JP2016175190A - 三次元造形方法及び積層造形用材料 - Google Patents

三次元造形方法及び積層造形用材料 Download PDF

Info

Publication number
JP2016175190A
JP2016175190A JP2015055081A JP2015055081A JP2016175190A JP 2016175190 A JP2016175190 A JP 2016175190A JP 2015055081 A JP2015055081 A JP 2015055081A JP 2015055081 A JP2015055081 A JP 2015055081A JP 2016175190 A JP2016175190 A JP 2016175190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
reaction solution
coating material
dimensional
group
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.)
Granted
Application number
JP2015055081A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6386951B2 (ja
Inventor
治彦 石原
Haruhiko Ishihara
治彦 石原
英明 平林
Hideaki Hirabayashi
英明 平林
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2015055081A priority Critical patent/JP6386951B2/ja
Priority to PCT/JP2015/076046 priority patent/WO2016147447A1/ja
Priority to CN201580077437.8A priority patent/CN107614245A/zh
Priority to US15/556,500 priority patent/US20180050491A1/en
Publication of JP2016175190A publication Critical patent/JP2016175190A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6386951B2 publication Critical patent/JP6386951B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/16—Formation of a green body by embedding the binder within the powder bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/30—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon
    • B28B1/32—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon by projecting, e.g. spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/02—Moulding by agglomerating
    • B29C67/04—Sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6269—Curing of mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62695—Granulation or pelletising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62807—Silica or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62813—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62818—Refractory metal oxides
    • C04B35/62821—Titanium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C04B35/62842—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C04B35/6316—Binders based on silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63424—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/55—Two or more means for feeding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/246—Moulding high reactive monomers or prepolymers, e.g. by reaction injection moulding [RIM], liquid injection moulding [LIM]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C04B2235/483—Si-containing organic compounds, e.g. silicone resins, (poly)silanes, (poly)siloxanes or (poly)silazanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

【課題】造形ステージ上に粉体層を形成する工程と堆積された粉体層の所定領域にインクジェットヘッドから結着剤を吐出し、硬化層を形成する工程と、を繰り返して、三次元造形物を造形する三次元造形物の密度や強度を向上できるとともに、均質な三次元造形物を得る。
【解決手段】実施形態の三次元造形方法の積層造形工程は、結着剤がコーティングされた材料粒子に結着剤を溶解又は結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、材料粒子を積層して三次元造形物を作製し、焼結工程は、三次元造形物を加熱して焼結体を作製する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、三次元造形方法及び積層造形用材料に関する。
従来、三次元造形物を造形する三次元造形方法として、例えば、造形ステージ上に粉体層を形成する粉体層形成工程と、堆積された粉体層の所定領域にインクジェットヘッドから結着剤を吐出し、硬化層を形成する結着工程と、を繰り返して、三次元造形物を造形する方法が提案されている。
特開２０１０−２０８０６９号公報
ところで、粉体を結着させるには、一定量以上の結着成分（固形分）含む溶液を用いることが必要であった。
一方、インクジェットヘッドから結着剤を吐出するためには、粘度等の液物性に制約が生じ、造形精度を向上するためには、結着剤の粘度を低く抑える必要があり、粉体層を均一に結着することが困難であった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、三次元造形物の密度や強度を向上できるとともに、均質な三次元造形物を得ることが可能な三次元造形方法及び積層造形用材料を提供することを目的としている。
実施形態の三次元造形方法の積層造形工程は、結着剤がコーティングされた材料粒子に結着剤を溶解又は結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、材料粒子を積層して三次元造形物を作製する。
焼結工程は、前記三次元造形物を加熱して焼結体を作製する。
図１は、実施形態の三次元造形システムの概要構成及び工程説明図である。 図２は、実施形態の三次元プリンタを概略的に示す断面図である。 図３は、造形槽及び供給装置の要部を示す斜視図である。 図４は、二次粒子の表面コーティングを行う結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬの組合せの説明図（その１）である。 図５は、二次粒子の表面コーティングを行う結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬの組合せ（その２）である。 図６は、官能基間の結合の説明図である。
次に実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の三次元造形システムの概要構成及び工程説明図である。
実施形態の三次元造形システム１０は、一次粒子を調整する原料調整装置１１と、原料調整装置１１により調整した一次粒子を結着剤（バインダ）ＢＤとともに混合して表面にバインダがコーティングされた二次粒子を製造する造粒装置１２と、いわゆる三次元プリンタとして構成され、二次粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形装置１３と、積層造形装置１３により作製された三次元造形物を所定の昇降温パターンに従って加熱して焼結を行い、焼結体を得る焼結装置１４と、を備えている。
原料調整装置１１としては、固相法、液相法あるいは気相法などにより製造された粉末状のセラミックス原材料（主材）に結着剤ＢＤを含む助剤を適宜加えて、粉砕、分散、混合などを行う装置が用いられる。例えば、原料調整装置１１としては、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の粉砕・混合装置が用いられ、さらに必要に応じて、スプレードライヤ等が用いられる。
次に造粒装置１２について説明する。
造粒装置１２は、第１原料調整装置１１−１及び第２原料調整装置１１−２で調整された一次粒子が所定の比率で投入されて、所定の結着剤バインダが助剤として投入されて二次粒子とする造粒を行う。例えば、造粒装置としては、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の粉砕・混合装置が用いられる。
次に積層造形装置１３としての三次元プリンタについて説明する。
図２は、実施形態の三次元プリンタを概略的に示す断面図である。
三次元プリンタ１３は、粉末固着積層法を用いた三次元造形装置を構成している。
図２に示すように、三次元プリンタ１３は、処理室２１と、三次元造形物を形成するための原料（二次粒子）が格納される材料槽２２と、三次元造形を実際に行う造形槽２３と、材料槽２２に格納された原料を造形槽２３に供給するワイパ装置２４と、造形槽２３にワイパ装置２４により供給された層単位の原料（二次粒子）に対し、スライスデータに対応する各層における三次元造形物に相当する位置（パターン）に反応溶液ＲＬを吐出するインクジェット造形装置２５と、材料槽２２、造形槽２３、ワイパ装置２４及びインクジェット造形装置２５の制御を行う制御部２６と、を備えている。
上記構成において、処理室２１は、密閉空間を構成しており、処理室２１内には、材料槽２２、造形槽２３、ワイパ装置２４及びインクジェット造形装置２５が所定位置に配置されている。そして、処理室２１内には、図示しないガス供給装置から処理室内を清浄に保つために窒素、アルゴン等の不活性ガスが供給口２１Ａを介して供給されて、三次元造形時に発生した余分なガス成分などを処理室２１外に排出口２１Ｂを介して排気するようにされている。
材料槽２２には、その内部に載置台２２Ａが油圧昇降装置２２Ｂにより昇降可能に設けられている。この載置台には、原料である二次粒子Ｐ２０が載置されており、三次元造形時には、所定の造形ステップ毎に載置台が上昇し、所定の層厚に相当する量の原料を当該材料槽２２の上方に移動させる。
造形槽２３は、載置台２３Ａと、油圧昇降装置２３Ｂと、周壁２３Ｄと、を備えている。
載置台２３Ａの上面には、材料としての二次粒子Ｐ２０がスライスデータに従って順次供給される。
ワイパ装置２４は、スキージングブレードを備え、図２中、左右に駆動され、材料槽の２２上方に移動させられた所定の層厚に相当する量の原料を造形槽２３に均等な厚さとなるように均しつつ、供給する。
インクジェット造形装置２５は、造形槽２３に供給された二次粒子Ｐ２０の表面の結着層を溶解したり、結合反応等を生じさせたりする反応溶液ＲＬを吐出して、二次粒子Ｐ２０同士で結着させ、積層して固着させる。
ここで、インクジェット造形装置２５は、造形槽２３に供給された二次粒子Ｐ２０に対し反応溶液ＲＬを吐出する吐出装置６１と、吐出装置６１を移動する移動装置６２と、原料を収容する収容装置６３と、造形に使用されなかった原料（二次粒子）を回収する回収装置６４と、を備えている。
図３は、造形槽及び供給装置の要部を示す斜視図である。
インクジェット造形装置２５の吐出装置６１は、図３に示すように、ホルダ７１と、ホルダ７１に一体に設けられた複数のノズル７２Ａ〜７２Ｅと、各ノズル７２Ａ〜７２Ｅにそれぞれ対応する複数のタンク７３Ａ〜７３Ｅと、を備えている。
ホルダ７１は、複数のタンク７３Ａ〜７３Ｅを保持しており、ノズル７２Ａ〜７２Ｅが対応してホルダ７１の下面側に設けられている。
上記構成において、例えば、タンク７３Ａ〜７３Ｅには、それぞれ同一の反応溶液ＲＬを収納したり、混合すると反応溶液ＲＬとして機能する複数種類の反応溶液原液ＲＬ０を互いに異なるタンクに収納したりすることが可能である。
以下の説明においては、説明の簡略化のため、タンク７３Ａ〜７３Ｅには、それぞれ同一の反応溶液ＲＬが収納されている場合を例として説明する。
移動装置７２は、レール８１と、一対の搬送部８２を有し、吐出装置６１をＸ軸及びＹ軸に沿う方向に移動させ、吐出装置６１を構成しているホルダ７１と一体となった複数のタンク７３Ａ〜７３Ｅを、造形槽２３と相対的に移動する。
ここで、レール８１は、造形槽２３の上方に配置されており、Ｙ軸に沿う方向に造形槽の寸法よりも長くされている。そして、吐出装置６１のホルダ７１は、レール８１に沿って移動可能とされ、モータ、ギア、及びベルトのような種々の部品を有する機構を駆動させることにより、吐出装置６１はレール８１に沿って移動させられる。
したがって、吐出装置６１のノズル７２Ａ〜７２Ｅもレール８１に沿って移動させられ、反応溶液ＲＬを吐出することにより、二次粒子Ｐ２０を造形槽２３に積層させる。
また、回収装置６４は、回収管６６を通じて、収容装置６３に接続され、固着されていない粉末状の二次粒子Ｐ２０を吸引し、収容装置６３に送って回収を行う。
これらの構成の結果、制御部２６は、造形槽２３、ワイパ装置２４及びインクジェット造形装置２５を制御し、固着剤が塗布された二次粒子を互いに固着させて三次元造形物ＭＤを積層造形する。さらに、制御部２６は、回収装置６４を制御して、造形に用いられなかった粉末状の二次粒子Ｐ２０を吸引し、収容装置６３に送って回収を行う。
以上のようにして造形された三次元造形物ＭＤは、焼結装置１４により所定の昇温パターン及び降温パターンに従って加熱処理がなされ、焼結されて焼結体としての三次元造形物ＭＤ２とされる。
より具体的には、焼結体である三次元造形物は、さらに長さが７０％程度に縮み、三次元造形物ＭＤのサイズに対し、体積比で５０〜６０％程度となる。
ここで、二次粒子の結着剤ＢＤによる表面コーティングと、反応溶液ＲＬの好適な組合せについて詳細に説明する。
まず、概要について説明する。
二次粒子の表面コーティングを行う結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬの組合せとしては、例えば、以下の五つの組合せが挙げられる。
（１）結着剤ＢＤ ：有機系コーティング材（アクリル系等）
反応溶液ＲＬ：溶剤
（２）結着剤ＢＤ ：無機系コーティング材（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）
反応溶液ＲＬ：無機系ナノ粒子（結着剤ＢＤと同一材料あるいはコロイダルシリカ
等）の溶液
（３）結着剤ＢＤ ：無機系コーティング材（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）
反応溶液ＲＬ：有機シラン溶液等
（４）結着剤ＢＤ ：金属コーティング材
反応溶液ＲＬ：シランカップリング剤（チオール基等）
（５）結着剤ＢＤ ：シランカップリング剤（アミノ基等）
反応溶液ＲＬ：シランカップリング剤（カルボキシル基等）
以下、結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬと、の組合せについてより詳細に説明する。
図４は、二次粒子の表面コーティングを行う結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬの組合せの説明図（その１）である。
［１］有機コーティング材＋溶剤
まず、結着剤ＢＤとして、有機系コーティング材を用い、反応溶液ＲＬとして溶剤を用いる場合について説明する。
図４に示す第１欄に記載しているように、有機系コーティング材の結着剤ＢＤとしては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：PolyVinylidene DiFluoride）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール：PolyVinyl Butyral）、ポリエステル、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド：PolyVinyl Chloride）、アクリル、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、ＥＶＡ（エチルビニルアセテート：Ethyl Vinyl Acetate）、ポリアミド、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール：PolyVinyl Alcohol）、ロジン、フッ素、ＦＥＶＥ（フルオロエチレンビニルエーテル：Fluoro Ethylene Vinyl Ether）、フェノール、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム：Styrene-Butadiene Rubber）、ＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース：HydroxyPropyl MethylCellulose）、ワックス等が挙げられ、これらの群から適宜選択される。
また、反応溶液ＲＬとしては、有機系コーティング材を溶解させる薬液（有機溶剤、水等）が用いられる。
この場合に、二次粒子Ｐ２０同士を結着させる方法としては、コーティング材の溶解後に再硬化して二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
結着原理としては、樹脂の固化による物理的干渉であると考えられる。
また、インクジェット造形装置２５において塗布する反応溶液ＲＬ（図４中、ＩＪ液と記載）への添加剤としては、最適な粘度とする粘度調整剤、濡れ性を向上させる界面活性剤等が挙げられる。
［２］無機コーティング材＋無機系ナノ粒子溶液
次に、結着剤ＢＤとして、無機系コーティング材を用い、反応溶液ＲＬとして、無機系ナノ粒子の溶液を用いる場合について説明する。
図４に示す第２欄に記載しているように、無機系コーティング材の結着剤ＢＤとしては、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（三酸化アルミニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）等が挙げられ、これらの群から適宜選択される。
また、反応溶液ＲＬとしては、無機コーティング材を構成している材料と同一の材料のナノ粒子、コロイダルシリカの溶液が用いられる。
この場合に、二次粒子Ｐ２０同士を結着させる方法としては、分子間力、静電力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
結着原理としては、静電的な引き合い（クーロン力）であると考えられる。
また、インクジェット造形装置２５において塗布する反応溶液ＲＬ（図４中、ＩＪ液と記載）への添加剤としては、最適な粘度とする粘度調整剤、濡れ性を向上させる界面活性剤、ナノ粒子を溶液中で均一に分散させるための分散剤等が挙げられる。
図５は、二次粒子の表面コーティングを行う結着剤ＢＤと、反応溶液ＲＬの組合せ（その２）である。
［３］無機コーティング材＋有機シラン溶液
次に、結着剤ＢＤとして、無機系コーティング材を用い、反応溶液ＲＬとして、有機シラン溶液を用いる場合について説明する。
図５に示す第３欄に記載しているように、無機系コーティング材の結着剤ＢＤとしては、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（三酸化アルミニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）等が挙げられ、これらの群から適宜選択される。
また、反応溶液ＲＬとしては、シランカップリング剤が用いられる。
この場合に、二次粒子Ｐ２０同士を結着させる方法としては、無機物と相性の良い（親和性のある）加水分解基（アルコキシ基等）による結合力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
結着原理としては、加水分解基とガラスや金属などが反応して結合していると考えられる。
また、インクジェット造形装置２５において塗布する反応溶液ＲＬ（図５中、ＩＪ液と記載）への添加剤としては、最適な粘度とする粘度調整剤、濡れ性を向上させる界面活性剤等が挙げられる。
［４］金属コーティング材＋シランカップリング剤
次に、結着剤ＢＤとして、金属コーティング材を用い、反応溶液ＲＬとして、シランカップリング剤を用いる場合について説明する。
図５に示す第４欄に記載しているように、金属コーティング材の結着剤ＢＤとしては、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）等が挙げられ、これらの群から適宜選択される。
また、反応溶液ＲＬとしては、シランカップリング剤が用いられる。
この場合に、二次粒子Ｐ２０同士を結着させる方法としては、分子間力、静電力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
結着原理としては、金属と相性の良い（親和性のある）官能基（チオール基［＝水硫基、メルカプト基、スルフヒドリル基］等）による結合力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
また、インクジェット造形装置２５において塗布する反応溶液ＲＬ（図４中、ＩＪ液と記載）への添加剤としては、最適な粘度とする粘度調整剤、濡れ性を向上させる界面活性剤等が挙げられる。
［５］シランカップリング剤＋シランカップリング剤
次に、結着剤ＢＤ及び反応溶液ＲＬとして、双方ともシランカップリング剤を用いる場合について説明する。
図５に示す第５欄に記載しているように、結着剤ＢＤとしては、シランカップリング剤が用いられ、反応溶液ＲＬとしても、シランカップリング剤が用いられる。
この場合に、二次粒子Ｐ２０同士を結着させる方法としては、反応の起きやすい（反応性の高い）官能基（例えば、アミノ基＋カルボキシル基等）の結合（ペプチド結合、エステル結合、アミド結合、ジスルフィド結合等）の結合力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
図６は、官能基間の結合の説明図である。
図６に示すように、結着剤ＢＤとしてカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有するシランカップリング剤を用い、反応溶液ＲＬとしてアミノ基（−ＮＨ２）を有するシランカップリング剤を用いた場合、脱水反応（ＯＨ＋Ｈ→Ｈ２Ｏ）によりペプチド結合が生成し、強固に結合がなされる。
結着原理としては、官能基間の静電的結合力により二次粒子Ｐ２０同士が結着することを利用している。
また、インクジェット造形装置２５において塗布する反応溶液ＲＬ（図４中、ＩＪ液と記載）への添加剤としては、最適な粘度とする粘度調整剤、濡れ性を向上させる界面活性剤等が挙げられる。
以上の説明のように、本実施形態によれば、二次粒子Ｐ２０を結着するための結着剤ＢＤを結着可能状態とするための反応溶液ＲＬには、固形分を含まないため、液粘度の調整が容易であり、インクジェット造形装置２５において、二次粒子Ｐ２０のコーティング層に対して、確実かつ均一に反応溶液ＲＬを塗布することができ、二次粒子Ｐ２０の集合体である粉体層を均一に結着することができる。
ひいては、造形不良を低減し、均一で強度の高い高精度の三次元造形物を得ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、以上の実施形態においては、１種類の二次粒子を用いて三次元造形を行っていたが、複数種類の二次粒子を用いて同様に三次元造形を行うように構成することも可能である。
１０ 三次元造形システム
１１ 原料調整装置
１２ 造粒装置
１３ 積層造形装置（三次元プリンタ）
１４ 焼結装置
２１ 処理室
２２ 材料槽
２２Ａ 載置台
２２Ｂ 油圧昇降装置
２３ 造形槽
２４ ワイパ装置
２５ インクジェット造形装置
２６ 制御部
６１ 吐出装置
６２ 移動装置
６３ 収容装置
６４ 回収装置
Ｐ２０ 二次粒子
ＭＤ 三次元造形物

Claims (17)

  1. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形工程と、
    前記三次元造形物を加熱して焼結体を作製する焼結工程と、
    を備えた三次元造形方法。
  2. 前記三次元造形物の材料である一次粒子に前記結着剤を加え、造粒して表面に前記結着剤がコーティングされた二次粒子としての前記材料粒子を得る造粒工程を備えた、
    請求項１記載の三次元造形方法。
  3. 前記結着剤として有機コーティング材を用い、
    前記反応溶液として前記有機コーティング材を溶かす溶剤を用いた、
    請求項１又は請求項２に記載の三次元造形方法。
  4. ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：PolyVinylidene DiFluoride）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール：PolyVinyl Butyral）、ポリエステル、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド：PolyVinyl Chloride）、アクリル、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、ＥＶＡ（エチルビニルアセテート：Ethyl Vinyl Acetate）、ポリアミド、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール：PolyVinyl Alcohol）、ロジン、フッ素、ＦＥＶＥ（フルオロエチレンビニルエーテル：Fluoro Ethylene Vinyl Ether）、フェノール、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム：Styrene-Butadiene Rubber）、ＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース：HydroxyPropyl MethylCellulose）、ワックスからなる群から選択された前記有機コーティング材と、
    前記有機コーティング材を溶解可能な有機溶媒あるいは水からなる群から選択された溶剤と、
    を用いた請求項３記載の三次元造形方法。
  5. 前記結着剤として無機コーティング材を用い、
    前記反応溶液として前記無機コーティング材に対応する無機系ナノ粒子溶液を用いた、
    請求項１又は請求項２に記載の三次元造形方法。
  6. ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（三酸化アルミニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）からなる群から選択された無機系コーティング材と、
    前記無機コーティング材を構成している材料と同一の材料のナノ粒子、コロイダルシリカの溶液からなる群から選択された反応溶液と、
    を用いた請求項５記載の三次元造形方法。
  7. 前記結着剤として、無機コーティング材を用い、
    前記反応溶液として、有機シラン溶液を用いた、
    請求項１又は請求項２に記載の三次元造形方法。
  8. ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（三酸化アルミニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）からなる群から選択された無機系コーティング材を用いた、
    請求項７記載の三次元造形方法。
  9. 前記結着剤として、金属コーティング材を用い、
    前記反応溶液として、有機シラン溶液を用いた、
    請求項１又は請求項２のいずれかに記載の三次元造形方法。
  10. Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）からなる群から選択された金属コーティング材を用いた、
    請求項９記載の三次元造形方法。
  11. 前記結着剤として、第１の官能基を有する第１のシランカップリング剤を用い、
    前記反応溶液として、前記第１の官能基と反応する第２の官能基を有する第２のシランカップリング剤を用いた、
    請求項１又は請求項２に記載の三次元造形方法。
  12. 前記第１のシランカップリング剤及び前記第２のシランカップリング剤として、ペプチド結合、エステル結合、アミド結合又はジスルフィド結合を形成可能なシランカップリング剤を用いた、
    請求項１１記載の三次元造形方法。
  13. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形用材料であって、
    前記反応溶液は、前記有機コーティング材を溶解可能な有機溶媒あるいは水からなる群から選択された溶剤であり、
    前記材料粒子と、前記結着剤として、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：PolyVinylidene DiFluoride）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール：PolyVinyl Butyral）、ポリエステル、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド：PolyVinyl Chloride）、アクリル、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ、ＥＶＡ（エチルビニルアセテート：Ethyl Vinyl Acetate）、ポリアミド、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール：PolyVinyl Alcohol）、ロジン、フッ素、ＦＥＶＥ（フルオロエチレンビニルエーテル：Fluoro Ethylene Vinyl Ether）、フェノール、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム：Styrene-Butadiene Rubber）、ＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース：HydroxyPropyl MethylCellulose）、ワックスからなる群から選択された前記有機コーティング材と、
    を含む積層造形用材料。
  14. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形用材料であって、
    前記反応溶液は、前記結着剤を構成している無機材料と同一の材料のナノ粒子、コロイダルシリカの溶液からなる群から選択され、
    前記材料粒子と、前記結着剤として、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（三酸化アルミニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）からなる群から選択された無機系コーティング材と、
    を含む積層造形用材料。
  15. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形用材料であって、
    前記反応溶液は、有機シラン溶液であり、
    前記材料粒子と、前記結着剤として、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）からなる群から選択された金属コーティング材と、
    を含む積層造形用材料。
  16. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形用材料であって、
    前記反応溶液は、有機シラン溶液であり、
    前記材料粒子と、前記結着剤として、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）からなる群から選択された金属コーティング材と、
    を含む積層造形用材料。
  17. 結着剤がコーティングされた材料粒子に前記結着剤を溶解又は前記結着剤と結合反応する反応溶液を塗布しつつ、前記材料粒子を積層して三次元造形物を作製する積層造形用材料であって、
    前記反応溶液は、第１の官能基を有する第１のシランカップリング剤であり、
    前記材料粒子と、前記結着剤として、前記第１の官能基と反応してペプチド結合、エステル結合、アミド結合又はジスルフィド結合のいずれかを形成可能な第２の官能基を有する第２のシランカップリング剤と、
    を含む積層造形用材料。
JP2015055081A 2015-03-18 2015-03-18 三次元造形方法及び積層造形用材料 Active JP6386951B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015055081A JP6386951B2 (ja) 2015-03-18 2015-03-18 三次元造形方法及び積層造形用材料
PCT/JP2015/076046 WO2016147447A1 (ja) 2015-03-18 2015-09-14 三次元造形方法及び積層造形用材料
CN201580077437.8A CN107614245A (zh) 2015-03-18 2015-09-14 三维成型方法和层压成型材料
US15/556,500 US20180050491A1 (en) 2015-03-18 2015-09-14 Three-dimensional shaping method and additive manufacturing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015055081A JP6386951B2 (ja) 2015-03-18 2015-03-18 三次元造形方法及び積層造形用材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016175190A true JP2016175190A (ja) 2016-10-06
JP6386951B2 JP6386951B2 (ja) 2018-09-05

Family

ID=56918518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015055081A Active JP6386951B2 (ja) 2015-03-18 2015-03-18 三次元造形方法及び積層造形用材料

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180050491A1 (ja)
JP (1) JP6386951B2 (ja)
CN (1) CN107614245A (ja)
WO (1) WO2016147447A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019001686A (ja) * 2017-06-15 2019-01-10 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 積層造形物コーティング用スラリーおよび立体形状物

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10233110B2 (en) * 2015-06-22 2019-03-19 Ricoh Company, Ltd. Material set for manufacturing glass object, liquid material for manufacturing glass object, method of manufacturing glass object, glass object, and device for manufacturing glass object
DE102016121769A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Anlage zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
KR102202980B1 (ko) * 2018-04-27 2021-01-14 다이킨 고교 가부시키가이샤 조형용 분말
JP7119890B2 (ja) * 2018-10-22 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造装置及び三次元造形物の製造方法
JP7119889B2 (ja) * 2018-10-22 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造装置及び三次元造形物の製造方法
US20230001630A1 (en) * 2019-12-09 2023-01-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional printing with tinted anti-coalescing agents
JP2022026529A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 株式会社リコー 立体造形物の製造方法、立体造形物の製造装置、および立体造形物
JP2023074199A (ja) * 2021-11-17 2023-05-29 株式会社リコー 立体造形物の製造方法、立体造形物の製造装置、及び立体造形物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06218712A (ja) * 1989-12-08 1994-08-09 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 三次元プリント技術
JP2003515465A (ja) * 1999-11-05 2003-05-07 ズィー コーポレイション 材料システム及び３次元印刷法
JP2004508941A (ja) * 2000-09-25 2004-03-25 ゲネリス　ゲーエムベーハー 堆積法によるパーツ作製方法
JP2005144870A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Noritake Co Ltd 三次元造形体の製造方法および製造装置
JP2005533877A (ja) * 2002-06-18 2005-11-10 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 三次元物体を製造するための粒子及び方法
JP2006517856A (ja) * 2003-02-18 2006-08-03 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト ラピッドプロトタイプ生成プロセス用の粒子コーティング方法
JP2006521264A (ja) * 2003-02-18 2006-09-21 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69827844T2 (de) * 1997-09-26 2005-12-08 Massachusetts Institute Of Technology, Cambridge Verfahren zur herstellung von teilen aus pulvern unter verwendung von aus metallsalz gewonnenen bindern
DE102011105688A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Modellen
CN104384510B (zh) * 2014-11-13 2016-03-30 湖南航天磁电有限责任公司 各向同性粘结永磁体的三维打印制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06218712A (ja) * 1989-12-08 1994-08-09 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 三次元プリント技術
JP2003515465A (ja) * 1999-11-05 2003-05-07 ズィー コーポレイション 材料システム及び３次元印刷法
JP2004508941A (ja) * 2000-09-25 2004-03-25 ゲネリス　ゲーエムベーハー 堆積法によるパーツ作製方法
JP2005533877A (ja) * 2002-06-18 2005-11-10 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 三次元物体を製造するための粒子及び方法
JP2006517856A (ja) * 2003-02-18 2006-08-03 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト ラピッドプロトタイプ生成プロセス用の粒子コーティング方法
JP2006521264A (ja) * 2003-02-18 2006-09-21 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 層造形法による三次元体製造のためのコーティングされた粉末粒子
JP2005144870A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Noritake Co Ltd 三次元造形体の製造方法および製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019001686A (ja) * 2017-06-15 2019-01-10 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 積層造形物コーティング用スラリーおよび立体形状物

Also Published As

Publication number Publication date
US20180050491A1 (en) 2018-02-22
JP6386951B2 (ja) 2018-09-05
CN107614245A (zh) 2018-01-19
WO2016147447A1 (ja) 2016-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6386951B2 (ja) 三次元造形方法及び積層造形用材料
JP6662381B2 (ja) 立体造形物の製造方法
CN108348998B (zh) 附加制造方法和设备
JP6390108B2 (ja) 焼結造形材料、焼結造形方法、焼結造形物および焼結造形装置
JP2019522720A (ja) 焼結可能な粉末の局所的に活性化された結合による三次元造形
CN103107177B (zh) 用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法
JP2022512327A (ja) ガラスの付加製造のための工学的に設計された供給原料
TWI522430B (zh) 立體成型組合物
KR20180126450A (ko) 구리분말 및 그 제조 방법, 및 입체조형물의 제조 방법
JP6546135B2 (ja) 積層造形焼成体、積層造形焼成体の製造方法および積層造形焼成体製造用キット
WO2018159133A1 (ja) 三次元造形物製造用組成物、三次元造形物の製造方法および三次元造形物製造装置
JP2016159571A (ja) 三次元造形物製造装置および三次元造形物
JP2005067998A (ja) 光学的立体造形用スラリー、光学的立体造形物の製造方法及び光学的立体造形物
CN113165207B (zh) 陶瓷制品的制造方法及陶瓷制品
JP2016179584A (ja) 三次元造形物製造用組成物および三次元造形物
WO2020116568A1 (ja) セラミックス物品の製造方法、及びセラミックス物品
JP2021085041A (ja) 立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置
WO2018181275A1 (ja) 三次元造形物の製造方法
KR20230162652A (ko) 투명 다성분 용융 실리카 유리의 제조 및 성형을 위한 재료 및 공정
CN109435009B (zh) 一种陶瓷坯体的3d打印成型方法
JPWO2018074373A1 (ja) 立体造形用組成物および立体造形物の製造方法並びに立体造形物
Gökce et al. Materials for photonics
CN111154350A (zh) 一种三维打印的支撑材料及制造方法
US11911877B2 (en) Article including inorganic compound and method of manufacturing article including inorganic compound
WO2020039860A1 (ja) 流路を有する構造体、およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180810

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6386951

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151