JP2022166868A - 三次元造形物の製造方法、および、情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な手法で所望の特性を有する三次元造形物を造形可能な技術を提供する。【解決手段】三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける第1工程と、受け付けた造形モードに基づいて、三次元造形物を造形するための造形データを生成する第2工程と、造形データに基づいて、三次元造形物を造形する第3工程と、を有し、第3工程は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を制御する工程を有し、第1工程で受け付けた造形モードに応じて、第3工程における吐出調整部の制御回数が異なる。【選択図】図5
Description
本開示は、三次元造形物の製造方法、および、情報処理装置に関する。
三次元造形物の製造方法に関し、特許文献1には、バタフライバルブを備える流量調節機構を制御して、溶融材料の吐出の開始および停止と吐出量とを制御することが開示されている。
従来、強度や精度などの所望の特性を有する造形物を造形するためには、上述した流量調整機構など、三次元造形装置の各部を制御する制御データをユーザー自身が調整して試作を繰り返すことが行われていた。そのため、簡易な手法で所望の特性を有する三次元造形物を造形可能な技術が求められていた。
本開示の第1の形態によれば、三次元造形物の製造方法が提供される。この三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける第1工程と、受け付けた前記造形モードに基づいて、三次元造形物を造形するための造形データを生成する第2工程と、前記造形データに基づいて、前記三次元造形物を造形する第3工程と、を有し、前記第3工程は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を制御する工程を有し、前記第1工程で受け付けた造形モードに応じて、前記第3工程における前記吐出調整部の制御回数が異なる。
本開示の第2の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける受付部と、受け付けた前記造形モードに基づいて、前記三次元造形物を造形するための造形データを生成する造形データ生成部と、前記造形データを三次元造形装置に送信する送信部と、を有し、前記三次元造形装置は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を有し、前記造形データに基づいて前記吐出調整部を制御し、前記造形データ生成部は、前記受付部が受け付けた造形モードに応じて、前記三次元造形装置における前記吐出調整部の制御回数が異なるように前記造形データを生成する。
A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態における三次元造形システム10の概略構成を示す説明図である。図1には、互いに直交するX,Y,Z方向を示す矢印が示されている。X方向およびY方向は、水平面に平行な方向であり、Z方向は、鉛直上向きに沿った方向である。X,Y,Z方向を示す矢印は、他の図においても、図示の方向が図1と対応するように適宜、図示してある。以下の説明において、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「+」、その反対の方向を「-」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、+Z方向のことを「上」、-Z方向のことを「下」ともいう。
図1は、第1実施形態における三次元造形システム10の概略構成を示す説明図である。図1には、互いに直交するX,Y,Z方向を示す矢印が示されている。X方向およびY方向は、水平面に平行な方向であり、Z方向は、鉛直上向きに沿った方向である。X,Y,Z方向を示す矢印は、他の図においても、図示の方向が図1と対応するように適宜、図示してある。以下の説明において、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「+」、その反対の方向を「-」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、+Z方向のことを「上」、-Z方向のことを「下」ともいう。
三次元造形システム10は、三次元造形装置100と、三次元造形装置100を制御する制御部101とを備えている。三次元造形装置100は、造形材料を生成して吐出する造形部110と、三次元造形物の基台となる造形用のステージ210と、造形材料の吐出位置を制御する移動機構230と、を備える。三次元造形装置100は、図示していないチャンバーに収容されてもよい。
造形部110は、制御部101の制御下において、固体状態の材料を溶融させてペースト状にした造形材料をステージ210上に吐出する。造形部110は、造形材料に転化される前の材料の供給源である材料供給部20と、材料を造形材料へと転化させる造形材料生成部30と、造形材料を吐出する吐出部60と、を備える。
材料供給部20は、造形材料生成部30に、造形材料を生成するための原材料MRを供給する。材料供給部20は、例えば、原材料MRを収容するホッパーによって構成される。材料供給部20は、下方に排出口を有している。当該排出口は、連通路22を介して、造形材料生成部30に接続されている。原材料MRは、ペレットや粉末等の形態で材料供給部20に投入される。本実施形態では、ペレット状のABS樹脂の材料が用いられる。
造形材料生成部30は、材料供給部20から供給された原材料MRを溶融させて流動性を発現させたペースト状の造形材料を生成し、吐出部60へと導く。造形材料生成部30は、スクリューケース31と、駆動モーター32と、フラットスクリュー40と、スクリュー対面部50と、を有する。フラットスクリュー40は、ローターあるいはスクロールとも呼ばれ、スクリュー対面部50はバレルとも呼ばれる。
図2は、フラットスクリュー40の下面48側の概略構成を示す斜視図である。図2に示したフラットスクリュー40は、技術の理解を容易にするため、図1に示した上面47と下面48との位置関係を、鉛直方向において逆向きとした状態で示されている。図3は、スクリュー対面部50の上面52側を示す概略平面図である。フラットスクリュー40は、その中心軸に沿った方向である軸線方向における高さが直径よりも小さい略円柱状を有する。フラットスクリュー40は、その回転中心となる回転軸RXがZ方向に平行になるように配置される。
フラットスクリュー40は、スクリューケース31内に収納されている。フラットスクリュー40の上面47側は駆動モーター32に連結されており、フラットスクリュー40は、駆動モーター32が発生させる回転駆動力によって、スクリューケース31内で回転する。駆動モーター32は、制御部101の制御下において駆動する。なお、フラットスクリュー40は、減速機を介して駆動モーター32によって駆動されてもよい。
フラットスクリュー40の、回転軸RXと交差する面である下面48には、渦状の溝部42が形成されている。上述した材料供給部20の連通路22は、フラットスクリュー40の側面から、当該溝部42に連通する。図2に示すように、本実施形態では、溝部42は、凸条部43によって隔てられて3本分形成されている。なお、溝部42の数は、3本に限られず、1本でもよいし、2本以上であってもよい。溝部42は、渦状に限らず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状であってもよいし、中央部から外周に向かって弧を描くように延びる形状であってもよい。
フラットスクリュー40の下面48は、スクリュー対面部50の上面52に面しており、フラットスクリュー40の下面48の溝部42と、スクリュー対面部50の上面52との間には空間が形成される。造形部110では、フラットスクリュー40とスクリュー対面部50との間のこの空間に、材料供給部20から図2に示した材料流入口44へと原材料MRが供給される。
スクリュー対面部50には、回転しているフラットスクリュー40の溝部42内に供給された原材料MRを加熱するためのヒーター58が埋め込まれている。スクリュー対面部50には、連通孔56に接続され、連通孔56から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝54が形成されている。なお、案内溝54の一端は、連通孔56に接続されていなくてもよい。また、案内溝54は省略することも可能である。
フラットスクリュー40の溝部42内に供給された原材料MRは、溝部42内において溶融されながら、フラットスクリュー40の回転によって溝部42に沿って流動し、造形材料としてフラットスクリュー40の中央部46へと導かれる。中央部46に流入した流動性を発現しているペースト状の造形材料は、図3に示したスクリュー対面部50の中心に設けられた連通孔56を介して吐出部60に供給される。なお、造形材料では、造形材料を構成する全ての種類の物質が溶融していなくてもよい。造形材料は、造形材料を構成する物質のうちの少なくとも一部の種類の物質が溶融することによって、全体として流動性を有する状態に転化されていればよい。
吐出部60は、造形材料を吐出するノズル61と、フラットスクリュー40とノズル開口62との間に設けられた造形材料の流路65と、流路65を開閉する吐出調整部70と、造形材料を吸引して一時的に貯留する吸引部75と、を有する。ノズル61は、流路65を通じて、スクリュー対面部50の連通孔56に接続されている。ノズル61は、造形材料生成部30において生成された造形材料を、先端のノズル開口62からステージ210に向かって吐出する。ノズル61の周囲には、ステージ210上に吐出された造形材料の温度低下を抑制するヒーターが配置されてもよい。
吐出調整部70は、ノズル開口62と連通する流路65に設けられており、流路65内で回転することにより流路65の開度を変化させる。本実施形態において、吐出調整部70は、バタフライバルブによって構成されている。吐出調整部70は、制御部101による制御下において、第1駆動部74によって駆動される。第1駆動部74は、例えば、ステッピングモーターによって構成される。制御部101は、第1駆動部74を用いて、バタフライバルブの回転角度を制御することによって、造形材料生成部30からノズル61に流れる造形材料の流量、つまり、ノズル61から吐出される造形材料の吐出量を調整することができる。吐出調整部70は、造形材料の吐出量を調整すると共に、造形材料の流出のオン/オフを制御する。
吸引部75は、流路65において吐出調整部70とノズル開口62との間に接続されている。吸引部75は、ノズル61からの造形材料の吐出停止時に、流路65中の造形材料を一時的に吸引することによって、造形材料がノズル開口62から糸を引くように垂れる尾引き現象を抑制する。本実施形態において、吸引部75は、プランジャーにより構成されている。吸引部75は、制御部101による制御下において、第2駆動部76によって駆動される。第2駆動部76は、例えば、ステッピングモーターや、ステッピングモーターの回転力をプランジャーの並進運動に変換するラックアンドピニオン機構等によって構成される。
ステージ210は、ノズル61のノズル開口62に対向する位置に配置されている。第1実施形態では、ノズル61のノズル開口62に対向するステージ210の造形面211は、X,Y方向、すなわち水平方向に平行となるように配置される。三次元造形装置100は、後述する三次元造形処理において、吐出部60からステージ210の造形面211に向けて造形材料を吐出させて層を積層することによって三次元造形物を造形する。ステージ210には、ステージ210上に吐出された造形材料が急激に冷却することを抑制するためのヒーターが備えられてもよい。
移動機構230は、ステージ210とノズル61との相対位置を変化させる。本実施形態では、ノズル61の位置が固定されており、移動機構230は、ステージ210を移動させる。移動機構230は、3つのモーターの駆動力によって、ステージ210をX,Y,Z方向の3軸方向に移動させる3軸ポジショナーによって構成される。移動機構230は、制御部101の制御下において、ノズル61とステージ210との相対的な位置関係を変更する。本明細書において、特に断らない限り、ノズル61の移動とは、ノズル61や吐出部60をステージ210に対して相対的に移動させることを意味する。
なお、他の実施形態では、移動機構230によってステージ210を移動させる構成の代わりに、ステージ210の位置が固定された状態で、移動機構230がステージ210に対してノズル61を移動させる構成が採用されてもよい。また、移動機構230によってステージ210をZ方向に移動させ、ノズル61をX,Y方向に移動させる構成や、移動機構230によってステージ210をX,Y方向に移動させ、ノズル61をZ方向に移動させる構成が採用されてもよい。これらの構成であっても、ノズル61とステージ210との相対的な位置関係が変更可能である。
制御部101は、三次元造形装置100全体の動作を制御する制御装置である。制御部101は、1つ、または、複数のプロセッサーと、記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成される。制御部101には、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等によって構成された表示部105が接続されている。制御部101は、記憶装置上に読み込んだプログラムや命令をプロセッサーが実行することによって、受付部102、造形データ生成部103、造形処理部104としての機能を発揮する。制御部101は、コンピューターによって構成される代わりに、各機能の少なくとも一部を実現するための複数の回路を組み合わせた構成により実現されてもよい。制御部101のことを情報処理装置ともいう。
受付部102は、図示していないマウスやキーボードなどの入力装置を通じてユーザーから三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける。造形モードは、三次元造形物の強度に関するモード、および、三次元造形物の造形時間に関するモードも少なくともいずれかを含む。造形モードについての詳細は後述する。
造形データ生成部103は、受付部102によって受け付けられた造形モードに基づいて、三次元造形物を造形するための造形データの生成を行う。造形データには、吐出部60の移動経路を表す経路情報と、各移動経路における造形材料の吐出量を表す吐出量情報と、吐出調整部70および吸引部75を制御するための制御情報とが含まれる。吐出部60の移動経路とは、ノズル61が、造形材料を吐出しながら、ステージ210の造形面211に沿って移動する経路である。
経路情報は、複数の部分経路から構成される。各部分経路は、開始点と終了点とによって表される直線状の経路である。吐出量情報は、各部分経路に対して個別に対応付けられる。本実施形態において、吐出量情報によって表される吐出量は、その部分経路において単位時間あたりに吐出される造形材料の量である。なお、他の実施形態では、各部分経路に対して、その部分経路全体において吐出される造形材料の総量が、吐出量情報として対応付けられてもよい。
造形処理部104は、造形データ生成部103によって生成された造形データに基づいて、吐出調整部70および吐出部60を含む造形部110と、移動機構230とを制御してステージ210上に三次元造形物を造形する。造形処理部104は、三次元造形物の造形時に、造形データに含まれる経路情報および吐出量情報に基づいて吐出部60を移動させつつ造形材料を吐出させ、制御情報に基づいて、吐出調整部70および吸引部75を制御する。
図4は、三次元造形装置100において三次元造形物が造形されていく様子を模式的に示す説明図である。三次元造形装置100では、上述したように、造形材料生成部30において、回転しているフラットスクリュー40の溝部42に供給された固体状態の原材料MRが溶融されて造形材料MMが生成される。制御部101は、ステージ210の造形面211とノズル61との距離を保持したまま、ステージ210の造形面211に沿った方向に、ステージ210に対するノズル61の位置を変えながら、ノズル61から造形材料MMを吐出させる。ノズル61から吐出された造形材料MMは、ノズル61の移動方向に連続して堆積されていく。こうしたノズル61による走査によって、ノズル61の走査経路に沿って線状に延びる造形部位である線状部位LPが造形される。
制御部101は、上記のノズル61による走査を繰り返して層MLを形成する。制御部101は、1つの層MLを形成した後、ステージ210に対するノズル61の位置を、Z方向に移動させる。そして、これまでに形成された層MLの上に、さらに層MLを積み重ねることによって三次元造形物を造形していく。
制御部101は、例えば、一層分の層MLを完了した場合のノズル61のZ方向への移動や、各層で独立する複数の造形領域がある場合には、ノズル61からの造形材料の吐出を一時的に中断させることがある。この場合、吐出調整部70によって流路65を閉塞させて、ノズル開口62からの造形材料MMの吐出を停止させ、吸引部75によって、ノズル61内の造形材料を一時的に吸引する。制御部101は、ノズル61の位置を変更した後、吸引部75内の造形材料を排出しつつ吐出調整部70によって流路65を開くことによって、変更後のノズル61の位置から造形材料MMの堆積を再開させる。
図5は、制御部101によって実行される造形データ生成処理のフローチャートである。造形データ生成処理は、三次元造形物を造形するのに先立って三次元造形物の造形に用いられる造形データを生成する処理である。
図5に示すように、ステップS100において、制御部101は、三次元造形物の形状を表す三次元データを取得する。制御部101は、例えば、ネットワークや記録媒体を通じて、外部から三次元CADデータなどの三次元データを取得する。
ステップS110において、受付部102は、ユーザーから造形モードの選択を受け付ける。例えば、制御部101は、表示部105に各造形モードの名称を表示し、ユーザーはその中から所望の造形モードを、マウスやキーボード等の入力装置を用いて選択する。ステップS110のことを、三次元造形物の製造方法における第1工程ともいう。
図6は、造形モードの例を示す図である。本実施形態では、三次元造形物の強度に関するモード、あるいは、三次元造形物の造形時間に関するモードとして、(1)高精細モード、(2)強度優先モード、(3)標準モード、(4)軽量化モード、(5)速度優先モード、が用意されている。これらのモードは、それぞれ、造形される三次元造形物の強度と、三次元造形物が完成するまでの造形時間とが異なる。図6に示した例では、高精細モードでは、強度が標準モードよりも強くなり、造形時間が標準モードよりも長くなる。強度優先モードでは、強度が標準モードよりも強くなり、造形時間は標準モードより短くなる。軽量化モードでは、強度が標準モードよりも弱くなり、造形時間は標準モードよりも長くなる。速度優先モードでは、強度が標準モードよりも弱くなり、造形時間は標準モードよりも短くなる。三次元造形物を高強度に造形するモード、または、三次元造形物を長時間で造形するモードのいずれかを含むモードのことを、非標準モードという。
図5のステップS120において、造形データ生成部103は、ステップS110で受け付けられた造形モードに応じて、造形データ生成条件を決定する。図6に示すように、各造形モードに応じた強度と造形時間とを実現するために、様々な造形データ生成条件が定められて制御部101の記憶装置に記憶されている。造形データ生成部103は、制御部101の記憶装置を参照して、造形モードに応じた造形データ生成条件を決定する。造形データ生成条件としては、線幅、積層ピッチ、内部充填率、充填パターン、吐出部60の移動速度、吐出制御回数、がある。例えば、高精細モードでは、標準モードと比較して、(1)線幅を細くすること、(2)積層ピッチを狭くすること、(3)充填率を高くすること、(4)充填パターンを複雑にすること、(5)吐出部60の移動速度を遅くすること、が造形データ生成条件として設定される。造形データが、これらの造形データ生成条件に従って生成されることで、強度や造形時間以外に、造形精度、寸法精度、表面荒さ、材料使用量、といった造形特性が実現される。図6では、理解を容易にするために、造形データ生成条件を、標準モードとの比較によって示しているが、線幅や積層ピッチなどの各条件としては、それらの指定値が規定されている。なお、図6に示した造形データ生成条件および造形特性は、あくまでも例示であり、他の条件や特性が定められてもよく、また、図6に示した条件や特性の一部は省略されてもよい。
説明を図5に戻す。ステップS130において、造形データ生成部103は、ステップS100で取得された三次元データを解析し、三次元造形物を、XY平面に沿って複数の層にスライスした層データを生成する。スライスする間隔は、ステップS120において決定された造形データ生成条件の積層ピッチに応じて設定される。層データは、そのXY平面における三次元造形物の外殻を表すデータである。図7は、層データLDの一例を示す図である。図7には、層データLDが表す外殻に相当する部分を太線によって示している。
図5のステップS140において、造形データ生成部103は、ステップS120で決定された造形データ生成条件に従って、外殻造形データを生成する。外殻造形データとは、層データLDが表す外殻の内側に接する外殻領域を形成するためのデータである。外殻領域とは、三次元造形物の外観に影響を与える領域である。外殻造形データには、三次元造形物の外殻に沿った最外周を造形するための経路が含まれる。外殻造形データは、三次元造形物の最外周を造形するための経路情報だけではなく、最外周の内側1周分を含む経路情報を含んでもよい。外殻領域を形成するための経路情報の周回数は、任意に設定可能であってもよい。
図7には、外殻造形データZD1が、最も外側の経路情報とその内側1周分の経路情報によって構成されている例を示している。これらの経路情報は、外殻領域を造形するための複数の部分経路PP1を含む。上記のとおり、各部分経路PP1は、直線状の経路である。それぞれの部分経路PP1には、ステージ210に堆積される造形材料が、造形データ生成条件において規定された線幅Ssとなる量の吐出量が吐出量情報として対応付けられる。線幅は、吐出調整部70に備えられたバタフライバルブの開度に応じて定まる。そのため、例えば、造形される三次元造形物の強度が強く、造形時間の長い高精細モードでは、線幅が細く設定されるため、三次元造形物の造形時には、標準モードが選択された場合と比較して、バタフライバルブの最大開度が小さくなる。
図5のステップS150において、造形データ生成部103は、ステップS120で決定された造形データ生成条件に従って、内部造形データを生成する。内部造形データとは、層データLDが表す外殻の内側の領域であって、三次元造形物のうちの外殻領域以外の領域である内部領域を造形するためのデータである。内部領域は、三次元造形物の外観よりも、三次元造形物の強度に与える影響が大きい領域である。
図7には、内部造形データZD2が、外殻造形データZD1の内側に表されている例を示している。図7では、内部造形データZD2が表す内部領域を埋める経路情報は、複数の部分経路PP2によって蛇行するように形成されている。上記のとおり、各部分経路PP2は、直線状の経路である。内部造形データZD2を表す経路情報は、造形データ生成条件に規定された内部充填率と充填パターンによって定まる。内部充填率が低いほど、隣り合う経路同士の間隔が広くなり、隙間の多い経路となる。また、複雑な充填パターンほど、移動経路において角の多い経路、すなわち、部分経路の数が多い経路になる。充填パターンとしては例えば、グリッド、三角形、同心円、ハニカム、といった種類があり、造形データ生成条件における複雑度を満たすパターンが造形データ生成条件毎に指定される。内部造形データZDに含まれるそれぞれの部分経路PP2には、造形データ生成条件に規定された線幅となる量の吐出量が吐出量情報として対応付けられる。
以下では、ステップS140において生成される外殻造形データと、ステップS150において生成される内部造形データとを、まとめて、「造形データ」という。造形データは、吐出部60が造形材料を吐出しつつ移動する経路を複数の部分経路によって表した経路データと、各部分経路における造形材料の吐出量を表す吐出量情報を含む吐出量データとを含む。
本実施形態において、造形データは、さらに、吐出部60の移動速度や、吐出調整部70および吸引部75によって造形材料の吐出を制御するための吐出制御情報を含む。移動速度は、ステップS120において決定された造形データ生成条件によって指定される。吐出制御情報は、部分経路の開始点や終了点における造形材料のオン/オフを制御するための情報である。造形材料の吐出がオンまたはオフされる回数のことを、以下では「吐出制御回数」、または、単に「制御回数」という。吐出制御回数の程度は、造形データ生成条件によって規定されている。例えば、造形される三次元造形物の強度が強く、造形時間の長い高精細モードでは、標準モードよりも吐出制御回数が多くなるように吐出制御情報が設定される。
図8は、吐出制御回数の説明図である。図8には、外殻造形データZD1を構成する移動経路において吐出制御回数が多く、内部造形データZD2を構成する移動経路において吐出制御回数が少ない例を示している。図8に示すように、吐出制御回数が少ないモードでは、造形データ生成部103は、吐出がオン状態のまま、移動経路が連続的に一筆書きで造形されるよう、移動経路を生成する。これに対して、吐出制御回数が多いモードでは、造形データ生成部103は、吐出部60が移動経路の角に位置する都度、造形材料の吐出を一時的に停止させ、所定時間経過後に、造形材料の吐出を再開させるよう、吐出制御情報を設定する。なお、吐出制御回数の多い造形モードでは、外殻造形データZD1のみにおいて吐出制御回数を多くしてもよいし、外殻造形データZD1と内部造形データZD2との両方において吐出制御回数を多くしてもよい。
造形データ生成部103は、造形データに対して、次のような制御が行われるよう、吐出調整部70および吸引部75に対する制御コマンドを記述することにより、吐出の一時停止を実現させる。その制御とは、まず、吐出部60の移動を一旦停止させ、吐出調整部70による造形材料の吐出量をゼロとし、吸引部75によりノズル開口62から造形材料を吸引し、所定期間経過後に、吸引部75から造形材料を排出しつつ、吐出調整部70の開度を高めて、造形材料の吐出を開始させ、吐出部60の移動を再開させる、という一連の制御である。
図5のステップS160において、造形データ生成部103は、以上の処理をすべての層データについて完了したか否か判断する。全ての層データについて終了していなければ、造形データ生成部103は、次の層データについて、ステップS140とステップS150との処理を繰り返す。全ての層データについて造形データの生成を完了した場合、造形データ生成部103は、当該造形データ生成処理を終了する。なお、ステップS130~S160のことを、三次元造形物の製造方法における第2工程ともいう。
図9は、制御部101によって実行される三次元造形処理のフローチャートである。三次元造形処理は、図5に示した造形データ生成処理において生成された造形データを用いて制御部101によって実行される処理である。図5に示した造形データ生成処理と図9に示した三次元造形処理とが実行されることによって、三次元造形装置100による三次元造形物の製造方法が実現される。当該三次元造形処理のことを、三次元造形物の製造方法における第3工程ともいう。
ステップS200において、制御部101は、上述した造形データ生成処理によって生成された造形データを取得する。そして、ステップS210において、造形データから、三次元造形物を構成する複数の層のうち、1つの層について、造形データを読み込む。本実施形態では、制御部101は、まず、三次元造形物を構成する複数の層のうち、最も下側に位置する層の造形データを読み込む。
ステップS220において、制御部101は、第1造形処理を実行する。第1造形処理では、制御部101は、外殻造形データに含まれる部分経路、吐出量情報、および、吐出制御情報に従い、移動機構230、吐出調整部70および吸引部75を制御して、現在の層について外殻領域を形成する。
ステップS230において、制御部101は、第2造形処理を実行する。第2造形処理では、制御部101は、内部造形データに含まれる部分経路、吐出量情報、吐出制御情報に従い、移動機構230、吐出調整部70および吸引部75を制御して、現在の層について内部領域を形成する。
ステップS240において、制御部101は、全ての層について造形を完了したか否かを判断する。全ての層について造形が完了していなければ、制御部101は、処理をステップS210に戻して、次の層、すなわち、現在の層の上側に隣接する層についてステップS210~ステップS230の処理を実行する。この場合、ステップS220では、吐出部60からの造形材料の吐出に先立ち、制御部101は、移動機構230を制御して、ノズル61の位置を1層分、上昇させる。
ステップS240において、全ての層について造形が完了したと判断した場合、制御部101は、当該三次元造形処理を完了する。こうして製造された三次元造形物は、造形データ生成時にユーザーが指定した造形モードに応じた造形データ生成条件に従って造形されている。そのため、当該三次元造形処理によって、造形モードに応じた強度や造形時間、吐出制御回数が実現され、更に、図6に示した造形精度、寸法精度、表面荒さ、材料使用量などの造形特性が実現される。例えば、高精細モードによって生成された造形データに基づいて造形物が造形された場合、標準モードによって造形された場合と比較して、(1)線幅を細くすること、(2)積層ピッチを狭くすること、(3)充填率を高くすること、(4)充填パターンを複雑にすること、つまり、移動経路に含まれる部分経路の数を増やすこと、(5)吐出部60の移動速度を遅くすること、(6)材料使用量を多くすること、の少なくとも一部が、当該三次元造形処理によって行われる。
以上で説明した第1実施形態によれば、造形データ生成時において選択された造形モードに応じて吐出調整部70の制御回数を異ならせることができる。そのため、ユーザーは、ユーザー自身で制御データを細かく調整して試作を繰り返す必要がなく、造形モードを選択するだけで、その造形モードに応じた特性を有する三次元造形物を造形することができる。例えば、吐出制御回数が多い造形モードでは、造形物を高強度に造形することができ、吐出制御回数が少ないモードでは、造形物を短時間に造形することができる。
また、本実施形態によれば、造形モードは、三次元造形物の強度に関するモード、および、三次元造形物の造形時間に関するモードの少なくともいずれかを含んでいるので、ユーザーは、強度や造形時間に応じて用意されたモードの中から所望の造形モードを容易に選択できる。
また、本実施形態では、高精細モードのように、三次元造形物を高強度に造形するモードや三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合、標準モードが選択された場合と比較して、吐出調整部70の制御回数が多くなる。そのため、これらのモードを選択した際に、造形精度を高めることができる。特に、外殻領域において吐出調整部70の制御回数を多くすることで、外殻領域における造形精度を高めることができる。
また、本実施形態では、吐出調整部70がバタフライバルブによって構成されており、三次元造形物を高強度に造形するモード、または、三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合、標準モードが選択された場合と比較して、バタフライバルブの最大開度が小さくなる。そのため、高精細モードのような、高強度に造形するモードまたは長時間で造形するモードでは、吐出部60から吐出される造形材料の流量が低下するので、線幅を小さく、あるいは、積層ピッチを狭くして造形を行うことができる。
また、本実施形態では、高精細モードのように、三次元造形物を高強度に造形するモードや三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合、標準モードが選択された場合と比較して、吸引部75の動作回数が多くなる。そのため、ノズル61からの造形材料の垂れ下がりが抑制され、造形精度を向上させることができる。
B.他の実施形態:
(B1)図10は、矢印で示した2つの部分経路の接続角度CAを示す図である。上記実施形態において、三次元造形装置100は、標準モードが選択された場合、吐出部60の移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度が第1角度以上の場合に、吐出調整部70を制御して、造形材料の吐出を一時的に停止させてもよい。つまり、造形データ生成部103は、標準モードが選択された場合、吐出部60の移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度CAが第1角度以上の場合に、その接続部分において吐出調整部70を制御して造形材料の吐出を一時的に停止させるように吐出制御情報を生成してもよい。こうすることにより、三次元造形時に、部分経路同士の接続角度CAに応じて、吐出を一時停止させることにより、造形精度を高めることができる。なお、2つの部分経路が接続される角度とは、2つの部分経路が直列的に接続される角度が最小値である0度、折り返すように接続される角度が最大値である180度であるものとする。
(B1)図10は、矢印で示した2つの部分経路の接続角度CAを示す図である。上記実施形態において、三次元造形装置100は、標準モードが選択された場合、吐出部60の移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度が第1角度以上の場合に、吐出調整部70を制御して、造形材料の吐出を一時的に停止させてもよい。つまり、造形データ生成部103は、標準モードが選択された場合、吐出部60の移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度CAが第1角度以上の場合に、その接続部分において吐出調整部70を制御して造形材料の吐出を一時的に停止させるように吐出制御情報を生成してもよい。こうすることにより、三次元造形時に、部分経路同士の接続角度CAに応じて、吐出を一時停止させることにより、造形精度を高めることができる。なお、2つの部分経路が接続される角度とは、2つの部分経路が直列的に接続される角度が最小値である0度、折り返すように接続される角度が最大値である180度であるものとする。
この場合、三次元造形装置100は、高精細モードのように、三次元造形物を高強度に造形するモードや三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合、角度CAがより第1角度よりも小さな第2角度以上の場合に、吐出調整部70を制御して造形材料の吐出を一時的に停止させてもよい。つまり、造形データ生成部103は、高精細モードのように、三次元造形物を高強度に造形するモードや三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合、標準モードが選択された場合と比較して、2つの部分経路が接続される角度がより小さな角度で造形材料の吐出が一時的に停止されるように吐出制御情報を生成してもよい。こうすることにより、三次元造形時に、2つの部分経路が接続される角度がより小さな角度で造形材料の吐出が一時的に停止されるので、造形精度を高めることができる。
(B2)三次元造形物の寸法精度、表面荒さ、充填率は、三次元造形物の造形時間に大きく関わる。例えば、寸法精度を高くするには造形時間は長くかかり、表面荒さを細かくするにも、造形時間が長くかかる。また、充填率を大きくしようとしても、造形時間は長くなる。従って、三次元造形物の造形時間に関するモードは、寸法精度、表面粗さ、充填率の少なくともいずれかに関するモードであってもよい。つまり、制御部101は、造形時間に関するモードとして、寸法精度の関するモード、表面荒さに関するモード、充填率に関するモードを受け付けるように構成されてもよい。
(B3)上記実施形態では、吐出調整部70と吸引部75とを両方駆動することにより造形材料の吐出の一時停止を実現させる。これに対して、例えば、吐出調整部70のみ、あるいは、吸引部75のみを動作させて吐出を一時停止させてもよい。
(B4)上記実施形態において、造形部110は、フラットスクリュー40によって材料を可塑化している。これに対して造形部110は、例えば、インラインスクリューを回転させることによって材料を可塑化するものであってもよい。また、造形部110として、熱溶解積層法に用いられるヘッドを採用してもよい。
(B5)上記実施形態では、バタフライバルブによって構成された吐出調整部70を用いて造形材料の流量を調整している。これに対して、造形材料の流量は、フラットスクリュー40の回転数を制御することによって調整してもよい。
(B6)上記実施形態において、三次元造形装置100は、吸引部75を備えるものとしたが、三次元造形装置100は、吸引部75を備えていなくてもよい。
(B7)上記実施形態では、制御部101が、造形データ生成処理と三次元造形処理の両方を実行している。これに対して、造形データ生成処理と三次元造形処理とは、異なる制御部によって実行されてもよい。この場合、例えば、造形データ生成処理を実行する制御部は、情報処理装置として構成され、三次元造形処理を実行する制御部は、三次元造形装置に備えられる。そして、情報処理装置は、造形データを三次元造形装置に送信する送信部を備える。
(B8)上記実施形態では、材料供給部20に供給される原材料として、ペレット状のABS樹脂の材料が用いられる。これに対して、三次元造形装置100は、例えば、熱可塑性を有する材料や、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料として三次元造形物を造形することができる。ここで、「主材料」とは、三次元造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、三次元造形物において50重量%以上の含有率を占める材料を意味する。上述した造形材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。
主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、造形材料生成部30において、当該材料が可塑化することによって造形材料が生成される。「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。
熱可塑性を有する材料としては、例えば、下記の熱可塑性樹脂材料を用いることができる。
<熱可塑性樹脂材料の例>
ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリアミド樹脂(PA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、ポリ乳酸樹脂(PLA)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。
<熱可塑性樹脂材料の例>
ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリアミド樹脂(PA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、ポリ乳酸樹脂(PLA)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。
熱可塑性を有する材料には、顔料や、金属、セラミック、その他に、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混入されていてもよい。熱可塑性を有する材料は、造形材料生成部30において、フラットスクリュー40の回転とヒーター58の加熱によって可塑化されて溶融した状態に転化される。熱可塑性を有する材料の溶融によって生成された造形材料は、ノズル61から吐出された後、温度の低下によって硬化する。
熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でノズル61から射出されることが望ましい。例えば、ABS樹脂は、ガラス転移点が約120℃であり、ノズル61からの射出時には約200℃であることが望ましい。
三次元造形装置100では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、以下の金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、下記の金属材料を粉末状にした粉末材料に、造形材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、原材料として造形材料生成部30に投入されることが望ましい。
<金属材料の例>
マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)やクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単一の金属、もしくはこれらの金属を1つ以上含む合金。
<前記合金の例>
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。
<金属材料の例>
マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)やクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単一の金属、もしくはこれらの金属を1つ以上含む合金。
<前記合金の例>
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。
三次元造形装置100においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが使用可能である。主材料として、上述したような金属材料やセラミック材料を用いる場合には、ステージ210に配置された造形材料はレーザーの照射や温風などによる焼結によって硬化されてもよい。
材料供給部20に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上で例示したような熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、造形材料生成部30において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。
材料供給部20に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のような溶剤を添加することもできる。溶剤は、下記の中から選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
<溶剤の例>
水;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸iso-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸iso-ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;テトラアルキルアンモニウムアセテート類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、γ-ピコリン、2,6-ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等);ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。
<溶剤の例>
水;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸iso-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸iso-ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;テトラアルキルアンモニウムアセテート類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、γ-ピコリン、2,6-ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等);ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。
その他に、材料供給部20に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のようなバインダーを添加することもできる。
<バインダーの例>
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はPLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)或いはその他の熱可塑性樹脂。
<バインダーの例>
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はPLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)或いはその他の熱可塑性樹脂。
C.他の形態:
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
(1)本開示の第1の形態によれば、三次元造形物の製造方法が提供される。この三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける第1工程と、受け付けた前記造形モードに基づいて、三次元造形物を造形するための造形データを生成する第2工程と、前記造形データに基づいて、前記三次元造形物を造形する第3工程と、を有し、前記第3工程は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を制御する工程を有し、前記第1工程で受け付けた造形モードに応じて、前記第3工程における前記吐出調整部の制御回数が異なる。
このような形態によれば、造形データ生成時において選択した造形モードに応じて吐出調整部の制御回数を異ならせることができるので、造形モードを選択するだけで、その造形モードに応じた特性を有する三次元造形物を造形することができる。
このような形態によれば、造形データ生成時において選択した造形モードに応じて吐出調整部の制御回数を異ならせることができるので、造形モードを選択するだけで、その造形モードに応じた特性を有する三次元造形物を造形することができる。
(2)上記形態において、前記造形モードは、前記三次元造形物の強度に関するモード、及び、前記三次元造形物の造形時間に関するモードの少なくともいずれかを含んでもよい。このような形態であれば、強度や造形時間に応じた造形モードを選択できる。
(3)上記形態において、前記三次元造形物の造形時間に関するモードは、寸法精度、表面粗さ、充填率の少なくともいずれかに関するモードであってもよい。
(4)上記形態において、前記造形モードとして、三次元造形物を高強度に造形するモード、または、三次元造形物を長時間で造形するモードのいずれかを含む非標準モードが選択された場合、前記造形モードとして標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記吐出調整部の制御回数が異なってもよい。
(5)上記形態において、前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記吐出調整部の制御回数が多くなってもよい。このような形態によれば、三次元造形物を高強度に造形するモードや三次元造形物を長時間で造形するモードにおいて造形精度を高めることができる。
(6)上記形態において、前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記三次元造形物の外殻領域の造形時に前記吐出調整部の制御回数が多くなってもよい。このような形態によれば、三次元造形物の外殻領域における造形精度を向上させることができる。
(7)上記形態において、前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程における前記三次元造形物の造形において、(1)線幅を細くすること、(2)積層ピッチを狭くすること、(3)充填率を高くすること、(4)前記ノズルの移動経路に含まれる部分経路の数を増やすこと、(5)前記ノズルの移動速度を遅くすること、(6)材料使用量を多くすること、のうちの少なくともいずれかが行われてもよい。
(8)上記形態において、前記吐出調整部は、前記ノズルのノズル開口と連通する流路に設けられたバタフライバルブであり、前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記バタフライバルブの最大開度が小さくなってもよい。このような形態によれば、高強度に造形するモードまたは長時間で造形するモードにおいて、吐出部から吐出される造形材料の流量が低下するので、線幅や積層ピッチを小さくして造形を行うことができる。
(9)上記形態において、前記非標準モードが選択された場合、前記造形モードとして標準モードが選択された場合と比較して、前記吐出調整部と前記ノズルのノズル開口との間に配置され前記造形材料を吸引する吸引部の動作回数が多くなってもよい。このような形態によれば、高強度あるいは長時間の造形を実現するモードにおいて、ノズルからの造形材料の垂れ下がりを抑制できるので、造形精度を向上させることができる。
(10)上記形態において、前記標準モードが選択された場合、前記第3工程において、前記ノズルの移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度が第1角度以上の場合に、前記吐出調整部を制御して前記造形材料の吐出を一時的に停止させ、前記非標準モードが選択された場合、前記角度がより前記第1角度よりも小さな第2角度以上の場合に、前記吐出調整部を制御して前記造形材料の吐出が一時的に停止されてもよい。このような形態によれば、三次元造形物を高強度に造形するモード、または、三次元造形物を長時間で造形するモードが選択された場合に、角部において造形材料の吐出が一時的に停止される回数が多くなるので、高強度あるいは長時間の造形を実現できる。
(11)本開示の第2の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける受付部と、受け付けた前記造形モードに基づいて、前記三次元造形物を造形するための造形データを生成する造形データ生成部と、前記造形データを三次元造形装置に送信する送信部と、を有し、前記三次元造形装置は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を有し、前記造形データに基づいて前記吐出調整部を制御し、前記造形データ生成部は、前記受付部が受け付けた造形モードに応じて、前記三次元造形装置における前記吐出調整部の制御回数が異なるように前記造形データを生成する。
10…三次元造形システム、20…材料供給部、22…連通路、30…造形材料生成部、31…スクリューケース、32…駆動モーター、40…フラットスクリュー、42…溝部、43…凸条部、44…材料流入口、46…中央部、47…上面、48…下面、50…スクリュー対面部、52…上面、54…案内溝、56…連通孔、58…ヒーター、60…吐出部、61…ノズル、62…ノズル開口、65…流路、70…吐出調整部、74…第1駆動部、75…吸引部、76…第2駆動部、100…三次元造形装置、101…制御部、102…受付部、103…造形データ生成部、104…造形処理部、105…表示部、110…造形部、210…ステージ、211…造形面、230…移動機構
Claims (11)
- 三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける第1工程と、
受け付けた前記造形モードに基づいて、三次元造形物を造形するための造形データを生成する第2工程と、
前記造形データに基づいて、前記三次元造形物を造形する第3工程と、を有し、
前記第3工程は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を制御する工程を有し、
前記第1工程で受け付けた造形モードに応じて、前記第3工程における前記吐出調整部の制御回数が異なる、
三次元造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記造形モードは、前記三次元造形物の強度に関するモード、及び、前記三次元造形物の造形時間に関するモードの少なくともいずれかを含む、三次元造形物の製造方法。 - 請求項2に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記三次元造形物の造形時間に関するモードは、寸法精度、表面粗さ、充填率の少なくともいずれかに関するモードである、三次元造形物の製造方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記造形モードとして、三次元造形物を高強度に造形するモード、または、三次元造形物を長時間で造形するモードのいずれかを含む非標準モードが選択された場合、前記造形モードとして標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記吐出調整部の制御回数が異なる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項4に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記吐出調整部の制御回数が多くなる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項5に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程において、前記三次元造形物の外殻領域の造形時に前記吐出調整部の制御回数が多くなる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記第3工程における前記三次元造形物の造形において、(1)線幅を細くすること、(2)積層ピッチを狭くすること、(3)充填率を高くすること、(4)前記ノズルの移動経路に含まれる部分経路の数を増やすこと、(5)前記ノズルの移動速度を遅くすること、(6)材料使用量を多くすること、のうちの少なくともいずれかが行われる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記吐出調整部は、前記ノズルのノズル開口と連通する流路に設けられたバタフライバルブであり、
前記非標準モードが選択された場合、前記標準モードが選択された場合と比較して、前記バタフライバルブの最大開度が小さくなる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記非標準モードが選択された場合、前記造形モードとして標準モードが選択された場合と比較して、前記吐出調整部と前記ノズルのノズル開口との間に配置され前記造形材料を吸引する吸引部の動作回数が多くなる、三次元造形物の製造方法。 - 請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記標準モードが選択された場合、前記第3工程において、前記ノズルの移動経路に含まれる連続した2つの部分経路が接続される角度が第1角度以上の場合に、前記吐出調整部を制御して前記造形材料の吐出を一時的に停止させ、
前記非標準モードが選択された場合、前記角度がより前記第1角度よりも小さな第2角度以上の場合に、前記吐出調整部を制御して前記造形材料の吐出が一時的に停止される、三次元造形物の製造方法。 - 三次元造形物の造形モードの選択を受け付ける受付部と、
受け付けた前記造形モードに基づいて、前記三次元造形物を造形するための造形データを生成する造形データ生成部と、
前記造形データを三次元造形装置に送信する送信部と、を有し、
前記三次元造形装置は、ノズルからの造形材料の吐出量を調整する吐出調整部を有し、前記造形データに基づいて前記吐出調整部を制御し、
前記造形データ生成部は、前記受付部が受け付けた造形モードに応じて、前記三次元造形装置における前記吐出調整部の制御回数が異なるように前記造形データを生成する、
情報処理装置。
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