JP6022493B2 - Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program - Google Patents
Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6022493B2 JP6022493B2 JP2014025707A JP2014025707A JP6022493B2 JP 6022493 B2 JP6022493 B2 JP 6022493B2 JP 2014025707 A JP2014025707 A JP 2014025707A JP 2014025707 A JP2014025707 A JP 2014025707A JP 6022493 B2 JP6022493 B2 JP 6022493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- layer
- bridge girder
- optical modeling
- abutment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 19
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 17
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 12
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 12
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、光造形方法、光造形装置、及び生成プログラムに関する。 The present invention relates to an optical modeling method, an optical modeling apparatus, and a generation program.
光硬化性材料に光線を照射してその一部を硬化させ、三次元形状物を造形する光造形装置が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。この光造形装置は、CADシステムで設計した機械部品等を容易に実体化できる。造形された造形物によって設計の確認と直接的な評価とを行うことができる。 An optical modeling apparatus that irradiates a photocurable material with a light beam and cures a part thereof to model a three-dimensional shape has been put into practical use (see, for example, Patent Document 1). This stereolithography apparatus can easily materialize mechanical parts designed by a CAD system. Design confirmation and direct evaluation can be performed by the shaped object.
光造形装置は、三次元形状物のCADデータから鉛直方向におけるスライスデータを算出して、スライスデータに従って下から順に一層ずつ造形することで三次元形状物を造形する。 The optical modeling apparatus calculates the slice data in the vertical direction from the CAD data of the three-dimensional shape object, and forms the three-dimensional shape object by modeling one by one from the bottom according to the slice data.
光造形装置は、光硬化性材料として液状の光硬化性樹脂で満たされた液槽中に昇降可能な昇降テーブルを備えている。液槽の上部が開口しており、上部から光線が照射される。光造形装置は、三次元形状物を造形する際に、まず、昇降テーブルを液状の光硬化性樹脂の液面から最下層の厚さ分だけ下降した高さに位置させる。そして、光造形装置は、リコータを液面に沿って移動させることで液面を安定させる。光造形装置は、この状態でスキャナによって光線を必要な範囲内に走査して、最下層を光硬化させる。次に、光造形装置は、昇降テーブルを最下層から二番目の層の厚さ分だけ下降させ、同様にして二番目の層を光硬化させる。以降、光造形装置は、同様にして、下から順に一層ずつ光硬化させることによって三次元形状物を造形する。 The optical modeling apparatus includes an elevating table that can be moved up and down in a liquid tank filled with a liquid photocurable resin as a photocurable material. The upper part of the liquid tank is open, and light is irradiated from the upper part. When modeling a three-dimensional object, the optical modeling apparatus first positions the lifting table at a height lowered from the liquid surface of the liquid photocurable resin by the thickness of the lowest layer. The stereolithography apparatus stabilizes the liquid surface by moving the recoater along the liquid surface. In this state, the optical modeling apparatus scans the light beam within a necessary range by the scanner, and photocures the lowermost layer. Next, the optical modeling apparatus lowers the lifting table by the thickness of the second layer from the lowermost layer, and similarly photocures the second layer. Thereafter, the optical modeling apparatus similarly models a three-dimensional shape by photocuring one layer at a time from the bottom.
ところで、光造形装置では、図5に示されるように、架橋構造を有する三次元形状物を造形することがある。架橋構造は、鉛直方向に積層された橋台部122,123に橋桁部121が架橋された構造である。図6に示されるように、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時に、橋台部122,123と橋桁部121との架橋部分における収縮によって変形することがある。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制する光造形方法、光造形装置、及び生成プログラムが求められている。
By the way, in an optical modeling apparatus, as FIG. 5 shows, the three-dimensional shaped object which has a bridge | crosslinking structure may be modeled. The bridge structure is a structure in which the
なお、光線を照射しながら移動させることによって光硬化性材料を硬化させる点描方式に代えて、面露光によって光硬化性材料を硬化させる面露光方式の光造形方法及び光造形装置においても共通の課題がある。 In addition, instead of the stippling method for curing the photocurable material by moving it while irradiating the light beam, a common problem is also present in the surface exposure method optical modeling method and the optical modeling device in which the photocurable material is cured by surface exposure. There is.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制する光造形方法、光造形装置、及び生成プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an optical modeling method, an optical modeling apparatus, and a generation program that suppress deformation during curing of each layer of a three-dimensional shape having a crosslinked structure. There is to do.
以下、上記課題を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する光造形方法は、光硬化性材料に選択的に光を照射して前記光硬化性材料を一層ずつ硬化させることによって三次元形状物を造形する光造形方法において、橋台部と橋桁部とが接続された架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、前記橋台部と前記橋桁部との接続部の一部に隙間を形成し、前記隙間は、積層される同一層における前記橋桁部の積層方向と直交し、且つ前記橋台部に沿う方向である奥行き方向に形成することをその要旨としている。
Hereinafter, means for achieving the above-described problems and the effects thereof will be described.
An optical modeling method for solving the above-described problem is an optical modeling method for modeling a three-dimensional object by selectively irradiating light to a photocurable material to cure the photocurable material one by one. When forming a three-dimensional shape having a bridge structure in which the bridge girder is connected, a gap is formed in a part of the connection between the abutment and the bridge girder, and the gap is the same layer that is stacked. The gist is to form in the depth direction, which is perpendicular to the stacking direction of the bridge girder portion and along the abutment portion .
上記方法によれば、架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、橋台部と橋桁部との接続部の一部に隙間を形成する。このため、架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、各層の硬化に伴って収縮が発生したとしても、隙間によって収縮が抑制される。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。 According to the said method, when modeling the three-dimensional shaped object which has a bridge structure, a clearance gap is formed in a part of connection part of an abutment part and a bridge girder part. For this reason, even when shrinkage | contraction generate | occur | produces with hardening of each layer when modeling the three-dimensional shaped object which has a crosslinked structure, shrinkage | contraction is suppressed by a clearance gap. Therefore, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can be suppressed.
上記光造形方法について、前記隙間は、積層方向に間隔を置いて形成することが好ましい。
上記方法によれば、積層方向に間隔を置いて隙間を形成する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を隙間によって抑制しつつ、間隔を置いて隙間を形成するので強度を持たせることができる。
About the said optical modeling method, it is preferable to form the said clearance gap at intervals in the lamination direction.
According to the above method, the gap is formed at an interval in the stacking direction. For this reason, since the gap is formed at intervals while the deformation of each layer of the three-dimensional shape having a crosslinked structure is suppressed by the gap, the gap can be formed and the strength can be increased.
上記光造形方法について、前記隙間は、前記奥行き方向に亘って形成することが好ましい。 About the said optical modeling method, it is preferable to form the said gap over the said depth direction.
上記方法によれば、積層される同一層における橋桁部の奥行き方向に亘って隙間を形成する。橋桁部の同一層は、奥行き方向において各層の硬化時に同じように収縮によって変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。 According to the said method, a clearance gap is formed over the depth direction of the bridge girder part in the same layer laminated | stacked. The same layer of the bridge girder is deformed by contraction in the depth direction when the layers are cured. For this reason, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can be suppressed.
上記光造形方法について、前記隙間は、前記橋台部と前記橋桁部とによって形成される角から積層方向に延長した延長線上の一部に形成することが好ましい。
上記方法によれば、橋台部と橋桁部とによって形成される角の積層方向における角の延長線上の一部に隙間を形成する。橋台部と橋桁部とによって形成される角の積層方向における角の延長線上は、各層の硬化時の収縮によって顕著に変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
About the said optical modeling method, it is preferable to form the said clearance gap in the part on the extension line extended in the lamination direction from the angle | corner formed by the said abutment part and the said bridge girder part.
According to the above method, the gap is formed in a part on the extension line of the corner in the stacking direction of the corner formed by the abutment portion and the bridge girder portion. The extension line of the corner in the stacking direction of the corner formed by the abutment portion and the bridge girder portion is significantly deformed by the shrinkage at the time of curing of each layer. For this reason, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can further be suppressed.
上記光造形方法について、前記隙間は、前記橋桁部の最上面を含む層及び最下面を含む層の少なくとも一方に形成することが好ましい。
上記方法によれば、橋桁部の最上面を含む層及び最下面を含む層の少なくとも一方に隙間を形成する。橋台部と橋桁部との接続部分である最上面と最下面とは、各層の硬化時の収縮によって顕著に変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
About the said optical modeling method, it is preferable to form the said clearance gap in at least one of the layer containing the uppermost surface of the said bridge girder part, and the layer containing the lowermost surface.
According to the above method, the gap is formed in at least one of the layer including the uppermost surface of the bridge girder and the layer including the lowermost surface. The uppermost surface and the lowermost surface, which are the connection portions between the abutment portion and the bridge girder portion, are significantly deformed by the shrinkage during curing of each layer. For this reason, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can further be suppressed.
上記光造形方法について、前記光は、光線であって、前記隙間は、前記光線の照射によって前記光硬化性材料が硬化する硬化幅よりも大きく形成することが好ましい。
上記方法によれば、光線の照射によって光硬化性材料が硬化する硬化幅よりも大きく隙間を形成する。このため、造形物が収縮する際に、収縮が伝達されることを十分に抑制できる。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
About the said optical modeling method, the said light is a light beam, Comprising: It is preferable to form the said clearance gap larger than the hardening width | variety which the said photocurable material hardens | cures by irradiation of the said light beam.
According to the said method, a clearance gap is formed larger than the hardening width | variety which a photocurable material hardens | cures by irradiation of a light ray. For this reason, it can fully suppress that contraction is transmitted when a modeling thing contracts. Therefore, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can be suppressed further.
上記課題を解決する光造形装置は、上記の光造形方法を行う制御部を備えることを要旨としている。
上記構成によれば、架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、橋台部と橋桁部との接続部の一部に隙間を形成する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時に、造形物に収縮が発生したとしても、隙間によって収縮が抑制される。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。
The gist of a stereolithography apparatus that solves the above-described problems includes a control unit that performs the stereolithography method.
According to the said structure, when modeling the three-dimensional shaped object which has a bridge structure, a clearance gap is formed in a part of connection part of an abutment part and a bridge girder part. For this reason, even if shrinkage | contraction generate | occur | produces in a molded article at the time of hardening of each layer of the three-dimensional shape object which has a crosslinked structure, shrinkage | contraction is suppressed by a clearance gap. Therefore, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can be suppressed.
上記課題を解決する生成プログラムは、光硬化性材料に選択的に光を照射して前記光硬化性材料を一層ずつ硬化させることによって三次元形状物を造形する光造形に用いるデータを制御部によって生成する生成プログラムであって、前記制御部を、橋台部と橋桁部とが接続された架橋構造を有する三次元形状物の設計データに基づき、前記橋台部と前記橋桁部との接続部の一部に隙間を生成する変換部として機能させ、前記隙間は、積層される同一層における前記橋桁部の積層方向と直交し、且つ前記橋台部に沿う方向である奥行き方向に生成されることを要旨としている。 The generation program that solves the above-described problem is a data that is used for stereolithography for modeling a three-dimensional object by selectively irradiating light to a photocurable material and curing the photocurable material layer by layer by a control unit. A generating program for generating the control unit, based on design data of a three-dimensional shape object having a bridge structure in which the abutment part and the bridge girder part are connected to each other of the connection part between the abutment part and the bridge girder part. The gap is generated in the depth direction, which is perpendicular to the stacking direction of the bridge girder in the same layer to be stacked and is along the abutment. It is said.
上記構成によれば、架橋構造を有する三次元形状物の場合に、橋台部と橋桁部との接続部の一部に隙間を生成する。このため、三次元形状物の各層の硬化時に、各層の硬化に伴って収縮が発生したとしても、隙間によって収縮が抑制される。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。また、データの生成時に隙間を生成するので、処理を簡素化できる。 According to the said structure, in the case of the three-dimensional shaped object which has a bridge structure, a clearance gap is produced | generated in a part of connection part of an abutment part and a bridge girder part. For this reason, even if shrinkage | contraction generate | occur | produces with hardening of each layer at the time of hardening of each layer of a three-dimensional shaped object, shrinkage | contraction is suppressed by a clearance gap. Therefore, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional-shaped thing which has a crosslinked structure can be suppressed. In addition, since a gap is generated when data is generated, processing can be simplified.
本発明によれば、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deformation | transformation at the time of hardening of each layer of the three-dimensional shaped object which has a crosslinked structure can be suppressed.
以下、図1〜図4を参照して、光造形方法、光造形装置、及び生成プログラムの一実施形態について説明する。
図1に示されるように、光造形装置は、光硬化性材料として液状の光硬化性樹脂で満たされた液槽11と、光線を出射するレーザ12と、レーザ12から出射された光線を液槽11に照射するスキャナ13とを備えている。レーザ12から出射された光線は、光学系装置を介してスキャナ13に入射される。光造形装置は、液槽11内において上下方向に昇降可能な昇降テーブル15を備えている。昇降テーブル15は、テーブル駆動装置16によって上下に移動される。液槽11の上方には、液面を整えるリコータ17が設置されている。リコータ17は、リコータ駆動装置18によって前後方向(図中左右方向)に移動される。レーザ12、スキャナ13、テーブル駆動装置16、及びリコータ駆動装置18は、制御装置10によって制御される。
Hereinafter, an embodiment of an optical modeling method, an optical modeling apparatus, and a generation program will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the stereolithography apparatus includes a liquid tank 11 filled with a liquid photocurable resin as a photocurable material, a
光造形装置は、三次元形状物のCADデータ(設計データ)から三次元形状物を鉛直方向において分割したスライスデータを算出する。そして、光造形装置は、スライスデータに従って下から順に一層ずつ造形することで三次元形状物の造形物Sを造形する。 The stereolithography apparatus calculates slice data obtained by dividing the three-dimensional shape object in the vertical direction from CAD data (design data) of the three-dimensional shape object. And an optical modeling apparatus models the modeling thing S of a three-dimensional shaped object by modeling one by one in order from the bottom according to slice data.
光造形装置は、三次元形状物を造形する際に、まず、昇降テーブル15を液状の光硬化性樹脂の液面から最下層の厚さ分だけ下降した高さに位置させる。そして、光造形装置は、リコータ17を液面に沿って移動させることで液面を安定させる。光造形装置は、この状態でスキャナ13によって光線を必要な範囲内に走査して、最下層を光硬化させる。次に、光造形装置は、昇降テーブル15を最下層から二番目の層の厚さ分だけ下降させ、同様にして二番目の層を光硬化させる。以降、光造形装置は、同様にして、下から順に一層ずつ光硬化させることによって三次元形状物を造形する。
When modeling a three-dimensional object, the optical modeling apparatus first positions the lifting table 15 at a height lowered from the liquid surface of the liquid photocurable resin by the thickness of the lowermost layer. Then, the optical modeling apparatus stabilizes the liquid level by moving the recoater 17 along the liquid level. In this state, the optical modeling apparatus scans the light beam within a necessary range by the
次に、図2〜図4を参照して、橋台部と橋桁部とが接続された架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に用いるスライスデータについて説明する。
図2に示されるように、ここでは正面視においてH字状の三次元形状物を造形する際について説明する。H字状の三次元形状物は、板状の橋桁部21と、橋桁部21と接続する2つの橋台部22,23とを有している。つまり、H字状の三次元形状物は、架橋構造を有している。橋台部22,23は、板状であって、対向して位置している。橋桁部21は、板状であって、橋台部22,23の対向した面に架橋されている。三次元形状物は、光造形装置によって下から順に一層ずつ光硬化されることによって造形される。
Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 4, slice data used when modeling a three-dimensional object having a bridge structure in which an abutment part and a bridge girder part are connected will be described.
As shown in FIG. 2, a case where a three-dimensional object having an H shape in front view is modeled will be described here. The H-shaped three-dimensional object has a plate-like
光造形装置の制御部である制御装置10は、三次元形状物が架橋構造を有する場合に、スライスデータを算出する際に三次元形状物に隙間を形成する。光造形装置の制御装置10には、隙間を生成する変換部として機能させる生成プログラムが保存されている。制御装置10は、橋桁部21と橋台部22,23とが接続している接続部25の一部に隙間を形成する。隙間は、積層される同一層における橋桁部21の奥行き方向に形成する。なお、橋桁部21の奥行き方向とは、積層方向と直交し、且つ橋台部22,23に沿う方向である。隙間は、積層方向に間隔を置いて形成する。隙間は、橋桁部21と橋台部22,23とによって形成される角26から積層方向に延長した延長線P上の一部に形成する。隙間は、橋桁部21の最上面を含む層及び最下面を含む層に形成する。
When the three-dimensional object has a cross-linking structure, the
図3に示されるように、隙間24を有する層のスライスデータ30aは、層の外形線となる枠31と、隙間24によって分割された造形部32とを組み合わせた形状のデータである。造形部32は、橋桁部21と各橋台部22,23とが接続する接続部25に位置する隙間24によって、橋桁部21となる第1造形部32aと、橋台部22となる第2造形部32bと、橋台部23となる第3造形部32cとを備える。隙間24の幅Wは、レーザ12から出射された光線(レーザ光)によって硬化性樹脂が硬化する硬化幅よりも大きく形成される。各層の隙間24は、枠31によって閉じられた形状に造形される。このため、造形物の表面には、凹凸が現れることなく意匠性を維持できる。
As illustrated in FIG. 3, the
図4に示されるように、橋桁部21のスライスデータ30は、隙間24を有する層のスライスデータ30aと、隙間24を有しない層のスライスデータ30bとを備えている。隙間24を有する層のスライスデータ30aと、隙間24を有しない層のスライスデータ30bとは、一層毎交互に形成される。なお、スライスデータ30には、造形した三次元形状物の大きさが設計データと一致するように補正する輪郭線データを含む。輪郭線データを生成する際に隙間24を生成する。
As shown in FIG. 4, the
橋桁部21の最下面を含む層の一層下をn層とする。n層は、橋台部22,23のみなので橋桁部21となる第1造形部32aを有さない造形部34からなる層である。(n+1)層は、橋桁部21の最下面を含む層であって隙間24を有する。各隙間24は、延長線Pを繋いだ境界線Bを縁部として橋台部22,23側に形成される。(n+2)層は、隙間24を有しない造形部33からなる層である。(n+3)層は、隙間24を有する造形部32からなる層である。(n+4)層は、隙間24を有しない造形部33からなる層である。(n+5)層は、隙間24を有する造形部32からなる層である。(n+6)層は、隙間24を有しない造形部33からなる層である。以降、橋桁部21を含む層は、同様に形成される。橋桁部21の最上面を含む層は、最下面を含む層と同様に隙間24を有する。
A layer below the layer including the lowermost surface of the
さて、光造形装置は、上記のスライスデータを基に三次元形状物を造形すると、橋桁部21と橋台部22,23との接続部25に隙間24が形成されているので、各層の硬化に伴って収縮がおきたとしても、架橋部分における変形を抑制することができる。これは、各層の硬化時に橋台部22,23の橋桁部21と接続している部分にのみ、橋桁部21側へ収縮する力が働くので、橋桁部21の下部分の橋台部22,23が変形する。なお、収縮とは、レーザ光の照射による熱や重合反応熱による熱収縮と、液体の樹脂が固体に変わるときに液体の密度より固体の密度が小さいことによる硬化収縮等を含む。そこで、この橋桁部21における収縮を隙間24によって分断することで変形を抑制している。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制でき、図5のような変形のない造形物となる。
Now, when a stereolithography apparatus models a three-dimensional shape based on the above slice data, a
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、橋台部22,23と橋桁部21との接続部25の一部に隙間24を形成する。このため、架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、各層の硬化に伴って収縮が発生したとしても、隙間24によって収縮が抑制される。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When forming a three-dimensional shape having a cross-linked structure, a
(2)積層方向に間隔を置いて隙間24を形成する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を隙間によって抑制しつつ、間隔を置いて隙間24を形成するので強度を持たせることができる。
(2) The
(3)積層される同一層における橋桁部21の奥行き方向に亘って隙間24を形成する。橋桁部21の同一層は、奥行き方向において各層の硬化時に同じように収縮によって変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を抑制できる。
(3) A
(4)橋台部22,23と橋桁部21とによって形成される角26の積層方向における角26の延長線上の一部に隙間24を形成する。橋台部22,23と橋桁部21とによって形成される角26の積層方向における角26の延長線上は、各層の硬化時の収縮によって顕著に変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
(4) The
(5)橋桁部21の最上面を含む層及び最下面を含む層の少なくとも一方に隙間24を形成する。橋台部22,23と橋桁部21との接続部分である最上面と最下面とは、各層の硬化時の収縮によって顕著に変形する。このため、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
(5) The
(6)照射されるレーザ光の直径よりも大きく隙間24を形成する。このため、造形物が収縮する際に、収縮が伝達されることを十分に抑制できる。よって、架橋構造を有する三次元形状物の各層の硬化時における変形を更に抑制できる。
(6) The
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、制御装置10を制御部としてスライスデータ及び輪郭線データを生成したが、光造形装置とは異なる外部装置を制御部としてスライスデータ及び輪郭線データの少なくとも一方を生成してもよい。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the slice data and the contour line data are generated using the
・上記実施形態では、輪郭線データを生成する際に隙間24を生成したが、スライスデータを生成する際に隙間24を生成してもよい。
・上記実施形態では、隙間24の幅Wをレーザ光の照射によって光硬化性材料が硬化する硬化幅よりも大きくした。しかしながら、変形の抑制が可能であれば、レーザ光の照射によって光硬化性材料が硬化する硬化幅よりも小さくてもよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the width W of the
・上記実施形態では、橋桁部21の最上面を含む層及び最下面を含む層に隙間24を形成したが、いずれか一方のみでもよく。また、いずれの層にも隙間24を形成しなくてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、各隙間24を、延長線Pを繋いだ境界線Bを縁部として橋台部22,23側に形成した。しかしながら、各隙間24を、延長線Pを繋いだ境界線Bを縁部として橋桁部21側に形成してもよい。また、隙間24の位置は、橋桁部21と橋台部22,23との接続部25であればどこでもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、各橋台部22,23に対する接続部25の隙間24を同一層に形成した。しかしながら、各橋台部22,23に対する接続部25の隙間24を異なる層に形成してもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、同一層における橋桁部21の奥行方向に亘って隙間24を形成した。しかしながら、同一層において隙間24を分断してもよい。
・上記実施形態では、隙間24を有する層と隙間24を有しない層とを交互に形成した。しかしながら、隙間24を有する層と隙間24を有しない層とを複数層毎に並べてもよく、隙間24を有する層と隙間24を有しない層とを不規則に並べてもよい。
-In the said embodiment, the
In the above embodiment,
・上記実施形態では、橋桁部21の上面よりも突出する橋台部22,23を有する架橋構造において説明した。しかしながら、橋桁部21の上面よりも突出しない橋台部を有する架橋構造においても同様に効果が得られる。
In the above embodiment, the bridge structure having the
・上記実施形態では、光線によって光硬化性材料を硬化させる点描方式の光造形装置に本発明を適用した。しかしながら、点描方式の光造形装置に代えて、面露光によって光硬化性材料を硬化させる面露光方式の光造形装置に本発明を適用してもよい。面露光方式の光造形装置は、光源として高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプやその他のレーザ光以外の光を発射するランプやLEDを用いる。面露光方式の光造形装置は、光源と光硬化性樹脂の造形面との間に、微小ドットエリアでの遮光及び透光が可能な微小液晶シャッターを多数面状に配置した液晶描画マスク、または複数のデジタルマイクロミラーシャッターを面状に配置した面状描画マスクを配置する。面露光方式の光造形装置は、面状描画マスクを介して光硬化性樹脂の造形面に光を照射して所定の断面形状パターンを有する光硬化樹脂層を順次積層させて三次元形状物を造形する。 In the embodiment described above, the present invention is applied to a stippling stereolithography apparatus that cures a photocurable material with light rays. However, the present invention may be applied to a surface exposure type optical modeling apparatus that cures a photocurable material by surface exposure instead of a stippling type optical modeling apparatus. The surface exposure type stereolithography apparatus uses, as a light source, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, or other lamps or LEDs that emit light other than laser light. The surface exposure type stereolithography apparatus is a liquid crystal drawing mask in which a large number of micro liquid crystal shutters capable of shielding and transmitting light in a micro dot area are arranged between a light source and a photo molding resin molding surface, or A planar drawing mask in which a plurality of digital micromirror shutters are arranged in a planar shape is arranged. The surface exposure type stereolithography apparatus irradiates light on the modeling surface of the photocurable resin through a planar drawing mask and sequentially laminates a photocurable resin layer having a predetermined cross-sectional shape pattern to form a three-dimensional object. Model.
10…制御装置、11…液槽、12…レーザ、13…スキャナ、15…昇降テーブル、16…テーブル駆動装置、17…リコータ、18…リコータ駆動装置、21…橋桁部、22,23…橋台部、24…隙間、25…接続部、26…角、30,30a,30b…スライスデータ、31…枠、32,33,34…造形部、32a…第1造形部、32b…第2造形部、32c…第3造形部、B…境界線、P…延長線、S…造形物、W…幅。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
橋台部と橋桁部とが接続された架橋構造を有する三次元形状物を造形する際に、前記橋台部と前記橋桁部との接続部の一部に隙間を形成し、
前記隙間は、積層される同一層における前記橋桁部の積層方向と直交し、且つ前記橋台部に沿う方向である奥行き方向に形成する
ことを特徴とする光造形方法。 In the optical modeling method of modeling a three-dimensional shape by selectively irradiating light to the photocurable material and curing the photocurable material one by one,
When forming a three-dimensional shape having a bridge structure in which the abutment part and the bridge girder part are connected, a gap is formed in a part of the connection part between the abutment part and the bridge girder part ,
The stereolithography method , wherein the gap is formed in a depth direction which is perpendicular to the stacking direction of the bridge girder portion in the same layer to be stacked and is along the abutment portion .
前記隙間は、積層方向に間隔を置いて形成する
ことを特徴とする光造形方法。 The stereolithography method according to claim 1,
The gap is formed with an interval in the stacking direction.
前記隙間は、前記奥行き方向に亘って形成する
ことを特徴とする光造形方法。 In the optical modeling method according to claim 1 or 2,
The said gap is formed over the said depth direction. The optical modeling method characterized by the above-mentioned .
前記隙間は、前記橋台部と前記橋桁部とによって形成される角から積層方向に延長した延長線上の一部に形成する
ことを特徴とする光造形方法。 In the optical modeling method as described in any one of Claims 1-3,
The said gap is formed in a part on the extension line extended in the lamination direction from the angle | corner formed by the said abutment part and the said bridge girder part. The optical modeling method characterized by the above-mentioned.
前記隙間は、前記橋桁部の最上面を含む層及び最下面を含む層の少なくとも一方に形成する
ことを特徴とする光造形方法。 In the optical modeling method as described in any one of Claims 1-4,
The gap is formed in at least one of a layer including the uppermost surface and a layer including the lowermost surface of the bridge girder.
前記光は、光線であって、
前記隙間は、前記光線の照射によって前記光硬化性材料が硬化する硬化幅よりも大きく形成する
ことを特徴とする光造形方法。 In the optical modeling method as described in any one of Claims 1-5,
The light is a light beam,
The said space is formed larger than the hardening width | variety which the said photocurable material hardens | cures by irradiation of the said light ray. The optical modeling method characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする光造形装置。 An optical modeling apparatus comprising: a control unit that performs the optical modeling method according to claim 1.
前記制御部を、橋台部と橋桁部とが接続された架橋構造を有する三次元形状物の設計データに基づき、前記橋台部と前記橋桁部との接続部の一部に隙間を生成する変換部として機能させ、
前記隙間は、積層される同一層における前記橋桁部の積層方向と直交し、且つ前記橋台部に沿う方向である奥行き方向に生成される
ことを特徴とする生成プログラム。 A generation program that generates data to be used for optical modeling for modeling a three-dimensional shape by selectively irradiating light to a photocurable material and curing the photocurable material one layer at a time,
The control unit is a conversion unit that generates a gap in a part of a connection part between the abutment part and the bridge girder part based on design data of a three-dimensional shape object having a bridge structure in which the abutment part and the bridge girder part are connected. to function as,
The said clearance gap is produced | generated in the depth direction which is orthogonal to the lamination direction of the said bridge girder part in the same layer laminated | stacked, and is a direction along the said abutment part .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014025707A JP6022493B2 (en) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014025707A JP6022493B2 (en) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015150761A JP2015150761A (en) | 2015-08-24 |
JP6022493B2 true JP6022493B2 (en) | 2016-11-09 |
Family
ID=53893524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014025707A Active JP6022493B2 (en) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6022493B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3342789B1 (en) * | 2015-08-26 | 2021-06-02 | Nagase ChemteX Corporation | Patterning material, patterning method and patterning device |
EP3702132B1 (en) * | 2019-02-26 | 2023-01-11 | UpNano GmbH | Method for lithography-based generative production of a three-dimensional component |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3641276B2 (en) * | 1991-12-20 | 2005-04-20 | Jsr株式会社 | 3D image forming method |
JPH05329940A (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Method of molding three-dimewsional |
JP3181987B2 (en) * | 1992-06-25 | 2001-07-03 | 松下電工株式会社 | Manufacturing method of three-dimensional shaped object |
JPH07100937A (en) * | 1993-10-01 | 1995-04-18 | C Met Kk | Photosetting shaping method for reducing internal stress |
JP3314608B2 (en) * | 1996-02-27 | 2002-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | Stereolithography |
-
2014
- 2014-02-13 JP JP2014025707A patent/JP6022493B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015150761A (en) | 2015-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6800679B2 (en) | Stereolithography equipment, stereolithography method and stereolithography program | |
JP6486189B2 (en) | Three-dimensional printing apparatus and three-dimensional printing method | |
JP6849365B2 (en) | Stereolithography equipment, stereolithography method and stereolithography program | |
JP5971266B2 (en) | Stereolithography apparatus and stereolithography method | |
CN105014963B (en) | Three-dimensional printing device | |
JP7132927B2 (en) | Photo-curable three-dimensional printing method and apparatus | |
KR101954438B1 (en) | Three Dimensional Printing Apparatus | |
JP2009132126A (en) | Optical shaping apparatus and optical shaping method | |
JP2017007148A (en) | Three-dimensional shaping apparatus | |
JP2009132127A (en) | Optical shaping apparatus and optical shaping method | |
WO2018061996A1 (en) | Device for three-dimensional modeling, method for manufacturing three-dimensional object, and program for three-dimensional modeling | |
WO2015030102A1 (en) | Photofabrication method | |
JP6022493B2 (en) | Stereolithography method, stereolithography apparatus, and generation program | |
JP2015027738A (en) | Three-dimensional contouring apparatus | |
KR102180817B1 (en) | 3d printer and printing system | |
WO2017110130A1 (en) | Three-dimensional object shaping device and manufacturing method | |
CN114474732A (en) | Data processing method, system, 3D printing method, device and storage medium | |
JP6247837B2 (en) | Stereolithography method | |
WO2014112503A1 (en) | Light shaping apparatus | |
CN114008619A (en) | Method and system for outputting a manufacturing document for producing an optical element | |
JP2010052318A (en) | Light shaping method | |
JP6210784B2 (en) | 3D modeling apparatus and 3D modeling method | |
JP2021037687A (en) | Molding method of three-dimensional molded product, molding program, molded model generation method, molding device, and three-dimensional molded product | |
JPH05154924A (en) | Flat laminated sheet shaping method in photosetting shaping method | |
JP2017209820A (en) | Light molding device and light molding method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160620 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160826 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6022493 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |