JP6761567B2 - Manufacturing method of linear resin molded product - Google Patents
Manufacturing method of linear resin molded product Download PDFInfo
- Publication number
- JP6761567B2 JP6761567B2 JP2016071357A JP2016071357A JP6761567B2 JP 6761567 B2 JP6761567 B2 JP 6761567B2 JP 2016071357 A JP2016071357 A JP 2016071357A JP 2016071357 A JP2016071357 A JP 2016071357A JP 6761567 B2 JP6761567 B2 JP 6761567B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- resin molded
- linear resin
- linear
- molded body
- 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
Images
Description
本発明は、線条樹脂成形体の製造方法に関するものであり、特に、いわゆる3Dプリンタのような3次元オブジェクト(物体)を構築するモデリング装置等において、原料素材として用いられる線条樹脂成形体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a linear resin molded product, and in particular, a linear resin molded product used as a raw material in a modeling device for constructing a three-dimensional object (object) such as a so-called 3D printer. It relates to a manufacturing method.
3次元オブジェクトの形成方法として、いわゆる3Dプリンタが注目されており、これまで実現することが難しかった複雑な形状の3次元オブジェクトも簡単に作製可能になってきている。3Dプリンタを用いれば、樹脂や金属等、任意の材料を積み重ねていくことにより、通常の方法では実現不可能な形状であっても加工することが可能である。 A so-called 3D printer has been attracting attention as a method for forming a three-dimensional object, and it has become possible to easily create a three-dimensional object having a complicated shape, which has been difficult to realize until now. By using a 3D printer, it is possible to process even a shape that cannot be realized by a normal method by stacking arbitrary materials such as resin and metal.
3Dプリンタには、いくつかの方式のものが知られており、その中で樹脂ストランド(線状体)を押出して積層堆積させる方式(熱溶融積層方式)のものは、コスト面で有利であること等から、各方面で開発が進められている(例えば、特許文献1や特許文献2等を参照)。 Several types of 3D printers are known, and among them, the method of extruding a resin strand (linear body) and laminating and depositing it (Fused Deposition Modeling) is advantageous in terms of cost. For this reason, development is underway in various fields (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
例えば、特許文献1の積層造形システムでは、造形材料であるフィラメントを押し出しヘッドに供給し、押し出しヘッドに搭載される液化機にてフィラメントを溶融し、ノズルを通して、溶融したフィラメントをベース上に押し出す。押し出しヘッド及びベースは、3Dモデルを形成するために相対的に移動し、多数の線状及び層状の材料を積層していき、3Dモデルを製造する。 For example, in the laminated modeling system of Patent Document 1, a filament, which is a modeling material, is supplied to an extrusion head, the filament is melted by a liquefier mounted on the extrusion head, and the molten filament is extruded onto a base through a nozzle. The extrusion head and base move relatively to form a 3D model, laminating a large number of linear and layered materials to produce a 3D model.
特許文献2には、押出による積層堆積システムの押出ヘッドへ改質ABS材料を送出することと、押出ヘッドの応答時間を向上させる条件下で、送出された改質ABS材料を押出ヘッドにおいて溶融することと、3Dオブジェクトを形成するために、溶融された熱可塑性プラスチック材料を一層毎に堆積させることとを含む3Dオブジェクトを構築する方法が開示されている。 Patent Document 2 describes that the modified ABS material is delivered to the extrusion head of a laminated deposition system by extrusion, and the delivered modified ABS material is melted in the extrusion head under conditions that improve the response time of the extrusion head. Disclosed is a method of constructing a 3D object, which comprises depositing a molten thermoplastic material layer by layer to form the 3D object.
この種の方法では、樹脂材料を溶融堆積するというのが基本的な考えであり、原料素材として樹脂のストランド(線条体)が用いられる。特許文献3や特許文献4には、原料素材として用いる樹脂ストランドや、その供給方法等についての開示がある。
In this type of method, the basic idea is to melt and deposit a resin material, and a resin strand (striatum) is used as a raw material.
特許文献3には、3次元物体を作成するための組成物が開示されているが、造形物を作製する押出機では、押出ヘッドに可撓性フィラメントとして供給している。フィラメントは、押出ヘッドが携帯する液化機内で溶融される。液化機は凝固点よりもわずかに高い温度にフィラメントを加熱して、これを溶融状態にする。溶融材料は液化機のオリフィスを通じて台座上に押し出される。
特許文献4には、3次元堆積モデリング機械内でフィラメントを供給するフィラメントカセットおよびフィラメントカセット受器が開示されている。特許文献3では、フィラメントを簡便な様態でモデリング機械に係合および分離する方法を提供し、環境における湿気からフィラメントを保護する様態で実現され得るようにしている。
Patent Document 4 discloses a filament cassette and a filament cassette receiver that supply filaments in a three-dimensional deposition modeling machine.
前述のような樹脂ストランドを押出ヘッドに供給し、これを溶融しながら供給することで3次元オブジェクトを積層堆積させる方式では、使用する樹脂ストランドの線径が一定であり、線形が真円に近いことが重要である。使用する樹脂ストランドの線径や線形が変化すると、押出ヘッドから供給される樹脂量が変化することになり、構築される3次元オブジェクトの成形精度の低下を招くことになるからである。 In the method of supplying three-dimensional objects in a laminated manner by supplying the resin strands to the extrusion head while melting them as described above, the wire diameter of the resin strands used is constant and the alignment is close to a perfect circle. This is very important. This is because if the wire diameter or alignment of the resin strands used changes, the amount of resin supplied from the extrusion head changes, which leads to a decrease in molding accuracy of the three-dimensional object to be constructed.
一般に、樹脂ストランドは、溶融混練した樹脂材料を押出機の口金から連続的に押出し、これを冷却固化した後に巻き取ることにより製造されるが、押出し条件や巻取り条件の変動等により、線径や線形に変動が生ずることがあり、これを回避することは難しい。また、これまで樹脂ストランドの線径や線形について、ほとんど注意が払われていないのが実情である。 Generally, a resin strand is manufactured by continuously extruding a melt-kneaded resin material from a mouthpiece of an extruder, cooling and solidifying the resin material, and then winding the resin material. However, due to fluctuations in extrusion conditions and winding conditions, the wire diameter And linear fluctuations may occur, which is difficult to avoid. In addition, the reality is that little attention has been paid to the wire diameter and alignment of resin strands.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、線径が一定で真円に近い断面形状の線条樹脂成形体を製造し得る線条樹脂成形体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a method for producing a linear resin molded product having a constant wire diameter and a cross-sectional shape close to a perfect circle. The purpose is to provide.
前述の目的を達成するために、本発明の線条樹脂成形体の製造方法は、熱溶融積層方式の3Dプリンタに用いられる線条樹脂成形体の製造方法であって、溶融混練した樹脂材料を押出機から口金を介して連続的に押出し、押出された線条樹脂成形体を真空吸引しながら冷却されたサイジング装置を通過させ、その後、冷却固化させて巻き取ることを特徴とし、前記サイジング装置は、断面円形の空間を有し、この空間に臨む面に複数の真空吸引溝を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing a linear resin molded product of the present invention is a method for producing a linear resin molded product used in a 3D printer of a heat melt lamination method, in which a melt-kneaded resin material is used. The sizing device is characterized in that it is continuously extruded from an extruder via a mouthpiece, and the extruded linear resin molded product is passed through a cooled sizing device while being vacuum-sucked, and then cooled and solidified and wound up. Has a space having a circular cross section, and is characterized by having a plurality of vacuum suction grooves on a surface facing the space.
チューブ(中空の樹脂成形体)の成形においては、径精度を向上させるための技術として、真空サイジング法が知られているが、中実の線条樹脂成形体のサイジングにおいて、真空吸引が試みられたことはない。しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果、中実の線条樹脂成形体のサイジングにおいても、真空吸引を行うことで、線径が一定となり、線形も真円に近いものとなることが明らかとなった。これまで得られたことのない知見である。 The vacuum sizing method is known as a technique for improving the diameter accuracy in the molding of a tube (hollow resin molded product), but vacuum suction is attempted in the sizing of a solid linear resin molded product. I have never done it. However, as a result of diligent studies by the present inventors, it is clear that even in the sizing of a solid linear resin molded product, the wire diameter becomes constant and the alignment becomes close to a perfect circle by performing vacuum suction. It became. This is a finding that has never been obtained before.
本発明の線条樹脂成形体の製造方法によれば、線径が一定で真円に近い断面形状の線条樹脂成形体を製造し得る線条樹脂成形体の製造方法を提供することが可能であり、例えばこれを3次元オブジェクトの原料素材として用いることで、精度の高いモデリングが可能となる。 According to the method for producing a linear resin molded product of the present invention, it is possible to provide a method for producing a linear resin molded product having a constant wire diameter and a cross-sectional shape close to a perfect circle. For example, by using this as a raw material for a three-dimensional object, highly accurate modeling becomes possible.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と称する)について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。また、図面は、符号の向きに見るものとする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same elements are numbered the same throughout the description of the embodiment. In addition, the drawings shall be viewed in the direction of the reference numerals.
まず、簡単に、3Dプリンタの概要を説明する。その基本的な仕組みは、コンピュータで作成した3Dデータを設計図として、断面形状を積層していくことで立体物すなわち3D(三次元)オブジェクトを作成するものである。その方法としては、例えば、液状の樹脂に紫外線などを照射し少しずつ硬化させていくインクジェット方式、粉末の樹脂に接着剤を吹きつけていく粉末固着方式、熱で融解した樹脂を少しずつ積み重ねていく熱溶融積層方式などの方法がある。本実施形態に係る線条樹脂成形体は、熱溶融積層方式に用いられるものであり、例えばリールに巻回された状態で3Dプリンタに供給される。 First, the outline of the 3D printer will be briefly described. The basic mechanism is to create a three-dimensional object, that is, a 3D (three-dimensional) object by stacking cross-sectional shapes using 3D data created by a computer as a design drawing. As the method, for example, an inkjet method in which a liquid resin is irradiated with ultraviolet rays or the like and gradually cured, a powder fixing method in which an adhesive is sprayed on a powder resin, and a resin melted by heat are stacked little by little. There are methods such as the Fused Deposition Modeling method. The linear resin molded product according to the present embodiment is used in the Fused Deposition Modeling method, and is supplied to a 3D printer in a state of being wound on a reel, for example.
熱溶融積層方式の3Dプリンタに使用される線条樹脂成形体としては、ABS樹脂等の単独の樹脂で構成されるものが一般的である。図1及び図2は、単独の樹脂で構成される、いわゆる単層の線条樹脂成形体10を示すものである。単層の線条樹脂成形体10は、単独の樹脂を線条に加工したものであり、極めてシンプルな構成である。本発明は、主にこの単層の線条樹脂成形体10の製造に適用される。
As the linear resin molded body used in the 3D printer of the hot melt lamination method, one composed of a single resin such as ABS resin is generally used. 1 and 2 show a so-called single-layer linear resin molded
勿論、これに限らず、例えば多層構成の線条樹脂成形体等についても、本発明の製造方法は適用可能である。3Dプリンタにおいて、造形中に折れ曲がったり、折れたり、開封後に吸湿して品質劣化したり、熱溶融積層方式ではその造形方式から流動性の高い材料での造形が困難であるという問題がある。この問題を解消するために、熱可塑性樹脂を含む第1層と、前記第1層を被覆し、前記第1層とは異なる材質を含む第2層とを備え、前記第2層が前記第1層を被覆した状態で押し出され造形される2層構成の線条樹脂成形体の採用が好ましく、本発明は、このような2層構成の線条樹脂成形体のような多層構成の線条樹脂成形体の製造に適用することも好適である。 Of course, the production method of the present invention is applicable not only to this, but also to, for example, a linear resin molded product having a multi-layer structure. In a 3D printer, there is a problem that it bends or breaks during modeling, absorbs moisture after opening and deteriorates in quality, and it is difficult to model with a highly fluid material in the Fused Deposition Modeling method. In order to solve this problem, a first layer containing a thermoplastic resin and a second layer covering the first layer and containing a material different from the first layer are provided, and the second layer is the first layer. It is preferable to use a two-layered linear resin molded body that is extruded and molded while covering one layer, and the present invention has a multi-layered linear resin molded body such as a two-layered linear resin molded body. It is also suitable to be applied to the production of a resin molded body.
2層構成の線条樹脂成形体の構成を図3、図4に基づいて説明すると、図3に示すように、線条樹脂成形体10は、熱溶融積層方式の3Dプリンタに用いられる造形材料であって、第1層21と、第1層21を被覆し、第1層21とは異なる材質を含む第2層22とを備える。
The configuration of the two-layered linear resin molded body will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, the linear resin molded
第1層21は、円柱状に形成され、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂には、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)を好適に用いることができる。
The
第2層22は、第1層21を被覆するように円筒状に形成され、線条樹脂成形体は第2層22が第1層21を被覆した状態で溶融軟化し、3Dプリンタの押し出しヘッドから被覆された状態を維持して溶融押し出され、第2層同士が融着して積層堆積することで3Dモデルを造形する。本発明の線条樹脂成形体の第1層及び第2層を構成する熱可塑性樹脂は押し出し可能な材質であれば良く、線条樹脂成形体に付与する機能に応じて適宜選択することができる。例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)の他、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテルなどの非晶性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコールなどの結晶性樹脂、オレフィン系、スチレン系、ポリエステル系の熱可塑性エラストマー、及びそれらの混合物が好適に用いられる。さらに、カーボンブラック、炭素繊維、ガラス繊維、タルク、マイカ、ナノクレイ、マグネシウムなどの無機系の添加剤、酸化防止剤、滑剤、着色剤などを適宜混合することができる。
The
第2層22は、第1層21が軟質であるときに、相対的に硬質の材料で構成され、第1層21が屈曲しないよう第1層21を保護する機能を有する。例えば、第1層21がスチレン系のエラストマーである場合、第2層22を硬いアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で構成し、硬質の第2層22により軟質の第1層21の屈曲を抑制する。これにより、線条樹脂成形体10は、エラストマー単体で構成される線条樹脂成形体に比べ、全体として適度な硬さが得られて取扱い易くなるため、3Dプリンタにおいて良好な機械適性を得ることができる。
The
また、第2層22は、第1層21が硬質であるとき、相対的に軟質の材料で構成され、第1層21が折損しないよう第1層21を保護する機能を有する。例えば、第1層21がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)に無機系の添加剤(炭素繊維、ガラス繊維、タルク、マイカ、ナノクレイ、マグネシウムなど)を混合した材料で構成される場合、第2層22を無機系の添加剤を含有していないアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で構成し、この軟質の第2層22によって、硬くて脆い第1層21の折損又は破断を抑制する。
Further, the
また、第2層22は、水蒸気バリア樹脂を含む材料で構成することができ、この場合、第2層22によって、第1層21が吸湿しないよう第1層21を保護する。ここで、水蒸気バリア樹脂には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂や炭素繊維、タルク、マイカ、ナノクレイ、マグネシウムなどの無機系の添加剤を混合したアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABC樹脂)を用いることができる。このように水蒸気バリア樹脂を含む材料で第2層22を構成することにより、線条樹脂成形体10が3Dプリンタに使用されている状態において、線条樹脂成形体10の第1層21にアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABC樹脂)などの吸湿性の高い熱可塑性樹脂を用いた場合であっても、空気中の水蒸気を吸湿することを抑制でき、吸湿による線条樹脂成形体10の劣化を抑制することができる。この観点から、水蒸気バリア樹脂を含む材料は水蒸気透過度(g/m2・24h)が30以下、好ましくは10以下、さらに好ましくは3.0以下である(25℃、90%RH、厚さ25μm換算)。
Further, the
また、第2層22は、粘度が低く、流動性の高い高MFR(JIS K 7210、210℃条件)の熱可塑性樹脂を用いることができる。この場合、造形物の表面外観が向上し、表面が凹凸の少ない滑らかな造形物を作ることができる。さらに、その場合であっても線条樹脂成形体(フィラメント)の芯層として第1層21を当該第2層22の熱可塑性樹脂よりも相対的に低いMFRの熱可塑性樹脂とすることで3Dプリンタにおける機械適性を維持してフィラメントが伸びたり、切れたりすることなく造形をすることが可能となる。具体的には、第2層22に用いられる熱可塑性樹脂としてはMFRが5.0〜70g /10min、好ましくは10〜60g/10minである。一方、第1層21に用いられる熱可塑性樹脂としてはMFRが0.1〜5g/10min、好ましくは0.3〜2.0g/10minである。
Further, for the
また、第2層22は、欠点カーボンブラックなどの導電性の添加剤を混合させることにより、線条樹脂成形体の外層において導電性を有する3次元オブジェクトを造形することが可能となる。この場合、第1層21を構成する熱可塑性樹脂は第2層構成する熱可塑性樹脂と比べて相対的に高電気抵抗率となる。
In addition, the
このように、線条樹脂成形体の外層において高粘度性や十分な導電性などの機能性を付与する場合において、外層比率を5〜25%とすることで、造形時に外層を構成する第2層の熱可塑性樹脂が垂れ下がりを生じて予定通りの形状に造形できなくなることが防止され、また、導電性を付与するために第2層に添加されるカーボンブラックなどの使用量を必要最小限に抑えることができる。 In this way, when the outer layer of the linear resin molded product is provided with functionality such as high viscosity and sufficient conductivity, the outer layer ratio is set to 5 to 25% to form the outer layer at the time of molding. It prevents the thermoplastic resin of the layer from hanging down and making it impossible to form the shape as planned, and the amount of carbon black or the like added to the second layer to impart conductivity is minimized. It can be suppressed.
ここで、外層比率は、線条樹脂成形体の任意の位置での垂直断面における最大径と最小径の平均直径に対して、外層となる第2層の厚みの4点平均値の比率により求めることができる。外層の4点平均の厚みは、線条樹脂成形体の最大径における線分の両端に位置する第2層と重なる線分のそれぞれの長さ2点と、最大径における線分と直行する線分の両端に位置する第2層と重なる線分のそれぞれの長さ2点の合計4点の平均値にて算出する。外層比率は、外層となる第2層の4点平均厚みの値を線条樹脂成形体の平均直径で除した値を百分率で表した値とする。 Here, the outer layer ratio is obtained by the ratio of the four-point average value of the thickness of the second layer to be the outer layer to the average diameter of the maximum diameter and the minimum diameter in the vertical cross section of the linear resin molded product at an arbitrary position. be able to. The average thickness of the four points of the outer layer is two points of each length of the line segment overlapping the second layer located at both ends of the line segment at the maximum diameter of the linear resin molded body, and a line orthogonal to the line segment at the maximum diameter. It is calculated by averaging a total of 4 points, 2 points of each length of the line segment overlapping the second layer located at both ends of the minute. The outer layer ratio is a value expressed as a percentage by dividing the value of the four-point average thickness of the second layer, which is the outer layer, by the average diameter of the linear resin molded product.
3次元オブジェクトを造形する場合、2層構成からなる線条樹脂成形体の外層比率が5%未満であると造形後に外層となる第2層が切れてしまい、第1層が露出するおそれがある。この場合、第2層によって得られる機能を得るとことができないものとなる。一方で、外層比率が35%以上であると内層側となる第1層の機能が発現されなくなるとともに、多層にすることによる機能が得ることができなくなる。尚、第2層の厚みを薄くすることでカーボンブラックなどの導電性添加剤の配合量を抑えることができる。 When modeling a three-dimensional object, if the outer layer ratio of the linear resin molded product having a two-layer structure is less than 5%, the second layer, which is the outer layer after modeling, may be cut off and the first layer may be exposed. .. In this case, the function obtained by the second layer cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of the outer layer is 35% or more, the function of the first layer on the inner layer side is not exhibited, and the function of the multiple layers cannot be obtained. By reducing the thickness of the second layer, the amount of the conductive additive such as carbon black can be suppressed.
なお、第1層21及び第2層22は、酸化防止剤や滑剤などの各種の添加剤を含む材料で構成することができる。
The
第1層21及び第2層22の外径寸法は、求められる仕様に応じて適宜設定可能であるが、外径寸法を例示すると、第1層21の外径d(図4参照)が1.35mm±0.2mmであり、第2層22の外径D(図4参照)が1.75mm±0.1mmである。
The outer diameter dimensions of the
ここまで説明してきた本発明の2層構造の線条樹脂成形体の構成例を列挙すると、下記の通りである。
(1)第2層が硬質であって、第1層が軟質であるときに、屈曲しないよう第2層で第1層を被覆した樹脂前条体
(2)第2層が軟質であって、第1層が硬質であるときに、折損しないよう第2層で第1層を被覆した線条樹脂成形体
(3)第2層が水蒸気バリア樹脂を含み、第1層が吸湿しないよう第2層で第1層を被覆した線条樹脂成形体
(4)第1層を構成する熱可塑性樹脂が第2層を構成する熱可塑性樹脂と比べて相対的に高粘度で、造形時に垂れ下がりが生じないよう外層比率5〜25%として第2層で第1層を被覆した線条樹脂成形体
(5)第1層を構成する熱可塑性樹脂が第2層を構成する熱可塑性樹脂と比べて相対的に高電気抵抗率で、線条樹脂成形体の外層において十分な導電性を得るため外層比率5〜25%として第2層で第1層を被覆した線条樹脂成形体
(6)上記(1)から(5)のいずれかの構成において、第1層及び第2層の少なくとも一方を構成する熱可塑性樹脂がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)である線条樹脂成形体
(7)上記(1)から(6)のいずれかの構成において、第1層が0.5〜1.8mmの外径を有し、第2層が1.1〜2.2mmの外径を有するとともに、2層構成の線条樹脂成形体の外層比率が5〜35%である線条樹脂成形体
The configuration examples of the two-layer structure linear resin molded product of the present invention described so far are as follows.
(1) When the second layer is hard and the first layer is soft, the resin front strip coated with the first layer so as not to bend (2) The second layer is soft and When the first layer is hard, a linear resin molded body in which the first layer is coated with the second layer so as not to break (3) The second layer contains a water vapor barrier resin, and the second layer does not absorb moisture. A linear resin molded body in which the first layer is coated with a layer (4) The thermoplastic resin constituting the first layer has a relatively higher viscosity than the thermoplastic resin constituting the second layer, and hangs down during molding. A linear resin molded body in which the first layer is coated with the second layer with an outer layer ratio of 5 to 25% (5) The thermoplastic resin constituting the first layer is relative to the thermoplastic resin constituting the second layer. A linear resin molded body in which the first layer is coated with a second layer with an outer layer ratio of 5 to 25% in order to obtain sufficient conductivity in the outer layer of the linear resin molded body with a high electrical resistance (6). In any of the configurations 1) to (5), a linear resin molded body (ABS resin) in which the thermoplastic resin constituting at least one of the first layer and the second layer is an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin). 7) In any of the above configurations (1) to (6), the first layer has an outer diameter of 0.5 to 1.8 mm, and the second layer has an outer diameter of 1.1 to 2.2 mm. A linear resin molded body having a two-layer structure and having an outer layer ratio of 5 to 35%.
次に、2層構成の線条樹脂成形体の具体的構成例について説明する。前述の通り、2層構造とした本発明の線条樹脂成形体では、用途や要求される性能等に応じて各層の材料を選択することで、機械適性や品質に優れた線条樹脂成形体を実現することができる。 Next, a specific configuration example of the two-layered linear resin molded body will be described. As described above, in the linear resin molded product of the present invention having a two-layer structure, the linear resin molded product having excellent mechanical suitability and quality can be selected by selecting the material of each layer according to the application and required performance. Can be realized.
例えば、線条樹脂成形体において、熱可塑性樹脂を単独で用いると、機械的強度(剛性)が不足することがあるが、無機充填材を配合することで強度を補うことができる。 For example, when a thermoplastic resin is used alone in a linear resin molded product, the mechanical strength (rigidity) may be insufficient, but the strength can be supplemented by blending an inorganic filler.
無機充填材としては、繊維状のものや粉体状のものを使用することができ、その材質も任意である。例示するならば、炭素繊維(カーボンファイバ)、ガラス繊維(ガラスファイバやガラスウール等)、タルク、ナノクレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を挙げることができ、軽量で添加による強度向上の効果が高いことから、カーボンファイバが好適である。 As the inorganic filler, a fibrous material or a powder material can be used, and the material thereof is also arbitrary. Examples include carbon fiber (carbon fiber), glass fiber (glass fiber, glass wool, etc.), talc, nanoclay, calcium carbonate, magnesium carbonate, etc., which are lightweight and have a high effect of improving strength by addition. Therefore, carbon fiber is suitable.
無機充填材の添加量は、要求される機械的特性等に応じて設定すればよいが、好ましくは、10質量%〜40質量%であり、より好ましくは20質量%〜30質量%である。無機充填材の配合量が10質量%未満であると、無機充填材を配合することによる効果(剛性の向上等)が不十分になるおそれがある。逆に無機充填材の配合量が40質量%を越えて多くなりすぎると、相対的に熱可塑性樹脂の割合が少なくなりすぎて、造形が難しくなるおそれがある。 The amount of the inorganic filler added may be set according to the required mechanical properties and the like, but is preferably 10% by mass to 40% by mass, and more preferably 20% by mass to 30% by mass. If the blending amount of the inorganic filler is less than 10% by mass, the effect (improvement of rigidity, etc.) of blending the inorganic filler may be insufficient. On the contrary, if the blending amount of the inorganic filler exceeds 40% by mass and becomes too large, the proportion of the thermoplastic resin becomes relatively too small, which may make molding difficult.
ただし、熱可塑性樹脂に無機充填材を配合すると、線条樹脂成形体を造形物にした時に、層間の融着が不十分になる傾向にあり、造形物としての機械適性(剛性)が低下してしまう。そこで、無機充填材を配合した第1層の周囲を、無機充填材を配合していない熱可塑性樹脂のみからなる第2層で被覆する。これにより、機械的強度(剛性)が高く、しかも層間の融着も良好な線条樹脂成形体が実現できる。 However, when an inorganic filler is mixed with the thermoplastic resin, when the linear resin molded product is made into a molded product, the fusion between the layers tends to be insufficient, and the mechanical suitability (rigidity) as the molded product is lowered. It ends up. Therefore, the periphery of the first layer containing the inorganic filler is covered with the second layer made of only the thermoplastic resin containing no inorganic filler. As a result, it is possible to realize a linear resin molded product having high mechanical strength (rigidity) and good fusion between layers.
特に、第1層をカーボンファイバを配合したアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で形成し、第2層をカーボンファイバを配合していないアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で形成した線条樹脂成形体は、好ましい形態と言える。機械的強度(剛性)が高く、層間の融着も良好である。また、カーボンファイバを配合することで、3Dプリンタにおける溶融押し出しの際にノズルが削られるという現象が発生するが、カーボンファイバを配合していないアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で被覆することで、ノズルの削れも抑えられる。 In particular, the first layer is formed of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) containing carbon fiber, and the second layer is made of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) containing no carbon fiber. It can be said that the linear resin molded body formed in 1 is a preferable form. The mechanical strength (rigidity) is high, and the fusion between layers is also good. In addition, by blending carbon fiber, a phenomenon occurs in which the nozzle is scraped during melt extrusion in a 3D printer, but it is coated with acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) that does not contain carbon fiber. By doing so, scraping of the nozzle can be suppressed.
なお、ここで「無機充填材を配合していない(無機充填材を含まない)熱可塑性樹脂」との表現は、実質的に無機充填材を含まない熱可塑性樹脂を意味するものであり、若干量の無機充填材を含む熱可塑性樹脂を排除することを意図するものではない。例えば、第2層の熱可塑性樹脂は3質量%未満の無機充填材を含有していてもよい。ただし、第2層の熱可塑性樹脂における無機充填材の含有量は1質量%未満であることが好ましい。 The expression "thermoplastic resin not containing an inorganic filler (not containing an inorganic filler)" here means a thermoplastic resin that does not substantially contain an inorganic filler. It is not intended to eliminate thermoplastic resins that contain an amount of inorganic filler. For example, the second layer thermoplastic resin may contain less than 3% by mass of an inorganic filler. However, the content of the inorganic filler in the thermoplastic resin of the second layer is preferably less than 1% by mass.
また、先の(3)の構成の線条樹脂成形体の一例として、第1層をアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)で形成し、第2層をポリプロピレン(あるいは変性ポリプロピレン)やポリエチレン(あるいは変性ポリエチレン)等のポリオレフィン(あるいは変性ポリオレフィン)で形成した線条樹脂成形体を挙げることができる。アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)は吸湿性を有しており、長期保存後等において、劣化してしまう傾向にある。ポリプロピレンは水蒸気に対してバリア性を有しており、ポリプロピレン製の第2層で被覆することで第1層(ABS樹脂)の劣化を抑制することができる。なお、第1層のアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)との接着性を考慮すると、第2層は変性ポリプロピレンや変性ポリエチレンとすることが好ましい。ここで、変性ポリプロピレンや変性ポリエチレンとしては、市販のものをいずれも使用することができ、例えば三菱化学社製、商品名モディック F534Aや、三井化学社製、商品名アドマーSF600等を例示することができる。 Further, as an example of the linear resin molded body having the above configuration (3), the first layer is formed of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), and the second layer is made of polypropylene (or modified polypropylene) or Examples thereof include a linear resin molded body formed of a polyolefin (or modified polyolefin) such as polyethylene (or modified polyethylene). The acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) has hygroscopicity and tends to deteriorate after long-term storage or the like. Polypropylene has a barrier property against water vapor, and deterioration of the first layer (ABS resin) can be suppressed by coating with a second layer made of polypropylene. Considering the adhesiveness of the first layer to the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), the second layer is preferably modified polypropylene or modified polyethylene. Here, as the modified polypropylene and the modified polyethylene, commercially available products can be used, and examples thereof include Mitsubishi Chemical Corporation, trade name Modic F534A, Mitsui Chemicals Corporation, product name Adomah SF600, and the like. it can.
その他、第1層を着色剤を含む熱可塑性樹脂により形成し、第2層を透明な熱可塑性樹脂により形成した線条樹脂成形体や、第1層を低MFRの熱可塑性樹脂により形成し、第2層を高MFRの熱可塑性樹脂により形成した線条樹脂成形体等も、本発明の好適な線条樹脂成形体の具体例である。前者の場合、造形物の外観に高級感を付与することができる。後者の場合、造形物の表面を滑らかな形状にすることができる。 In addition, a linear resin molded body in which the first layer is formed of a thermoplastic resin containing a colorant and the second layer is formed of a transparent thermoplastic resin, or the first layer is formed of a low MFR thermoplastic resin. A linear resin molded body in which the second layer is formed of a high MFR thermoplastic resin is also a specific example of a suitable linear resin molded body of the present invention. In the former case, it is possible to give a sense of quality to the appearance of the modeled object. In the latter case, the surface of the modeled object can be made into a smooth shape.
熱溶融積層方式の3Dプリンタによる3次元オブジェクトの造形方法では、前述の線条樹脂成形体を造形材料として用い、これを溶融押し出しすることで立体物の形成が行われる。この時、通常は、第2層が第1層を被覆した状態で溶融押し出しし、第2層同士が融着して積層堆積することで3次元オブジェクトを造形する。第2層が熱融着に優れた樹脂により形成されていれば、良好な融着状態が実現でき、信頼性の高い3次元オブジェクトの形成が可能となる。 In the method of modeling a three-dimensional object by a 3D printer of the hot melt lamination method, the above-mentioned linear resin molded body is used as a modeling material, and the three-dimensional object is formed by melt-extruding the material. At this time, normally, the second layer is melt-extruded while covering the first layer, and the second layers are fused and laminated to form a three-dimensional object. If the second layer is formed of a resin having excellent heat fusion, a good fusion state can be realized, and a highly reliable three-dimensional object can be formed.
あるいは、第2層の熱可塑性樹脂と第1層の熱可塑性樹脂が混合された状態で溶融押し出しし、積層堆積することで3次元オブジェクトを造形するようにしてもよい。例えば、第2層を水蒸気バリア性の樹脂(例えばポリプロピレン)で形成した線条樹脂成形体の場合、保存の際には第2層で被覆して劣化を防止することが有効であるが、造形の際には必ずしも第2層で被覆されていなくてもよい。このような場合には、例えば線条樹脂成形体の線径に比べて著しく小さな内径を有するノズルを用いれば、第2層が極端に引き伸ばされ、第1層と溶融混合された状態で押し出され、混合樹脂からなる3次元オブジェクトが造形される。 Alternatively, a three-dimensional object may be formed by melting and extruding a state in which the thermoplastic resin of the second layer and the thermoplastic resin of the first layer are mixed and laminating and depositing. For example, in the case of a linear resin molded product in which the second layer is formed of a water vapor barrier resin (for example, polypropylene), it is effective to cover the second layer with the second layer during storage to prevent deterioration. In this case, it does not necessarily have to be covered with the second layer. In such a case, for example, if a nozzle having an inner diameter significantly smaller than the wire diameter of the linear resin molded body is used, the second layer is extremely stretched and extruded in a state of being melt-mixed with the first layer. , A three-dimensional object made of mixed resin is formed.
次に、本発明を適用した線条樹脂成形体の製造方法(製造ライン)の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of a method (manufacturing line) for manufacturing a linear resin molded product to which the present invention is applied will be described.
図5に示すように、本実施形態の線条樹脂成形体1の製造ライン30は、押出機31、金型32、サイジング装置33、水槽37、固定ローラ41、外径寸法測定装置42及び巻き取り装置43を含む。
As shown in FIG. 5, the
押出機31は、原料樹脂組成物を溶融混練し、これを連続的に金型32へと供給するもので、例えばスクリューが内蔵されるシリンダ、原料投入用のホッパ31a、射出ノズル等を備えて構成されている。原料投入用のホッパから投入された原料樹脂組成物は、シリンダ内でスクリューにより溶融混練され、射出ノズルから金型32へ射出される。
The
金型32は、押出機31からの溶融樹脂を水平方向に押し出すものであり、ここから押し出された溶融樹脂が冷却されて線条樹脂成形体10となる。原料樹脂組成物は、用途等に応じて原料樹脂や各種添加材等を配合したものであり、任意の材料が選択可能である。
The
なお、例えば2層構成の線条樹脂成形体10を製造する場合には、材料の異なる2種類の樹脂を同心円状に押し出せばよい。より具体的には、金型32では、同心円状に配置される2つの出口から第1層21の材料及び第2層22の材料を押し出すことにより、多層化構造(2層化構造)の線条樹脂成形体10の連続体を形成する。
For example, in the case of producing a linear resin molded
図6は、2層構成の線条樹脂成形体10を製造する場合に使用される装置の一例を示すものである。2層構成の線条樹脂成形体10を成形する場合には、2台の押出機31A,31Bを直交するように配置する。そして、例えば押出機31Aのホッパ31aから第1層を形成するための原料樹脂組成物を投入し、金型32へと溶融押し出しするとともに、押出機31Bのホッパ31bから第2層を形成するための原料樹脂組成物を投入し、金型32へと溶融押し出しする。それぞれの押出機31A,31Bから押し出された原料樹脂組成物は、金型32で合流し、芯となる第1層の周囲が第2層で被覆される。
FIG. 6 shows an example of an apparatus used when manufacturing a linear resin molded
2層構成の線条樹脂成形体10を製造する場合に使用される金型32としては、例えば図7に示すような多層金型を使用すればよい。本例の多層金型は、3つの金型部材32A,32B,32Cを組み合わせたものであり、各金型部材32A,32B,32Cは、それぞれ中央流路N1,N2,N3を有している。原料樹脂組成物は、これら中央流路N1,N2,N3で線条とされる。
As the
また、金型部材32Bは、前記中央流路N2を囲んで内部に円形金型部CBを有するとともに、この円形金型部CBの周囲に4つの貫通流路R1,R2,R3,R4を有する。貫通流路R1,R2,R3,R4は、それぞれ金型部材32Bを厚さ方向で貫通する形で形成されている。円形金型部CBは、その中央に中央流路N2が形成されるとともに、円形面が金型部材32Bの金型面から後退する形で形成されている。
Further, the
金型部材32Cは、前記中央流路N3を囲んで円環状流路CRを有するとともに、円環状流路CRの外側に半円形状の中間通路HRを有する。この半円形状の中間通路HRは、180°対称位置で円環条流路CRと接続されている。さらに、金型部材32Cは、この中間通路HRの1箇所に接続される材料供給通路Xを有する。円環状流路CRは、前記金型部材32Bの貫通流路R1,R2,R3,R4と対向する。
The
前記3つの金型部材32A,32B,32Cを組み合わせた金型32では、第1層21を形成するための原料樹脂組成物は、押出機31Aから押し出され、金型部材32Cの中央流路N3へと供給され、金型部材32Bの中央流路N2、金型部材32Aの中央流路N1を経て、金型32から引き出される。一方、第2層22を形成するための原料樹脂組成物は、押出機31Bから押し出され、金型部材32Cの材料供給通路Xへと供給される。ここから供給された原料樹脂組成物は、半円形状の中間通路HRを通って円環状流路CRへ流れ込み、円環状流路CRに対向して設けられた金型部材32Bの各貫通流路R1,R2,R3,R4へと供給される。貫通流路R1,R2,R3,R4へと供給された原料樹脂材料は、金型部材32Aの金型面とこれから後退する形で形成される円形金型部CBとの間の空間へと流れ込み、円形金型部CBに設けられた中央流路N2から引き出される第1層21の周面を被覆する。前記空間へ円環状に連なる貫通流路R1,R2,R3,R4から原料樹脂材料を供給することで、ウエルドラインの発生が最小限に抑えられる。
In the
水槽37は、押出機31から押し出された線条樹脂成形体10の搬送方向に沿って長い箱状に形成される。線条樹脂成形体10は、水槽37の一端の壁から水槽37内に導入され、水槽37の他端の壁から導出される。水槽37には、線条樹脂成形体10を浸漬させ、線条樹脂成形体10を冷却する水37aが貯留される。
The
サイジング装置33は、水槽37の一端の壁の内側に配置されており、押出機31から水槽37内に送られた線条樹脂成形体10の断面を真円にし、かつ、線条樹脂成形体10の外径寸法を所定の寸法に均一化させる機能を有する。
The sizing
本実施形態の場合、このサイジング装置33において真空吸引することが大きな特徴点である。すなわち、断面円形の空間を有するサイジング装置33を通過させることで、線条樹脂成形体10の線形や線径がある程度整えられるが、それだけでは不十分であるため、本実施形態では、真空吸引によりこれを促進することとする。
In the case of the present embodiment, vacuum suction in the sizing
図8及び図9に示すように、サイジング装置33は、上下一対の下部材33D及び上部材33Uを備え、下部材33D及び下部材33Dのそれぞれの合わせ面には、線条樹脂成形体10の連続体の搬送方向に沿って形成され、線条樹脂成形体10を通す半円筒面状の第1の溝33aと、この第1の溝33aに対して直交するように交差する複数(この例では、互いに平行に並ぶ7本)の真空吸引用の第2の溝33bとが設けられる。真空吸引用の第2の溝33bの数は任意であり、サイジング装置33を通過後の線条樹脂成形体10の整形精度が十分良好なものとなるように適宜設定すればよい。また、真空吸引用の第2の溝33bは、水平方向ばかりでなく、垂直方向、斜め方向等、任意の方向に設けることも可能であり、やはり整形精度が十分良好なものとなるように適宜設定すればよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, the sizing
サイジング装置33において、真空吸引を行うことで、線条樹脂成形体10に対して真空吸引力が働く。その結果、線条樹脂成形体10の外周面が下部材33D及び上部材33Uに設けられた溝33aの断面円形の空間に臨む壁面に引き付けられ、溝33aにより形成される空間の形状、直径に整形される。これにより、サイジング装置33を通過した線条樹脂成形体10は、断面が概ね真円形状となり、その径は設定値(空間の直径)と概ね一致して一定となる。
By performing vacuum suction in the sizing
固定ローラ41は、サイジング装置33を経て水槽37内において線条樹脂成形体10の姿勢を安定させ、かつ、巻き取り装置43側に向けて線条樹脂成形体10を搬送する。
The fixed
外径寸法測定装置42は、水槽37で冷却された線条樹脂成形体10の外径寸法を測定する。巻き取り装置43は、外径寸法測定装置42を経た線条樹脂成形体10を挟んで下流側に搬送する上下一対の巻き取りローラ43aと、巻き取りローラ43aの下流側に配置され、線条樹脂成形体10を巻き取る巻き取り軸43cを有するボビン巻き取り機43bとを備える。
The outer diameter
次に、この製造ライン30を用いて線条樹脂成形体10を製造する方法について説明する。線条樹脂成形体10を製造する方法は、押出工程、サイジング工程、冷却工程、寸法測定工程及び巻き取り工程を含む。
Next, a method of manufacturing the linear resin molded
図5に示すように、押出工程では、押出機31においてホッパ31aから投入された樹脂ペレットを溶融し、溶融した樹脂を金型32から押し出す。この際、第1層21を押し出すとともに第1層21を被覆するように第2層22を押し出して多層化構造の線条樹脂成形体10を押し出す。この例では、金型32から、外径(符号D1で示す)が2.2mmの線条樹脂成形体10が押し出される。
As shown in FIG. 5, in the extrusion step, the resin pellets charged from the
サイジング工程では、図8及び図9に示すように、サイジング装置33において、線条樹脂成形体10が、上下の第1の溝33aで形成される搬送通路35に沿って走行し、同時に、複数の上下の第2の溝33bで形成される吸引通路36によって真空吸引されることにより、搬送通路35の内径に合わせた均一な外径に形成される。この例では、外径D1が2.2mmの線条樹脂成形体10が、サイジング装置33を通過することにより、その外径(符号D2で示す)が搬送方向において1.80mmに均一化される。
In the sizing step, as shown in FIGS. 8 and 9, in the sizing
冷却工程では、外径(符号D2で示す)が1.80mmの線条樹脂成形体10が、水槽37を通過することにより冷却され、線条樹脂成形体10の外径(符号Dで示す)が1.75mmに縮径される。
In the cooling step, the linear resin molded
寸法測定工程では、線条樹脂成形体10の外径を測定し、測定値が適正な大きさであるか否かを判定する。この例では、線条樹脂成形体10の外径が1.75mmを中心とした所定の規格幅の範囲内であるか否かを判定する。線条樹脂成形体10の外径が規格幅の範囲外である場合、外径が規格幅の範囲内になるように、各製造条件を見直す。
In the dimensional measurement step, the outer diameter of the linear resin molded
巻き取り工程では、線条樹脂成形体10の外径が規格の範囲内である場合、巻き取り装置43の巻き取りローラ43aでボビン巻き取り機43bに送り、巻き取り軸43cに線条樹脂成形体10の連続体を巻き取っていく。所定長さの線条樹脂成形体10が巻き取り軸43cに巻き取られたら、新しい巻き取り軸43cに線条樹脂成形体10を巻き取るようにする。
In the winding process, when the outer diameter of the linear resin molded
以上の製造ラインにより製造される線条樹脂成形体10は、サイジング装置33において真空吸引しているので、線径が一定で真円に近い断面形状を有しており、これを例えば3次元オブジェクトの原料素材として用いることで、精度の高いモデリングの実現が可能である。
Since the linear resin molded
なお、本発明の製造方法は、無機充填材を含有する線条樹脂成形体の製造に適用した場合にその効果が大きい。無機充填材を含有する線条樹脂成形体10は、無機充填材を含有しない線条樹脂成形体10に比べて、押出工程において押出機から押し出された直後の線径のバラツキが大きくなる傾向にある。このような無機充填材を含有し押し出し後の線径のバラツキが大きな線条樹脂成形体10であっても、サイジング工程においてサイジング装置33を通過させることで、真円に近い一定の断面形状とすることができる。すなわち、線条樹脂成形体10が無機充填材を含有する場合に、サイジング装置33での真空吸引による線径の安定化について、より高い効果を得ることができる。 ここで、無機充填材としては、上述の2層構成の線条樹脂成形体の具体的構成例において列挙した無機充填剤が例示される。
The production method of the present invention has a great effect when applied to the production of a linear resin molded product containing an inorganic filler. The linear resin molded
以下、本発明を適用した線条樹脂成形体の製造方法の具体的な実施例について、実験結果を基に説明する。 Hereinafter, specific examples of a method for producing a linear resin molded product to which the present invention is applied will be described based on experimental results.
実施例1
押出機にて溶融混練した溶融樹脂をダイコアへ供給して射出した後、ダイコアに設けられた口金から引出した。この口金である程度線径や線形を整えて線条樹脂成形体に賦形したのち、冷却固化する水槽の入口部にサイジングを設けて、このサイジング部において線条樹脂成形体の最終的な断面形状(線径および線形)を整えた。また、その際にサイジング部において真空吸引により形状を賦形した後、水槽にて冷却固化して、巻取機にて巻取りを行なった。さらに、巻取機から送り出された線条樹脂成形体はボビンに巻き取った。
Example 1
The molten resin melt-kneaded by an extruder was supplied to the die core for injection, and then drawn out from a mouthpiece provided on the die core. After adjusting the wire diameter and alignment to some extent with this mouthpiece and shaping it into a linear resin molded body, sizing is provided at the inlet of the water tank to be cooled and solidified, and the final cross-sectional shape of the linear resin molded body is provided in this sizing portion. (Wire diameter and alignment) were adjusted. At that time, the shape was shaped by vacuum suction in the sizing part, cooled and solidified in a water tank, and wound by a winder. Further, the linear resin molded body sent out from the winder was wound on the bobbin.
比較例1
冷却固化する水槽の入口部にサイジングを設けずに実施した以外は実施例1と同じである。
Comparative Example 1
It is the same as Example 1 except that the sizing is not provided at the inlet of the water tank to be cooled and solidified.
評価
実施例1および比較例1で作成した線条樹脂成形体に対し、線径、線形の測定を行い、評価した。
(線径)
実施例1および比較例1において成形した樹脂線状体を用いて、デジマチックキャリパー(ミツトヨ株式会社製NTD25−20CX)にて線径を測定した。室温23℃で1日静置した後に線条樹脂成形体を10cmの等間隔に10点の測定位置において最長径と最短径を測定した平均値を算出した。
(線形)
樹脂線状体の線形は、実施例1及び比較例1において成形した樹脂線状体を用いて、デジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製VHX−900)を使用した断面形状の観察により、前記測定位置10点の断面のもっとも長い部分と短い部分の径を測定して、次式から真円度を算出した。
真円度(%)=(最短径/最長径)×100
Evaluation The linear resin molded products prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated by measuring the wire diameter and linearity.
(Wire diameter)
The wire diameter was measured with a digital caliper (NTD25-20CX manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) using the resin linear bodies molded in Example 1 and Comparative Example 1. After allowing to stand at room temperature of 23 ° C. for 1 day, the average value of the longest diameter and the shortest diameter of the linear resin molded product measured at 10 measurement positions at equal intervals of 10 cm was calculated.
(linear)
The alignment of the resin striatum was measured by observing the cross-sectional shape using a digital microscope (VHX-900 manufactured by Keyence Co., Ltd.) using the resin striatum molded in Example 1 and Comparative Example 1. The diameters of the longest part and the shortest part of the cross section of 10 points were measured, and the roundness was calculated from the following equation.
Roundness (%) = (shortest diameter / longest diameter) x 100
実施例1についての測定結果を表1に示す。比較例1につての測定結果を表2に示す。 The measurement results for Example 1 are shown in Table 1. Table 2 shows the measurement results for Comparative Example 1.
(効果の確認)
表1及び表2に示す測定結果から明らかなように、実施例1は線径および線形において、良好な性能を示すことが確認された。例えば線形(真円度)については、98%以上(98〜100%)が好ましが、実施例1はこの条件を十分にクリアしている。一方、比較例1は線径、線形が何れもバラツキが大きく、樹脂線状体として良好な性能が得られていない事が確認された。
(Confirmation of effect)
As is clear from the measurement results shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that Example 1 showed good performance in wire diameter and linearity. For example, for linearity (roundness), 98% or more (98 to 100%) is preferable, but Example 1 sufficiently clears this condition. On the other hand, in Comparative Example 1, it was confirmed that both the wire diameter and the linearity had a large variation, and good performance was not obtained as a resin linear body.
上記評価結果から明らかなように、サイジング部において真空吸引することで線径が一定で線形が真円に近い断面形状を有した線条樹脂成形体を製造する事が可能であり、これを例えば3次元オブジェクトの原料素材として用いることで、精度の高いモデリングの実現が可能である。 As is clear from the above evaluation results, it is possible to manufacture a linear resin molded product having a constant wire diameter and a cross-sectional shape close to a perfect circle by vacuum suction in the sizing portion. By using it as a raw material for a three-dimensional object, it is possible to realize highly accurate modeling.
以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。 Although the embodiments to which the present invention has been applied have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It is possible.
10 線条樹脂成形体
21 第1層
22 第2層
30 製造ライン
31 押出機
32 金型
33 サイジング装置
37 水槽
42 外径寸法測定装置
43 巻き取り装置
d 第1層の外径
D 第2層の外径
10 Strand resin molded
Claims (4)
溶融混練した樹脂材料を押出機から口金を介して連続的に押出し、押出された線条樹脂成形体を真空吸引しながら冷却されたサイジング装置を通過させ、その後、冷却固化させて巻き取ることを特徴とし、
前記サイジング装置は、断面円形の空間を有し、この空間に臨む面に複数の真空吸引溝を有することを特徴とする線条樹脂成形体の製造方法。 A method for manufacturing a linear resin molded product used in a hot melt lamination type 3D printer.
The melt-kneaded resin material is continuously extruded from an extruder via a mouthpiece, and the extruded linear resin molded product is passed through a cooled sizing device while being vacuum-sucked, and then cooled and solidified and wound up. As a feature,
The sizing device is a method for manufacturing a linear resin molded product, which has a space having a circular cross section and has a plurality of vacuum suction grooves on a surface facing the space .
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015073475 | 2015-03-31 | ||
JP2015073475 | 2015-03-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016193601A JP2016193601A (en) | 2016-11-17 |
JP6761567B2 true JP6761567B2 (en) | 2020-09-30 |
Family
ID=57322597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016071357A Active JP6761567B2 (en) | 2015-03-31 | 2016-03-31 | Manufacturing method of linear resin molded product |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6761567B2 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6820500B2 (en) * | 2017-01-31 | 2021-01-27 | キョーラク株式会社 | Wire resin molded body |
JP6982967B2 (en) * | 2017-03-22 | 2021-12-17 | 三井化学株式会社 | Filament for 3D printer modeling |
KR20190136023A (en) * | 2017-04-27 | 2019-12-09 | 코베스트로 엘엘씨 | Structured Filament Used for 3D Printing |
CN107143745B (en) * | 2017-05-31 | 2023-07-25 | 广州市普同实验分析仪器有限公司 | Preparation method of 3D printing consumable |
JP6944112B2 (en) | 2017-11-08 | 2021-10-06 | キョーラク株式会社 | Filament, structure and its manufacturing method |
WO2019151235A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 三菱ケミカル株式会社 | Material for three-dimensional modeling, filament for three-dimensional modeling, roll of said filament, and cartridge for three-dimensional printer |
EP3747630A4 (en) * | 2018-02-02 | 2021-03-24 | Mitsubishi Chemical Corporation | Material for three-dimensional modeling, filament for three-dimensional modeling, roll of said filament, and cartridge for three-dimensional printer |
JP7288664B2 (en) * | 2018-08-17 | 2023-06-08 | ユニチカ株式会社 | Filament for Fused Lamination Method 3D Modeling and Shaped Objects Made by Modeling the Filament |
JP7383694B2 (en) | 2018-08-21 | 2023-11-20 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Filament materials for additive printing |
JP7336079B2 (en) * | 2019-04-25 | 2023-08-31 | 東レ株式会社 | Fiber-reinforced thermoplastic resin filament for 3D printer and its molded product |
JP7389342B2 (en) * | 2020-01-20 | 2023-11-30 | キョーラク株式会社 | Filament manufacturing method |
KR102458420B1 (en) * | 2022-01-10 | 2022-10-25 | 안종호 | Silicone sheet forming device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5461260A (en) * | 1977-10-25 | 1979-05-17 | Takeshi Yukishimo | Method and apparatus for forming synthetic resin pipe or rod |
JPS61192537A (en) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Hitachi Cable Ltd | Extruding device for plastic pipe |
JPH10128829A (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Manufacture of synthetic resin pipe and its cooling water tank |
JP2004249719A (en) * | 2004-01-09 | 2004-09-09 | Fujisawa Denko Kk | Synthetic resin-made imitation round bamboo with three-dimensional joint, forming method of three-dimensional joint and forming device of three-dimensional joints |
AU2014235848B2 (en) * | 2013-03-22 | 2018-11-08 | Gregory Thomas Mark | Three dimensional printing |
WO2015048155A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | Fenner U.S., Inc. | Improved filament for fused deposit modeling |
-
2016
- 2016-03-31 JP JP2016071357A patent/JP6761567B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016193601A (en) | 2016-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6761567B2 (en) | Manufacturing method of linear resin molded product | |
JP6761568B2 (en) | Manufacturing method of linear resin molded body and modeling method of 3D object | |
WO2016159259A1 (en) | Filament resin molding, three-dimensional object fabrication method, and filament resin molding manufacturing method | |
JP7004941B2 (en) | Linear resin molded body | |
US11332627B2 (en) | Filament resin molded article | |
JP2017177497A (en) | Linear resin formed product, configuration generating method of 3-dimensional object and producing method of linear resin formed product | |
US11718015B2 (en) | Strand and modeled object | |
JP2017065111A (en) | Thermoplastic resin filament for addition production technology | |
JP6960721B2 (en) | Cleaning filaments and 3D printer cleaning methods | |
JP7449285B2 (en) | Modeling materials for 3D printers and methods for manufacturing modeled objects | |
WO2021153637A1 (en) | Three-dimensional molding filament | |
CN115141481A (en) | 3D printing wire and preparation method and application thereof | |
JP7205826B2 (en) | Particles for hot-melt three-dimensional printer, method for producing model | |
JP2014188757A (en) | Molding, and production method thereof | |
JP2021113373A (en) | Method for producing filament | |
JP2674844B2 (en) | Manufacturing method of fiber reinforced resin pipe | |
JP2020082705A (en) | Molded resin strand | |
JP5449220B2 (en) | Insulation pipe cover | |
JP2022101301A (en) | Filament manufacturing method | |
JP2023143185A (en) | Three-dimensional molding filament | |
JP2022080968A (en) | Three-dimensional modeled object using crystalline resin filament and method for modeling the same | |
JP2012246084A (en) | Winding core | |
WO2021060451A1 (en) | Granular material for thermal fusion type three-dimensional printers, method for producing shaped article, and filament | |
JPH0460292A (en) | Manufacture of fiber reinforced resin pipe | |
JP2021053941A (en) | Granular material for thermal fusion three-dimensional printer and manufacturing method for modeling object |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191211 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200601 |
|
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: 20200805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6761567 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |