JP2010184412A - 積層造形用樹脂粉末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂粉末15の薄層15aにレーザ光を選択的に照射して薄層15aを焼結又は硬化させ、焼結又は硬化した薄層15bを繰り返し積層して3次元造形物を作製する積層造形に使用される樹脂粉末15であって、樹脂粉末15は、主粉末に、主粉末が吸収し得るレーザ光の波長よりも短い波長のレーザ光を吸収し得るレーザ吸収着色材料を含有させたものである。
【選択図】図1
Description
W≒f・Θ (f:焦点距離、Θ:ビーム拡がり角)
で示すように、レーザ光を薄層表面に集光するレンズの焦点距離fに比例し、焼結領域の大きさ(縦横の幅)によってレンズの焦点距離fが変化するという装置の特性に基づく。
本発明の実施形態に係る樹脂粉末を使用する積層造形装置は、レーザ光出射部と、造形部と、制御部とから構成されている。
レーザ光出射部102は、図2に示すように、レーザ光源23と、光学系21、22と、XYZドライバ24とを備えている。
造形部101においては、図1(a)、(b)に示すように、レーザ光の照射により造形が行われる造形用容器11と、その両側に設置された第1及び第2の粉末収納容器12a、12bとを備えている。
使用される樹脂粉末15は、波長10μm前後のレーザ光を吸収可能な主粉末と波長1μm前後のレーザ光を吸収可能なレーザ吸収着色材料とで構成される。
制御部は、上述したレーザ光出射部102のコントローラ(制御装置)25と、図示しない造形部101のコントローラ(制御装置)とで構成される。
レーザ光出射部102のコントローラ25は、作製すべき3次元造形物のスライスデータ(描画パターン)に基づき、レーザ光源23のON(点灯)及びOFF(消灯)と、光学系21のミラー21a、21b及び光学系22のレンズの動作とを制御する。
造形部101のコントローラは、パートテーブル13a、第1及び第2のフィードテーブル14aa、14baの動作と、リコータ16の動作とを制御する。
次に、図1、図2及び図3を参照しながら、上記粉末焼結積層造形装置を用いた積層造形方法について説明する。
次に、上述の本発明の実施形態の積層造形方法に使用する樹脂粉末に関し、レーザ吸収着色材料の含有率の違いによる樹脂粉末の性能を比較する。
ガルバノメータスキャナ速度:3m/sec
スキャンスペース(走査間隔):0.2mm
温度環境:常温
レーザ出力:10W、20W、30Wの3段階
レーザ光の波長:1.07μm
ビーム径:薄層表面で170μm
造形領域:300mm□の平板
積層数:1層
なお、レーザスキャナは、YAG波長用ガルバノメータスキャナを搭載した50Wファイバレーザ(SPI社製)を用いた。
Claims (5)
- 樹脂粉末の薄層にレーザ光を選択的に照射して前記薄層を焼結又は硬化させ、該焼結又は硬化した薄層を繰り返し積層して3次元造形物を作製する積層造形に使用される樹脂粉末であって、
前記樹脂粉末は、主粉末に、該主粉末が吸収し得るレーザ光の波長よりも短い波長のレーザ光を吸収し得るレーザ吸収着色材料を含有させたものであることを特徴とする樹脂粉末。 - 前記主粉末の材料は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレンコポリマ(ABS)、エチレン・酢酸ビニルコポリマー(EVA)、スチレン・アクリロニトリルコポリマー(SAN)、及びポリカプロラクトンよりなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載の樹脂粉末。
- 前記レーザ吸収着色材料の含有率は、0.05%〜0.20%であることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の樹脂粉末。
- 前記レーザ光は、波長1μm近傍の近赤外域のレーザ光を発生するYAGレーザ光源、又はファイバレーザ光源より発生したものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の樹脂粉末。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂粉末を用いて該樹脂粉末の薄層を形成する工程と、
前記薄層に、前記レーザ光を選択的に照射して該薄層を焼結又は硬化させる工程とを順次繰り返して3次元造形物を作製することを特徴とする積層造形方法。
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