JP6798319B2 - Resin molding equipment and resin molding method - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形装置および樹脂成形方法に関する。 The present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method.
従来、立体成形物の形成に紫外線硬化型樹脂を用い、紫外線によって層状に硬化させた硬化層を順次積層させて所望の立体成形物を得る方法が知られている(特許文献1)。また特許文献1には、立体成形物における再下端にまで達しない分岐部を成形する場合に、分岐部の下側に連続させてダミー用の硬化層を予め形成することが開示され、これにより正確な立体成形物が得られるとしている。 Conventionally, there is known a method in which an ultraviolet curable resin is used to form a three-dimensional molded product, and cured layers cured in layers by ultraviolet rays are sequentially laminated to obtain a desired three-dimensional molded product (Patent Document 1). Further, Patent Document 1 discloses that when a branched portion that does not reach the lower end of a three-dimensional molded product is formed, a cured layer for a dummy is formed in advance continuously under the branched portion. It is said that an accurate three-dimensional molded product can be obtained.
しかし、特許文献1に開示された立体成形物を得る方法では、ダミー用の硬化層に相当する部分を設計段階から追加しておくことが必要であり、更には、立体成形の後にダミー用の硬化物を除去する必要がある。そこで、融点が異なる異種の樹脂材料を含むホットメルトタイプのインクをインクジェットヘッドから吐出させて、高融点のインクで形成される所望の立体成形物の単層と、低融点のインクで所望の立体成形物以外の領域の単層と、を形成し、当該単層を積層させて立体を形成する方法が開示されている(特許文献2)。 However, in the method of obtaining the three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1, it is necessary to add a portion corresponding to the cured layer for the dummy from the design stage, and further, for the dummy after the three-dimensional molding. It is necessary to remove the cured product. Therefore, a hot melt type ink containing different resin materials having different melting points is ejected from an inkjet head to form a single layer of a desired three-dimensional molded product formed of a high melting point ink and a desired three-dimensional shape of a low melting point ink. A method of forming a single layer in a region other than a molded product and laminating the single layer to form a three-dimensional object is disclosed (Patent Document 2).
そして、特許文献2に開示された方法では、低融点のインクの融点より高く、且つ高融点のインクの融点より低い温度で加熱することで、形成された立体から低融点のインクを溶融、除去することで高融点のインクで形成された所望の立体成形物を得ることができる。
Then, in the method disclosed in
特許文献1、および特許文献2に開示された立体成形物の形成方法では、いずれも適用できる材料に制限があった。特許文献1では、紫外線を含むエネルギービームによって硬化させることが可能な材料を用いなければならない。特許文献2では、ホットメルトタイプのインクとしてインクジェットヘッドから吐出供給が可能な樹脂材料であることが要求される。
In both the methods for forming a three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1 and
しかし、近年、立体成形物の造形(以下、3D造形という)では、所望形状の造形に留まらず、所望の品質、例えば強度、耐熱性、耐薬品性、などが3D造形によって得られる立体成形物に要求されるようになってきている。従って、エネルギービームによって硬化させる性能が付与できない材料、あるいは極低融点材料、などが要求される試作品、製品には特許文献1、および特許文献2に開示された立体成形物の形成方法を適用することが困難であった。更には、エネルギービームによって硬化させる性能が付与できない材料、あるいは極低融点材料、などによる多色成形に関する開示は無かった。
However, in recent years, in modeling of a three-dimensional molded product (hereinafter referred to as 3D modeling), not only modeling of a desired shape but also desired quality, for example, strength, heat resistance, chemical resistance, etc. can be obtained by 3D modeling. Is becoming more and more demanding. Therefore, the method for forming a three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1 and
そこで、3D造形による樹脂型と、当該樹脂型に製品樹脂材料を射出することで、あらゆる熱可塑性樹脂を複数種用いる多色成形をすることが可能な樹脂成形装置および樹脂成形方法を提供する。 Therefore, we provide a resin mold by 3D molding, a resin molding apparatus and a resin molding method capable of multicolor molding using a plurality of types of all kinds of thermoplastic resins by injecting a product resin material into the resin mold.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms or application examples.
〔適用例1〕本適用例の樹脂成形装置は、ステージと、前記ステージに設置された貯留槽と、エネルギー線を照射するエネルギー線照射部と、合成樹脂である第1の材料を可塑化させて射出口から射出する第1の射出部と、合成樹脂である第2の材料を可塑化させて射出口から射出する第2の射出部と、を少なくとも備え、前記ステージと、前記エネルギー線照射部および前記第1の射出部と前記第2の射出部と、が相対的に3次元移動を可能とする駆動手段と、を備え、前記貯留槽は、少なくとも重力方向に駆動可能なテーブルを内部に備え、前記エネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料が貯留されていることを特徴とする。 [Application Example 1] In the resin molding apparatus of this application example, a stage, a storage tank installed on the stage, an energy ray irradiation unit for irradiating energy rays, and a first material which is a synthetic resin are plasticized. A first injection portion to be ejected from the injection port and a second injection portion to be ejected from the injection port by plasticizing a second material which is a synthetic resin are provided at least, and the stage and the energy ray irradiation are provided. The storage tank includes a table that can be driven at least in the direction of gravity, and includes a driving means that enables the portion, the first injection portion, and the second injection portion to move relatively three-dimensionally. In preparation for the above, a liquid cured resin material containing an energy ray-curable resin that is cured by the energy rays is stored.
本適用例の樹脂成形装置によれば、立体造形、いわゆる3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させるエネルギー線照射部と、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出することができる射出部と、を備えることで、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出成形可能とする型をエネルギー線硬化型樹脂にエネルギー線を照射して硬化させる3D造形によって形成することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない高機能樹脂材料を、短時間、且つ高額な金型を作成しないことによる低コスト化が可能な樹脂成形を可能にすることができる。 According to the resin molding apparatus of this application example, it is possible to inject at least two types of thermoplastic resin and an energy ray irradiation part that cures an energy ray curable resin that is easy to perform three-dimensional modeling, so-called 3D modeling, by energy ray irradiation. A mold capable of injection molding at least two types of thermoplastic resins can be formed by 3D molding in which an energy ray-curable resin is irradiated with an energy ray and cured by providing an injection portion capable of forming the mold. The lead time from design, mold making, mold manufacturing for mold assembly to injection molding of products can be set shorter than before. This makes it possible to mold a high-performance resin material that cannot be applied to an energy ray-curable resin in a short time and at a low cost by not producing an expensive mold.
〔適用例2〕上述の適用例において、前記照射部から照射される前記エネルギー線が、前記硬化樹脂材料を硬化させて層状に第1成形物が形成され、前記第1の射出部から射出される前記第1の材料、および前記第2の射出部から射出される前記第2の材料のいずれか一方、もしくは両方が硬化し、層状に第2成形物が形成され、前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成されることを特徴とする。 [Application Example 2] In the above-mentioned application example, the energy rays emitted from the irradiation portion cure the cured resin material to form a layered first molded product, which is then ejected from the first injection portion. One or both of the first material and the second material ejected from the second injection portion are cured to form a second molded product in a layered manner, and the first molded product is formed. It is characterized in that a first molded body laminated in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded product is laminated in the direction of gravity are formed.
上述の適用例によれば、容易に3D造形された第1成形体、および2種類の材料を用いて3D造形された第2成形体を得ることができる。 According to the above-mentioned application example, it is possible to easily obtain a first molded body formed in 3D and a second molded body formed in 3D using two kinds of materials.
〔適用例3〕上述の適用例において、前記第1成形体は、前記第2成形体を形成するキャビティーが形成され、前記第2成形物は、前記第1の材料および前記第2の材料の少なくとも一方、もしくは両方が前記キャビティー内に射出され、充填されることを特徴とする。 [Application Example 3] In the above-mentioned application example, the first molded product is formed with a cavity for forming the second molded product, and the second molded product is the first material and the second material. At least one or both of the above are ejected and filled into the cavity.
上述の適用例によれば、第1成形体を成形型として、第1成形体に形成されるキャビティー内に少なくとも第1の材料と、第2の材料と、の2種類の材料を射出成形することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない高機能樹脂材料を、短時間、且つ高額な金型を作成しないことによる低コスト化が可能な樹脂成形を可能にすることができる。 According to the above-mentioned application example, using the first molded body as a molding die, at least two kinds of materials, a first material and a second material, are injection-molded in the cavity formed in the first molded body. The lead time from mold design, mold manufacturing, mold assembly to mold injection molding of products can be set shorter than before. This makes it possible to mold a high-performance resin material that cannot be applied to an energy ray-curable resin in a short time and at a low cost by not producing an expensive mold.
〔適用例4〕上述の適用例において、前記エネルギー線が紫外線であることを特徴とする。 [Application Example 4] The above-mentioned application example is characterized in that the energy ray is ultraviolet rays.
上述の適用例によれば、短い硬化時間による高い生産性と、照射部および紫外線の発熱量が少ない低熱量エネルギー線であることから、第2成形物を構成する第2の材料への熱影響を回避することができる。 According to the above-mentioned application example, since it is a low calorific value energy ray having high productivity due to a short curing time and a small calorific value of the irradiated portion and ultraviolet rays, the thermal effect on the second material constituting the second molded product. Can be avoided.
〔適用例5〕上述の適用例において、前記合成樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする。 [Application Example 5] In the above-mentioned application example, the synthetic resin is a thermoplastic resin.
上述の適用例によれば、射出成形による精密な造形が可能となる。 According to the above-mentioned application example, precise molding by injection molding becomes possible.
〔適用例6〕本適用例の樹脂成形方法は、ステージに設置された貯留槽に貯留されたエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料にエネルギー線を照射し、前記エネルギー線硬化型樹脂を硬化させて単層の型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程と、可塑化させた合成樹脂である第1の材料を第1の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第1のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第1の単層射出成形工程と、可塑化させた合成樹脂である第2の材料を第2の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第2のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第2の単層射出成形工程と、前記型成形物単層形成工程によって形成された第一の型成形物単層に積層させ、前記型成形物単層形成工程によって第二の型成形物単層を形成する型成形物積層工程と、前記第1の単層射出成形工程と、前記第2の単層射出成形工程と、によって形成された第一の成形物単層に積層させ、前記第1の単層射出成形工程と、前記第2の単層射出成形工程と、によって第二の成形物単層を形成する成形物積層工程と、を含み、前記型成形物積層工程を所定の回数、繰り返し、前記型成形物単層が所定の層数、積層された型成形体と、前記成形物積層工程を前記所定の回数、繰り返し、前記成形体の前記キャビティー内で積層、充填された成形体と、を形成することを特徴とする。 [Application Example 6] In the resin molding method of this application example, a liquid cured resin material containing an energy ray-curable resin stored in a storage tank installed on a stage is irradiated with energy rays, and the energy ray-curable resin is irradiated. Molded product single layer forming step of forming a single layer of a single-layer molded product by curing, and a first material which is a plasticized synthetic resin is injected from a first injection portion to form the molded product. A first single-layer injection molding step of filling and solidifying a first cavity region constituting a single-layer cavity to form a molded single layer, and a second material which is a plasticized synthetic resin. Is injected from the second injection portion, and the second cavity region constituting the cavity of the molded product single layer is filled and solidified to form the molded product single layer. And, the first mold molded product single layer formed by the mold molded product single layer forming step is laminated, and the second mold molded product single layer is formed by the mold molded product single layer forming step. The first single-layer injection molding step, the first single-layer injection molding step, and the first single-layer injection molding step of laminating the first molded product single layer formed by the step, the first single-layer injection molding step, and the second single-layer injection molding step. The second single-layer injection molding step and the molded product laminating step of forming the second molded product single layer by the second single-layer injection molding step are repeated, and the mold molding laminating step is repeated a predetermined number of times. A molded body in which a predetermined number of layers are laminated and a molded body in which the molded product laminating step is repeated a predetermined number of times to form a molded body laminated and filled in the cavity of the molded product. It is characterized by.
本適用例の樹脂成形方法によれば、3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させ、積層することで得られる型成形体に対して、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出し積層することによって成形体を得ることができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムは従来より短く設定できる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない高機能樹脂材料を、短時間、且つ高額な金型を作成しないことによる低コスト化が可能な樹脂成形方法を可能にする。 According to the resin molding method of this application example, at least two types of thermoplastic resins are applied to a mold molded product obtained by curing an energy ray-curable resin that is easy to mold in 3D by energy beam irradiation and laminating. A molded body can be obtained by injection and laminating, and the lead time from mold design, mold manufacturing, mold assembly to mold manufacturing to product injection molding can be set shorter than before. Therefore, it enables a resin molding method capable of reducing the cost of a high-performance resin material that cannot be applied to an energy ray-curable resin in a short time and by not producing an expensive mold.
〔適用例7〕上述の適用例において、前記型成形物単層形成工程は、前記第1のキャビティー領域と、前記第2のキャビティー領域と、の境界に前記硬化樹脂材料を硬化させて形成される境界壁を形成する境界壁層形成工程を含むことを特徴とする。 [Application Example 7] In the above-mentioned application example, in the mold molding single layer forming step, the cured resin material is cured at the boundary between the first cavity region and the second cavity region. It is characterized by including a boundary wall layer forming step of forming the boundary wall to be formed.
上述の適用例によれば、境界壁を形成することで、第1のキャビティー領域と、第2のキャビティー領域と、の境界を確定させることができる。従って、第1のキャビティー領域に射出される材料と、第2のキャビティー領域に射出される材料と、は正確に第1のキャビティー領域および第2のキャビティー領域に射出成形される。 According to the above-mentioned application example, the boundary between the first cavity region and the second cavity region can be determined by forming the boundary wall. Therefore, the material injected into the first cavity region and the material injected into the second cavity region are precisely injection molded into the first cavity region and the second cavity region.
また、第1のキャビティー領域に射出される材料と、第2のキャビティー領域に射出される材料と、の親和性あるいは密着性が高くない場合であっても、境界壁が第1のキャビティー領域に射出される材料と、第2のキャビティー領域に射出される材料と、の接着壁(接着層)となって第1のキャビティー領域に射出される材料と、第2のキャビティー領域に射出される材料と、の親和性あるいは密着性を高めることができる。 Further, even if the material injected into the first cavity region and the material injected into the second cavity region do not have high affinity or adhesion, the boundary wall is the first cavity. A material injected into the tee region, a material injected into the second cavity region, a material injected into the first cavity region as an adhesive wall (adhesive layer), and a second cavity. It is possible to enhance the affinity or adhesion with the material injected into the region.
〔適用例8〕上述の適用例において、前記成形体を前記型成形体から離型する離型工程を含み、前記離型工程が、前記型成形体を溶解させることを特徴とする。 [Application Example 8] In the above-mentioned application example, a mold release step of releasing the molded product from the mold molded product is included, and the mold release step dissolves the mold molded product.
上述の適用例によれば、成形体を損傷することなく、型成形体から離型し、得ることができる。 According to the above-mentioned application example, the molded product can be released from the molded product and obtained without damaging the molded product.
〔適用例9〕上述の適用例において、前記エネルギー線が紫外線であることを特徴とする。 [Application Example 9] The above-mentioned application example is characterized in that the energy ray is ultraviolet rays.
上述の適用例によれば、短い硬化時間による高い生産性と、照射部および紫外線の発熱量が少ない低熱量エネルギー線であることから、成形体への熱影響を回避することができる。 According to the above-mentioned application example, the high productivity due to the short curing time and the low calorific value energy ray with a small amount of heat generated by the irradiated portion and the ultraviolet rays can avoid the thermal influence on the molded body.
〔適用例10〕上述の適用例において、前記合成樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする。 [Application Example 10] In the above-mentioned application example, the synthetic resin is a thermoplastic resin.
上述の適用例によれば、射出成形による精密な造形が可能となる。 According to the above-mentioned application example, precise molding by injection molding becomes possible.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る樹脂成形装置の概略構成を示す構成図である。図1に示す樹脂成形装置1000は、ステージ200と、ステージ200に設置され、内部にエネルギー線が照射されて硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の第2の材料としての液状の硬化樹脂材料としての液状樹脂材料Mfが貯留される貯留空間300aが形成された貯留槽300と、ステージ200を3次元駆動する図示しない駆動手段としてのステージ駆動装置を備える基台100と、を備えている。3次元駆動とは、図示するX,Y,Z方向のいずれにも駆動可能とするものである。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the first embodiment. The
貯留槽300の貯留空間300a内には、成形物形成面410a(以下、形成面410aという)を備えるテーブル410と、テーブル410をZ軸方向に駆動する駆動軸420と、を備える成形部400が配置されている。
In the
上述したように、樹脂成形装置1000は、貯留槽300には第2の材料としてのエネルギー線硬化型樹脂を含む液状樹脂材料Mfが貯留され、形成面410a上に、後述するようにエネルギー線によって硬化し、硬化層を形成し、積層する装置であることから、液状樹脂材料Mfの液上面と、形成面410aと、は略並行に配置される。従って、図示するZ軸方向は所謂、重力方向であり、テーブル410は重力方向に駆動される、と言い換えることができる。
As described above, in the
貯留槽300の重力方向の上部には液状樹脂材料Mfの液上面に向けてエネルギー線を照射するエネルギー線照射部500が配置されている。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000では、エネルギー線として紫外線を例示して説明する。従ってエネルギー線照射部500を、以下では紫外線照射部500として説明する。なお、エネルギー線としては、紫外線に限定されず、高周波、放射線、その他、被照射物を硬化させるエネルギーを付与するエネルギー線とエネルギー線硬化型樹脂であってもよい。
An energy
また、貯留槽300の重力方向の上部には製品の一部を構成する材料となる合成樹脂である第1の材料としての樹脂材料Mp1を可塑化して射出する第1の射出部610(以下、第1射出部610という)と、製品の他の部分を構成する材料となる合成樹脂である第2の材料としての樹脂材料Mp2を可塑化して射出する第2の射出部620(以下、第2射出部620という)と、が配置されている。本実施形態ではフラットスクリューを備える射出部610,620を例示して説明する。
Further, in the upper part of the
第1射出部610と、第2射出部620と、は同じ装置構成を例示するので、第1射出部610の構成を説明する。第1射出部610は、図示しないヒーター(加熱手段)を備え、内部空間を有するシリンダー612と、シリンダー612の内部空間に配設されるフラットスクリュー613と少なくともフラットスクリュー613を回動駆動させる駆動装置614と、シリンダー612の内部空間にペレット状の樹脂材料Mp1を供給する材料供給部611と、を備えている。
Since the
シリンダー612に供給されたペレット状の樹脂材料Mp1は、シリンダー612に備えるヒーターによってガラス転移点以上の温度に加熱され、可塑化した樹脂材料Mp1となる。可塑化した樹脂材料Mp1は、フラットスクリュー613を回動させることで射出口612bまで送出され、射出口612bより射出される。
The pellet-shaped resin material Mp1 supplied to the
フラットスクリュー613による樹脂材料Mp1の射出原理は、材料供給部611からペレット状の樹脂材料Mp1がシリンダー612の材料投入口612aに搬送され、シリンダー612のヒーターによって可塑化される。可塑化された樹脂材料Mp1は、フラットスクリュー613が駆動装置614によって回動中心613rを中心に回動されることで、フラットスクリュー613の外側より回動中心613rに向けて渦巻き状に形成された搬送溝613aに沿って可塑化された樹脂材料Mpが回動中心613rに向けて加圧搬送され、その圧力によって射出口612bから射出される。
The principle of injection of the resin material Mp1 by the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、第2射出部620も、第1射出部610と同じ構成要素を備え、材料供給部621、シリンダー622、フラットスクリュー623、および駆動装置624と、を備えている。そして、樹脂材料Mp2が射出口622bから射出される。なお、第1射出部610と、第2射出部620と、が同じ構成要を備えることには限定されない。少なくとも、異なる樹脂材料Mp1,Mp2を射出可能であればよい。
In the
第1射出部610から射出される樹脂材料Mp1と、第2射出部620から射出される樹脂材料Mp2と、は上述したように熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、Mp1と、Mp2と、は異なる樹脂材料を用いることができる。異なる樹脂材料とは、樹脂組成物が異なる場合、同じ組成物であっても色調、硬度、ガラス転移点などの物理的性質が異なる場合、など全く同一でない樹脂材料を異なる樹脂材料という。
As described above, it is preferable to use a thermoplastic resin for the resin material Mp1 injected from the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、制御ユニット700が備えられ、基台100に備える図示しないステージ駆動装置の駆動を制御するステージコントローラー710と、貯留槽300内で重力方向に駆動される成形部400を駆動する図示しないテーブル駆動装置を制御するテーブルコントローラー720と、紫外線照射部500を制御する紫外線照射制御部730と、第1射出部610と、第2射出部620と、を制御する射出制御部740と、を制御する。
The
図2から図5は、樹脂成形装置1000の駆動を説明する図である。図2は樹脂成形装置1000により樹脂成形の準備段階を示す概略構成図である。図2に示すように、樹脂成形装置1000の樹脂成形の準備段階では、貯留槽300の貯留空間300aにエネルギー線としての紫外線UVが照射されることによって硬化物が生成される液状樹脂材料Mfを貯留する。
2 to 5 are views for explaining the driving of the
そして、テーブル410の形成面410aを、貯留された液状樹脂材料Mfの液面Sfより深さDL1沈み込ませる。深さDL1は、後述する成形物の1層目の厚さを得るために要するテーブル410の沈み込み量となる。
Then, the forming
第1射出部610と、第2射出部620と、では、材料供給部611,621のホッパー611a,621aからペレット状の樹脂材料Mp1,Mp2が投入され、シリンダー612,622まで搬送される。シリンダー612,622では図示しないヒーターによって樹脂材料Mp1,Mp2はガラス転移点を超える温度まで加熱され、可塑化される。そして、フラットスクリュー613,623の回動によって可塑化された樹脂材料Mp1,Mp2は射出口612b,622bまで加圧搬送される。
In the
図2に示す樹脂成形装置1000の樹脂成形の準備が終わると、図3に示すように液状樹脂材料Mfの液面Sfに向けて、紫外線照射部500の紫外線照射口からエネルギー線としての紫外線UVが照射される。そして紫外線UVの照射に同期させてステージ200は基台100に備える図示しないステージ駆動装置によって、紫外線照射部500に対して相対的にX−Y方向に駆動され、ステージ200に配置された貯留槽300が紫外線照射部500に対して相対的にX−Y方向に移動される。そして、液状樹脂材料Mfは、紫外線UVが照射されることで硬化し、DL1の厚さを有する1層目の第1成形型層810が形成面410a上に形成される。
When the preparation for resin molding of the
図3で説明した第1成形型層810に囲われた成形領域810sに第1射出部610の射出口612bより可塑化された樹脂材料Mp1が、図4に示すように所定の射出領域に射出され、樹脂材料Mp1による1層目の第2成形物としての第1の成形層911が形成面410a上に形成される。なお、本例では枠状に形成された第1成形型層810の内側を1層目の成形領域810sとして、第1射出部610から樹脂材料Mp1が射出され、第1の成形層911が形成される形態を例示するが、成形領域810sに第2射出部620から樹脂材料Mp2が射出されて第1成形層が形成される形態であってもよい。なお、本例では第1の成形層911は樹脂材料Mp1単独層であるので、以下では、第1の成形層911を第1成形層910として説明する。
The resin material Mp1 plasticized from the
上述したように、本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、液状樹脂材料Mfを紫外線UVにより硬化させて第1成形型層810を形成し、第1成形型層810を型枠として可塑化させた樹脂材料Mp1を射出部610から射出して第1成形層910を形成することで、層状の成形物を形成する。そして層状の成形物の形成を繰り返して積層させて成形物をテーブル410の形成面410a上に形成する装置である。
As described above, in the
図5および図6は、後述する第1成形層910に積層させた2層目の第2成形層を形成するための第2成形型層820を形成する形態を示す。第2成形型層820の形成は、図5に示す接続層820aの形成と、図6に示す上層820bの形成と、の複数の層形成による。
5 and 6 show a form in which a second
図5に示す第2成形型層820を構成する接続層820aが形成される。接続層820aの厚さに相当する深さDL2Aの深さになるよう、第1成形型層810の上面810fを液状樹脂材料Mfの液面から沈み込ませるようにテーブル410の形成面410aを移動させる。
The
接続層820aは、図示するように図面上方からのZ軸に沿った矢視において、枠状の第1接続層821aと、第1接続層821aの内側に配設される枠状の第2接続層822aと、第1接続層821aと第2接続層822aとの間に配設される第3接続層823aと、が形成される。形成された接続層820aに、上層820bが形成される。
As shown in the drawing, the
図6に示すように、上層820bの厚さに相当する深さDL2Bの深さになるよう、接続層820aの上面82Afを液状樹脂材料Mfの液面から沈み込ませるようにテーブル410の形成面410aを移動させる。そして、紫外線照射部500から液状樹脂材料Mfに向けて紫外線UVの照射と、ステージ200に配置された貯留槽300の相対的なX−Y方向への移動によって、DL2Bの厚さを有する上層820bが、DL2Aの厚さを有する接続層820a上に形成され、DL2の厚さを備える2層目の第1成形物としての第2成形型層820が形成される。
As shown in FIG. 6, so that the depth of the depth D L2B corresponding to the thickness of the
上層820bは、図示するように図面上方からのZ軸に沿った矢視において、第1接続層821aに重なるように第1上層821bが形成され、第2接続層822aに重なるように第2上層822bが形成される。本例では、第3接続層823a上に、上層が形成されない形態を説明する。
As shown in the drawing, the
接続層820aと、上層820bと、が積層され第2成形型層820が構成される。枠状に形成される第1接続層821aと、第1上層821bと、の積層体と、枠状に形成される第2接続層822aと、第2上層822bと、の積層体と、の間で第2層目の成形体の成形領域820sが構成される。成形領域820sは、第3接続層823aの形成部を略境界とする第1成形領域82Asと、第2成形領域82Bsと、を含んでいる。
The
図6に示す2層目の第1成形物としての第2成形型層820に構成された成形領域820sに対して、図7に示すように、第1射出部610から第1の材料としての樹脂材料Mp1が射出される。射出される樹脂材料Mp1は、第1成形領域82Asを充填可能とする量に制御され、2層目の第2成形層920における樹脂材料Mp1の成形層として第1の成形層921が形成される。
As shown in FIG. 7, the
この時、成形領域820s内に配置されている第3接続層823aが、樹脂材料Mp1の成形領域である第1成形領域82Asを超えて第2成形領域82Bsへはみ出すことを抑制する。また、樹脂材料Mp1の成形領域である第1成形領域82Asを超えて第2成形領域82Bsへはみ出すことが抑制されることにより、第1の成形層921を第2成形型層820の内周面形状への転写性を高めることができる。
At this time, the third connecting
続いて、図8に示すように、第2射出部620の射出口622bを、樹脂材料が未充填の第2成形領域82Bsに対応する位置へ相対的に移動させ、樹脂材料Mp2が射出される。射出される樹脂材料Mp2は、第2成形領域82Bsを充填可能とする量に制御され、2層目の第2成形層920における樹脂材料Mp2の成形層として第2の成形層922が形成される。この時、成形領域820s内に配置されている第3接続層823aと、樹脂材料Mp1が形成された第1の成形層921と、によって第2成形領域82Bsが形成され、第2の成形層922を第2成形型層820の内周面形状への転写性を高めることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the
このように、第2成形型層820の成形領域820s内に、樹脂材料Mp1により形成された第1の成形層921と、樹脂材料Mp2により形成された第2の成形層922と、によって2層目の第2成形層920が第1成形層910に積層される。
As described above, in the
そして、図9に示すように、形成された第2成形型層820と、第2成形層920と、の上部に第3成形型層830と、第3成形層930と、を積層させる。更に、積層を繰り返し、N層目の第N成形型層8N0と、第N成形層9N0と、が最上層として積層され第1成形体800と、第1成形体800によって形成される成形領域、所謂、キャビティーに樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が充填されて第2成形体900が形成される。
Then, as shown in FIG. 9, the formed
第2成形体900は、本例では2種類の材料も樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が一体的に成形された、いわゆる2色成形物と言える。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、第1射出部610と、第2射出部620と、の2つの射出部を備える構成として説明したが、これに限定されず、3つ以上の射出部を備える樹脂成形装置であってもよい。また、樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、は異なる材料を用いることが好ましいが、同じ樹脂材料を用いることもできる。
In this example, the second molded
上述したように、第1成形体800は第2成形体900を成形する空間であるキャビティーが形成された成形用樹脂型となる。従って、製品となる第2成形体900を製造するための高額な金属製の型、いわゆる金型を準備する必要が無く、液状樹脂材料Mfをエネルギー線としての紫外線UVによって硬化させることで容易に立体形状の造形、いわゆる3D造形を可能とする。また、製品となる第2成形体900は、熱可塑性樹脂の樹脂材料Mp1,Mp2を射出部610,620から射出し、第1成形体800を成形型として成形する、いわゆる射出成形によって形成することができる。従って、樹脂材料Mp1,Mp2は熱可塑性樹脂であればよい。このことは、従来、一般的に紫外線硬化型樹脂によって3D造形を行う造形装置では製品の樹脂材料は紫外線硬化型樹脂に限定されてしまう。言い換えれば、紫外線硬化が不可能な樹脂が製品樹脂として指定されれば、金型を用いた射出成形に頼らざるを得ないものであった。
As described above, the first molded
本実施形態に係る樹脂成形装置1000によれば、短時間に、尚且つ安価に3D造形が可能なエネルギー線硬化型樹脂によって熱可塑性樹脂の射出成形用の型を成形することができる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない高機能樹脂材料を、短時間、且つ高額な金型を作成しないことによる低コスト化が可能な樹脂成形を可能にすることができる。
According to the
更に、本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、複数の樹脂材料、本例では2種類の樹脂材料Mp1,Mp2により複合成形された、いわゆる2色成形される第2成形体900であっても、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない高機能樹脂材料を、短時間、且つ高額な金型を作成しないことによる低コスト化が可能な樹脂成形を可能にすることができる。
Further, the
紫外線硬化型樹脂としてアクリレートラジカル重合およびエポキシカチオン重合が挙げられるが、この樹脂材料を除く樹脂は紫外線硬化による成形に不適合であるといえる。製品となる第2成形体900に適用できる熱可塑性の樹脂材料としては、例えば、結晶性樹脂としてPe(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PA(ポリアミド)、POM(ポリアセタール)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などが挙げられる。また、液晶性樹脂として、LCP(液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer))が挙げられる。非晶性樹脂として、PS(ポリスチレン)、ABS、PMMA(アクリル)、PC(ポリカーボネイト)、PPE(ポリフェニレンエーテル)などが挙げられる。
Examples of the ultraviolet curable resin include acrylate radical polymerization and epoxy cationic polymerization, but it can be said that resins other than this resin material are not suitable for molding by ultraviolet curing. Examples of the thermoplastic resin material applicable to the second molded
上述した樹脂成形装置1000は、基台100に備えるステージ200の図示しないステージ駆動装置によって、成形部400に対して紫外線照射部500および射出部610,620が相対的に3次元移動を可能とする装置としたが、これに限定されない。例えば、紫外線照射部500および射出部610,620を、ロボットアームに保持させ、成形部400に対して相対的に3次元駆動させる装置であってもよい。
In the
(第2実施形態)
第2実施形態として、第1実施形態に係る樹脂成形装置1000を用いた樹脂成形方法の一形態を説明する。図10は、第2実施形態に係る樹脂成形方法のフローチャートである。なお、図10に示すフローチャートは、予め製造準備として、樹脂成形装置1000に備える貯留槽300に所定量の液状樹脂材料Mfを貯留し、第1射出部610の材料供給部611にペレット状の樹脂材料Mp1を、第2射出部620の材料供給部621にペレット状の樹脂材料Mp2を供給する。そして、シリンダー612,622に備える図示しないヒーターによって加熱、可塑化された樹脂材料Mp1,Mp2が射出口612b、622bまで搬送された状態までが進められる。この製造準備が完了し、図10に示すフローチャートが開始される。
(Second Embodiment)
As the second embodiment, one embodiment of the resin molding method using the
なお、第2実施形態に係る樹脂成形方法の説明は、第1実施形態において説明した第2成形体900として、図11の外観斜視図に示す形態を例に、成形する方法を説明する。なお、以下、第2成形体900を成形体900という。成形体900は、図11に図示するように、第1の材料としての樹脂材料Mp1により成形される第1断面901aの断面形状を有する第1の成形体901と、第2の材料としての樹脂材料Mp2により成形される第2断面902aの断面形状を有する第2の成形体902と、により構成される内部空間と底部を備える断面形状900aを有する円錐台の外形を有する容器を例示する。
In the description of the resin molding method according to the second embodiment, the molding method will be described by taking the form shown in the external perspective view of FIG. 11 as an example of the second molded
(型成形物単層形成工程)
まず型成形物単層形成工程(S1)が実行される。型成形物単層形成工程(S1)の詳細フローチャートを図12に示す。
(Molded product single layer forming process)
First, the mold molding single layer forming step (S1) is executed. A detailed flowchart of the mold molding single layer forming step (S1) is shown in FIG.
(ステージ・テーブルを成形開始位置へ駆動)
上述した準備工程において液状樹脂材料Mfが貯留された貯留槽300と、貯留槽300内に備えるテーブル410と、が基台100に備えるステージ駆動装置によって駆動される、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、図13に示すように、テーブル410の形成面410aと、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、の間隔Duvが所定の間隔となるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。間隔Duvの所定の間隔とは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが形成面410a直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーが到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、形成面410aが液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1Aとなる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1Aは、最初に成形すべき、後述する形成面410a上に接続形成される1層目の接続層の成形厚さとなる。
(Drive the stage table to the molding start position)
In the preparation step described above, the
(紫外線照射工程)
テーブル410に対する所定の相対位置に紫外線照射部500が配置されると、紫外線照射工程(S12)が実行される。紫外線照射工程(S12)は、接続層形成工程(S121)と、上層形成工程(S122)と、上層積層数確認工程(S123)と、を含む。本実施形態に係る樹脂成形方法では、複数の単層を積層させて、一つの成形型層を形成させる。そこで、紫外線照射工程(S12)では、先ず接続層形成工程(S121)が実行される。図14に示すように深さDL1Aを維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動される。図11に示す成形体900の外形状に沿うように紫外線照射部500を、紫外線UVを照射しながら相対移動させることにより、第一の型成形物単層としての第1成形型層810を構成する接続層810aが形成される。
(Ultraviolet irradiation process)
When the
接続層810aが形成されると、上層形成工程(S122)に移行される。上層形成工程(S122)では、図15に示すようにテーブル410と、貯留槽300との相対位置を、接続層810aの上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1Bとなる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1Bは、接続層810aに積層される上層の形成厚さとなる。
When the
そして図16に示すように接続層810a上に紫外線照射部500からの紫外線UV照射によって、液状樹脂材料Mfを硬化させて上層810bが形成される。上層形成工程(S122)によって上層810bが形成されると、上層積層数確認工程(S123)に移行される。本例では、接続層810aと、上層810bと、の2層構成の形態を例示している。従って、上層積層数は1層となり、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データの上層積層数と比較し、形成制御データの「1層」と同じ場合(YES)であるので、紫外線照射工程(S12)を終了し、次の単層射出成形工程(S2)に移行される。
Then, as shown in FIG. 16, the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV irradiation from the
上層積層数確認工程(S123)において、上層の積層数が形成制御データの上層積層数に満たない場合(NO)、再び上層形成工程(S122)へ移行し、先に形成された上層に上層が積層され、上層の積層数が形成制御データの上層積層数に至った場合(YES)に紫外線照射工程(S12)を終了し、次の単層射出成形工程(S2)に移行される。なお、上述で例示した本実施形態に係る樹脂成形方法においては上層積層数を1層としたが、これに限定されず、複数層を積層してもよい。また、上層積層数を0、すなわち接続層810aの一層で紫外線照射工程(S12)を終了してもよい。
In the upper layer stacking number confirmation step (S123), when the number of upper layers stacked is less than the number of upper layers stacked in the formation control data (NO), the process proceeds to the upper layer forming step (S122) again, and the upper layer is added to the previously formed upper layer. When the layers are laminated and the number of layers of the upper layer reaches the number of layers of the upper layer of the formation control data (YES), the ultraviolet irradiation step (S12) is terminated, and the process proceeds to the next single-layer injection molding step (S2). In the resin molding method according to the present embodiment exemplified above, the number of upper layers laminated is set to one, but the number of layers is not limited to this, and a plurality of layers may be laminated. Further, the ultraviolet irradiation step (S12) may be completed when the number of upper layers laminated is 0, that is, one layer of the connecting
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S2)は、テーブル410の形成面410a上に紫外線照射工程(S12)によって形成された1層目の型成形物単層としての第1成形型層810を型枠として形成される成形領域810sに、成形体900の一部としての単層が射出成形される。図17は、単層射出成形工程(S2)の詳細フローチャートを示す。
(Single layer injection molding process)
In the single-layer injection molding step (S2), the first
(第1の射出成形工程実行要否確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法は第1実施形態に係る樹脂成形装置1000を用いての樹脂成形方法であり、図1に示すように第1射出部610と、第2射出部620と、の2つの射出部を備えていることから、単層射出成形工程(S2)では、先ず第1の単層射出成形工程としての第1の射出成形工程の実行要否を確認する第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)が実行される。第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)では、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データから第1射出部610の駆動要否を判断する。
(First injection molding process execution necessity confirmation process)
The resin molding method according to the present embodiment is a resin molding method using the
第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)において、1層目の成形領域810sが第1射出部610から射出される第1の材料としての樹脂材料Mp1の射出領域ではない(NO)と判断されると、第1射出部610による射出成形は実行されず、後述する第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程の実行要否を確認する第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)へ移行される。
In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S21), the
本実施形態に係る樹脂成形方法では、成形領域810sが樹脂材料Mp1を充填する領域として例示しているので、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)では、第1射出部610から樹脂材料Mp1の射出を実行する(YES)と判断され、テーブル410を射出成形開始位置に駆動する。
In the resin molding method according to the present embodiment, the
(テーブルを第1射出部による射出成形開始位置に駆動)
図18に示すように、第1射出部610の射出口612bが、テーブル410に対する相対位置として射出開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第1射出部による射出成形開始位置に駆動(S22)が実行される。この時、テーブル410の形成面410aの液状樹脂材料Mfの液面Sfからの深さDL1は変えずにステージ200が駆動される。
(Drive the table to the injection molding start position by the first injection part)
As shown in FIG. 18, the injection molding start position of the first injection portion for driving the
(第1の射出成形工程)
テーブルを第1射出部による射出成形開始位置に駆動(S22)のステップが実行されると、準備工程において第1射出部610の射出口612bにまで搬送され、第1射出部610に備えるヒーターによって樹脂材料Mp1のガラス転移点以上に加熱され可塑化された樹脂材料Mp1が、図19に示すように、所定の圧力によって射出口612bから、テーブル410に向けて射出される。この時、型成形物単層形成工程(S1)において形成された第1成形型層810の内側に構成されたキャビティーとなる成形領域810sに樹脂材料Mp1が射出、充填される第1の単層射出成形工程としての第1の射出成形工程(S23)が実行される。
(First injection molding process)
When the step of driving the table to the injection molding start position by the first injection part (S22) is executed, it is conveyed to the
図19に示す第1射出部610の射出口612bからの樹脂材料Mp1の射出の状態をA部拡大図の図20で説明する。なお、図20での説明の便宜上、可塑化された樹脂材料Mp1を可塑樹脂Mpf、可塑化状態から固化された樹脂材料Mp1を固化樹脂Mps、という。
The state of injection of the resin material Mp1 from the
図20に示すように、可塑樹脂Mpfはフラットスクリュー613の回動駆動によって加圧されて射出口612bから射出される。射出された可塑樹脂Mpfはテーブル410の形成面410aに到達する過程でガラス転移点未満に冷えることで固化樹脂Mpsに形態が変化する。固化した固化樹脂Mps上に連続して可塑樹脂Mpfの積層、固化が繰り返され、第1成形型層810の成形領域810s内に固化樹脂Mpsが成形物として形成される。
As shown in FIG. 20, the plastic resin Mpf is pressurized by the rotational drive of the
この時、枠状に形成されている第1成形型層810の内側、すなわち成形領域810sには、硬化していない液状樹脂材料Mfが残存していることで、可塑樹脂Mpfは残存する液状樹脂材料Mfに触れて冷却され、固化樹脂Mpsとなる固化を促進させることができる。従って、形成面410a上での可塑樹脂Mpf状態の時間を短くし、図示するX−Y方向への不要な流動、所謂、流れ出しを防止することができ、正確な形状での成形を行うことができる。
At this time, the uncured liquid resin material Mf remains inside the
なお、上述したように本実施形態に係る樹脂成形方法に用いる第1実施形態に係る樹脂成形装置1000に備える第1射出部610は、射出口612bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する方法であり、所謂、射出成形方法の一つの実施形態である。後述する第2射出部620も、射出口622bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する射出成形方法の一つの実施形態である。
As described above, the
そして、図21に示すように、射出口612bから可塑化された樹脂材料Mp1を射出しながら、第1射出部610はテーブル410に相対する所定の経路を移動するようにステージ200が駆動され、第1成形型層810によって構成される成形領域810s内に樹脂材料Mp1が配設され、1層目の第一の成形物単層としての第1成形層910が形成され第1の射出成形工程(S23)が終了する。なお、本実施形態では図11に示す成形体900を形成することを例示しているので、第1成形層910は、成形体900の底部に相当し、平板状に形成される。
Then, as shown in FIG. 21, the
(第2の射出成形工程実行要否確認工程)
第1の射出成形工程(S23)が終了すると、第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程の実行の要否を確認する第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)に移行される。第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)は、上述した第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)と同様に、第2射出部620からの第2の材料としての樹脂材料Mp2を射出することの駆動要否を、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データから第2射出部620の駆動要否を判断する。
(Second injection molding process execution necessity confirmation process)
When the first injection molding step (S23) is completed, a second injection molding step execution necessity confirmation step (S24) for confirming the necessity of executing the second injection molding step as the second single-layer injection molding step is completed. ). The second injection molding step execution necessity confirmation step (S24) is the same as the first injection molding step execution necessity confirmation step (S21) described above, and the resin as the second material from the
第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)において、1層目の成形領域810sが第2射出部620から射出される第2の材料としての樹脂材料Mp2の射出領域ではない(NO)と判断されると、第2射出部620による射出成形は実行されず単層射出成形工程(S2)は終了し、ステップ(S3)へ移行する。
In the second injection molding step execution necessity confirmation step (S24), the
また、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)において、1層目の成形領域810sが第2射出部620から射出される第2の材料としての樹脂材料Mp2の射出領域である(YES)と判断されると、テーブルを第2射出部による射出成形開始位置に駆動(S25)、そして第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程(S26)の各工程が実行される。しかし、本実施形態に係る樹脂製造方法では、第1成形層910が第1の材料としての樹脂材料Mp1により形成される形態であるので、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)はNOと判断され、単層射出成形工程(S2)は終了し、積層数確認工程(S3)へ移行する。
Further, in the second injection molding step execution necessity confirmation step (S24), the
(積層数確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述した第1成形型層810、および第1成形層910の単層をN層(N:1以上の自然数)まで積層させて成形体900が形成される。そこで、積層数確認工程(S3)の直前の単層射出成形工程(S2)において、N層まで積層されたかを判定する積層数確認工程(S3)が実行される。
(Layered number confirmation process)
In the resin molding method according to the present embodiment, the molded
積層数確認工程(S3)において、直前の単層射出成形工程(S2)によって成形物単層の積層数がNより小さい(NO)の場合、積層工程(S4)に移行される。 In the stacking number confirmation step (S3), when the number of laminated molded single layers is smaller than N (NO) by the immediately preceding single-layer injection molding step (S2), the process proceeds to the stacking step (S4).
(積層工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法における積層工程(S4)は、繰り返し型成形物単層形成工程(S1)と、単層射出成形工程(S2)と、を実行させる指令工程であり、積層数確認工程(S3)において確認された最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程(S1)の繰り返しを指令する型成形物積層工程(S41)と、積層数確認工程(S3)において確認された最上層の成形物単層上に新たに成形物単層を形成する単層射出成形工程(S2)の繰り返しを指令する成形物積層工程(S42)と、を含んでいる。積層工程(S4)に含む型成形物積層工程(S41)によって出された指令によって、テーブル410上に既に形成されている最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を成形する型成形物単層形成工程(S1)に移行される。
(Laminating process)
The laminating step (S4) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for executing the repetitive molded product single-layer forming step (S1) and the single-layer injection molding step (S2), and confirms the number of laminated parts. A mold molding stacking step (S41) for instructing the repetition of the mold molding single layer forming step (S1) for forming a new mold molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S3). ) And the single-layer injection molding step (S2) for forming a new single-layer of the molded product on the single-layer of the uppermost molded product confirmed in the number-of-stacking confirmation step (S3). S42) and is included. According to the command issued by the mold molding laminating step (S41) included in the laminating step (S4), a new mold molding single layer is formed on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410. The process proceeds to the single-layer forming step (S1) of the molded product.
(テーブルを成形開始位置へ駆動)
積層工程(S4)に含む型成形物積層工程(S41)の指令に基づき実行される型成形物単層形成工程(S1)では、先ず、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。図22に示すようにテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、テーブル410上に形成された第一の型成形物単層としての第1成形型層810の上面と、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、が間隔Duvとなるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。積層工程(S4)に係るテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップにおける間隔Duvとは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが第1成形型層810の直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーが到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、第1成形型層810上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2Aとなる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2Aは、2層目の型成形物単層における接続層の成形厚さとなる。
(Drive the table to the molding start position)
In the mold molded product single layer forming step (S1) executed based on the command of the mold molded product laminating step (S41) included in the laminating step (S4), first, the step of driving the table to the molding start position (S11) is executed. Will be done. As shown in FIG. 22, in the step of driving the table to the molding start position (S11), the upper surface of the
(紫外線照射工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法における2層目における紫外線照射工程(S12)の接続層形成工程(S121)では、図23に示すように深さDL2Aを維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動され、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層820を構成する接続層820aが形成される。この時、図11に示す成形体900を構成する第1の成形体901と、第2の成形体902と、の境界を形成するための境界壁としての第3接続層823a(図5参照)も形成される。すなわち、紫外線照射工程(S12)には、境界壁としての第3接続層823aを形成する境界壁層形成工程が含まれる。
(Ultraviolet irradiation process)
In the connection layer forming step (S121) of the ultraviolet irradiation step (S12) in the second layer in the resin molding method according to the present embodiment, as shown in FIG. 23, the depth D L2A is maintained and the ultraviolet UV from the
図23に示すように、本実施形態に係る樹脂成形方法においては、積層工程(S4)における接続層形成工程(S121)では、第1接続層821aと、第2接続層822aと、境界壁となる第3接続層823aと、が液状樹脂材料Mfを紫外線UVによって硬化させて形成される。すなわち、紫外線照射工程(S12)に境界壁となる第3接続層823aを形成する境界壁層形成工程が含まれる。
As shown in FIG. 23, in the resin molding method according to the present embodiment, in the connection layer forming step (S121) in the lamination step (S4), the
第3接続層823aは、上述したが成形体900を構成する第1の成形体901と、第2の成形体902と、の境界部に対応した領域に形成される。なお、境界壁の形成の要否は、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データによって設定されるが、本実施形態では、図11に示す成形体900を例示しているので、境界壁となる第3接続層823aが形成される。
The
接続層820aが形成されると、上層形成工程(S122)に移行される。上層形成工程(S122)では、図24に示すようにテーブル410と、貯留槽300との相対位置を、接続層820aの上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2Bとなる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2Bは、接続層820aに積層される上層の形成厚さとなる。
When the
そして、接続層820a上に紫外線照射部500からの紫外線UV照射によって、液状樹脂材料Mfを硬化させて上層820bが形成される。上層820bは、本実施形態では接続層820aで形成された境界壁である第3接続層823a上に境界壁は形成されない。よって、第1上層821bと、第2上層822bと、によって構成される上層820bが上層形成工程(S122)によって形成される。
Then, the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV irradiation from the
上層形成工程(S122)によって形成された上層820bと、先に接続層形成工程(S121)によって形成された接続層820aと、によって第2層目に第二の型成形物単層としての第2成形型層820が構成される。そして第2成形型層820によって第2層目のキャビティーとしての成形領域820sが構成される。第2層目の成形領域820sは、境界壁である第3接続層823aの成形領域を挟んで、第1のキャビティー領域としての第1成形領域82Asと、第2のキャビティー領域としての第2成形領域82Bsと、を含んでいる。
The
上層形成工程(S122)によって上層820bが形成されると、上層積層数確認工程(S123)に移行される。本例では、接続層820aと、上層820bと、の2層構成の形態を例示している。従って、上層積層数は1層となり、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データの上層積層数と比較し、形成制御データの「1層」と同じ場合(YES)であるので、紫外線照射工程(S12)を終了し、次の単層射出成形工程(S3)に移行される。
When the
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S2)に移行されると、先ず第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)が実行される。
(Single layer injection molding process)
When the process shifts to the single-layer injection molding step (S2), the first injection molding step execution necessity confirmation step (S21) is first executed.
(第1の射出成形工程実行要否確認工程)
第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)では、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データから第2層目の第二の成形物単層としての第2成形層920の成形時の第1射出部610の駆動要否を判断する。本実施形態では、樹脂材料Mp1により形成される第1の成形体901を有する成形体900の樹脂成形方法であるので、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)は、第1射出部610から樹脂材料Mp1の射出を実行する(YES)と判断し、テーブル410を射出成形開始位置に駆動する。
(First injection molding process execution necessity confirmation process)
In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S21), the second molding as the second molded product single layer of the second layer from the formation control data read in advance into the control unit 700 (see FIG. 1). It is determined whether or not the
(テーブルを第1射出部による射出成形開始位置に駆動)
図25に示すように、第1射出部610の射出口612bが、テーブル410に対する相対位置として射出開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第1射出部による射出成形開始位置に駆動(S22)が実行される。この時、ステージ200はZ方向には駆動されず、液状樹脂材料Mfの液面Sfから形成面410aまでの深さ(DL1+DL2)は維持され、第1の射出成形工程(S23)に移行される。
(Drive the table to the injection molding start position by the first injection part)
As shown in FIG. 25, the injection molding start position of the first injection portion for driving the
(第1の射出成形工程)
第1の射出成形工程(S23)では、図25、および図25に示すB部拡大図の図26に示すように所定の圧力によって射出口612bから、2層目の型成形物単層形成工程(S1)によって形成された第2成形型層820に構成されたキャビティーとなる成形領域820sを構成している第1成形領域82Asに樹脂材料Mp1が射出、充填される第1の射出成形工程(S23)が実行される。
(First injection molding process)
In the first injection molding step (S23), as shown in FIG. 25 and FIG. 26 of the enlarged view of part B shown in FIG. 25, a second layer molded product single layer forming step from the
第1成形領域82Asに向けて射出された樹脂材料Mp1が冷えて固まり、2層目の第1の成形層921が形成される。この時、射出された可塑化した樹脂材料Mp1は、境界壁である第3接続層823aによって、後述する第2の材料のMp2が射出される第2成形領域82Bsに侵入することが抑制される。すなわち第3接続層823aの成形領域が、第1の成形体901と、第2の成形体902と、の境界を単層の成形層を形成する際の境界領域を規制し、形成することができる。
The resin material Mp1 injected toward the first molding region 82As cools and solidifies, and the
第1成形領域82Asに樹脂材料Mp1が射出、充填され、第2層目の第1の成形層921が形成され、第1の射出成形工程(S23)が終了し、第2の射出成形工程要否確認工程(S23)に移行される。
The resin material Mp1 is injected and filled in the first molding region 82As, the
(第2の射出成形工程実行要否確認工程)
積層工程(S4)に係る第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)は、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S21)と同様に、第2射出部620からの第2の材料としての樹脂材料Mp2を射出することの駆動要否を、予め制御ユニット700(図1参照)に読み込ませた形成制御データから第2射出部620の駆動要否を判断する。本実施形態では、樹脂材料Mp2により形成される第2の成形体902を有する成形体900の樹脂成形方法であるので、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S24)は、第2射出部620から樹脂材料Mp2の射出を実行する(YES)と判断し、テーブル410を射出成形開始位置に駆動する。
(Second injection molding process execution necessity confirmation process)
The second injection molding step execution necessity confirmation step (S24) related to the laminating step (S4) is the second from the
(テーブルを第2射出部による射出成形開始位置に駆動)
図27に示すように、第2射出部620の射出口622bが、テーブル410に対する相対位置として射出開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第2射出部による射出成形開始位置に駆動(S25)が実行される。この時、ステージ200はZ方向には駆動されず、液状樹脂材料Mfの液面Sfから形成面410aまでの深さ(DL1+DL2)は維持され、第2の射出成形工程(S26)に移行される。
(Drive the table to the injection molding start position by the second injection part)
As shown in FIG. 27, the injection molding start position of the second injection portion for driving the
(第2の射出成形工程)
第2の射出成形工程(S26)では、図27、および図27に示すC部拡大図の図28に示すように所定の圧力によって射出口622bから、2層目の型成形物単層形成工程(S1)において形成された第2成形型層820に構成されたキャビティーとなる成形領域820sを構成している第2成形領域82Bsに樹脂材料Mp2が射出、充填される第2の射出成形工程(S26)が実行される。
(Second injection molding process)
In the second injection molding step (S26), as shown in FIG. 27 and FIG. 28 of the enlarged view of part C shown in FIG. 27, a second layer molded product single layer forming step is performed from the
第2成形領域82Bsに向けて射出された樹脂材料Mp2が冷えて固まり、2層目の第2の成形層922が形成される。この時、射出された可塑化した樹脂材料Mp2は、先に実行された第1の射出成形工程(S23)によって形成された第1の成形層921の境界壁である第3接続層823aの成形領域に形成される端部921aと繋がり、いわゆる2色成形された第二の成形物単層としての第2成形層920を構成する。第2成形領域82Bsに樹脂材料Mp2が射出、充填され、第2層目の第2の成形層922の形成によって第2成形層920が形成されて第2の射出成形工程(S26)が終了し、積層数確認工程(S3)へ移行する。
The resin material Mp2 injected toward the second molding region 82Bs cools and solidifies, and the
(積層数確認工程)
積層数確認工程(S3)の直前の単層射出成形工程(S2)において、N層まで積層されたかを判定する積層数確認工程(S3)が実行される。上述の積層工程(S4)に係る積層数確認工程(S3)では、直前の単層射出成形工程(S2)によって成形物単層の積層数は2層目の第2成形型層820と、第2成形層920と、の2層であるのでNより小さい(NO)と判断され、再び、積層工程(S4)に移行される。
(Layered number confirmation process)
In the single-layer injection molding step (S2) immediately before the stacking number confirmation step (S3), the stacking number confirmation step (S3) for determining whether the N layers have been laminated is executed. In the stacking number confirmation step (S3) according to the above-mentioned stacking step (S4), the number of laminated molded product single layers is the second
なお、上述した積層工程(S4)において、第一の型成形物単層、第二の型成形物単層、および第一の成形物単層、第二の成形物単層における第一の、第二の、とは、単に順序を示すもので、積層数を示すものではない。例えば、3層目の第3成形型層830上に4層目の第4成形型層840を積層する場合、第3成形型層830を第一の型成形物単層と呼び、第4成形型層840を第二の型成形物単層と呼ぶ。同様に、3層目の第3成形層930上に4層目の第4成形層940を積層する場合、第3成形層930を第一の成形物単層と呼び、第4成形層940を第二の成形物単層と呼ぶ。
In the laminating step (S4) described above, the first in the first molded product single layer, the second molded product single layer, and the first molded product single layer and the second molded product single layer, The second, simply indicates the order, not the number of layers. For example, when the fourth molding layer 840 is laminated on the
積層工程(S4)が所定回数、繰り返され、図29に示すように、接続層810aと、上層810bと、で構成される第1成形型層810から、接続層8N0aと、上層8N0bと、で構成される第N成形型層8N0まで型成形物単層がN層積層された型成形体としての第1成形体800と、第1成形体800を成形型として、内部空間、所謂キャビティー内に樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が射出される。射出された樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、によって、第1の成形層911で構成される第1成形層910と、第1の成形層921と、第2の成形層922と、で構成される第2成形層920と、からN層目の第1の成形層9N1と第2の成形層9N2と、で構成される第N成形層9N0まで積層された第2成形体としての成形体900と、が形成される。
The laminating step (S4) is repeated a predetermined number of times, and as shown in FIG. 29, from the
成形体900は、図11に示すように第1の成形体901と、第2の成形体902と、が一体的に形成され、図29には図示しないが、1層目の第1の成形層911からN層目の第1の成形層9N1によって第1の成形体901が構成され、2層目の第2の成形層922からN層目の第2の成形層9N2によって第2の成形体902が構成される。
In the molded
なお、成形体900には、2層目の第2成形型層820に含まれる第3接続層823aから、N層目の第N成形型層8N0に含まれる第3接続層8N3aまで、の各層に含まれる第3接続層が成形体900の内部に残存される。そして、積層数確認工程(S3)に移行されN層まで積層された(YES)と判定され、第1成形体800と、第2成形体としての成形体900が、貯留槽300から取りだされ離型工程に移行される。
In the molded
(離型工程)
離型工程(S5)は、第1成形体800から成形体900を分離し、成形体900を取り出す工程である。離型工程(S5)とし、物理的な手段により離型、あるいは化学的な手段による離型などが用いられる。物理的な離型手段としては、第1成形体800にハンマーなどで衝撃を付加して破壊する、第1成形体800と成形体900との境界部に高圧空気を圧入して第1成形体800と成形体900とを分離する、などの手段が適用できる。
(Release process)
The mold release step (S5) is a step of separating the molded
化学的な離型手段としては、第1成形体800を構成する紫外線硬化型樹脂を選択的に溶解する溶剤に浸漬し、成形体900を分離する離型手段を適用することが好ましい。これにより、成形体900を損傷する虞が無く、第1成形体800から離型分離することができる。なお、上述したように第1成形体800に含まれる接続層823a,…,8N3aは、成形体900の内部に残留される。
As the chemical release means, it is preferable to apply a mold release means for separating the molded
本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体900は、2色成形部分となる第2成形層920から第N成形層9N0において、各層に残留している第3接続層823a,…,8N3aを越えて第1の成形層921,…,9N1と、第2の成形層922,…,9N2と、の接合部が形成され、樹脂材料Mp1,Mp2による2色成形された成形体900の第1の成形体901と、第2の成形体902と、の密着強度を確保することができる。
The molded
(第3実施形態)
第3実施形態として、第2実施形態に係る樹脂成形方法の説明において図10に示すフローチャートに基づいて成形される成形体1900を第1実施形態に係る樹脂成形装置1000を用いて形成する方法を説明する。
(Third Embodiment)
As a third embodiment, a method of forming a molded
なお本実施形態に係る成形体1900の成形方法は、図10に示す第2実施形態に係る成形体900の樹脂成形方法のフローチャートに基づく方法であり、型成形物単層形成工程(S1)における液状樹脂材料硬化工程としての紫外線照射工程(S12)に、特徴的な成形方法を有している。従って、第2実施形態に係る樹脂成形方法と同じ構成要素には同じ符号を付し、共通する工程に係る説明は省略する。
The molding method of the molded
(型成形物単層形成工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、図30の外観斜視図に示す成形体1900が成形される。第2成形体としての成形体1900は、図30に図示するように、第1の材料としての樹脂材料Mp1により成形される第1断面1901aの断面形状を有する第1の成形体1901と、第2の材料としての樹脂材料Mp2により成形される第2断面1902aの断面形状を有する第2の成形体1902と、により構成される内部空間と底部を備える断面形状1900aを有する円錐台の外形を有する容器を例示する。
(Molded product single layer forming process)
In the resin molding method according to the present embodiment, the molded
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述の第2実施形態に係る樹脂成形方法における1層目の第1成形型層810と、第1成形層910と、の成形方法と同じ方法により、図示しない第1成形型層1810と、第1成形層1910と、が形成される。そして、第1成形型層1810を第一の型成形物単層として、第1成形層1910を第一の成形物単層として積層工程(S4)に移行された2層目の成形方法に係る型成形物単層形成工程(S1)を説明する。
In the resin molding method according to the present embodiment, the same method as the molding method of the first
(型成形物単層形成工程)
積層工程(S4)から移行された2層目に係る型成形物単層形成工程(S1)では、図31に示すように、紫外線照射工程(S121)に含まれる接続層形成工程(S121)が実行されて接続層1820aが形成され、その後、上層形成工程(S122)が実行される。
(Molded product single layer forming process)
In the mold molding single layer forming step (S1) related to the second layer transferred from the laminating step (S4), as shown in FIG. 31, the connecting layer forming step (S121) included in the ultraviolet irradiation step (S121) is performed. It is executed to form the connecting
図31に示すように、接続層形成工程(S121)では、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層1820を構成する接続層1820aが、紫外線照射部500からの紫外線UV照射によって液状樹脂材料Mfを硬化させて第1接続層1821aと、第2接続層1822aと、境界壁を構成する第3接続層1823aと、が形成されている。
As shown in FIG. 31, in the connection layer forming step (S121), the
この接続層1820a上に、上層形成工程(S122)が実行されて上層1820bが形成される。上層形成工程(S122)では、第1接続層1821a上に第1上層1821bが積層され、第2接続層1822a上に第2上層1822bが積層され、第3接続層1823a上に第3上層1823bが積層されて上層1820bが構成される。
The upper layer forming step (S122) is executed on the connecting
図32に図31に示すD部の部分拡大図を示す。図32に示すように上層形成工程(S122)が実行されることによって形成された第2成形型層1820には、樹脂材料Mp1および樹脂材料Mp2が射出充填される領域、いわゆるキャビティーが形成される。すなわち、第1接続層1821aと、第2接続層1822aと、の間の空間領域と、第1上層1821bと、第2上層1822bと、の間の空間領域と、によって成形領域1820sが構成される。そして成形領域1820sは、境界壁である第3接続層1823aと、第3上層1823bと、により区分され、第1のキャビティー領域としての第1成形領域182Asと、第2のキャビティー領域としての第2成形領域182Bsと、が形成される。そして単層射出成形工程(S2)へ移行される。
FIG. 32 shows a partially enlarged view of part D shown in FIG. 31. As shown in FIG. 32, a region in which the resin material Mp1 and the resin material Mp2 are injection-filled, that is, a so-called cavity is formed in the second
本実施形態に係る樹脂成形方法では、接続層形成工程(S121)が実行されて形成される第3接続層1823aと、上層形成工程(S122)が実行されて形成される第3上層1823bと、によって境界壁を形成する境界壁層形成工程が、紫外線照射工程(S121)に含まれる。
In the resin molding method according to the present embodiment, the third connecting
本実施形態に係る樹脂成形方法では、2層目から最後のN層目まで、上述した第2実施形態に係る樹脂成形方法と同じ製造方法によって、単層射出成形工程(S2)以降、積層工程(S4)が繰り返され、図33に示すように、接続層1810aと、上層1810bと、で構成される第1成形型層1810から、接続層18N0aと、上層18N0bと、で構成される第N成形型層18N0まで型成形物単層がN層積層された型成形体としての第1成形体1800と、第1成形体1800を成形型として、内部空間、所謂キャビティー内に樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が射出される。射出された樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、によって、第1の成形層1911で構成される第1成形層1910と、第1の成形層1921と、第2の成形層1922と、で構成される第2成形層1920と、からN層目の第1の成形層19N1で構成される第N成形層19N0まで積層された第2成形体としての成形体1900と、が形成される。
In the resin molding method according to the present embodiment, from the second layer to the last Nth layer, the same manufacturing method as the resin molding method according to the second embodiment described above is used, and the single-layer injection molding step (S2) and thereafter are laminated. (S4) is repeated, and as shown in FIG. 33, from the
図33に示すように、本実施形態に係る成形体1900では、第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、境界に形成される境界壁として第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、が積層されているが、第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の最上層となるn層目は、
n<N(n>0の整数)
とする。
As shown in FIG. 33, in the molded
n <N (integer of n> 0)
And.
これにより、後述する離型工程(S5)において、化学的な離型手段を用いて、第1成形体1800を構成する紫外線硬化型樹脂を選択的に溶解する溶剤に浸漬し、成形体1900を分離する場合、最上層のn層目の第3上層18n3bが成形体1900表面から露出されないため、成形体1900内部に残留させた境界壁としての第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体の溶出を防止することができる。
As a result, in the mold release step (S5) described later, the molded
そして、積層数確認工程(S3)に移行されN層まで積層された(YES)と判定され、第1成形体1800と、第2成形体としての成形体1900が、貯留槽300から取りだされ離型工程(S5)に移行される。離型工程(S5)では、第2実施形態に係る樹脂成形方法と同様に、物理的な手段、あるいは化学的な手段によって第1成形体1800が分離され、成形体1900を得ることができる。
Then, it was determined that the process was performed in the stacking number confirmation step (S3) and the N layers were laminated (YES), and the first molded
本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体1900は、第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、は境界壁である第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体によって分離成形される。これにより、成形体1900を形成する第1の材料としての樹脂材料Mp1と、第2の材料としての樹脂材料Mp2と、の親和性あるいは密着性の性能が高くない場合、あるいは、樹脂材料Mp1,Mp2のガラス転移点に大きな差がある場合であっても、液体樹脂材料Mfに、例えばエポキシ系の樹脂などを用いて紫外線UVによって硬化させた境界壁である第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体が、樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、の接着壁(接着層)となって、樹脂材料Mp1,Mp2による2色成形された成形体1900の第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、の密着強度を確保することができる。
The molded
境界壁をエポキシ系の樹脂を用いることで、境界壁とカラス転移点に差がある樹脂材料Mp1,Mp2であっても化学結合させることができ、また、エポキシ系の樹脂は、官能基を設計しやすいため、樹脂材料Mp1,Mp2の種類によって、高い接着性が得られる構造に設計することができる。 By using an epoxy-based resin for the boundary wall, even resin materials Mp1 and Mp2 having a difference between the boundary wall and the crow transition point can be chemically bonded, and the epoxy-based resin has a functional group designed. Therefore, it is possible to design a structure that can obtain high adhesiveness depending on the types of resin materials Mp1 and Mp2.
100…基台、200…ステージ、300…貯留槽、400…成形部、500…エネルギー線照射部(紫外線照射部)、610…第1の射出部、620…第2の射出部、700…制御ユニット、1000…樹脂成形装置。 100 ... base, 200 ... stage, 300 ... storage tank, 400 ... molding part, 500 ... energy ray irradiation part (ultraviolet irradiation part), 610 ... first injection part, 620 ... second injection part, 700 ... control Unit, 1000 ... Resin molding device.
Claims (10)
前記ステージに設置された貯留槽と、
エネルギー線を照射するエネルギー線照射部と、
合成樹脂である第1の材料を可塑化させて射出口から射出する第1の射出部と、合成樹脂である第2の材料を可塑化させて射出口から射出する第2の射出部と、を少なくとも備え、
前記ステージと、前記エネルギー線照射部および前記第1の射出部と前記第2の射出部と、が相対的に3次元移動を可能とする駆動手段と、を備え、
前記貯留槽は、少なくとも重力方向に駆動可能なテーブルを内部に備え、前記エネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料が貯留されている、
ことを特徴とする樹脂成形装置。 The stage and
With the water tank installed on the stage
The energy ray irradiation part that irradiates the energy ray and
A first injection part that plasticizes a first material that is a synthetic resin and ejects it from an injection port, and a second injection part that plasticizes a second material that is a synthetic resin and ejects it from an injection port. At least
The stage, the energy ray irradiation unit, and the driving means capable of relatively three-dimensionally moving the first injection unit and the second injection unit are provided.
The storage tank is provided with a table that can be driven at least in the direction of gravity, and stores a liquid cured resin material containing an energy ray-curable resin that is cured by the energy rays.
A resin molding device characterized by this.
前記第1の射出部から射出される前記第1の材料、および前記第2の射出部から射出される前記第2の材料のいずれか一方、もしくは両方が硬化し、層状に第2成形物が形成され、
前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形装置。 The energy rays emitted from the irradiation unit cure the cured resin material to form a layered first molded product.
One or both of the first material ejected from the first injection portion and the second material ejected from the second injection portion are cured to form a layered second molded product. Formed,
A first molded body in which the first molded product is laminated in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded product is laminated in the direction of gravity are formed.
The resin molding apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。 In the first molded product, a cavity for forming the second molded product is formed, and in the second molded product, at least one or both of the first material and the second material are contained in the cavity. Injected and filled in
The resin molding apparatus according to claim 2.
可塑化させた合成樹脂である第1の材料を第1の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第1のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第1の単層射出成形工程と、
可塑化させた合成樹脂である第2の材料を第2の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第2のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第2の単層射出成形工程と、
前記型成形物単層形成工程によって形成された第一の型成形物単層に積層させ、前記型成形物単層形成工程によって第二の型成形物単層を形成する型成形物積層工程と、
前記第1の単層射出成形工程と、前記第2の単層射出成形工程と、によって形成された第一の成形物単層に積層させ、前記第1の単層射出成形工程と、前記第2の単層射出成形工程と、によって第二の成形物単層を形成する成形物積層工程と、を含み、
前記型成形物積層工程を所定の回数、繰り返し、前記型成形物単層が所定の層数、積層された型成形体と、
前記成形物積層工程を前記所定の回数、繰り返し、前記成形体の前記キャビティー内で積層、充填された成形体と、を形成する、
ことを特徴とする樹脂成形方法。 A liquid cured resin material containing an energy ray-curable resin stored in a storage tank installed on a stage is irradiated with energy rays, and the energy ray-curable resin is cured to form a single-layer molded product single layer. Molded product single layer forming process and
A first material, which is a plasticized synthetic resin, is injected from a first injection portion, and the first cavity region constituting the cavity of the molded product single layer is filled and solidified to solidify the molded product. A first single-layer injection molding step to form a layer,
A second material, which is a plasticized synthetic resin, is injected from a second injection portion, and the second cavity region constituting the cavity of the molded product single layer is filled and solidified to solidify the molded product. A second single-layer injection molding step to form a layer,
A mold molding laminating step of laminating on a first mold molding single layer formed by the mold molding single layer forming step and forming a second mold molding single layer by the mold molding single layer forming step. ,
The first single-layer injection molding step and the second single-layer injection molding step are laminated on the first molded product single layer formed by the first single-layer injection molding step, and the first single-layer injection molding step and the first. Including a single-layer injection molding step of 2 and a molded product laminating step of forming a second molded product single layer by
The mold molding laminating step is repeated a predetermined number of times, and the mold molding single layer is laminated with a predetermined number of layers.
The molded product laminating step is repeated a predetermined number of times to form a molded product laminated and filled in the cavity of the molded product.
A resin molding method characterized by this.
前記第1のキャビティー領域と、前記第2のキャビティー領域と、の境界に前記硬化樹脂材料を硬化させて形成される境界壁を形成する境界壁層形成工程を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の樹脂成形方法。 The mold molding single layer forming step is
A boundary wall layer forming step of forming a boundary wall formed by curing the cured resin material at the boundary between the first cavity region and the second cavity region is included.
The resin molding method according to claim 6, wherein the resin molding method is characterized.
前記離型工程が、前記型成形体を溶解させる、
ことを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の樹脂成形方法。 Including a mold release step of releasing the molded product from the mold molded product.
The mold release step dissolves the mold.
The resin molding method according to any one of claims 6 or 7.
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