JP2023163783A - Control apparatus, three-dimensional molding device, three-dimensional molding method, and temperature control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、制御装置、三次元造形装置、三次元造形方法、及び温度制御装置に関する。 The present invention relates to a control device, a three-dimensional printing device, a three-dimensional printing method, and a temperature control device.
少なくとも一部を溶融した造形材料を積層して三次元造形物を造形する三次元造形装置についての研究、開発が行われている。 2. Description of the Related Art Research and development are being conducted on three-dimensional modeling devices that create three-dimensional objects by laminating modeling materials that are at least partially molten.
これに関し、ポリエステルのような結晶性樹脂材料を含む造形材料を積層させて三次元造形物を造形する三次元造形装置が知られている(特許文献1参照)。 In this regard, a three-dimensional modeling apparatus is known that builds a three-dimensional object by laminating modeling materials containing a crystalline resin material such as polyester (see Patent Document 1).
ここで、非結晶性樹脂材料は、温度の低下とともに結晶化する。しかしながら、非結晶性樹脂材料の冷却速度が速過ぎると、非結晶性樹脂材料は、非結晶状態で固化してしまう場合がある。このため、特許文献1に記載されたような三次元造形装置は、積層させた造形材料を非結晶状態で固化させてしまうことがあった。これは、積層された造形材料の層間強度の低下、造形材料の機械特性の低下等に繋がるため、望ましいことではない。
Here, the amorphous resin material crystallizes as the temperature decreases. However, if the cooling rate of the amorphous resin material is too fast, the amorphous resin material may solidify in an amorphous state. For this reason, the three-dimensional modeling apparatus described in
上記課題を解決するために本発明の一態様は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料を前記ステージ上に吐出する吐出部と、前記ステージと前記吐出部とを相対的に移動させる移動部と、前記吐出部により吐出された前記造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、前記対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部とを備える三次元造形装置を制御し、前記造形材料を前記ステージ上に積層させて三次元造形物を前記三次元造形装置に造形させる造形制御を行う制御部を備え、前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、制御装置である。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, and a movement that relatively moves the stage and the discharge section. a heating unit that heats a target area containing the modeling material discharged by the discharge unit; and a temperature detection unit that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area. a control unit that controls a three-dimensional printing apparatus comprising: a controller that controls a three-dimensional printing apparatus to stack the building materials on the stage and cause the three-dimensional printing apparatus to print a three-dimensional object; The first temperature control includes a first temperature control for controlling the heating unit based on a detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position, and the first temperature control includes This is a control device that controls to reduce the cooling rate of.
また、本発明の一態様は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料を前記ステージ上に吐出する吐出部と、前記ステージと前記吐出部とを相対的に移動させる移動部と、前記吐出部により吐出された前記造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、前記対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部と、前記吐出部と、前記移動部と、前記加熱部とを制御し、前記造形材料を前記ステージ上に積層させて三次元造形物を造形させる造形制御を行う制御装置と、を備え、前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、三次元造形装置である。 Further, one aspect of the present invention includes a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving section that relatively moves the stage and the discharge section, and a a heating unit that heats a target area including the modeling material discharged by the unit; a temperature detection unit that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area; , a control device that controls the moving unit and the heating unit and performs modeling control to stack the modeling material on the stage to form a three-dimensional object, and the modeling control is performed by controlling the temperature. The first temperature control includes a first temperature control for controlling the heating unit based on a detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position, and the first temperature control includes This is a three-dimensional printing device that is controlled to reduce the cooling rate of the three-dimensional printer.
また、本発明の一態様は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料を前記ステージ上に吐出する吐出部と、前記ステージと前記吐出部とを相対的に移動させる移動部と、前記吐出部により吐出された前記造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、前記対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部とを備える三次元造形装置を制御し、前記造形材料を前記ステージ上に積層させて三次元造形物を前記三次元造形装置に造形させる造形制御を行う三次元造形方法であって、前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、三次元造形方法である。 Further, one aspect of the present invention includes a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving section that relatively moves the stage and the discharge section, and a a heating section that heats a target region containing the modeling material discharged by the section; and a temperature detection section that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among the positions in the target region. A three-dimensional printing method that controls a device, and performs printing control in which the three-dimensional printing device builds a three-dimensional object by stacking the building materials on the stage, the building control including controlling the temperature detection position. includes first temperature control for controlling the heating section based on a detected temperature detected by the temperature detection section as the temperature of the modeling material at the temperature detection position, and the first temperature control includes cooling of the modeling material at the temperature detection position. This is a three-dimensional printing method that controls speed.
<実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
<Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<三次元造形装置の概要>
まず、実施形態に係る三次元造形装置の概要について説明する。
<Overview of 3D printing equipment>
First, an overview of the three-dimensional printing apparatus according to the embodiment will be explained.
実施形態に係る三次元造形装置は、ステージと、吐出部と、移動部と、加熱部と、温度検出部と、制御装置を備える。吐出部は、結晶性樹脂材料を含む造形材料をステージ上に吐出する。移動部は、ステージと吐出部とを相対的に移動させる。加熱部は、吐出部により吐出された造形材料を含む対象領域を加熱する。温度検出部は、対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する。制御装置は、吐出部と、移動部と、加熱部とを制御し、造形材料をステージ上に積層させて三次元造形物を造形させる造形制御を行う。造形制御は、温度検出位置の造形材料の温度として温度検出部により検出された検出温度に基づいて加熱部を制御する第1温度制御を含む。第1温度制御は、温度検出位置の造形材料の冷却速度を低下させる制御である。これにより、三次元造形装置は、温度検出位置の造形材料が非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。 The three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment includes a stage, a discharge section, a moving section, a heating section, a temperature detection section, and a control device. The discharge unit discharges the modeling material containing the crystalline resin material onto the stage. The moving section relatively moves the stage and the discharge section. The heating section heats the target area containing the modeling material discharged by the discharge section. The temperature detection unit detects at least the temperature at a predetermined temperature detection position among the positions within the target area. The control device controls the discharge section, the moving section, and the heating section, and performs modeling control to form a three-dimensional object by stacking the modeling materials on the stage. The modeling control includes first temperature control that controls the heating unit based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position. The first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position. Thereby, the three-dimensional modeling apparatus can suppress the modeling material at the temperature detection position from solidifying in an amorphous state.
以下では、実施形態に係る三次元造形装置の構成と、当該三次元造形装置が備える制御装置の構成と、当該制御装置が行う処理とについて詳しく説明する。 Below, the configuration of the three-dimensional printing apparatus according to the embodiment, the configuration of the control device included in the three-dimensional printing apparatus, and the processing performed by the control device will be described in detail.
<三次元造形装置の構成>
以下、実施形態に係る三次元造形装置の構成について、三次元造形装置1を例に挙げて説明する。
<Configuration of three-dimensional printing device>
Hereinafter, the configuration of the three-dimensional printing apparatus according to the embodiment will be described using the three-
図1は、三次元造形装置1の構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a three-
ここで、三次元座標系TCは、三次元座標系TCが描かれた図における方向を示す三次元直交座標系である。以下では、説明の便宜上、三次元座標系TCにおけるX軸を、単にX軸と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、三次元座標系TCにおけるY軸を、単にY軸と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、三次元座標系TCにおけるZ軸を、単にZ軸と称して説明する。また、以下では、一例として、Z軸の負方向が重力方向と一致している場合について説明する。このため、以下では、説明の便宜上、Z軸の正方向を上方向又は単に上と称し、Z軸の負方向を下方向又は単に下と称して説明する。 Here, the three-dimensional coordinate system TC is a three-dimensional orthogonal coordinate system that indicates the direction in the drawing in which the three-dimensional coordinate system TC is drawn. In the following, for convenience of explanation, the X-axis in the three-dimensional coordinate system TC will be simply referred to as the X-axis. Furthermore, for convenience of explanation, the Y-axis in the three-dimensional coordinate system TC will be simply referred to as the Y-axis. Further, for convenience of explanation, the Z axis in the three-dimensional coordinate system TC will be simply referred to as the Z axis in the following description. Further, below, as an example, a case will be described in which the negative direction of the Z axis coincides with the direction of gravity. Therefore, in the following description, for convenience of explanation, the positive direction of the Z-axis will be referred to as an upward direction or simply "up", and the negative direction of the Z-axis will be referred to as a downward direction or simply "down".
三次元造形装置1は、ノズルNzを有する吐出部10と、三次元造形物が造形される造形面21を有するステージ20と、移動部30と、加熱部40と、温度検出部50と、制御装置60と、データ生成装置70を備える。なお、三次元造形装置1において、制御装置60は、データ生成装置70と一体に構成されてもよい。また、三次元造形装置1は、データ生成装置70を備えない構成であってもよい。この場合、データ生成装置70は、三次元造形装置1の制御装置60へ外部から通信可能に接続される。また、三次元造形装置1は、制御装置60とデータ生成装置70とを備えない構成であってもよい。この場合、制御装置60は、三次元造形装置1へ外部から通信可能に接続される。また、この場合、データ生成装置70は、制御装置60へ外部から通信可能に接続される。
The three-
三次元造形装置1は、ステージ20の造形面21上に向かって吐出部10から図示しない造形材料Xを吐出させつつ、吐出部10とステージ20との相対的な位置を変化させる。これにより、三次元造形装置1は、N個のスライス層Lを積層させて1個の予め決められた形状の三次元造形物を造形する。ここで、Nは、1以上の整数であれば、如何なる整数であってもよい。この場合、N個のスライス層Lのうち下から数えて1番目のスライス層Lは、造形面21上に積層される。また、造形面21上に積層されるN個のスライス層Lのそれぞれは、造形面21と平行な造形パスに沿って吐出された造形材料Xのことである。また、造形パスは、造形材料Xを吐出しながら移動するノズルNzのステージ20に対する走査経路のことである。すなわち、三次元造形装置1は、N個のスライス層Lのうちのn番目のスライス層Lの造形パスに沿って造形材料Xを吐出部10によって吐出し、n番目のスライス層Lをn-1番目のスライス層Lの上に積層させる。なお、nは、1以上N以下のいずれかの整数である。また、N個のスライス層Lのそれぞれは、単一の層によって構成されてもよく、積層された複数の層によって構成されてもよい。ここで、あるスライス層Lの造形パスには、当該スライス層Lの輪郭に沿ったノズルNzの走査経路であるアウトラインと、当該アウトラインに囲まれた領域内におけるノズルNzの走査経路であるインフィルとが含まれている。すなわち、あるスライス層Lは、当該スライス層Lのアウトラインに沿って吐出された造形材料Xと、当該スライス層Lのインフィルに沿って吐出された造形材料Xとによって構成される。
The three-
三次元造形装置1は、このような三次元造形物の造形を行う造形制御を、三次元造形用データに基づいて行う。ここで、三次元造形装置1は、受け付けた操作に応じて、三次元造形用データを生成する。三次元造形用データは、N個のスライス層Lを予め決められた形状の三次元造形物として三次元造形装置1に積層させるためのデータである。三次元造形装置1には、当該形状を示す形状データが記憶されている。形状データは、例えば、当該形状を示すデータであれば、如何なるデータであってもよく、例えば、STL(Stereolithography)データである。三次元造形装置1は、受け付けた操作と、形状データとに基づいて、形状データが示す形状を有する仮想的な造形体と、造形体を支持するために造形体に付加される仮想的な支持体とのうち、少なくとも造形体を含む仮想的なオブジェクトを示すオブジェクトデータを生成する。造形体は、積層されるN個のスライス層Lが有する部分のうち、1個の三次元造形物としてN個のスライス層Lから切り離される部分のことである。また、支持体は、積層されたN個のスライス層Lが有する部分のうち、造形体を支持する部分のことである。
The three-
オブジェクトデータを生成した後、三次元造形装置1は、生成したオブジェクトデータを記憶する。オブジェクトデータを記憶した後、三次元造形装置1は、スライス条件情報に基づいて、オブジェクトをN個のスライス層VLに仮想的にスライスする。このように三次元造形装置1によりオブジェクトが仮想的にスライスされたN個のスライス層VLのそれぞれは、前述のN個のスライス層Lのそれぞれに対応する。そこで、以下では、説明の便宜上、これらN個のスライス層VLのうちn番目のスライス層VLを、スライス層VLnと称し、前述のN個のスライス層Lのうちn番目のスライス層Lを、スライス層Lnと称して説明する。この場合、例えば、1番目のスライス層VL1は、1番目のスライス層L1に対応する。ここで、スライス条件情報は、三次元造形装置1が記憶したオブジェクトデータが示すオブジェクトをN個のスライス層VLに仮想的にスライスするためのスライス条件を示す情報のことである。スライス条件情報には、N個のスライス層VLの数を示す情報、N個のスライス層VLのそれぞれの厚みを示す情報等の情報が、スライス条件を示す情報として含まれている。
After generating the object data, the three-
オブジェクトを仮想的にスライスした後、三次元造形装置1は、造形パス生成条件情報に基づいて、スライスしたN個のスライス層VLのそれぞれ毎に、スライス層VLの造形パスを生成する。造形パスは、前述した通り、造形材料Xを吐出しながら移動するノズルNzのステージ20に対する走査経路のことである。このため、n番目のスライス層VLnの造形パスに沿って吐出された造形材料Xが、スライス層VLnに対応する現実のスライス層Lnのことである。
After virtually slicing the object, the three-
ここで、n番目のスライス層VLnは、オブジェクトに含まれる造形体と支持体とのうちの少なくとも一方がスライスされたスライス層のうちの1つである。このため、n番目のスライス層VLnには、造形体がスライスされた部分と、支持体がスライスされた部分とのうちの少なくとも一方が含まれている。すなわち、n番目のスライス層VLnは、造形体がスライスされた層と、支持体がスライスされた層とのうちの少なくとも一方を含んでいる。そして、造形体がスライスされた層は、第1ソリッド層、造形層の2種類に分類される。第1ソリッド層は、造形体のソリッド層のことである。造形体は、第1ソリッド層と、第1ソリッド層と第1ソリッド層との間に積層される造形層とによって構成される。すなわち、造形体は、第1ソリッド層と、造形層とを積層させることによって造形される。また、支持体がスライスされた層は、第2ソリッド層、支持層、ラフト層の3種類に分類される。第2ソリッド層は、支持体のソリッド層のことである。ラフト層は、第1ソリッド層、造形層、第2ソリッド層、支持層のそれぞれが積層される土台となる層のことである。支持体は、第2ソリッド層と、第2ソリッド層と第2ソリッド層との間に積層される支持層と、ラフト層とによって構成される。すなわち、支持体は、第2ソリッド層と、支持層と、ラフト層とを積層させることによって造形される。例えば、ある造形体の形状がオーバーハングを有する形状である場合、当該造形体が有する部分のうちオーバーハングの部分は、このような支持体により支持される。以上のことから、n番目のスライス層VLnの種類は、n番目のスライス層VLnに含まれる層によって分類される。例えば、n番目のスライス層VLnが第1ソリッド層のみを含んでいる場合、n番目のスライス層VLnの種類は、第1ソリッド層である。また、例えば、n番目のスライス層VLnが第1ソリッド層と第2ソリッド層とを含んでいる場合、n番目のスライス層VLnの種類は、n番目のスライス層VLnに含まれる層のうち造形体がスライスされた層の種類と、支持n番目のスライス層VLnに含まれる層のうち支持体がスライスされた層の種類との組み合わせ、すなわち、第1ソリッド層と第2ソリッド層との組み合わせによって表される。そして、n番目のスライス層VLnの種類は、n番目のスライス層Lnの種類でもある。このため、三次元造形装置1は、スライス条件情報に基づいて、n番目のスライス層VLnの種類を特定することができるとともに、スライス層Lnの種類を特定することができる。
Here, the n-th slice layer VLn is one of the slice layers in which at least one of the shaped body and the support included in the object is sliced. Therefore, the n-th slice layer VLn includes at least one of a sliced portion of the shaped object and a sliced portion of the support. That is, the n-th slice layer VLn includes at least one of a layer in which the shaped object is sliced and a layer in which the support is sliced. The layers into which the shaped object is sliced are classified into two types: a first solid layer and a shaped layer. The first solid layer is a solid layer of the shaped object. The shaped body is composed of a first solid layer and a shaped layer laminated between the first solid layers. That is, the modeled object is modeled by laminating the first solid layer and the model layer. Further, the layers obtained by slicing the support are classified into three types: a second solid layer, a support layer, and a raft layer. The second solid layer refers to the solid layer of the support. The raft layer is a layer that serves as a base on which each of the first solid layer, modeling layer, second solid layer, and support layer is laminated. The support body includes a second solid layer, a support layer laminated between the second solid layers, and a raft layer. That is, the support body is shaped by laminating the second solid layer, the support layer, and the raft layer. For example, when a certain shaped object has an overhang, the overhang part of the part of the shaped object is supported by such a support. From the above, the type of the n-th slice layer VLn is classified according to the layers included in the n-th slice layer VLn. For example, when the n-th slice layer VLn includes only the first solid layer, the type of the n-th slice layer VLn is the first solid layer. Further, for example, when the n-th slice layer VLn includes a first solid layer and a second solid layer, the type of the n-th slice layer VLn is determined from among the layers included in the n-th slice layer VLn. A combination of the type of layer into which the body is sliced and the type of layer into which the support is sliced among the layers included in the n-th support slice layer VLn, that is, a combination of the first solid layer and the second solid layer. Represented by The type of the n-th slice layer VLn is also the type of the n-th slice layer Ln. Therefore, the three-
N個のスライス層VLそれぞれの造形パスを生成した後、三次元造形装置1は、生成したN個のスライス層VLそれぞれの造形パスを示す造形パス情報を含む三次元造形用データを生成する。ここで、造形パス生成条件情報は、N個のスライス層VLそれぞれの造形パスを生成するための造形パス生成条件を示す情報のことである。造形パス生成条件情報には、N個のスライス層VLそれぞれの種類毎の造形パスの形状を示す情報、N個のスライス層VLそれぞれの種類毎の造形パスの幅を示す情報、N個のスライス層VLそれぞれの種類毎の造形パスに沿って造形材料Xを吐出する場合におけるノズルNzの移動速度を示す情報等の情報が、造形パス生成条件を示す情報として含まれている。また、ある造形パスを示す造形パス情報には、当該造形パスの幅を示す情報、当該造形パスに沿って造形材料Xを吐出する場合のノズルNzの移動速度を示す情報等の他の情報が含まれている。
After generating the modeling passes for each of the N slice layers VL, the three-
なお、三次元造形装置1では、前述のスライス条件情報には、N個のスライス層VLのうちのn-1番目のスライス層VLn-1の種類を示すn-1番目スライス層種類情報と、N個のスライス層VLのうちn-1番目のスライス層VLn-1の上に積層されるn番目のスライス層VLnの種類を示すn番目スライス層種類情報とが含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。
In the three-
ここで、N個のスライス層Lのうちのラフト層のスライス層Lは、他の層のスライス層Lの土台として造形面21と、他の層との間に形成される層であり、造形材料Xによって塗り潰された層のことである。当該他の層は、N個のスライス層Lのうちラフト層の上に積層される個々のスライス層Lのことであり、具体的には、第1ソリッド層、造形層、第2ソリッド層、支持層のうちの一部又は全部のスライス層Lのことである。当該他の層は、造形面21と接するように造形面21上に積層された場合、造形面21から剥がれ難くなることがある。また、当該他の層は、当該場合、精度よく定着させることができないことがある。また、当該他の層には、当該場合、残存応力が残ってしまうことがある。これらの問題を解決するために当該他の層と造形面21との間に積層される層が、ラフト層のスライス層Lである。また、ソリッド層、造形層、支持層それぞれのスライス層Lは、予め決められた外形状の輪郭に沿って吐出された造形材料Xであるアウトラインと、アウトラインによって囲まれた領域内に吐出される造形材料Xであるインフィルとによって形成される。そして、ソリッド層のスライス層Lは、ソリッド層のスライス層Lのアウトラインによって囲まれた領域内が、インフィルによって略隙間無く塗り潰された層のことである。換言すると、ソリッド層のスライス層Lは、当該領域内におけるインフィルの充填率が100%の層のことである。なお、第1ソリッド層のスライス層Lは、造形体の表面を形成する造形材料Xを含む1個以上の層のことであると換言することもできる。また、造形層のスライス層Lは、造形体の内部を形成する造形材料Xを含む1個以上の層のことである。また、第2ソリッド層のスライス層Lは、支持体の表面を形成する造形材料Xを含む1個以上の層のことであると換言することもできる。一方、造形層のスライス層Lは、造形層のアウトラインによって囲まれた領域内にインフィルが含まれ、当該領域内にインフィルが充填されていない領域が存在する層のことである。換言すると、造形層のスライス層Lは、当該領域内におけるインフィルの充填率が100%未満の層のことである。また、造形層のスライス層Lは、造形体の内部を形成する造形材料Xを含む1個以上の層のことであると換言することもできる。また、支持層のスライス層Lのうちのは、支持層のアウトラインによって囲まれた領域内にインフィルが含まれ、当該領域内にインフィルが充填されていない領域が存在する層のことである。換言すると、支持層のスライス層Lは、当該領域内におけるインフィルの充填率が100%未満の層のことである。また、支持層のスライス層Lnは、支持体の内部を形成する造形材料Xを含む1個以上の層のことであると換言することもできる。
Here, the slice layer L of the raft layer among the N slice layers L is a layer formed between the
三次元造形装置1は、以上のようにして生成した三次元造形用データに基づいて、三次元造形物を造形する造形制御を行う。また、三次元造形装置1は、造形制御において造形面21上にN個のスライス層Lを積層させる場合、ラフト層、第1ソリッド層、造形層、第2ソリッド層、支持層のうちの一部又は全部によって表される種類のスライス層Lとして、N個のスライス層Lのそれぞれを吐出部10によって造形面21上に吐出し、N個のスライス層Lを積層させて1個の三次元造形物を造形する。
The three-
吐出部10は、造形材料Xを造形面21上に吐出する吐出装置である。より具体的には、吐出部10は、前述のノズルNzとともに、1種類以上の材料を溶融させて造形材料Xとする材料溶融部と、材料供給部を有する。ここで、吐出部10において、材料供給部と材料溶融部との間は、供給路によって接続される。また、材料溶融部とノズルNzとの間は、連通孔によって接続される。このため、ノズルNzには、材料溶融部に連通されている。ノズルNzは、連通孔を通って材料溶融部から供給される造形材料Xを先端から吐出する。
The
ここで、三次元造形装置1は、n-1番目のスライス層Ln-1の上にn番目のスライス層Lnを積層する場合、n-1番目のスライス層Ln-1の上面とノズルNzの先端との距離を変更することにより、n-1番目のスライス層Ln-1の上面に吐出する造形材料Xの幅を変化させる。ただし、三次元造形装置1によりn番目のスライス層Lnの上面に吐出される造形材料Xの幅の最大値は、ノズルNzの先端の外径である。これは、n-1番目のスライス層Ln-1の上面とノズルNzの先端との距離を、ノズルNzの先端の内径よりも短くすると、ノズルNzの先端から吐出される造形材料Xが、ノズルNzの先端によって押し潰されながらn-1番目の造形層の上面に吐出されることになるからである。
Here, when stacking the n-th slice layer Ln on the n-1-th slice layer Ln-1, the three-
材料供給部には、ペレット、粉末等の状態の1種類以上の材料が収容される。以下では、一例として、材料供給部に収容される材料が、ペレット状の結晶性樹脂材料を含む場合について説明する。結晶性樹脂材料は、温度の低下とともに結晶化する樹脂材料のことであり、例えば、ポリエステル等のことである。材料供給部は、例えば、ホッパーによって構成される。材料供給部に収容された材料は、材料供給部の下方に設けられた供給路を介して、材料溶融部に供給される。 The material supply section stores one or more types of materials in the form of pellets, powder, etc. Below, as an example, a case will be described in which the material accommodated in the material supply section includes a pellet-shaped crystalline resin material. A crystalline resin material is a resin material that crystallizes as the temperature decreases, and includes, for example, polyester. The material supply section is configured by, for example, a hopper. The material accommodated in the material supply section is supplied to the material melting section via a supply path provided below the material supply section.
材料溶融部は、スクリューケースと、スクリューケース内に収容されたフラットスクリューと、フラットスクリューを駆動させる駆動モーターと、スクリューケース内においてフラットスクリューよりも下方に固定されたバレルを備える。 The material melting section includes a screw case, a flat screw housed in the screw case, a drive motor for driving the flat screw, and a barrel fixed below the flat screw in the screw case.
フラットスクリューは、扁平な円柱形状を有し、円柱の外周から円柱の中心軸に向かう渦状の溝部が円柱の底面に形成されたスクリューである。 A flat screw has a flat cylindrical shape, and a spiral groove extending from the outer periphery of the cylinder toward the central axis of the cylinder is formed on the bottom surface of the cylinder.
バレルには、前述の連通孔が設けられている。また、バレルには、ヒーターが内蔵されている。ヒーターの温度は、制御装置60によって制御される。
The barrel is provided with the aforementioned communication hole. The barrel also has a built-in heater. The temperature of the heater is controlled by a
回転しているフラットスクリューと、バレルとの間に供給された材料は、フラットスクリューの回転と、バレルに内蔵されたヒーターによる加熱とによって、少なくとも一部が溶融されて、流動性を有するペースト状の造形材料Xとなる。このため、造形材料Xは、結晶性樹脂材料を含んでいる。造形材料Xは、フラットスクリューの回転によって、バレルに設けられた連通孔を介してノズルNzに供給される。そして、ノズルNzに供給された造形材料Xは、ノズルNzの先端からステージ20に向かって吐出される。
The material supplied between the rotating flat screw and the barrel is at least partially melted by the rotation of the flat screw and heating by the heater built into the barrel, and becomes a fluid paste. will be the modeling material X. Therefore, the modeling material X contains a crystalline resin material. The modeling material X is supplied to the nozzle Nz through a communication hole provided in the barrel by rotation of the flat screw. The modeling material X supplied to the nozzle Nz is then discharged toward the
移動部30は、吐出部10のノズルNzとステージ20との相対的な位置を変化させる。より具体的には、移動部30は、吐出部10とステージ20とのいずれか一方又は両方を移動させることにより、吐出部10のノズルNzとステージ20との相対的な位置を変化させる。以下では、一例として、移動部30が、ステージ20を移動させることにより、吐出部10のノズルNzとステージ20との相対的な位置を変化させる場合について説明する。例えば、移動部30は、吐出部10をZ軸に沿って移動させる第1移動機構部31と、ステージ20を吐出部10に対してX軸及びY軸に沿って移動させる第2移動機構部32を備えている。本実施形態では、図1に示した第1移動機構部31は、吐出部10をZ軸に沿って移動させる昇降装置によって構成され、吐出部10をZ軸に沿って移動させるためのモーターを有している。図1及び図2に示した第2移動機構部32は、ステージ20をX軸及びY軸に沿って移動させる水平搬送装置によって構成され、ステージ20をX軸に沿って移動させるためのモーター、及び、ステージ20をY軸に沿って移動させるためのモーターを有している。第1移動機構部31及び第2移動機構部32は、制御装置60により制御される。
The moving
加熱部40は、吐出部10により吐出された造形材料Xを含む対象領域を加熱する。ここで、対象領域は、造形面21上の領域のうち、1個の三次元造形物として造形面21上にN個のスライス層Lが積層された場合におけるN個のスライス層Lの全体を含む領域のことである。加熱部40は、対象領域を加熱可能な構成であれば、如何なる構成であってもよい。図1に示した例では、加熱部40は、ステージ20の上面、すなわち、造形面21と対向する面を有し、対象領域を加熱する平板形状のパネルヒーターである。この場合、加熱部40は、平板形状の加熱部40が有する下面と、造形面21との間に挟まれた領域を対象領域として加熱する。なお、加熱部40は、制御装置60により制御される。また、図1に示した例では、加熱部40には、前述のノズルNzが挿通される貫通孔が設けられている。このため、加熱部40は、ノズルNzの周囲に設けられており、ノズルNzとともに動く。なお、加熱部40は、パネルヒーターに代えて、温風を送り込むチャンバー方式のヒーターであってもよく、カートリッジヒーターであってもよく、対象領域内を加熱可能な他の如何なる種類のヒーターであってもよい。
The
温度検出部50は、少なくとも、予め決められた温度検出位置の温度を検出する温度センサーである。ここで、温度検出位置は、対象領域内に造形される三次元造形物の表面上に位置する位置として予め決められた位置であれば、如何なる位置であってもよい。すなわち、温度検出位置には、N個のスライス層Lが積層された場合、造形材料Xが位置する。このため、以下では、説明の便宜上、温度検出位置に位置する造形材料Xを、温度検出位置の造形材料Xと称して説明する。また、以下では、一例として、温度検出部50が、温度検出位置の温度に加えて、ステージ20に積層される造形材料Xを予め決められた第1方向に向かって見た場合における当該造形材料Xの表面の温度を検出する場合について説明する。この場合、温度検出部50は、例えば、第1方向に向かって当該造形材料Xを撮像可能なように設けられたサーモグラフィーであるが、温度検出位置の温度とともに当該表面の温度を検出可能な他の温度センサーであってもよい。図1に示した例では、温度検出部50は、加熱部40の下面に設けられている。そして、温度検出部50は、撮像した画像に基づく温度マップを示す温度マップ情報を制御装置60に出力する。この温度マップ情報は、対象領域内において積層された造形材料Xの表面の温度を示す情報の一例である。なお、以下では、一例として、温度マップ上の位置と現実の位置とを対応付けるキャリブレーションが予め制御装置60に行われている場合について説明する。また、第1方向は、温度検出部50の光軸を向かわせることが可能な方向のうち、ステージ20に積層される造形材料Xが有する表面のうち温度検出位置を含む表面を温度検出部50が撮像可能な方向であれば、如何なる方向であってもよい。図1に示した例では、第1方向は、X軸の正方向に向かって上から下に当該造形材料Xを斜めに見下ろす方向である。このため、当該例では、温度検出位置は、当該造形材料Xの表面のうちX軸の負方向側の表面に含まれている。
The
制御装置60は、三次元造形装置1の全体を制御する。制御装置60は、データ生成装置70によって生成された三次元造形用データを、ネットワーク又は記録媒体を介して取得する。制御装置60は、予め記憶された三次元造形用プログラムを実行することによって、三次元造形用データに応じて吐出部10と移動部30との動作を制御する造形制御を行うことにより、三次元造形物を造形する。なお、制御装置60は、コンピューターではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。
The
前述の造形制御は、吐出部10、移動部30についての制御のことである。より具体的には、造形制御は、造形面21上にN個のスライス層Lを積層させて予め決められた形状の1個の三次元造形物を造形する制御のことである。ここで、N個のスライス層Lのうちのn番目のスライス層Lnは、n-1番目のスライス層Ln-1の上に積層される。この際、n番目のスライス層Lnは、n-1番目のスライス層Lnの上に積層された場合、n番目のスライス層Lnの熱によりn-1番目のスライス層Ln-1の一部を溶融させる。このため、n番目のスライス層Lnは、n-1番目のスライス層Ln-1と接合される。その結果、造形面21上において、N個のスライス層Lは、1個の三次元造形物として積層される。このため、実施形態では、0番目のスライス層L0は、造形面21のことを意味する。すなわち、実施形態において、1番目のスライス層L1は、0番目のスライス層L0、すなわち、造形面21の上に積層される。
The above-mentioned modeling control refers to control regarding the
造形制御によってn番目のスライス層Lnをn-1番目のスライス層Ln-1の上に積層させる場合、制御装置60は、吐出部10、移動部30を制御し、n番目のスライス層Lnに対応するn番目のスライス層VLnの造形パスに沿った造形材料Xの吐出を吐出部10によって行う。これにより、制御装置60は、n番目のスライス層Lnをn-1番目のスライス層Ln-1の上に積層させることができる。以上のような制御を造形制御として行うことにより、制御装置60は、造形材料Xの吐出を順に行い、造形面21上にN個のスライス層Lを積層させて、1個の三次元造形物を造形する。
When layering the n-th slice layer Ln on the n-1-th slice layer Ln-1 by modeling control, the
また、造形制御には、温度検出位置の造形材料Xの温度として温度検出部50により検出された検出温度に基づいて加熱部40を制御する第1温度制御が含まれている。第1温度制御は、前述の温度検出位置の造形材料Xの結晶の成長を促進させる制御のことであり、具体的には、温度検出位置の造形材料Xの冷却速度を低下させる制御のことである。三次元造形装置1において造形面21上に積層される造形材料Xは、前述した通り、結晶性樹脂材料を含んでいる。この場合、造形面21上に吐出された後の造形材料Xは、時間の経過とともに温度が低下し、結晶化する。しかしながら、当該造形材料Xは、当該造形材料Xの冷却速度が速過ぎると、非結晶状態で固化してしまう場合がある。これは、積層された造形材料Xの層間強度の低下、造形材料Xの機械特性の低下等に繋がるため、望ましいことではない。
Furthermore, the modeling control includes first temperature control that controls the
ここで、図2は、三次元造形物OBとして造形面21上に積層された造形材料Xの一例を示す図である。図2に示した例では、三次元造形物OBは、上下方向における中央付近が細くなったダンベル形状を有している。そして、図2に示した位置P1~位置P5の5つの位置のそれぞれは、三次元造形物OBの表面上に位置する位置の一例である。そして、位置P1~位置P5は、三次元造形物OBをX軸の負方向に向かって見た場合において、位置P1、位置P2、位置P3、位置P4、位置P5の順に、下から上に向かって並んでいる。そして、図3は、三次元造形装置1が造形制御によって三次元造形物OBを造形する過程において、位置P1~位置P5の5つの位置それぞれの造形材料Xの温度の変化の一例を示す図である。図3に示したグラフの縦軸は、温度を示す。また、当該グラフの横軸は、経過時間を示す。また、当該グラフにプロットされた曲線F1は、位置P1の造形材料Xの温度の時間的な変化を示す。また、当該グラフにプロットされた曲線F2は、位置P2の造形材料Xの温度の時間的な変化を示す。また、当該グラフにプロットされた曲線F3は、位置P3の造形材料Xの温度の時間的な変化を示す。また、当該グラフにプロットされた曲線F4は、位置P4の造形材料Xの温度の時間的な変化を示す。また、当該グラフにプロットされた曲線F5は、位置P5の造形材料Xの温度の時間的な変化を示す。
Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the modeling material X laminated on the
図3に示した温度T1と温度T2との間の範囲内において造形材料Xの温度が単調減少している時間が長いほど、造形材料Xの結晶化は、促進される。すなわち、当該範囲内において造形材料Xの温度が振動するほど、又は、当該範囲内において造形材料Xの温度が単調減少している時間が短いほど、造形材料Xは、非結晶状態で固化してしまう可能性が高くなる。例えば、曲線F1と曲線F3を比較すると、位置P3の造形材料Xの冷却速度は、当該範囲内において、位置P1の造形材料Xの冷却速度よりも速いことが分かる。この場合、位置P3の造形材料Xは、非結晶状態で固化する可能性が高い。そして、図2に示した例では、位置P3は、位置P1と比べて、三次元造形物OBの太さが細い位置である。すなわち、位置P3の造形材料Xが非結晶状態で固化してしまうと、構造上強度が弱い位置P3の強度が、更に弱くなってしまうことになる。 The longer the temperature of the building material X monotonically decreases within the range between the temperature T1 and the temperature T2 shown in FIG. 3, the more the crystallization of the building material X is promoted. That is, the more the temperature of the building material X oscillates within the range, or the shorter the time period during which the temperature of the building material There is a high possibility that it will get lost. For example, when comparing the curve F1 and the curve F3, it can be seen that the cooling rate of the building material X at the position P3 is faster than the cooling rate of the building material X at the position P1 within the range. In this case, the modeling material X at position P3 is likely to solidify in an amorphous state. In the example shown in FIG. 2, the position P3 is a position where the three-dimensional structure OB is thinner than the position P1. That is, if the modeling material X at position P3 solidifies in an amorphous state, the strength at position P3, which is structurally weak, will become even weaker.
そこで、制御装置60は、例えば、位置P3を温度検出位置として前述の第1温度制御を含む造形制御を行い、対象領域内の温度を上昇又は保持させることによって、位置P3の造形材料Xの冷却速度を低下させながら三次元造形物OBを造形する。これにより、制御装置60は、位置P3の造形材料Xの結晶の成長を促進させることができる。その結果、制御装置60は、位置P3の造形材料Xが非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。換言すると、制御装置60は、温度検出位置の造形材料Xが非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。
Therefore, for example, the
なお、制御装置60は、ユーザーから受け付けた操作に応じて、対象領域内の位置のうちユーザーが所望する位置を温度検出位置として示す温度検出位置情報を取得する構成であってもよい。また、制御装置60は、当該温度検出位置情報を含む三次元造形用データをデータ生成装置70から取得する構成であってもよい。この場合、当該温度検出位置情報は、データ生成装置70により生成される。また、制御装置60は、他の如何なる方法によって当該温度検出位置情報を取得する構成であってもよい。また、制御装置60は、三次元造形物が有する部位のうち非結晶状態で固化してしまう可能性が高いと推定される部位を特定し、特定した部位の位置を温度検出位置として選択する構成であってもよい。ここで、三次元造形物が有する部位のうち非結晶状態で固化してしまう可能性が高いと推定される部位は、予め決められた条件を満たす部位である。そして、予め決められた条件は、例えば、体積に対する表面積の比が予め決められた閾値よりも大きい部位であること、等である。体積に対する表面積の比が予め決められた閾値よりも大きい部位は、例えば、太さが予め決められた閾値よりも細い部位、体積が予め決められた閾値よりも小さい部位等のことである。これは、ある部位の体積に対する表面積の比が予め決められた閾値よりも大きいほど、当該部位の冷却速度が速くなる傾向があるためである。なお、三次元造形物が有する部位のうち非結晶状態で固化してしまう可能性が高いと推定される部位は、非結晶状態で固化してしまう可能性が高いと推定される造形材料Xと言い換えられてもよい。
Note that the
また、温度検出位置は、複数存在していてもよい。この場合、制御装置60は、それら複数の温度検出位置のそれぞれについて、第1温度制御を行う。本実施形態では、説明を簡略化するため、一例として、温度検出位置が1つである場合について説明する。
Further, there may be a plurality of temperature detection positions. In this case, the
また、制御装置60は、ユーザーから受け付けた操作に応じて、第1温度制御を行わずに造形制御を行うことが可能であってもよく、ユーザーから受け付けた操作に応じて、第1温度制御を行わずに造形制御を行うことが不可能であってもよい。
Further, the
図4は、制御装置60のハードウェア構成の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the
制御装置60は、プロセッサー61と、記憶部62と、入力受付部63と、通信部64と、表示部65を備える。なお、制御装置60は、前述した通り、三次元造形装置1と別体に構成された情報処理装置であってもよい。この場合、三次元造形装置1は、この情報処理装置と通信可能に接続され、この情報処理装置により制御される。
The
プロセッサー61は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。なお、プロセッサー61は、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の他のプロセッサーであってもよい。また、プロセッサー61は、複数のプロセッサーにより構成されてもよい。プロセッサー61は、記憶部62に記憶された各種のプログラム、各種の命令等を実行することにより、制御装置60が有する各種の機能を実現する。
The
記憶部62は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部62は、制御装置60に内蔵されるものに代えて、USB(Universal Serial Bus)等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部62は、制御装置60が処理する各種のプログラム、各種の命令、各種の情報等を記憶する。例えば、記憶部62は、三次元造形用データ等を記憶する。
The
入力受付部63は、表示部65に表示された画像を見ながら行われるユーザーからの操作を受け付ける。入力受付部63は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド等を含む入力装置である。なお、入力受付部63は、表示部65と一体に構成されたタッチパネルであってもよい。
The
通信部64は、例えば、USB等のデジタル入出力ポート、イーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
The
表示部65は、画像を表示する。表示部65は、制御装置60が備えるディスプレイとして、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネル等を含む表示装置である。
The
図5は、制御装置60の機能構成の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
制御装置60は、記憶部62と、入力受付部63と、通信部64と、表示部65と、制御部66を備える。
The
制御部66は、制御装置60の全体を制御する。制御部66は、装置制御部661を備える。制御部66が備えるこれらの機能部は、例えば、プロセッサー61が、記憶部62に記憶された各種のプログラムを実行することにより実現される。また、当該機能部のうちの一部又は全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。
The control unit 66 controls the
装置制御部661は、三次元造形装置1の全体を制御する。例えば、装置制御部661は、吐出部10と、移動部30と、加熱部40とのそれぞれを制御する。
The
データ生成装置70は、三次元造形装置1が三次元造形物を造形するために用いる三次元造形用データを生成する装置である。データ生成装置70は、上記において説明した三次元造形装置1が三次元造形用データを生成する方法により、三次元造形用データを生成する。このため、ここでは、当該方法の説明については、省略する。また、データ生成装置70は、受け付けた操作に応じて、上記の形状データを記憶する。なお、データ生成装置70は、形状データを生成可能であってもよく、形状データを生成不可能であってもよい。データ生成装置70が形状データを生成不可能である場合、データ生成装置70は、他の装置からネットワーク又は記憶媒体を介して形状データを取得する。また、データ生成装置70は、受け付けた操作に応じて、前述のスライス条件情報、造形パス生成条件情報を記憶する。
The
データ生成装置70は、例えば、ワークステーション、デスクトップPC(Personal Computer)、ノートPC、タブレットPC、多機能携帯電話端末(スマートフォン)、携帯電話端末、PDA(Personal Digital Assistant)等の情報処理装置であるが、これらに限られるわけではない。より具体的には、データ生成装置70は、1以上のプロセッサーと、メモリーと、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースとを備えるコンピューターによって構成されている。
The
<制御装置が造形制御を行う処理>
以下、図6を参照し、制御装置60が造形制御を行う処理について説明する。図6は、制御装置60が造形制御を行う処理の流れの一例を示す図である。以下では、一例として、図6に示したステップS110の処理が行われるよりも前のタイミングにおいて、三次元造形用データが記憶部62に記憶されている場合について説明する。また、以下では、一例として、当該タイミングにおいて、造形制御を制御装置60に開始させる操作を制御装置60が受け付けている場合について説明する。また、以下では、一例として、記憶部62に予め記憶された三次元造形用データに、温度検出位置を示す温度検出位置情報が含まれている場合について説明する。
<Processing in which the control device performs modeling control>
Hereinafter, with reference to FIG. 6, a process in which the
造形制御を制御装置60に開始させる操作を制御装置60が受け付けた後、装置制御部661は、記憶部62に予め記憶された三次元造形用データを記憶部62から読み出す(ステップS110)。
After the
次に、装置制御部661は、ステップS110において読み出した三次元造形用データに基づいて、N個のスライス層VLの向きを調整する(ステップS120)。具体的には、ステップS120において装置制御部661は、ステップS110において読み出した三次元造形用データに含まれている温度検出位置情報が示す温度検出位置と、温度検出部50との間に支持体が位置してしまうことがないように、N個のスライス層VLの向きを調整する。この調整方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。例えば、装置制御部661は、N個のスライス層Lを造形面21上に積層させた場合において当該温度検出位置と温度検出部50との間に支持体が位置しないように、N個のスライス層VLの積層方向に向かってN個のスライス層VLの重心を通る仮想的な軸周りに、N個のスライス層VLを回転させる。これにより、制御装置60は、造形制御において造形材料Xをステージ20上に積層させる場合、温度検出位置と温度検出部50との間に支持体が位置しないように、造形材料Xをステージ20上に積層させる。その結果、制御装置60は、温度検出位置の造形材料Xの温度の検出が、支持体によって邪魔されてしまうことを抑制することができる。なお、このような処理をステップS120において行う場合、制御装置60は、例えば、ステージ20に対する温度検出部50の相対的な位置を示す情報が記憶されている。また、図6に示したフローチャートにおいて、ステップS120の処理は、省略されてもよい。
Next, the
次に、装置制御部661は、三次元造形用データに基づいて、N個のスライス層VLの中から1つずつ下から順にスライス層VLを選択し、選択したスライス層VL毎に、ステップS140の処理を繰り返し行う(ステップS130)。
Next, the
制御装置60は、ステップS130において選択されたスライス層VLの造形パスに基づいて、造形面21上に当該スライス層VLに対応するスライス層Lを積層させる(ステップS140)。そして、制御装置60は、ステップS130に遷移し、次のスライス層VLを選択する。なお、制御装置60は、ステップS130において未選択のスライス層VLが存在しない場合、ステップS130~ステップS140の繰り返し処理を終了し、図6に示したフローチャートの処理を終了する。
The
ここで、上記のステップS130~ステップS140の繰り返し処理において、制御装置60は、更に、図7に示したフローチャートの処理を、前述の第1温度制御を行う処理として並列に行う。
Here, in the repeating process of steps S130 to S140 described above, the
図7は、制御装置60が第1温度制御を行う処理の流れの一例を示す図である。以下では、一例として、図6に示したステップS130~ステップS140の繰り返し処理が開始されたタイミングに応じて、図7に示したステップS210の処理が開始される場合について説明する。また、以下では、一例として、制御装置60が、当該繰り返し処理が行われている間において、図7に示したフローチャートの処理を繰り返し行う場合について説明する。また、以下では、一例として、当該タイミングにおいて、制御装置60が加熱部40による対象領域の加熱を開始させている場合について説明する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the flow of processing in which the
図6に示したステップS130~ステップS140の繰り返し処理が開始された後、装置制御部661は、温度マップ情報を温度検出部50から取得する(ステップS210)。ここで、温度検出部50は、例えば、所定のサンプリング周期が経過する毎に、前述の温度マップを生成し、生成した温度マップを示す温度マップ情報を制御装置60に出力し続ける。この場合、制御装置60は、ステップS210の処理を行ったタイミングにおいて制御装置60により温度検出部50から取得された温度マップ情報を取得する。なお、温度検出部50が温度マップ情報を出力する方法は、他の如何なる方法であってもよい。また、装置制御部661が温度検出部50から温度マップ情報を取得する方法は、他の如何なる方法であってもよい。
After the repeated processing of steps S130 to S140 shown in FIG. 6 is started, the
次に、装置制御部661は、ステップS210において取得した温度マップ情報が示す温度マップにおける最も高い温度が、第1閾値以下であるか否かを判定する(ステップS220)。すなわち、装置制御部661は、ステップS220において、当該温度マップ上の造形材料Xの表面の温度が、第1閾値を超えているか否かを判定する。ここで、第1閾値は、例えば、造形材料Xのガラス転移温度であるが、これに限られるわけではない。
Next, the
装置制御部661は、ステップS210において取得した温度マップ情報が示す温度マップにおける最も高い温度が第1閾値を超えていると判定した場合(ステップS220-NO)、加熱部40を制御し、加熱部40による対象領域の加熱を停止させる(ステップS260)。これにより、制御装置60は、造形材料Xのガラス転移温度が第1閾値である場合、対象領域内の温度を、当該ガラス転移温度以下に保つことができる。その結果、制御装置60は、N個のスライス層Lが積層された三次元造形物の強度が、対象領域内の温度の上がり過ぎで低下してしまうことを抑制することができる。ステップS260の処理が行われた後、装置制御部661は、ステップS210に遷移し、温度マップ情報を温度検出部50から再び取得する。
When the
一方、装置制御部661は、ステップS210において取得した温度マップ情報が示す温度マップにおける最も高い温度が第1閾値以下であると判定した場合(ステップS220-YES)、加熱部40による対象領域の加熱が停止中であるか否かを判定する(ステップS230)。
On the other hand, if the
装置制御部661は、加熱部40による対象領域の加熱が停止中ではないと判定した場合(ステップS230-NO)、図6に示したステップS110において読み出した三次元造形用データに含まれている温度検出位置情報が示す温度検出位置に、造形材料Xが既に吐出されているか否かを判定する(ステップS240)。図7では、ステップS240の処理を「温度検出位置に造形材料Xがある?」によって示している。
When the
装置制御部661は、温度検出位置に造形材料Xが既に吐出されていないと判定した場合(ステップS240-NO)、ステップS210に遷移し、温度マップ情報を温度検出部50から再び取得する。
If the
一方、装置制御部661は、温度検出位置に造形材料Xが既に吐出されていると判定した場合(ステップS240-YES)、温度検出位置の造形材料Xの冷却速度を算出する(ステップS250)。ここで、装置制御部661は、ステップS250において、例えば、予め決められた検出時間内において、温度検出部50から温度マップ情報を複数回取得し、取得した複数の温度マップ情報に基づいて、温度検出位置の造形材料Xの単位時間あたりの温度の低下量を、当該冷却速度として算出する。ここで、検出時間は、例えば、1秒程度であるが、1秒より短い時間であってもよく、1秒より長い時間であってもよい。また、単位時間は、例えば、1秒であるが、単位時間として利用可能な他の時間であってもよい。
On the other hand, when the
次に、装置制御部661は、ステップS250において算出した冷却速度が、予め決められた第2閾値以上であるか否かを判定する(ステップS260)。第2閾値は、図3に示したようなグラフに基づいて、造形材料Xが非結晶状態で固化してしまわないように決められる値であれば、如何なる値であってもよい。
Next, the
装置制御部661は、冷却速度が第2閾値未満であると判定した場合(ステップS260-NO)、ステップS210に遷移し、温度マップ情報を温度検出部50から再び取得する。
If the
一方、装置制御部661は、冷却速度が第2閾値以上であると判定した場合(ステップS260-YES)、加熱部40を制御し、加熱部40の温度を上昇させる(ステップS290)。すなわち、装置制御部661は、ステップS290において、加熱部40の温度を上昇させることにより、対象領域内の温度を上昇させる。これにより、制御装置60は、温度検出位置の造形材料Xの冷却速度を低下させることができる。ここで、装置制御部661は、例えば、加熱部40へ流す電流量を大きくすることにより、加熱部40の温度を上昇させる。なお、装置制御部661は、他の方法により、加熱部40の温度を上昇させる構成であってもよい。ステップS290の処理が行われた後、装置制御部661は、ステップS210に遷移し、温度マップ情報を温度検出部50から再び取得する。
On the other hand, when the
一方、装置制御部661は、加熱部40による対象領域の加熱が停止中であると判定した場合(ステップS230-YES)、加熱部40を制御し、加熱部40による対象領域の加熱を再開させる(ステップS280)。そして、ステップS280の処理が行われた後、装置制御部661は、ステップS240に遷移し、図6に示したステップS110において読み出した三次元造形用データに含まれている温度検出位置情報が示す温度検出位置に、造形材料Xが既に吐出されているか否かを判定する。
On the other hand, if the
以上のように、制御装置60は、造形制御を行っている最中において、温度検出位置の造形材料Xの冷却速度を低下させる第1温度制御を行う。これにより、制御装置60は、温度検出位置の造形材料Xが非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。
As described above, the
ここで、三次元造形装置1のユーザーは、図6及び図7に示したフローチャートの処理によって造形された三次元造形物をアニールすることによって、当該三次元造形物の残留応力を減少させることができる。以下では、説明の便宜上、三次元造形装置1のユーザーを、単にユーザーと称して説明する。例えば、ユーザーは、図8に示したフローチャートの工程によって、当該三次元造形物をアニールする。
Here, the user of the
図8は、三次元造形物をアニールする工程の流れの一例を示す図である。以下では、一例として、図8に示したステップS310の処理が行われるよりも前のタイミングにおいて、三次元造形装置1によって三次元造形物OB2が造形されている場合について説明する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the flow of the process of annealing a three-dimensional structure. Below, as an example, a case will be described in which the three-dimensional structure OB2 is modeled by the three-
ユーザーは、三次元造形装置1によって予め造形された三次元造形物OB2を、当該三次元造形物をアニールするためのオーブン内に載置する(ステップS310)。
The user places the three-dimensional structure OB2, which has been modeled in advance by the three-
次に、ユーザーは、ステップS310において三次元造形物OB2が載置されたオーブン内の加熱を開始し、三次元造形物OB2のアニールを行う(ステップS320)。ここで、ステップS320において三次元造形物OB2をアニールする方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。 Next, the user starts heating the oven in which the three-dimensional structure OB2 is placed in step S310, and anneals the three-dimensional structure OB2 (step S320). Here, the method of annealing the three-dimensional structure OB2 in step S320 may be a known method or a method to be developed in the future.
次に、ユーザーは、ステップS320においてアニールされた三次元造形物OB2をオーブンから取り出し(ステップS330)、図8に示したフローチャートの工程を終了する。 Next, the user takes out the three-dimensional structure OB2 that has been annealed in step S320 from the oven (step S330), and ends the process of the flowchart shown in FIG. 8.
以上のように、ユーザーは、三次元造形物OB2をアニールすることができる。これにより、ユーザーは、三次元造形物OB2の残留応力を減少させることができる。 As described above, the user can anneal the three-dimensional structure OB2. Thereby, the user can reduce the residual stress of the three-dimensional structure OB2.
なお、上記において説明した内容は、如何様に組み合わされてもよい。 Note that the contents described above may be combined in any manner.
また、上記において説明した三次元造形装置1は、温度検出部50の位置を変化させることが可能な構成であってもよい。この場合、三次元造形装置1は、例えば、温度検出部50の位置を変化させる温度検出部位置変更部を備える。
Further, the three-
また、上記において説明した制御装置60は、造形制御を行う第1装置と、第1温度制御を行う第2装置との2つの装置により構成されてもよい。この場合、第2装置は、すなわち、温度制御装置である。
Further, the
以上説明したように、実施形態に係る制御装置は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料をステージ上に吐出する吐出部と、ステージと吐出部とを相対的に移動させる移動部と、吐出部により吐出された造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部とを備える三次元造形装置を制御し、造形材料をステージ上に積層させて三次元造形物を三次元造形装置に造形させる造形制御を行う制御部を備え、造形制御は、温度検出位置の造形材料の温度として温度検出部により検出された検出温度に基づいて加熱部を制御する第1温度制御を含み、第1温度制御は、温度検出位置の造形材料の冷却速度を低下させる制御である。これにより、制御装置は、温度検出位置の造形材料が非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。ここで、上記において説明した例では、制御装置60は、当該制御装置の一例である。また、上記において説明した例では、ステージ20は、当該ステージの一例である。また、上記において説明した例では、ポリエステルは、当該結晶性樹脂材料の一例である。また、上記において説明した例では、造形材料Xは、当該造形材料の一例である。また、上記において説明した例では、吐出部10は、当該吐出部の一例である。また、上記において説明した例では、移動部30は、当該移動部の一例である。また、上記において説明した例では、加熱部40は、当該加熱部の一例である。また、上記において説明した例では、温度検出部50は、当該温度検出部の一例である。また、上記において説明した例では、三次元造形装置1は、当該三次元造形装置の一例である。また、上記において説明した例では、制御部66は、当該制御部の一例である。
As described above, the control device according to the embodiment includes a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, and a moving section that relatively moves the stage and the discharge section. A three-dimensional modeling apparatus comprising: a heating section that heats a target area containing modeling material discharged by a discharge section; and a temperature detection section that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area. The controller is equipped with a control unit that performs printing control that controls the temperature of the printing material at the temperature detection position, and controls the temperature of the printing material at the temperature detection position. The first temperature control includes a first temperature control that controls the heating section based on the detected temperature, and the first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position. Thereby, the control device can suppress the modeling material at the temperature detection position from solidifying in an amorphous state. Here, in the example described above, the
また、制御装置では、制御部は、造形制御において造形材料をステージ上に積層させる場合、温度検出位置と温度検出部との間に支持体が位置しないように、造形材料をステージ上に積層させる、構成が用いられてもよい。 In addition, in the control device, when stacking the printing materials on the stage in the printing control, the control unit stacks the printing materials on the stage so that the support is not located between the temperature detection position and the temperature detection unit. , configuration may be used.
また、制御装置では、温度検出位置の造形材料は、予め決められた条件を満たす造形材料である、構成が用いられてもよい。 Further, in the control device, a configuration may be used in which the modeling material at the temperature detection position is a modeling material that satisfies predetermined conditions.
また、制御装置では、予め決められた条件は、体積に対する表面積の比が予め決められた閾値よりも大きいこと、である、構成が用いられてもよい。 Further, the control device may employ a configuration in which the predetermined condition is that the ratio of surface area to volume is larger than a predetermined threshold value.
また、制御装置では、温度検出部は、サーモグラフィーである、構成が用いられてもよい。 Further, in the control device, a configuration may be used in which the temperature detection section is a thermography.
また、制御装置では、加熱部は、ステージの上面と対向する面を有し、対象領域を加熱する平板形状のパネルヒーターであり、温度検出部は、温度検出位置の温度に加えて、ステージに積層される造形材料の表面の温度を検出し、造形制御は、温度検出部により検出された当該表面の温度が、造形材料のガラス転移温度を超えないように加熱部を制御する第2温度制御を含む、構成が用いられてもよい。 In addition, in the control device, the heating section is a flat panel heater that has a surface facing the top surface of the stage and heats the target area, and the temperature detection section detects the temperature at the temperature detection position as well as the temperature at the stage. A second temperature control that detects the temperature of the surface of the building material to be laminated, and controls the heating section so that the temperature of the surface detected by the temperature detection section does not exceed the glass transition temperature of the building material. Configurations may be used, including:
また、実施形態に係る三次元造形装置は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料をステージ上に吐出する吐出部と、ステージと吐出部とを相対的に移動させる移動部と、吐出部により吐出された造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部と、吐出部と、移動部と、加熱部とを制御し、造形材料をステージ上に積層させて三次元造形物を造形させる造形制御を行う制御装置と、を備え、造形制御は、温度検出位置の造形材料の温度として温度検出部により検出された検出温度に基づいて加熱部を制御する第1温度制御を含み、第1温度制御は、温度検出位置の造形材料の冷却速度を低下させる制御である。これにより、三次元造形装置は、温度検出位置の造形材料が非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。 Further, the three-dimensional printing apparatus according to the embodiment includes a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving section that relatively moves the stage and the discharge section, and a discharge section. a heating unit that heats a target area containing the modeling material discharged by the heating unit; a temperature detection unit that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area; a discharge unit; and a moving unit. , a heating unit, and a control device that performs printing control to stack the printing materials on the stage to form a three-dimensional object, and the printing control detects temperature as the temperature of the printing material at the temperature detection position. The first temperature control includes first temperature control for controlling the heating section based on the detected temperature detected by the section, and the first temperature control is control for reducing the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position. Thereby, the three-dimensional modeling apparatus can suppress the modeling material at the temperature detection position from solidifying in an amorphous state.
また、実施形態に係る三次元造形方法は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料をステージ上に吐出する吐出部と、ステージと吐出部とを相対的に移動させる移動部と、吐出部により吐出された造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部とを備える三次元造形装置を制御し、造形材料をステージ上に積層させて三次元造形物を三次元造形装置に造形させる造形制御を行う三次元造形方法であって、造形制御は、温度検出位置の造形材料の温度として温度検出部により検出された検出温度に基づいて加熱部を制御する第1温度制御を含み、第1温度制御は、温度検出位置の造形材料の冷却速度を低下させる制御である。これにより、三次元造形方法は、温度検出位置の造形材料が非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。 Further, the three-dimensional modeling method according to the embodiment includes a stage, a discharge part that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving part that relatively moves the stage and the discharge part, and a discharge part. controls a three-dimensional printing apparatus including a heating unit that heats a target area containing modeling material discharged by the apparatus; and a temperature detection unit that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area. This is a 3D printing method that performs printing control by stacking printing materials on a stage and printing a 3D object by a 3D printing device.The printing control includes temperature detection as the temperature of the printing material at a temperature detection position The first temperature control includes first temperature control for controlling the heating section based on the detected temperature detected by the section, and the first temperature control is control for reducing the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position. Thereby, the three-dimensional modeling method can suppress the modeling material at the temperature detection position from solidifying in an amorphous state.
また、三次元造形方法は、造形制御によって三次元造形物を三次元造形装置に造形させた後、三次元造形装置に造形させた三次元造形物をアニールする、構成が用いられてもよい。 Further, the three-dimensional printing method may employ a configuration in which a three-dimensional model is caused to model a three-dimensional model by modeling control, and then the three-dimensional model produced by the three-dimensional model is annealed.
また、実施形態に係る温度制御装置は、ステージと、結晶性樹脂材料を含む造形材料をステージ上に吐出する吐出部と、ステージと吐出部とを相対的に移動させる移動部と、吐出部により吐出された造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部とを備える三次元造形装置による三次元造形物の造形において、温度検出位置の造形材料の温度として温度検出部により検出された検出温度に基づいて加熱部を制御する第1温度制御を行い、第1温度制御は、温度検出位置の造形材料の冷却速度を低下させる制御である。これにより、温度制御装置は、温度検出位置の造形材料が非結晶状態で固化してしまうことを抑制することができる。 Further, the temperature control device according to the embodiment includes a stage, a discharge section that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving section that relatively moves the stage and the discharge section, and a discharge section. 3D printing using a 3D printing apparatus that includes a heating unit that heats a target area containing discharged modeling material, and a temperature detection unit that detects at least the temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target area. In the modeling of the modeled object, first temperature control is performed to control the heating section based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position, and the first temperature control is performed during the modeling at the temperature detection position. This is a control that reduces the cooling rate of the material. Thereby, the temperature control device can suppress the modeling material at the temperature detection position from solidifying in an amorphous state.
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。 Although the embodiments of this invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and modifications, substitutions, deletions, etc. may be made without departing from the gist of this invention. may be done.
また、以上に説明した装置における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。ここで、当該装置は、例えば、三次元造形装置1、制御装置60、データ生成装置70等である。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disk)-ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
Furthermore, a program for realizing the functions of arbitrary components in the apparatus described above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program may be read and executed by a computer system. Here, the device is, for example, the three-
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル又は差分プログラムであってもよい。
Further, the above program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
Moreover, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Furthermore, the above-mentioned program may be a so-called difference file or difference program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
1…三次元造形装置、10…吐出部、20…ステージ、21…造形面、30…移動部、31…第1移動機構部、32…第2移動機構部、40…加熱部、50…温度検出部、60…制御装置、61…プロセッサー、62…記憶部、63…入力受付部、64…通信部、65…表示部、66…制御部、70…データ生成装置、661…装置制御部、Nz…ノズル、OB…三次元造形物、OB2…三次元造形物、TC…三次元座標系、X…造形材料
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、
前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、
制御装置。 a stage, a discharge part that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving part that relatively moves the stage and the discharge part, and a discharge part that discharges the modeling material discharged by the discharge part. controlling a three-dimensional modeling apparatus including a heating section that heats a target region including a heating section, and a temperature detecting section that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target region, comprising a control unit that performs modeling control to cause the three-dimensional printing device to model a three-dimensional model by stacking it on the stage,
The modeling control includes first temperature control that controls the heating unit based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position,
The first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position.
Control device.
請求項1に記載の制御装置。 When stacking the modeling material on the stage in the modeling control, the control unit controls the modeling material to be stacked on the stage so that no support is located between the temperature detection position and the temperature detection unit. Laminate,
The control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の制御装置。 The modeling material at the temperature detection position is the modeling material that satisfies a predetermined condition.
The control device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の制御装置。 The condition is that the ratio of surface area to volume is greater than a predetermined threshold;
The control device according to claim 3.
請求項1又は2に記載の制御装置。 The temperature detection unit is a thermography,
The control device according to claim 1 or 2.
前記温度検出部は、前記温度検出位置の温度に加えて、前記ステージに積層される前記造形材料の表面の温度を検出し、
前記造形制御は、前記温度検出部により検出された前記表面の温度が、前記造形材料のガラス転移温度を超えないように前記加熱部を制御する第2温度制御を含む、
請求項1又は2に記載の制御装置。 The heating unit is a flat panel heater that has a surface facing the upper surface of the stage and heats the target area,
The temperature detection unit detects the temperature of the surface of the modeling material stacked on the stage in addition to the temperature at the temperature detection position,
The modeling control includes second temperature control that controls the heating unit so that the temperature of the surface detected by the temperature detection unit does not exceed the glass transition temperature of the modeling material.
The control device according to claim 1 or 2.
結晶性樹脂材料を含む造形材料を前記ステージ上に吐出する吐出部と、
前記ステージと前記吐出部とを相対的に移動させる移動部と、
前記吐出部により吐出された前記造形材料を含む対象領域を加熱する加熱部と、
前記対象領域内の位置のうちの予め決められた温度検出位置の温度を少なくとも検出する温度検出部と、
前記吐出部と、前記移動部と、前記加熱部とを制御し、前記造形材料を前記ステージ上に積層させて三次元造形物を造形させる造形制御を行う制御装置と、
を備え、
前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、
前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、
三次元造形装置。 stage and
a discharge unit that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage;
a moving unit that relatively moves the stage and the discharge unit;
a heating unit that heats a target area containing the modeling material discharged by the discharge unit;
a temperature detection unit that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among the positions in the target area;
a control device that controls the discharge section, the moving section, and the heating section, and performs modeling control to stack the modeling material on the stage to form a three-dimensional object;
Equipped with
The modeling control includes first temperature control that controls the heating unit based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position,
The first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position,
Three-dimensional printing equipment.
前記造形制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の温度として前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて前記加熱部を制御する第1温度制御を含み、
前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、
三次元造形方法。 a stage, a discharge part that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving part that relatively moves the stage and the discharge part, and a discharge part that discharges the modeling material discharged by the discharge part. controlling a three-dimensional modeling apparatus including a heating section that heats a target region including a heating section, and a temperature detecting section that detects at least a temperature at a predetermined temperature detection position among positions within the target region, A three-dimensional printing method that performs modeling control to cause the three-dimensional printing device to build three-dimensional objects by stacking them on the stage, the method comprising:
The modeling control includes first temperature control that controls the heating unit based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position,
The first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position.
Three-dimensional modeling method.
請求項8に記載の三次元造形方法。 After causing the three-dimensional model to model the three-dimensional model by the modeling control, annealing the three-dimensional model to model the three-dimensional model by the three-dimensional model.
The three-dimensional modeling method according to claim 8.
前記第1温度制御は、前記温度検出位置の前記造形材料の冷却速度を低下させる制御である、
温度制御装置。 a stage, a discharge part that discharges a modeling material containing a crystalline resin material onto the stage, a moving part that relatively moves the stage and the discharge part, and a discharge part that discharges the modeling material discharged by the discharge part. In the modeling of a three-dimensional object by a three-dimensional modeling apparatus, which includes a heating section that heats a target region including a heating section, and a temperature detection section that detects at least the temperature of a predetermined temperature detection position among the positions within the target region. , performing first temperature control to control the heating unit based on the detected temperature detected by the temperature detection unit as the temperature of the modeling material at the temperature detection position,
The first temperature control is a control that reduces the cooling rate of the modeling material at the temperature detection position.
Temperature control device.
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2022
- 2022-04-28 JP JP2022074917A patent/JP2023163783A/en active Pending
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