JP3184593U

JP3184593U - 粉末造形品の接合構造

Info

Publication number: JP3184593U
Application number: JP2013002302U
Authority: JP
Inventors: 健樋口; 博史遠山
Original assignee: 株式会社栗本工業
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2023-04-23

Abstract

【課題】分割された一対の分割造形部材同士の接着強度を高めることができる粉末造形品の接合構造を提供すること。
【解決手段】ＣＡＤデータに基づいて、仕様範囲内で分割して形成された一対の分割造形部材２、３を、その接合面どうしを対向させて接着させる。この状態で、電熱ピン加熱キットに差し込まれた電熱ピン部材４を、分割造形部材２、３の接合部５を跨ぐように配置して加熱する。加熱された電熱ピン部材４は徐々に溶けるとともに押し込まれることによって分割造形部材２、３の接合部５を跨ぐように埋設される。電熱ピン加熱キットを電熱ピン部材４から脱着した後、電熱ピン部材４のキット差込部をニッパ等の工具で切断する。
【選択図】図１

Description

本考案は、粉末造形品、特に、分割された複数分割造形部品の接着強度を高めて接合することにより１個の完成された粉末造形品を形成する粉末造形品の接合構造に関する。

粉末造形品は、粉末材料の樹脂材料を、ＣＯ₂ 赤外線レーザーを照射することによって形成される。つまり、粉末造形で製造される所定の形状の部品は、ＣＡＤデータに基づいて、放射エネルギーを樹脂材料の粉末材料に照射して所定の厚さの薄板状品として硬化させることにより先ず形成される。これを最下層の薄板状品とし、その上段から順に同様に形成された薄板状品を積層して形成するものである。

粉末造形品を形成する場合、通常、粉末造形機を使用することになるが、粉末造形機の使用範囲には、造形品の長さに沿って形成する最大長さが決められており、例えば、小型の粉末造型機の場合３３０mmや５５０mmであったり、また大型の粉末造形機の場合７００mmであったりする。形成される造形品が、製造対象とする粉末造形機の使用範囲の長さより長い部品を形成しなければならなった場合には、２分割や３分割して形成することになる。つまり、１個の完成部品は、夫々分割された分割造形品の接合面同士を接合して完成されることになる。

従来、分割された分割造形品を接合する一つの方法は、分割された粉末造形品の対応する端面に夫々接着剤を塗布することによって行なわれていた。また、別の方法では、特許文献１に示されるように、接合される熱可塑性樹脂部相互間に凹凸部を備えた金属薄板を介在させて接合していた。

特開２００７−８０７７号公報

分割された粉末造形品を接着剤で接着する場合、分割された粉末造形品の接着面に表面処理を行なうとともに接着剤で接着し、接着した意匠面・板裏面の数箇所を加熱溶着していたが、粉末造形品の接着強度が弱く、組み付けられた組付体の使用中に、接着された粉末造形品が接合面から割れ易い。

また、特許文献１による接合方法は、接合面に金属薄板が使用されることから、この粉末造形品を使用して組み付けられる組付体は、金属薄板を使用することによる弊害（例えば、通電による弊害や重量増大等）を生じるおそれがある。また、接合処理するコストも決して廉価ではない。

本願考案の粉末造形品の接合構造は、上記の課題を解決するために、以下のように構成するものである。すなわち、
本考案の請求項１記載に係る粉末造形品の接合構造は、粉末造形品を形成することにおいて、１個の部品を分割して造形された一対の分割樹脂部材を接合する粉末造形品の接合構造であって、分割された前記一対の分割樹脂部材の対向する接合面同士を跨ぐように、通電されて溶け込む複数の電熱ピンが点在して埋設されていることを特徴とするものである。

これによると、分割された分割樹脂部材の対向する面同士を接合させた状態で電熱ピンを、両者を跨ぐように配置させた後、通電により溶かすようにして埋設させる。この電熱ピンを、接合させる接合面に沿って複数箇所に跨ぐように埋設することによって両者の接着強度を増すことになる。また、電熱ピンを、市販されている電熱ピン用のキットで埋設処理すれば、接合作業を簡単に行なうことができる。さらに、電熱ピンは金属であっても、接合面に点在するだけであるから、金属薄板を介在する弊害（例えば、不必要な通電、重量増大等）はほとんどない。

請求項２記載の本願考案は、請求項１記載の考案に係るものであって、前記分割樹脂部材のそれぞれの接合面は、鉤状部を有して形成されていることを特徴としている。

これによれば、それぞれの分割樹脂部材の対向する接合面は、鉤状に形成することによって、接合される面積を多くとることができることから、その分、さらに接着強度を高くすることができる。

本考案の実施形態による粉末造形品の接合構造を示す斜視図である。図１における粉末造形品の接合構造における電熱ピンを示す斜視図である。分割造形部材同士を対向させる状態を示す作用図１である。電熱ピン部材を電熱ピン加熱キットに差し込む状態を示す作用図２である。電熱ピン部材を電熱ピン加熱キットで加熱させている状態を示す作用図３である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。電熱ピン部材を電熱ピン加熱キットから分離（ａ）し、電熱ピン部のキット差込部を切断（ｂ）した状態を示す作用図である。

以下、本考案の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、一対の分割樹脂部材（以下、分割造形部材という。）を接合した状態を示す斜視図であり、図２は、両者を接合する電熱ピン（以下、電熱ピン部材という。）を示す斜視図である。

粉末造形部材１は、例えば、ポリプロピレン又はＰＡ１２ナイロンで形成された自動車の内装樹脂部品あるいは外装樹脂部品であり、長さ方向に長尺状に形成されている。粉末造形部材１は、所定の粉末造型機では使用範囲を超える長さであるため、粉末造形部材１を分割造形部材２及び分割造形部材３としてそれぞれ形成している。つまり、粉末造形部材１は、分割造形部材２（図１ではその一部を示している。）と分割造形部材３（図１ではその一部を示している。）を、図２に示すように、対向する分割面（以下、接合面ともいう）同士を電熱ピン部材４で接合することによって形成される。

分割造形部材２、３の分割面は、設計された粉末造形部材１のＣＡＤデータに基づいて設定され、図３に示すように、鉤状部Ａを複数個所に形成して接合面の面積を多くしている。接合面の面積を増やすことによって、その分、接合面の接着強度を高くすることができる。分割された一対の分割造形部材２と分割造形部材３とは、それぞれの対向する接合面２１、３１に、上述の電熱ピン部材４を埋設することによって接合される。

図２に示す電熱ピン部材４は、複数の屈曲部４ｂを有して本体部４ａが形成され、本体部４ａの両端から、それぞれ同方向に立上るキット差込部４ｃ、４ｃを備えている。キット差込部４ｃ、４ｃは、図４に示す、例えば、旭産業株式会社製の電熱ピン加熱キット６により加熱される。

次に、この電熱ピン部材４で一対の分割造形部材２、分割造形部材３を接合する接合作用について説明する。先ず、図３に示すように、分割造形部材２の接合面２１と分割造形部材３の接合面３１とを長手方向に沿って対向させる。次に、図４に示すように、電熱ピン部材４を電熱ピン加熱キット６に差し込む。この際、電熱ピン加熱キット６のピン部６ａには、ピン部６ａの先端面からピン部６ａの長手方向に沿って差込孔６ｂが形成されているため、電熱ピン部材４の一対のキット差込部４ｃ、４ｃを一対のピン部６ａ、６aの差込孔６ｂ、６ｂに差し込むことになる。

次に、図５に示すように、対向する分割造形部材２の接合する接合面２１と分割造形部材３との接合面３１とを隙間の生じないように合わせて接合部５を形成する。この際、接合部５の複数個所に接着剤を点付けにて塗布して両者を仮接合させておく。そして、接合部５の複数個所には電熱ピン加熱キット６に差し込まれた電熱ピン部材４を、図５（ａ）に示すように、接合部５を跨ぐように配置する。そして、電熱ピン加熱キット６に電源を接続して電熱ピン部材４のキット差込部４ｃ、４ｃを押し込みながら加熱する。

キット差込部４ｃ、４ｃで加熱された熱は、本体部４ａに伝達され、本体部４ａが加熱される。電熱ピン部材４は、電熱ピン加熱キット６で本体部４ａが加熱されながら押圧されると、加熱されることによって徐々に溶かされ、図５（ｂ）に示すように、分割造形部材２、３に埋設される。分割造形部材２と分割造形部材３とを跨いで埋設された電熱ピン部材４は、両者を強く接着することができる。

電熱ピン部材４の本体部４ａのほぼ全体が分割造形部材２、３に埋設されると、電熱ピン加熱キット６の電源を切断し、図６（ａ）に示すように、電熱ピン部材４のキット差込部４ｃ、４ｃから電熱ピン加熱キット６のピン部６ａ、６ａを脱着する。電熱ピン加熱キット６を電熱ピン部材４から脱着すると、電熱ピン部材４は、キット差込部４ｃが立上った状態で残ることから、図６（ｂ）に示すように、電熱ピン部材４のキット差込部４ｃ、４ｃをニッパ等の工具で切り取る。これによって、電熱ピン部材４の本体部４ａだけが分割造形部材２、分割造形部材３内を跨ぐように埋設されることになる。電熱ピン部材４を、接合部５の接合部５に沿って複数個所で溶かしながら埋設することによって、分割造形部材２と分割造形部材３との接着強度を高めることができる。

上述のように、分割された一対の分割造形部材２、３は、加熱された電熱ピン部材４が埋設されることによって、さらに両者の接着強度を高めることができる。電熱ピン部材４は、金属で形成されていても、一対の分割造形部材２、３の接合部５の接合面に点在して配置されることから、重量を増すわけではなく、また、粉末造形部材１の幅方向の両端部を通電させるものではないから、金属を使用することによる弊害はない。

また、一対の分割造形部材２、３のそれぞれの接合する接合面２１、３１を鉤状部Ａとすることにより、接合面の接合面積を多くすることができ、接着強度を増やすことができる。

１、粉末造形部材
２、分割造形部材
３、分割造形部材
４、電熱ピン部材（電熱ピン）
５、接合部
６、電熱ピン加熱キット

Claims

粉末造形品を形成することにおいて、１個の部品を分割して造形された一対の分割樹脂部材を接合する粉末造形品の接合構造であって、分割された前記一対の分割樹脂部材の対向する接合面同士を跨ぐように、通電されて溶け込む複数の電熱ピンが点在して埋設されていることを特徴とする粉末造形品の接合構造。
前記分割樹脂部材のそれぞれの接合面は、鉤状部を有して形成されていることを特徴とする請求項１記載の粉末造形品の接合構造。