JP7404670B2 - 三次元造形装置、および、距離に関する値の測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態における三次元造形装置100の外観斜視図である。図2は、三次元造形装置100の内部構成を示す概略断面図である。これらの図には、互いに直交するX,Y,Z方向に沿った矢印が表されている。X方向およびY方向は、水平方向に沿った方向であり、Z方向は、鉛直上向きの方向である。他の図においても、X,Y,Z方向に沿った矢印が、適宜、表されている。
<熱可塑性樹脂材料の例>
ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリアミド樹脂(PA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、ポリ乳酸樹脂(PLA)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。
<金属材料の例>
マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)やクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単一の金属、もしくはこれらの金属を1つ以上含む合金。
<前記合金の例>
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。
<溶剤の例>
水;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸iso-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸iso-ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;テトラアルキルアンモニウムアセテート類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、γ-ピコリン、2,6-ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等);ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。
<バインダーの例>
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂あるいはその他の合成樹脂又はPLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、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)あるいはその他の熱可塑性樹脂。
(B-1)上記実施形態では、三次元造形装置100は、冷却機構90、温度センサー80および冷却制御部110を備えている。これに対して、第1耐熱部材70によって十分な断熱効果が得られる場合、三次元造形装置100は、冷却機構90、温度センサー80および冷却制御部110を備えていなくてもよい。また、三次元造形装置100は、温度センサー80および冷却制御部110を用いることなく、冷却機構90のみによって分離空間71を冷却してもよい。
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態によって実現することができる。例えば、本開示は以下の形態として実現可能である。以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する上記の各実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中において必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
このような形態によれば、ノズルの先端面の付着物を除去した後に、ノズルの先端面と堆積面との間の対向距離に関する値が測定される。これによって、正確な対向距離に関する値を測定することができる。
このような形態によれば、簡易な構成によって、正確な対向距離に関する値を測定することができる。
このような形態によれば、ノズルの先端面を測定子に接触させて対向距離に関する値を測定する際、ノズルがステージに接触することを抑制できる。これによって、正確な対向距離に関する値を測定することができる。
このような形態によれば、測定子移動量検出部が熱的影響を受けることを抑制できる。そのため、正確な対向距離に関する値を測定できる。
このような形態によれば、清掃部材とノズルとが接触する際に、ノズルが破損することを抑制できる。
Claims (6)
- 三次元造形装置であって、
先端面に形成された吐出口から造形材料を吐出するノズルと、
前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、
前記ノズルと対向可能な位置に配置された距離測定機構と、
前記ノズルの先端面を清掃する清掃機構と、
前記清掃機構によって、前記ノズルの先端面を清掃した後、前記距離測定機構によって、前記ノズルの先端面と前記堆積面との間の対向距離に関する値を測定する制御部と、を備え、
前記距離測定機構は、前記ノズルと対向可能な位置に配置された測定子を備え、
前記測定子を移動させる測定子移動機構と、
造形空間を有するチャンバーと、
前記チャンバーの隔壁に形成された開口部の周縁部と、前記ステージとの間に配置され、前記ステージの、前記堆積面と交差する方向に沿った移動に応じて、前記堆積面と交差する方向に沿って伸縮可能であり、前記造形空間から分離された分離空間を形成する筒状の耐熱部材と、を更に備え、
前記距離測定機構は、前記測定子の移動量を検出する測定子移動量検出部を更に備え、
前記制御部は、前記測定子移動機構を制御することによって、前記測定子を前記ノズルの先端面に接触させて、前記測定子の移動量から、前記対向距離に関する値を測定し、
前記距離測定機構のうち、
前記測定子の少なくとも先端部は、前記造形空間内に配置され、
前記測定子移動量検出部は、前記分離空間内に配置される、三次元造形装置。 - 請求項1に記載の三次元造形装置であって、
前記測定子の前記ノズル側の端部は、前記堆積面と交差する方向において、前記堆積面と前記ノズルの先端面との間に配置される、三次元造形装置。 - 請求項1または2に記載の三次元造形装置であって、
前記清掃機構は、前記ノズルの先端面と接触することによって前記ノズルの先端面を清掃可能な接触部を備え、
前記接触部のビッカース硬さは、前記ノズルの先端面のビッカース硬さより低い、三次元造形装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記清掃機構は、
前記堆積面と交差する方向において前記ノズルに向かって開口した箱状の廃棄材料収容部と、
前記廃棄材料収容部内に配置され、前記ノズルの先端面と接触することによって前記ノズルの先端面を清掃可能な清掃部材と、を備える、三次元造形装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記清掃機構を移動させる移動機構を有し、
前記制御部は、前記移動機構を制御して、前記ノズルの先端面を清掃する、三次元造形装置。 - ノズルとステージとを備える三次元造形装置において実行される、距離に関する値の測定方法であって、
前記ノズルの先端面に形成された吐出口から造形材料を吐出する前記ノズルの前記先端面を、清掃機構によって清掃した後、
前記ノズルと対向可能な位置に配置された距離測定機構によって、前記先端面と前記吐出口から吐出された前記造形材料が堆積する前記ステージ上の堆積面との間の対向距離に関する値を測定し、
前記距離測定機構は、前記ノズルと対向可能な位置に配置された測定子と、前記測定子の移動量を検出する測定子移動量検出部と、を備え、
前記三次元造形装置は、
造形空間を有するチャンバーの隔壁に形成された開口部の周縁部と、前記ステージとの間に配置され、前記ステージの、前記堆積面と交差する方向に沿った移動に応じて、前記堆積面と交差する方向に沿って伸縮可能であり、前記造形空間から分離された分離空間を形成する筒状の耐熱部材を備え、
前記測定子の少なくとも先端部は、前記造形空間内に配置され、
前記測定子移動量検出部は、前記分離空間内に配置され、
前記測定子を移動させる測定子移動機構によって前記測定子を前記先端面に接触させて、前記測定子移動量検出部を用いて、前記測定子の移動量から、前記対向距離に関する値を測定する、距離に関する値の測定方法。
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