JP2022037975A - 三次元造形物の製造方法および三次元造形物 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、まず、実施の形態1による三次元造形物の製造方法について、図1および2を用いて説明する。図中、X軸方向は、三次元造形物である管状造形物100の矩形状の断面における横方向に相当し、Y軸方向は、管状造形物100の矩形状の断面における縦方向に相当し、Z軸方向は、管状造形物100の延在する方向、すなわち、延在方向に相当する。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向はそれぞれ直交する。
不純物1を含有する金属粉末を用いて三次元造形物である管状造形物100を造形する造形工程(STEP1)と、管状造形物100の内壁4を、露出した不純物1を含めて化学研磨する化学研磨工程(STEP2)からなる。
実施の形態1による三次元造形物の製造方法で特徴的な工程である化学研磨工程の詳細については後述する。
なお、金属粉末として、銅あるいはアルミニウムが挙げられるが、これらの材料のみに限定されるわけではない。
なお、図2の管状造形物100は、上述したように、管状部5の内部構造を示すものではないし、さらに、図5の導波管装置150および図6の導波管装置160の外観を示すものでもない。
これは、管状造形物100の内壁4を研磨するためには、一般的に用いられてきた機械的な研磨、例えば、流体を内部に流しながら研磨する流体研磨では、三次元造形物の複雑な内部構造に対応できないためである。
管状造形物100である導波管装置をアンテナ用に適用する場合は、例えば、予め設定された数値範囲内として、面粗度Raが2μm以上4μm以下の数値範囲が挙げられる。
以下、実施の形態2による管状造形物の内壁加工方法について、図11および図12を用いて説明する。
図11に示すように、管状造形物100である導波管装置の導波管本体3の内壁4を化学研磨する化学研磨工程(STEP21)と、化学研磨工程(STEP21)後に、管状造形物100の内壁4に導電性のめっきを施すめっき工程(STEP22)とを備えたことを特徴とする。
以下、実施の形態3による導波管装置について図13から16を用いて説明する。
実施の形態4による三次元造形物の製造方法について、図17のフローチャートを用いて説明する。
実施の形態1による三次元造形物の製造方法では、処理ステップとして、造形工程(STEP1)と化学研磨工程(STEP2)とを用いたものを説明した。また、実施の形態2による管状造形物の内壁加工法では、処理ステップとして、化学研磨工程(STEP21)とめっき工程(STEP22)とを用いたものを説明した。すなわち、各処理ステップを分けて実施する三次元造形物の製造方法をそれぞれ説明してきたが、実施の形態4による三次元造形物の製造方法では、図17のフローチャートに示すように、造形工程(STEP31)、化学研磨工程(STEP32)、めっき工程(STEP33)の3工程からなるものである。
Claims (19)
- 不純物を含有する金属粉末を用いて三次元造形物を造形する造形工程と、
前記三次元造形物の内壁を化学研磨する化学研磨工程と、
を含むことを特徴とする三次元造形物の製造方法。 - 前記化学研磨工程は、
前記三次元造形物を化学研磨液に浸漬して内壁の平滑化処理を行う平滑化処理工程と、
前記内壁に露出した不純物を薬液で除去する不純物除去工程と、
前記不純物除去工程の後に、前記三次元造形物を水洗する洗浄工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の三次元造形物の製造方法。 - 前記洗浄工程の後に、前記三次元造形物の内壁の面粗度を測定する検査工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記平滑化処理工程から前記洗浄工程までの各工程を1サイクルとし、
前記検査工程において測定される前記三次元造形物の内壁の面粗度が予め設定された数値範囲内に入るまで、前記サイクルを繰り返すことを特徴とする請求項3に記載の三次元造形物の製造方法。 - 前記面粗度の数値範囲は、前記三次元造形物の内部を伝搬する電磁波の周波数に基づいて決定されることを特徴とする請求項4に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記面粗度の数値範囲は、前記三次元造形物の内部を伝搬する電磁波の挿入損失に基づいて決定されることを特徴とする請求項4に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記面粗度の数値範囲は、2μm以上4μm以下であることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記造形工程で造形される前記三次元造形物は、一端の断面が矩形を呈する管状造形物であり、前記管状造形物の管状部の一側面側から前記管状部の中心に向かって突出する凸部が、前記管状造形物が延在する方向に沿って複数個配置され、前記各凸部の一側面から先端までの長さが互いに異なり、かつ、前記一側面と対向する側面に前記一側面と同一形状の凸部が配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記造形工程で造形される前記三次元造形物は、一端の断面が矩形を呈する管状造形物であり、前記管状造形物の管状部の一側面側から前記管状部の中心に向かって突出する凸部が、前記管状造形物が延在する方向に沿って周期的に複数個配置され、前記各凸部の一側面から先端までの長さが一定であり、かつ、前記一側面と対向する側面に前記一側面と同一形状の凸部が配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記造形工程で造形される前記三次元造形物は、一端の断面が矩形を呈する管状造形物であり、前記管状造形物の管状部に、前記管状造形物の延在する方向に沿って、前記管状部を分割する仕切り壁が配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記仕切り壁は、前記管状造形物の延在する方向に対して複数個に分割された構成であることを特徴とする請求項10に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記造形工程で造形される前記三次元造形物は、一端の断面が矩形を呈する管状造形物であり、前記管状造形物の管状部が、前記管状造形物の延在する方向とは異なる方向に分岐する構造を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記造形工程で造形される前記三次元造形物は、一端の断面が矩形を呈する管状造形物であり、前記管状造形物の管状部が、前記管状造形物の延在する方向に対して対称な二つの方向に分岐する構造を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記管状造形物は、導波管装置であることを特徴とする請求項8から13のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記三次元造形物の内壁に導電性のめっき層を形成するめっき工程をさらに含む請求項1から7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
- 不純物を含有する金属で構成され、一端の断面が矩形を呈し、管状部を有する三次元造形物であって、前記管状部の内壁の面粗度が予め設定された数値範囲内であることを特徴とする三次元造形物。
- 前記内壁の面粗度は、前記管状部に伝搬される電磁波の周波数に基づいて決定される数値範囲内であることを特徴とする請求項16に記載の三次元造形物。
- 前記内壁の面粗度は、前記管状部に伝搬される電磁波の挿入損失に基づいて決定される数値範囲内であることを特徴とする請求項16に記載の三次元造形物。
- 前記内壁の面粗度の数値範囲は、2μm以上4μm以下であることを特徴とする請求項17または18に記載の三次元造形物。
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