回動自在に保持されているので、押出ヘッド11の走査に伴って押圧用ボール152が円滑に回転し、移動しながら押し出される成形材料Sに対して、摺動することなく正確な押圧力を印加することが出来る。   Further, since the pressing ball 152 is rotatably held in the nozzle 15, the pressing ball 152 rotates smoothly with the scanning of the extrusion head 11, and is pressed against the molding material S that is pushed out while moving. It is possible to apply an accurate pressing force without sliding.

さらに、押圧用ボール152の表面に梨地仕上げ加工が施されているので、スクリュ14の回転による押出力に加えて、この押圧用ボール152の回転に伴う押出力が、ノズル15内を通過する成形材料Sに付与され、成形材料Sを作業テーブルS上に安定して供給することが出来る。   Furthermore, since the surface of the pressing ball 152 is subjected to a satin finish, in addition to the pressing force generated by the rotation of the screw 14, the pressing force generated by the rotation of the pressing ball 152 passes through the nozzle 15. The molding material S can be stably supplied onto the work table S.

次に、樹脂押出機10により積層された積層体Tが、成形しようとする部材Uの全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となったら、成形材料Sの押出を終了し、作業テーブル20が樹脂押出機10の作業領域からNC加工機30の作業領域に移動し、積層体Tが加工ヘッド31の下方に位置する。   Next, when the laminated body T laminated by the resin extruder 10 includes all of the members U to be molded and at the same time becomes a lump with a volume approximating the outer shape, the extrusion of the molding material S is finished, and the work The table 20 moves from the work area of the resin extruder 10 to the work area of the NC processing machine 30, and the laminate T is positioned below the processing head 31.

NC加工機31は、作業テーブル20上の積層体20が十分に固化したら、成形しようとする部材Uの形状に従った加工データに基づいて、工具32で切削加工等を行うことにより積層体Tを削減し、部材Uを成形する。   When the laminated body 20 on the work table 20 is sufficiently solidified, the NC processing machine 31 performs a cutting process or the like with the tool 32 based on the machining data according to the shape of the member U to be formed. And the member U is formed.

以上のように、本実施形態に係る部材成形装置1及び部材成形方法では、樹脂押出機10から作業テーブル20上に成形材料Sを押し出して積層する際に、押圧用ボール152により当該成形材料Sを押圧しながら押し出すことにより、既に作業テーブル上に積層された成形材料から成る積層体Tに対して、新たに積層された成形材料Sが密着することとなるので、積層された成形材料Sの各層間に強い溶着強度を付与することが出来る。   As described above, in the member molding apparatus 1 and the member molding method according to the present embodiment, when the molding material S is extruded from the resin extruder 10 onto the work table 20 and laminated, the molding material S is pressed by the pressing balls 152. Since the newly laminated molding material S comes into close contact with the laminated body T made of the molding material already laminated on the work table by pushing out while pressing. Strong welding strength can be imparted between the respective layers.

また、本実施形態に係る部材成形装置1及び部材成形方法では、押圧用ボール152により成形材料Sを押圧しながら押し出すことにより、積層体T内にボイド(空隙)が形成されるのを抑制することが出来る。   Moreover, in the member shaping | molding apparatus 1 and member shaping | molding method which concern on this embodiment, it suppresses that a void (space | gap) is formed in the laminated body T by pushing out the molding material S by pressing the ball 152 for a press. I can do it.

さらに、従来の部材成形装置では、成形材料Sを積層する際に、押出機と作業テーブルとが離れているため、積層体Tに対して成形材料Sがズレて積層され易く、当該成形材料Sが自重により積層体Tから垂れる等して変形し易くなり、所望する形状を得るのが難しい。これに対し、本実施形態に係る部材成形装置及び部材成形方法では、押出ヘッド11が積層体Tの最上層に常時密着している状態で成形材料Sを押し出すので、積層体Tに対して成形材料Sを正確に積層することが可能となる。   Further, in the conventional member molding apparatus, when the molding material S is laminated, the extruder and the work table are separated from each other. Therefore, the molding material S is easily misaligned with respect to the laminate T, and the molding material S Is liable to be deformed by dripping from the laminated body T by its own weight, and it is difficult to obtain a desired shape. In contrast, in the member molding apparatus and member molding method according to the present embodiment, the molding material S is extruded while the extrusion head 11 is always in close contact with the uppermost layer of the laminate T. The material S can be accurately laminated.

また、従来の部材成形装置では、押出機と作業テーブルとが離れているため、押出機から作業テーブルに至る迄に成形材料Sが雰囲気に曝される時間が長く、雰囲気温度に応じて当該成形材料Sの温度がバラツキ、これに伴って、積層された成形材料Sの各層間の溶着強度にバラツキを生じるが、本実施形態に係る部材成形装置及び部材成形方法では、押出ヘッド11が積層体Tの最上層に常時密着している状態で成形材料Sを押し出すので、雰囲気温度による溶着強度のバラツキを抑制することが可能となる。   Further, in the conventional member forming apparatus, since the extruder and the work table are separated from each other, it takes a long time for the molding material S to be exposed to the atmosphere from the extruder to the work table. The temperature of the material S varies, and accordingly, the welding strength between the layers of the laminated molding material S varies. In the member molding apparatus and the member molding method according to this embodiment, the extrusion head 11 is a laminate. Since the molding material S is extruded while being always in close contact with the uppermost layer of T, it is possible to suppress variations in the welding strength due to the ambient temperature.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、本実施形態に係る部材成形装置1では、架台18により押出ヘッド11を移動させるように樹脂押出機10を構成することにより、押出手段を作業テーブルに対して相対移動するように説明したが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、樹脂押出機10の押出ヘッド11を固定すると共に作業テーブル20をXYZ方向に移動可能に構成することにより、押出手段を作業テーブルに対して相対移動するようにしても良い。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention. For example, in the member forming apparatus 1 according to this embodiment, the resin extruder 10 is configured to move the extrusion head 11 by the gantry 18, so that the extrusion means is moved relative to the work table. In the present invention, the invention is not particularly limited to this. For example, by fixing the extrusion head 11 of the resin extruder 10 and making the work table 20 movable in the XYZ directions, the pushing means is moved relative to the work table. You may make it do.

図1は、本発明の実施形態に係る部材成形装置の樹脂押出機及び作業テーブルを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a resin extruder and a work table of a member molding apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す樹脂押出機のノズルの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a nozzle of the resin extruder shown in FIG. 図3は、図2のIII-III線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図4は、本発明の実施形態に係る部材成形装置のNC加工機及び作業テーブルを示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing an NC processing machine and a work table of the member forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…部材成形装置
10…樹脂押出機
11…押出ヘッド
12…ホッパ
13…加熱シリンダ
14…スクリュ
15…ノズル
151…吐出口
152…押圧用ボール
153…ボールベアリング
16…モータ
17…ベルト
18…架台
20…作業テーブル
30…NC加工機
31…加工ヘッド
32…工具
33…架台
S…成形材料
T…積層体
U…部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Member shaping | molding apparatus 10 ... Resin extruder 11 ... Extrusion head 12 ... Hopper 13 ... Heating cylinder 14 ... Screw 15 ... Nozzle 151 ... Discharge port 152 ... Pressing ball 153 ... Ball bearing 16 ... Motor 17 ... Belt 18 ... Stand 20 ... Work table 30 ... NC processing machine 31 ... Processing head 32 ... Tool 33 ... Stand base S ... Molding material T ... Laminated body U ... Member

Claims (9)

流動化した成形材料を押し出し可能な押出手段と、
前記押出手段から押し出された前記成形材料を受ける作業テーブルと、
固化した前記成形材料を削減可能な削減手段と、を少なくとも備え、
前記押出手段を前記作業テーブルに対して相対移動させながら、流動化した前記成形材料を前記押出手段から前記作業テーブル上に押し出し、成形しようとする部材の全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように前記成形材料を積層して固化させた後に、前記削減手段により前記成形材料を削減することにより前記部材を成形する部材成形装置であって、
前記押出手段から前記作業テーブル上に押し出された前記成形材料を押圧する押圧手段をさらに備えた部材成形装置。
An extrusion means capable of extruding the fluidized molding material;
A work table for receiving the molding material extruded from the extrusion means;
A reduction means capable of reducing the solidified molding material, at least,
A volume that approximates the outer shape of the molding material, including all the members to be molded, by extruding the fluidized molding material onto the work table while moving the pusher relative to the work table. A member molding apparatus for molding the member by reducing the molding material by the reducing means after laminating and solidifying the molding material so as to form a lump of
A member molding apparatus further comprising pressing means for pressing the molding material extruded from the extrusion means onto the work table.
前記押圧手段は、流動化した前記成形材料を前記作業テーブル上に向かって吐出する前記押出手段のノズルに設けられている請求項1記載の部材成形装置。   The member forming apparatus according to claim 1, wherein the pressing unit is provided in a nozzle of the extruding unit that discharges the fluidized molding material onto the work table. 前記押圧手段は、前記ノズル内に回動自在に保持された押圧用球体を含み、
前記押圧用球体の一部は、前記ノズルの先端から突出している請求項1又は2記載の部材成形装置。
The pressing means includes a pressing sphere rotatably held in the nozzle,
The member forming apparatus according to claim 1, wherein a part of the pressing sphere protrudes from a tip of the nozzle.
前記押圧用球体の表面は梨地仕上げ加工されている請求項3記載の部材成形装置。   The member forming apparatus according to claim 3, wherein a surface of the pressing sphere is finished with a satin finish. 前記押圧用球体の表面には、ポリテトラフルオロエチレンを含むコーティング層が形成されている請求項3又は4記載の部材成形装置。   The member shaping | molding apparatus of Claim 3 or 4 with which the coating layer containing polytetrafluoroethylene is formed in the surface of the said spherical body for a press. 前記ノズルの内壁面と前記押圧用球体との間にボールベアリングが回動自在に配置されている請求項3〜5の何れかに記載の部材成形装置。   The member molding apparatus according to claim 3, wherein a ball bearing is rotatably disposed between an inner wall surface of the nozzle and the pressing sphere. 前記ボールベアリングの表面には、ポリテトラフルオロエチレンを含むコーティング層が形成されている請求項6記載の部材成形装置。   The member forming apparatus according to claim 6, wherein a coating layer containing polytetrafluoroethylene is formed on a surface of the ball bearing. 流動化された成形材料を移動させながら押し出し、成形しようとする部材の全部を包含すると同時にその外形に近似する容積の塊状となるように積層して固化させた後に、前記成形材料を削減することにより前記部材を成形する部材成形方法であって、
既に積層された前記成形材料から成る積層体に対して、流動化された前記成形材料を押圧しながら押し出す部材成形方法。
Extruding the fluidized molding material while moving it, including all of the members to be molded, and at the same time laminating and solidifying so as to form a lump with a volume approximating its outer shape, and then reducing the molding material A member forming method for forming the member by:
A member molding method for extruding a fluidized molding material while pressing the fluidized molding material against a laminate made of the molding material already laminated.
前記流動化された成形材料を押出可能な押出手段の先端で、流動化された前記成形材料を前記積層体に対して押圧しながら押し出す請求項8記載の部材成形方法。   The member molding method according to claim 8, wherein the fluidized molding material is extruded while pressing the fluidized molding material against the laminated body at a tip of an extrusion means capable of extruding the fluidized molding material.
JP2004164684A 2004-06-02 2004-06-02 Member molding machine and member molding method Pending JP2005342998A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004164684A JP2005342998A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Member molding machine and member molding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004164684A JP2005342998A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Member molding machine and member molding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005342998A true JP2005342998A (en) 2005-12-15

Family

ID=35495811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004164684A Pending JP2005342998A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Member molding machine and member molding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005342998A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015120596A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 Empire Technology Development Llc Methods and apparatuses for additive manufacturing
JP2016055511A (en) * 2014-09-09 2016-04-21 富士ゼロックス株式会社 Molding device, production method of molded article, and coating part
JP2016165814A (en) * 2015-03-09 2016-09-15 ローランドディー.ジー.株式会社 Base for three-dimensional molding and manufacturing method thereof
CN107081906A (en) * 2017-05-18 2017-08-22 西安交通大学 A kind of rolling 3D printing integrated nozzle certainly for material extrusion molding
CN107187044A (en) * 2017-05-18 2017-09-22 西安交通大学 A kind of rolling integrated ejecting device of 3D printing certainly available for material extrusion molding
JP2018501997A (en) * 2015-01-27 2018-01-25 ファインケミカル カンパニー リミテッド 3D molded product manufacturing apparatus including particle transfer pipe
KR101824807B1 (en) 2016-07-18 2018-03-14 금호타이어 주식회사 A extruder for Apex of tyre
CN108621425A (en) * 2018-05-02 2018-10-09 芜湖众梦电子科技有限公司 A kind of portable 3D printing pen of multi-angle showerhead
WO2019176564A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-19 株式会社エイ・ティ・エル Resin block production device, resin block production method, and resin block
US20220097293A1 (en) * 2019-06-11 2022-03-31 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh 3d-printer system and 3d-printing method of an elastomerically deformable rubber body, in particular a rubber seal
US11623392B2 (en) 2018-02-14 2023-04-11 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing three-dimensional formed object and three-dimensional forming apparatus

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10384402B2 (en) 2014-02-13 2019-08-20 Empire Technology Development Llc Methods and apparatuses for additive manufacturing
WO2015120596A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 Empire Technology Development Llc Methods and apparatuses for additive manufacturing
JP2016055511A (en) * 2014-09-09 2016-04-21 富士ゼロックス株式会社 Molding device, production method of molded article, and coating part
JP2018501997A (en) * 2015-01-27 2018-01-25 ファインケミカル カンパニー リミテッド 3D molded product manufacturing apparatus including particle transfer pipe
JP2016165814A (en) * 2015-03-09 2016-09-15 ローランドディー.ジー.株式会社 Base for three-dimensional molding and manufacturing method thereof
KR101824807B1 (en) 2016-07-18 2018-03-14 금호타이어 주식회사 A extruder for Apex of tyre
CN107187044A (en) * 2017-05-18 2017-09-22 西安交通大学 A kind of rolling integrated ejecting device of 3D printing certainly available for material extrusion molding
CN107081906A (en) * 2017-05-18 2017-08-22 西安交通大学 A kind of rolling 3D printing integrated nozzle certainly for material extrusion molding
US11623392B2 (en) 2018-02-14 2023-04-11 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing three-dimensional formed object and three-dimensional forming apparatus
WO2019176564A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-19 株式会社エイ・ティ・エル Resin block production device, resin block production method, and resin block
EP3747615A4 (en) * 2018-03-02 2021-05-05 Atl Co., Ltd. Resin block production device, resin block production method, and resin block
US11167447B2 (en) 2018-03-02 2021-11-09 Atl Co., Ltd. Resin block production device
CN108621425A (en) * 2018-05-02 2018-10-09 芜湖众梦电子科技有限公司 A kind of portable 3D printing pen of multi-angle showerhead
CN108621425B (en) * 2018-05-02 2021-03-09 亳州易泽信息科技有限公司 Portable 3D print pen of multi-angle shower nozzle
US20220097293A1 (en) * 2019-06-11 2022-03-31 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh 3d-printer system and 3d-printing method of an elastomerically deformable rubber body, in particular a rubber seal
US11745414B2 (en) * 2019-06-11 2023-09-05 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh 3D-printer system and 3D-printing method of an elastomerically deformable rubber body, in particular a rubber seal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3636435B1 (en) Method of operating a 3d printer
CA3009092C (en) Device and method for producing a three-dimensional article with a fibre feed device
US10245781B2 (en) Method for producing mechanical engagement between a build platform and additive manufacturing prints
Lee et al. Development of a hybrid rapid prototyping system using low-cost fused deposition modeling and five-axis machining
US8739409B2 (en) Method for dual production of small-scale products
EP3083200B1 (en) A machine for grinding a work-piece customized by additive manufacturing
US11623392B2 (en) Method of manufacturing three-dimensional formed object and three-dimensional forming apparatus
JP2005342998A (en) Member molding machine and member molding method
WO2016198291A1 (en) A device for direct additive manufacturing by means of extrusion of metal powders and ceramic materials on a parallel kinematic table
JP2014516841A (en) Apparatus and method for manufacturing a three-dimensional object
KR101769144B1 (en) Apparatus for manufacturing filaments for fused deposition modeling, Filaments included wire for fused deposition modeling and three-dimensional printer using the same
KR20160124554A (en) Multi-axis three dimensional printer having exchangeable extruder-integrated printer head
CN109435008B (en) Ceramic body 3D prints former
US20180250879A1 (en) Three-dimensional printing method, three-dimensional printing apparatus, and three-dimensional modeled object
CN106003728A (en) 3D printer for cylindrical wall forming
WO2020004328A1 (en) Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method using heterogeneous materials
JP2019018440A (en) Three-dimensional modeling printer using unvulcanized rubber composition as modeling material
JP2003340628A (en) Working machine, working method, and three-dimensional forming method
JP2019031011A (en) Molded product manufacturing apparatus
US10457003B2 (en) Method of production for attaching a profile to a toothed belt
US20060282192A1 (en) Method And Apparatus For Surface Shaping Of Polymer Composite Components
JP6826714B2 (en) Modeling object modeling method
JP7171464B2 (en) Molding device and molding method
JP2005349583A (en) Member molding apparatus and member molding method
Venuvinod et al. Other RP Systems