JP2022116792A - Method for manufacturing molded article - Google Patents

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JP2022116792A JP2021013153A JP2021013153A JP2022116792A JP 2022116792 A JP2022116792 A JP 2022116792A JP 2021013153 A JP2021013153 A JP 2021013153A JP 2021013153 A JP2021013153 A JP 2021013153A JP 2022116792 A JP2022116792 A JP 2022116792A
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亮平 湯浅
Ryohei Yuasa
知幸 富田
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Abstract

To provide a method for manufacturing a molded article capable of widening a selection of resins for forming a support medium.SOLUTION: A method for manufacturing a molded article includes a lamination molding step. The lamination molding step is configured to laminate a single layer structure body formed through discharging a flow-state resin while moving a head, and then hardening the discharged resin, so as to form an integrated article in which a molded article composed of the resin and a support medium are integrated. If a gap between the head and the support medium on a center line of a discharge port of the head is G and a diameter of the discharge port of the head is D when forming a layer contacting the support medium, G/D is 0.5 or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、積層造形によって形成される造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a modeled object formed by layered manufacturing.

積層造形とは、所定の構造を有する立体を造形する方法であって、流動状態の材料が押出された後、固化し、その上にさらに材料が積層されていくことで物品が造形される。積層造形方法にはUV硬化法、熱溶融積層法等が提案されているが、装置構造が簡便であることから、熱溶融積層法が広く使用されている。 Additive manufacturing is a method of modeling a three-dimensional object having a predetermined structure. After a material in a fluid state is extruded, it solidifies, and an article is created by layering further materials on top of it. A UV curing method, a hot melt lamination method, and the like have been proposed as lamination modeling methods, but the hot melt lamination method is widely used because the device structure is simple.

積層造形される立体構造には様々な構造があり、造形される過程において、他の何かでサポートしておかないと造形できない部位を含むものもある。そこで、造形物を積層造形する際に、造形物の少なくとも一部を支持する支持体も一緒に積層造形をし、造形完了後に支持体を溶解させて除去することが一般的である(例えば、特許文献1)。 There are various types of three-dimensional structures that can be manufactured by additive manufacturing, and some of them include parts that cannot be manufactured without being supported by something else during the manufacturing process. Therefore, when laminate-molding a modeled object, it is common to laminate-model a support that supports at least a part of the modeled object together, and dissolve and remove the support after the completion of modeling (for example, Patent document 1).

特開2018-099788号公報JP 2018-099788 A

一般に、支持体と造形物が分離しないようにするために、支持体を造形するための樹脂として、造形物を造形するための樹脂との接着性が優れていることが要請される。このような要請のために、支持体を形成するための樹脂の選択の幅が狭められている。 In general, in order to prevent the separation of the support and the modeled object, the resin for modeling the support is required to have excellent adhesion to the resin for modeling the modeled object. Due to such demands, the range of selection of resins for forming the support is narrowed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、支持体を形成するための樹脂の選択の幅を広げることが可能な、造形物の製造方法を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a modeled object that allows a wider range of selection of resins for forming a support.

本発明によれば、造形物の製造方法であって、積層造形工程を備え、前記積層造形工程では、ヘッドを移動させながら流動状態の樹脂を吐出するとともに吐出した樹脂を固化させることによって形成される単層構造体を積層することによって前記樹脂で構成された造形物と支持体が一体となった一体物を形成し、前記支持体に接触する層を形成する際の、前記ヘッドの吐出口の中心線上での前記ヘッドと前記支持体の間の間隔をGとし、前記ヘッドの吐出口の直径をDとすると、G/Dは、0.5以下である、方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a modeled object, which includes a layered manufacturing process, in which a resin in a fluid state is discharged while a head is moved, and the resin is solidified to form a molded object. By laminating the single-layer structure, the molded product made of the resin and the support are integrated to form an integrated product, and the ejection port of the head when forming the layer that contacts the support. A method is provided in which G/D is 0.5 or less, where G is the distance between the head and the support on the centerline of the head and D is the diameter of the outlet of the head.

本発明の積層造形工程では、G/Dが0.5以下であるので、吐出された樹脂が支持体に強く押し付けられるので、樹脂と支持体の密着性が高まって、樹脂の滑りが抑制される。従って、支持体を形成するための樹脂として、必ずしも、造形物を造形するための樹脂との接着性が優れているものを選択する必要がないので、支持体を形成するための樹脂の選択の幅が広げられる。 In the layered manufacturing process of the present invention, since the G/D is 0.5 or less, the discharged resin is strongly pressed against the support, so that the adhesion between the resin and the support is enhanced, and the resin is prevented from slipping. be. Therefore, as the resin for forming the support, it is not always necessary to select a resin that has excellent adhesion to the resin for forming the modeled object. Width is widened.

好ましくは、前記記載の方法であって、前記支持体は、前記単層構造体が形成される部位に凹部を有する、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記凹部の開口径は、前記ヘッドの吐出口の直径よりも小さい、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、下層の単層構造体上に次の単層構造体を形成する際の、前記ヘッドと前記下層との間の距離をG1とすると、G/G1は、0.1~1である、方法である。
Preferably, it is the method described above, wherein the support has a recess at a site where the single layer structure is formed.
Preferably, in the method described above, the opening diameter of the recess is smaller than the diameter of the ejection port of the head.
Preferably, in the method described above, when the distance between the head and the lower layer is G1 when forming the next single layer structure on the lower single layer structure, G/G1 is , between 0.1 and 1.

図1Aは、造形物1の平面図であり、図1Bは、図1A中のA-A断面図である。FIG. 1A is a plan view of the model 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A. 図2Aは、三次元網目構造2を示す斜視図であり、図2Bは、単層構造体6,7,8を示す斜視図である。2A is a perspective view showing the three-dimensional network structure 2, and FIG. 2B is a perspective view showing the single layer structures 6, 7, 8. FIG. 図3Aは、積層造形工程を示す図1Bに対応する断面図であり、図3Bは、図3A中の領域Bの拡大図である。3A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1B showing the layered manufacturing process, and FIG. 3B is an enlarged view of region B in FIG. 3A. 図4Aは、一体物9を示す図1Bに対応する断面図であり、図4Bは、図4Aの一体物9を支持体3と造形物1に分離した後の状態を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1B showing the monolith 9, and FIG. 4B shows the state after the monolith 9 of FIG.

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。 Embodiments of the present invention will be described below. Various features shown in the embodiments shown below can be combined with each other. Moreover, the invention is established independently for each feature.

1.第1実施形態
1-1.造形物1の構成
図1~図2は、本発明の一実施形態の造形物1の製造方法によって製造可能な造形物1の例を示す。造形物1は、例えばブラパッドや人工乳房などの乳房体である。である。造形物1は、上面1a及び下面1bを備える。造形物1が乳房体である場合、上面1aは、乳房の外形を模した形状を有し、下面1bは、造形物1が装着されるユーザーの身体の外面にフィットする形状を有する。下面1bには、身体の凸部の相補形状となる凹部1cが設けられている。
1. First Embodiment 1-1. Configuration of Modeled Object 1 FIGS. 1 and 2 show an example of a modeled object 1 that can be manufactured by a method for manufacturing a modeled object 1 according to an embodiment of the present invention. A modeled object 1 is, for example, a breast body such as a bra pad or an artificial breast. is. The modeled object 1 has an upper surface 1a and a lower surface 1b. When the modeled object 1 is a breast, the upper surface 1a has a shape that imitates the contour of the breast, and the lower surface 1b has a shape that fits the outer surface of the user's body on which the modeled object 1 is worn. The lower surface 1b is provided with a concave portion 1c having a complementary shape to the convex portion of the body.

造形物1は、積層造形によって形成される。積層造形は、造形物1の一部を構成する単層構造体を積層することによって造形物1を形成する方法である。積層造形は、UV硬化法、熱溶融積層法等の何れの方法であってもよいが、熱で溶融した樹脂を積層させる熱溶融積層法が好ましい。 The modeled object 1 is formed by layered manufacturing. Laminate manufacturing is a method of forming a modeled article 1 by stacking single-layer structures forming a part of the modeled article 1 . Laminate modeling may be performed by any method such as a UV curing method or a hot melt lamination method, but a hot melt lamination method in which thermally melted resins are laminated is preferred.

造形物1は、一例では、図2Aに示すような三次元網目構造2を有する。三次元網目構造2は、線状樹脂2aで構成された単層構造体が積層されることによって網目状になった構造である。造形物1がこのような構造を有する場合、隣接する線状樹脂2a間の間隔を変化させたり、線状樹脂2aの太さを変化させたりすることによって、造形物1の剛性を変化させることができる。造形物1が乳房体である場合、造形物1をユーザーの要望に応じた剛性を有するものにする必要があるところ、三次元網目構造2を有する造形物1では、このような要望を実現することが容易である。また、造形物1内の一部の剛性をその他の部位よりも高く又は低くしたいという要望があるが、三次元網目構造2の一部において隣接する線状樹脂2a間の間隔を狭く又は広くすることによって上記要望を容易に実現することができる。 The modeled object 1 has, for example, a three-dimensional mesh structure 2 as shown in FIG. 2A. The three-dimensional network structure 2 is a network structure formed by stacking single-layer structures composed of linear resins 2a. When the modeled object 1 has such a structure, the stiffness of the modeled object 1 can be changed by changing the interval between the adjacent linear resins 2a or by changing the thickness of the linear resins 2a. can be done. When the modeled object 1 is a mammary body, the modeled object 1 needs to have rigidity according to the user's request. is easy. In addition, there is a demand to make the rigidity of a part of the modeled object 1 higher or lower than that of other parts. By doing so, the above demands can be easily realized.

線状樹脂2aの直径は、例えば0.5~6.0mmであり、1.0~4.0mmが好ましい。この直径は、具体的には例えば、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The diameter of the linear resin 2a is, for example, 0.5 to 6.0 mm, preferably 1.0 to 4.0 mm. Specifically, this diameter is, for example, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0 mm, and may be in the range between any two of the values exemplified here.

一例では、三次元網目構造2は、図2Bに示す単層構造体6,7,8がこの順で繰り返し積層されて構成される。単層構造体6は、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線で構成される線状樹脂6aを有する。単層構造体7は、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線で構成される線状樹脂7aを有する。単層構造体8は、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線で構成される線状樹脂8aを有する。線状樹脂6a,7a,8aは、互いに60度ずつずれた方向に延びるように設けられている。 In one example, the three-dimensional network structure 2 is configured by repeatedly stacking single-layer structures 6, 7, and 8 shown in FIG. 2B in this order. The single layer structure 6 has a linear resin 6a composed of a plurality of parallel lines spaced apart from each other. The single layer structure 7 has a linear resin 7a composed of a plurality of parallel lines spaced apart from each other. The single layer structure 8 has a linear resin 8a composed of a plurality of parallel lines spaced apart from each other. The linear resins 6a, 7a, 8a are provided so as to extend in directions that are shifted from each other by 60 degrees.

造形物1を構成する樹脂は、特に限定されず、ABS、ポリオレフィン(例:ポリプロピレン)、ポリエステル、熱可塑性エラストマーが挙げられる。造形物1が乳房体のような高い柔軟性が要求されるものである場合、造形物1を構成する樹脂は、熱可塑性エラストマーが好ましい。 The resin forming the modeled object 1 is not particularly limited, and examples include ABS, polyolefin (eg, polypropylene), polyester, and thermoplastic elastomer. If the modeled object 1 requires high flexibility, such as a mammary body, the resin forming the modeled object 1 is preferably a thermoplastic elastomer.

熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。この熱可塑性エラストマーは、スチレン系エラストマーを含むことが好ましい。スチレン系エラストマーは柔軟性が高いので、熱可塑性エラストマーがスチレン系エラストマーを含むことによって、熱可塑性エラストマーの柔軟性が高くなる。熱可塑性エラストマー中のスチレン系エラストマーの割合は、50~100質量%が好ましく、80~100質量%がさらに好ましく、具体的には例えば、50、60、70、80、90、100質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 Examples of thermoplastic elastomers include styrene elastomers, olefin elastomers, acrylic elastomers, and the like. The thermoplastic elastomer preferably contains a styrenic elastomer. Since a styrene-based elastomer is highly flexible, the inclusion of a styrene-based elastomer in the thermoplastic elastomer increases the flexibility of the thermoplastic elastomer. The proportion of the styrene elastomer in the thermoplastic elastomer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, specifically, for example, 50, 60, 70, 80, 90, 100% by mass. , within a range between any two of the numerical values exemplified herein.

スチレン系エラストマーとは、スチレン単位を有する熱可塑性エラストマーであり、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-エチレン-スチレンブロック共重合体(SES)、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)等)、水素添加スチレン系共重合体(例えば、スチレン-エチレン・プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-エチレン・ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-ブチレン・ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBBS)、水素添加スチレン-ブタジエンゴム(HSBR)等)等から選ばれた一種又は二種以上をブレンドしたものを挙げることができる。 Styrene-based elastomers are thermoplastic elastomers having styrene units, and styrene-based copolymers (for example, styrene-ethylene-styrene block copolymer (SES), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), Styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-butadiene rubber (SBR), etc.), hydrogenated styrenic copolymers (e.g., styrene-ethylene/propylene-styrene block copolymer (SEPS), styrene- Ethylene/butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-butylene/butadiene-styrene block copolymer (SBBS), hydrogenated styrene-butadiene rubber (HSBR), etc.) A blended product can be mentioned.

熱可塑性エラストマーのショアA硬度は、0~10が好ましく、具体的には例えば、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。ショアA硬度がこの範囲内である場合に、柔軟性に優れた造形物が得られる。ショアA硬度は、JIS K6253に基づいて測定する。 The Shore A hardness of the thermoplastic elastomer is preferably 0 to 10, specifically, for example, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, and the numerical values exemplified here may be in the range between any two of When the Shore A hardness is within this range, a model having excellent flexibility can be obtained. Shore A hardness is measured based on JIS K6253.

1-2.造形物1の製造方法
次に、本発明の一実施形態の造形物1の製造方法について説明する。この方法は、積層造形工程と、除去工程を備える。以下、各工程について説明する。
1-2. Method for Manufacturing Modeled Object 1 Next, a method for manufacturing the modeled object 1 according to one embodiment of the present invention will be described. The method comprises an additive manufacturing process and a removal process. Each step will be described below.

(1)積層造形工程
積層造形工程では、図3に示すように、予め準備された支持体3が配置された造形領域Rにおいて樹脂4の単層構造体を積層することによって、図4Aに示すように、樹脂4で構成された造形物1と支持体3が一体となった一体物9を形成する。
(1) Layered manufacturing process In the layered manufacturing process, as shown in FIG. Thus, an integrated object 9 is formed by integrating the model 1 made of the resin 4 and the support 3 .

積層造形工程は、任意の積層造形法で行うことができる。単層構造体は、一例では、ヘッド5を移動させながら流動状態の樹脂を吐出するとともに、吐出した樹脂4を固化させることによって行うことができる。熱溶融積層法では、加熱によって流動状態になった樹脂を吐出し、吐出された流動状態の樹脂は、冷却によって固化される。UV硬化法では、吐出された流動状態の樹脂は、UV照射によって固化される。 The layered manufacturing process can be performed by any layered manufacturing method. For example, the single-layer structure can be formed by moving the head 5 while ejecting the resin in a fluid state and solidifying the ejected resin 4 . In the hot-melt lamination method, a resin in a fluid state is discharged by heating, and the discharged resin in a fluid state is solidified by cooling. In the UV curing method, the ejected fluid resin is solidified by UV irradiation.

一例では、熱溶融積層法では、図3に示すように、ヘッド5内で溶融した樹脂4をヘッド5の先端に設けた吐出口5aから吐出しながら、造形領域Rにおいてヘッド5を移動させることによって造形物1を形成することができる。ヘッド5に供給する樹脂の形態は限定されず、フィラメントであってもペレットであってもよい。樹脂の形態がフィラメントである場合、ヘッド5に内蔵されたギアをフィラメントに係合させた状態でギアを回転させることによってフィラメントを下流に移動させてヘッド5内で溶融された樹脂4を吐出することができる。樹脂の形態がペレットである場合、ヘッド5として、スクリューを内蔵したスクリュー式押出機を用いることができ、スクリューの回転によって、ヘッド5内で溶融された樹脂4を吐出することができる。樹脂が熱可塑性エラストマーのように柔軟性が非常に高いものである場合には、ギアの回転によってフィラメントを下流に移動させることが困難な場合があるので、この場合、ヘッド5は、スクリュー式押出機であることが好ましい。 As an example, in the hot melt lamination method, as shown in FIG. 3, the head 5 is moved in the modeling region R while discharging the resin 4 melted in the head 5 from the discharge port 5a provided at the tip of the head 5. The modeled object 1 can be formed by The form of the resin supplied to the head 5 is not limited, and may be filaments or pellets. When the resin is in the form of a filament, the filament is moved downstream by rotating the gear incorporated in the head 5 in a state where the gear is engaged with the filament, thereby discharging the resin 4 melted in the head 5. be able to. When the resin is in the form of pellets, a screw-type extruder having a built-in screw can be used as the head 5, and the resin 4 melted in the head 5 can be discharged by rotating the screw. If the resin is very flexible, such as a thermoplastic elastomer, it may be difficult to move the filament downstream by rotating the gear. machine is preferred.

吐出口5aから吐出された直後の樹脂4の温度を造形温度と定義する。造形温度は、120~230℃であることが好ましい。この場合に、冷却時に樹脂4が十分に固化されやすく、且つ造形材料の加熱による劣化が起こりにくいからである。上記造形温度は、具体的には例えば、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230℃であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The temperature of the resin 4 immediately after being discharged from the discharge port 5a is defined as the modeling temperature. The molding temperature is preferably 120-230°C. This is because, in this case, the resin 4 is easily solidified sufficiently during cooling, and deterioration due to heating of the modeling material is less likely to occur. Specifically, the molding temperature is, for example, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, and 230°C. may be within the range.

造形物1は、凹部1cを有するので、凹部1cの上方の部位1d(図1Bに図示)を形成するためには、支持体3を準備し、支持体3上に部位1dを形成する必要がある。 Since the model 1 has a recess 1c, it is necessary to prepare the support 3 and form the part 1d on the support 3 in order to form the part 1d above the recess 1c (shown in FIG. 1B). be.

特許文献1では、造形物と支持体を一緒に造形しているが、このような方法では、支持体の分だけ、造形時間が長くなってしまうという問題がある。そこで、本実施形態では、予め準備された支持体3を用いることによって、造形時間を短縮している。 In Patent Literature 1, a modeled object and a support are modeled together, but in such a method, there is a problem that the modeling time is lengthened by the amount of the support. Therefore, in this embodiment, the modeling time is shortened by using the support 3 prepared in advance.

支持体3の形成方法は、特に限定されず、積層造形や射出成形などによって形成することができる。射出成形によって支持体3を形成する場合、支持体3の表面を平滑にすることが容易であり、この場合、造形物1の凹部1cの内面を平滑にすることができる。造形物1が乳房体である場合、凹部1cの内面が身体に接触する面となるので、この面を平滑にすることによって、乳房体の品質を向上させることができる。 The method of forming the support 3 is not particularly limited, and it can be formed by lamination molding, injection molding, or the like. When the support 3 is formed by injection molding, it is easy to smoothen the surface of the support 3, and in this case, the inner surface of the concave portion 1c of the model 1 can be smoothed. When the modeled object 1 is a breast body, the inner surface of the concave portion 1c is the surface that comes into contact with the body, so smoothing this surface can improve the quality of the breast body.

支持体3を構成する樹脂(以下、「支持体樹脂」)の融点は、樹脂4の融点よりも高いことが好ましい。この場合、支持体樹脂の融点と、樹脂4の融点の間の温度で造形することによって、支持体3を溶融させることなく、造形物1の造形が可能である。また、この場合、支持体3が溶融しないので、後述する除去工程で分離された支持体3を次の造形物を製造するための積層造形工程において再利用することができる。支持体樹脂の融点は、造形温度よりも高いことが好ましい。この場合、支持体3を溶融させることなく、造形物1の造形が可能である。本明細書において、「融点」は、JIS K 7121:2012に従って測定した融解ピーク温度Tpmを意味する。 The melting point of the resin constituting the support 3 (hereinafter referred to as “support resin”) is preferably higher than the melting point of the resin 4 . In this case, by modeling at a temperature between the melting point of the support resin and the melting point of the resin 4, the model 1 can be modeled without melting the support 3. FIG. Further, in this case, since the support 3 does not melt, the support 3 separated in the later-described removing process can be reused in the layered manufacturing process for manufacturing the next modeled object. The melting point of the support resin is preferably higher than the modeling temperature. In this case, the modeled object 1 can be modeled without melting the support 3 . As used herein, "melting point" means the melting peak temperature Tpm measured according to JIS K 7121:2012.

図3Bに示すように、支持体3は、傾斜面3aを有する。傾斜面3aは、平面であっても曲面であってもよい。造形物1が乳房体である場合、凹部1cの内面には、造形物1を身体にフィットさせるための傾斜面を設けることが好ましいところ、支持体3に傾斜面3aを設けることによって、凹部1cの内面にも傾斜面を設けることができる。水平面に対する傾斜面3aの傾斜角度は、例えば5~85度であり、10~80度が好ましい。この傾斜角度は、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85度であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 As shown in FIG. 3B, the support 3 has an inclined surface 3a. The inclined surface 3a may be flat or curved. When the modeled object 1 is a breast body, it is preferable to provide an inclined surface on the inner surface of the concave part 1c for fitting the modeled object 1 to the body. The inner surface of the can also be provided with an inclined surface. The inclination angle of the inclined surface 3a with respect to the horizontal plane is, for example, 5 to 85 degrees, preferably 10 to 80 degrees. Specifically, this angle of inclination is, for example, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 degrees, where It may be in a range between any two of the numerical values given.

ところで、支持体3上に樹脂4を吐出すると、樹脂4が支持体3上で滑ってしまい、所望形状の造形物1が得られなくなる場合がある。従って、支持体3上での樹脂4の滑りを抑制する滑り抑制構成を備えることが好ましい。。 By the way, when the resin 4 is discharged onto the support 3, the resin 4 may slip on the support 3, making it impossible to obtain the model 1 having a desired shape. Therefore, it is preferable to provide a slip suppression structure for suppressing slippage of the resin 4 on the support 3 . .

滑り抑制構成の一例は、支持体樹脂と樹脂4が、共通するモノマーを有することである。共通するモノマーを有する樹脂(つまり、同系統の樹脂)は、一般に、親和性が高いので、このような樹脂の組み合わせを用いることによって、樹脂4の滑りが抑制される。例えば、樹脂4がスチレン系エラストマーである場合、支持体樹脂としては、スチレン系エラストマーや、エラストマー以外のスチレン系樹脂を採用することが好ましい。支持体樹脂と樹脂4の共通するモノマーの割合は、例えば50~100質量%であり、具体的には例えば、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 One example of an anti-slip configuration is that the support resin and the resin 4 have monomers in common. Since resins having common monomers (that is, resins of the same family) generally have high affinity, the use of such a combination of resins suppresses slipping of the resin 4 . For example, when the resin 4 is a styrene-based elastomer, it is preferable to employ a styrene-based elastomer or a styrene-based resin other than an elastomer as the support resin. The ratio of common monomers of the support resin and the resin 4 is, for example, 50 to 100% by mass, specifically, for example, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100. % by weight and may be in a range between any two of the values exemplified herein.

滑り抑制構成の別の例は、支持体樹脂と樹脂4のハンセン溶解度パラメータの差の絶対値をΔSPとすると、ΔSPの値が1.3以下であることである。ΔSPは、樹脂同士の親和性を示す指標であり、ΔSPの値が小さいほど支持体樹脂と樹脂4の間の親和性が高いので、ΔSPの値が1.3以下となる樹脂の組み合わせを用いることによって、樹脂4の滑りが抑制される。ΔSPは、1.0以下が好ましく、0.5以下がさらに好ましく、具体的には例えば、0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 Another example of the anti-slip configuration is that the value of ΔSP is 1.3 or less, where ΔSP is the absolute value of the difference in Hansen solubility parameter between the support resin and the resin 4 . ΔSP is an index indicating the affinity between resins, and since the smaller the value of ΔSP, the higher the affinity between the support resin and the resin 4, a combination of resins with a value of ΔSP of 1.3 or less is used. Thereby, the slippage of the resin 4 is suppressed. ΔSP is preferably 1.0 or less, more preferably 0.5 or less. 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, and may be in the range between any two of the values exemplified herein.

滑り抑制構成の別の例は、図3Bに示すように、支持体3のうち、単層構造体が形成される部位(図3Bでは、傾斜面3a)に凹部3bを設けることである。この場合、樹脂4が凹部3bに入り込んで固化することによって、樹脂4が支持体3に係合されて、樹脂4の滑りが抑制される。この滑り抑制構成を採用する場合、支持体樹脂と樹脂4の親和性が低くても、樹脂4の滑りが抑制されるので、支持体3の材料選択の幅が広がるという利点がある。凹部3bの開口径は、吐出口5aの直径よりも小さいことが好ましい。この場合、凹部3b内に入り込む樹脂4の量が多くなりすぎず、樹脂4が凹部3bに入り込むことに起因する形状の乱れが抑制される。 Another example of the anti-slip configuration is, as shown in FIG. 3B, to provide a concave portion 3b in the portion of the support 3 where the single layer structure is formed (inclined surface 3a in FIG. 3B). In this case, the resin 4 enters the concave portion 3b and solidifies, so that the resin 4 is engaged with the support 3, and the resin 4 is prevented from slipping. When this slip prevention structure is adopted, even if the compatibility between the support resin and the resin 4 is low, the resin 4 is prevented from slipping. The opening diameter of the recess 3b is preferably smaller than the diameter of the discharge port 5a. In this case, the amount of the resin 4 entering the concave portion 3b does not become too large, and the deformation of the shape caused by the resin 4 entering the concave portion 3b is suppressed.

支持体3が多孔体である場合、多孔体の孔が凹部3bとして機能する。多孔体としては、ゼオライトのような材料自体が多孔質であるものであってもよく、積層造形によって形成された図2に示すような三次元網目構造2を有するものであってもよい。また、支持体3が金型を用いて形成する成形体である場合、金型の凸部を転写して凹部3bを形成してもよい。 When the support 3 is a porous body, the pores of the porous body function as the recesses 3b. The porous body may be a material such as zeolite which itself is porous, or may have a three-dimensional network structure 2 as shown in FIG. 2 formed by layered manufacturing. Further, when the support 3 is a molded body formed using a mold, the concave portion 3b may be formed by transferring the convex portion of the mold.

滑り抑制構成の別の例は、図3Bに示すように、支持体3に接触する層を形成する際の、ヘッド5の吐出口5aの中心線5b上でのヘッド5と支持体3の間の間隔をGとし、ヘッド5の吐出口の直径をDとすると、G/Dを0.5以下とすることである。G/Dは、0.8程度に設定されるのが一般的であるが、G/Dをこのような値に設定すると、樹脂4が支持体3上で滑りやすい。樹脂4の滑りを抑制するには、支持体樹脂と樹脂4の親和性を高めることが考えられるが、その場合、支持体樹脂の選択の自由度が狭くなってしまうという課題がある。 Another example of an anti-slip configuration is the slippage between the head 5 and the support 3 on the centerline 5b of the outlet 5a of the head 5 when forming the layer in contact with the support 3, as shown in FIG. 3B. , and the diameter of the ejection opening of the head 5 is D, G/D is set to 0.5 or less. G/D is generally set to about 0.8, but when G/D is set to such a value, the resin 4 easily slides on the support 3 . In order to suppress the slippage of the resin 4, it is conceivable to increase the affinity between the support resin and the resin 4, but in that case, there is a problem that the degree of freedom in selecting the support resin is narrowed.

本構成では、このような課題を解決すべく、G/Dが0.5以下という構成を採用している。G/Dをこのような値にすると、吐出された樹脂4が支持体3に強く押し付けられるので、樹脂4と支持体3の密着性が高まって、樹脂4の滑りが抑制される。このため、本構成の採用によって、支持体3の材料選択の幅が広がる。G/Dは、例えば0.1~0.5であり、具体的には例えば、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 In order to solve such a problem, the present configuration employs a configuration in which G/D is 0.5 or less. When G/D is set to such a value, the discharged resin 4 is strongly pressed against the support 3, so that the adhesion between the resin 4 and the support 3 is enhanced, and the resin 4 is prevented from slipping. Therefore, the adoption of this configuration widens the range of material choices for the support 3 . G/D is, for example, 0.1 to 0.5, specifically, for example, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, and may be in the range between any two of the values exemplified herein.

また、下層の単層構造体上に次の単層構造体を形成する際の、ヘッド5と前記下層との間の距離をG1とすると、G/G1は、0.1~1が好ましく、0.3~0.8が好ましい。G,G1は、いわゆる造形ピッチを示している。支持体3と造形物1が分離されやすいように、支持体3上に単層構造体を形成する際の造形ピッチは、下層の単層構造体上に次の単層構造体を形成する際の造形ピッチよりも大きくする、つまり、G/G1を1よりも大きくするのが一般的であるが、本構成では、G/G1を1以下とすることによって、支持体3上での樹脂4の滑りを抑制している。G/G1は、具体的には例えば、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 Further, when G1 is the distance between the head 5 and the lower layer when forming the next single layer structure on the lower single layer structure, G/G1 is preferably 0.1 to 1. 0.3 to 0.8 are preferred. G and G1 indicate so-called molding pitches. In order to facilitate separation of the support 3 and the model 1, the modeling pitch when forming the single layer structure on the support 3 is , that is, G/G1 is larger than 1, but in this configuration, by setting G/G1 to 1 or less, the resin 4 on the support 3 to prevent slippage. G/G1 is specifically, for example, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 and may be in a range between any two of the numerical values exemplified here.

本構成は、支持体3に凹部3bを設ける構成との併用が特に効果的である。この場合、樹脂4が凹部3b内に入り込みやすくなり、樹脂4の滑りがさらに効果的に抑制される。 This configuration is particularly effective when used in combination with a configuration in which the support member 3 is provided with the concave portion 3b. In this case, it becomes easier for the resin 4 to enter the concave portion 3b, and the slippage of the resin 4 is further effectively suppressed.

(2)除去工程
除去工程では、図4Aに示す一体物9を、図4Bに示すように支持体3と造形物1に分離することによって、一体物9から支持体3を除去する。これによって、造形物1が得られる。
(2) Removal Step In the removal step, the support 3 is removed from the integrated object 9 by separating the integrated object 9 shown in FIG. 4A into the support 3 and the modeled object 1 as shown in FIG. 4B. Thus, the modeled object 1 is obtained.

支持体樹脂と樹脂4の少なくとも一方がエラストマーのような柔軟性が高い樹脂である場合、支持体3又は造形物1を変形させることによって上記分離を行うことができる。支持体3と樹脂4の両方の剛性が高い場合は、支持体3と造形物1を互いに引き離す方向の力を加えることによって上記分離を行うことができる。例えば、支持体3を別の部材に固定した状態で、支持体3又はその周囲に領域に設けた突き出しピンで造形物1を突くことによって、上記分離を行うことができる。 When at least one of the support resin and the resin 4 is a highly flexible resin such as an elastomer, the separation can be performed by deforming the support 3 or the modeled object 1 . When both the support 3 and the resin 4 have high rigidity, the separation can be performed by applying a force in the direction of separating the support 3 and the modeled object 1 from each other. For example, with the support 3 fixed to another member, the separation can be performed by pushing the model 1 with an ejector pin provided in the support 3 or its surrounding area.

除去工程で取り外した支持体3は、次の造形物1を製造するための積層造形工程において再利用することができる。このため、上記分離は、支持体3が損傷しないように行うことが好ましい。また、支持体3を再利用することによって、支持体3の製造にかかる時間とコストを削減することが可能である。 The support 3 removed in the removing process can be reused in the layered manufacturing process for manufacturing the next modeled object 1 . For this reason, it is preferable to perform the separation so as not to damage the support 3 . Further, by reusing the support 3, it is possible to reduce the time and cost required to manufacture the support 3. FIG.

2.その他の実施形態
・上記実施形態では、傾斜面3a及び凹部3bを有する支持体3を用いているが、傾斜面3aを有しない支持体3や、凹部3bを有しない支持体3を用いてもよい。
・上記実施形態では、予め準備された支持体3を用いて積層造形工程を行っているが、支持体3を予め準備せずに、積層造形工程において支持体3を形成してもよい。
・上記実施形態では、支持体3を分離して再利用しているが、支持体3は、再利用しなくてもよい。この場合、除去工程では、溶解などの任意の方法で一体物9から支持体3を除去してもよい。
2. Other Embodiments In the above-described embodiment, the support 3 having the inclined surface 3a and the recess 3b is used. good.
- In the above-described embodiment, the support 3 prepared in advance is used to perform the layered manufacturing process, but the support 3 may be formed in the layered manufacturing process without preparing the support 3 in advance.
- In the above embodiment, the support 3 is separated and reused, but the support 3 may not be reused. In this case, in the removing step, the support 3 may be removed from the monolith 9 by any method such as dissolution.

1 :造形物
1a :上面
1b :下面
1c :凹部
1d :部位
2 :三次元網目構造
2a :線状樹脂
3 :支持体
3a :傾斜面
3b :凹部
4 :樹脂
5 :ヘッド
5a :吐出口
5b :中心線
6 :単層構造体
6a :線状樹脂
7 :単層構造体
7a :線状樹脂
8 :単層構造体
8a :線状樹脂
9 :一体物
R :造形領域
1: Molded object 1a: Upper surface 1b: Lower surface 1c: Concave portion 1d: Part 2: Three-dimensional network structure 2a: Linear resin 3: Support 3a: Inclined surface 3b: Concave portion 4: Resin 5: Head 5a: Discharge port 5b: Center line 6 : Single layer structure 6a : Linear resin 7 : Single layer structure 7a : Linear resin 8 : Single layer structure 8a : Linear resin 9 : Integrated object R : Molding area

Claims (4)

造形物の製造方法であって、
積層造形工程を備え、
前記積層造形工程では、ヘッドを移動させながら流動状態の樹脂を吐出するとともに吐出した樹脂を固化させることによって形成される単層構造体を積層することによって前記樹脂で構成された造形物と支持体が一体となった一体物を形成し、
前記支持体に接触する層を形成する際の、前記ヘッドの吐出口の中心線上での前記ヘッドと前記支持体の間の間隔をGとし、前記ヘッドの吐出口の直径をDとすると、
G/Dは、0.5以下である、方法。
A method for manufacturing a modeled article,
Equipped with an additive manufacturing process,
In the layered manufacturing process, a modeled object and a support made of the resin are laminated by stacking single-layer structures formed by discharging resin in a fluid state while moving a head and solidifying the discharged resin. form a united entity,
Let G be the distance between the head and the support on the center line of the ejection port of the head when forming the layer in contact with the support, and D be the diameter of the ejection port of the head.
The method, wherein G/D is 0.5 or less.
請求項1に記載の方法であって、
前記支持体は、前記単層構造体が形成される部位に凹部を有する、方法。
2. The method of claim 1, wherein
The method according to claim 1, wherein the support has a recess at a site where the single layer structure is formed.
請求項2に記載の方法であって、
前記凹部の開口径は、前記ヘッドの吐出口の直径よりも小さい、方法。
3. The method of claim 2, wherein
The method according to claim 1, wherein the opening diameter of the recess is smaller than the diameter of the ejection port of the head.
請求項1~請求項3の何れか1つに記載の方法であって、
下層の単層構造体上に次の単層構造体を形成する際の、前記ヘッドと前記下層との間の距離をG1とすると、G/G1は、0.1~1である、方法。
The method according to any one of claims 1 to 3,
A method, wherein G/G1 is 0.1 to 1, where G1 is the distance between the head and the lower layer when forming the next single layer structure on the lower layer single layer structure.
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