JP7487038B2 - Manufacturing method of a jig, a jig, a manufacturing device for a three-dimensional object, and a manufacturing method of a three-dimensional object - Google Patents
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Description
本開示は、3次元造形物の反りを矯正する際に使用される治具の製造方法に関するものである。 This disclosure relates to a method for manufacturing a jig used to correct warping of a three-dimensional object.
従来、3次元造形物の反りを抑制する技術に関し、種々の技術が提案されている。 Various techniques have been proposed to suppress warping of three-dimensional objects.
例えば、下記特許文献1に記載の技術は、三次元モデルの形状データから生成されるスライスデータに基づいて、前記三次元モデルを構成する構造材料と、前記構造体の造形をサポートするためのサポート体を構成するサポート材料と、を配置した材料層を、ステージの上で順次積層して造形物を製造する造形方法であって、前記ステージの上に製造された造形物に変形が生じる荷重より小さい荷重を加えながら前記材料層を前記ステージの上に製造された造形物の上に積層することを特徴とする。
For example, the technology described in
下記特許文献1の記載によれば、この造形方法では、積層時に、造形物に過剰な荷重が加わり造形物の変形が生じるのを抑制し、安定的に立体物を製造することが可能となる。
According to the description in the following
しかしながら、この造形方法では、積層時に、造形物に変形が生じる荷重より小さい荷重を加えることから、これまでの造形方法を変更する必要がある。 However, with this modeling method, a load that is smaller than the load that would cause deformation in the model during stacking is applied, so previous modeling methods need to be changed.
本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、3次元造形物の反りを矯正する際に使用される治具の製造方法を、3次元積層造形技術を変更することなく利用して提供することを課題とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned points, and aims to provide a method for manufacturing a jig used to correct warping of a three-dimensional object, utilizing the three-dimensional additive manufacturing technology without modifying it.
本明細書は、3次元積層造形により第1基板の上に積層造形される凹凸形状の表面を有する第一3次元造形物に対して近接する方向へプレスして、第一3次元造形物の反りを矯正する際に使用される治具の製造方法であって、第2基板と、第2基板の上に設けられる凹凸形状の表面を有する第二3次元造形物とにより構成されるものを治具として製造し、治具は、第一3次元造形物の凹凸形状の表面と第二3次元造形物の凹凸形状の表面とを嵌め合わせた状態で加熱すると共に、第1基板と第2基板とを互いに近接する方向へプレスして、第一3次元造形物の反りを矯正するものであり、第一3次元造形物の凹凸形状の表面と第二3次元造形物の凹凸形状の表面とを嵌め合わせた状態での第一3次元造形物の凹凸形状の表面のうち少なくとも天面から第2基板までの距離を有する3Dデータを作成するデータ作成工程と、3Dデータに基づいて第二3次元造形物を第2基板の上に樹脂材で3次元積層造形により積層造形することによって治具を製造する製造工程と、を備える治具の製造方法を、開示する。 The present specification relates to a method for manufacturing a jig used for correcting warping of a first three-dimensional object having an uneven surface that is formed on a first substrate by three-dimensional additive manufacturing by pressing the first three-dimensional object in a direction approaching the first three-dimensional object, the jig being manufactured to include a second substrate and a second three-dimensional object having an uneven surface provided on the second substrate, and the jig is heated in a state in which the uneven surface of the first three-dimensional object and the uneven surface of the second three-dimensional object are fitted together, and the first substrate and the second substrate are pressed against each other by pressing the first substrate against the uneven surface of the second substrate. The present invention discloses a method for manufacturing a jig, the method comprising: a data creation process for creating 3D data that has a distance from at least a top surface of the uneven surface of the first three-dimensional object to a second substrate in a state in which the uneven surface of the first three-dimensional object is fitted to the uneven surface of the second three-dimensional object by pressing them in a direction toward each other, and a manufacturing process for manufacturing the jig by additively manufacturing the second three-dimensional object on the second substrate with a resin material based on the 3D data.
本開示は、3次元造形物の反りを矯正する際に使用される治具の製造方法を、3次元積層造形技術を変更することなく利用して提供することが可能である。 This disclosure provides a method for manufacturing a jig used to correct warping of a three-dimensional object, without modifying the three-dimensional additive manufacturing technology.
以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings.
図1に3次元造形物製造装置10を示す。3次元造形物製造装置10は、搬送装置20と、第1造形ユニット22と、第2造形ユニット24と、装着ユニット26と、制御装置(図2,図3参照)27を備える。さらに、3次元造形物製造装置10は、転写ユニット200と、加熱部214と、加熱プレス部130を備える。それら搬送装置20と第1造形ユニット22と第2造形ユニット24と装着ユニット26と転写ユニット200と加熱部214と加熱プレス部130とは、3次元造形物製造装置10のベース28の上に配置されている。ベース28は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース28の長手方向をX軸方向、ベース28の短手方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と称して説明する。なお、Z軸方向は、上下方向である。
Figure 1 shows a three-dimensional
搬送装置20は、X軸スライド機構30と、Y軸スライド機構32とを備えている。そのX軸スライド機構30は、X軸スライドレール34とX軸スライダ36とを有している。X軸スライドレール34は、X軸方向に延びるように、ベース28の上に配設されている。X軸スライダ36は、X軸スライドレール34によって、X軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、X軸スライド機構30は、電磁モータ(図2参照)38を有しており、電磁モータ38の駆動により、X軸スライダ36がX軸方向の任意の位置に移動する。また、Y軸スライド機構32は、Y軸スライドレール50とステージ52とを有している。Y軸スライドレール50は、Y軸方向に延びるように、ベース28の上に配設されている。Y軸スライドレール50の一端部が、X軸スライダ36に連結されている。そのため、Y軸スライドレール50は、X軸方向に移動可能とされている。そして、そのY軸スライドレール50には、ステージ52が、Y軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Y軸スライド機構32は、電磁モータ(図2参照)56を有しており、電磁モータ56の駆動により、ステージ52がY軸方向の任意の位置に移動する。これにより、ステージ52は、X軸スライド機構30及びY軸スライド機構32の駆動により、ベース28上の任意の位置に移動する。
The
ステージ52は、基台60と、保持装置62と、昇降装置64とを有している。基台60は、平板状に形成され、上面に第1基板(図4参照)300が載置される。保持装置62は、基台60のX軸方向の両側部に設けられている。そして、基台60に載置された第1基板300のX軸方向の両縁部が、保持装置62によって挟まれることで、第1基板300が固定的に保持される。また、昇降装置64は、基台60の下方に配設されており、基台60をZ軸方向で昇降させる。
The
なお、第1基板300には、鉄やステンレス等の金属で作られたものが使用される。
The
第1造形ユニット22は、ステージ52の基台60に載置された第1基板300の上に回路配線308(図4参照)を造形するユニットであり、第1印刷部72と、焼成部74とを有している。第1印刷部72は、インクジェットヘッド(図2参照)76を有しており、基台60に載置された第1基板300の上に、金属インクを線状に吐出する。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。なお、インクジェットヘッド76は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから金属インクを吐出する。
The
焼成部74は、レーザ照射装置(図2参照)78を有している。レーザ照射装置78は、第1基板300の上に吐出された金属インクにレーザを照射する装置であり、レーザが照射された金属インクは焼成し、回路配線308が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子保護膜の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクが焼成することで、金属製の回路配線308が形成される。
The
また、第2造形ユニット24は、ステージ52の基台60に載置された第1基板300の上に樹脂層306(図4参照)を造形するユニットであり、第2印刷部84と、硬化部86とを有している。第2印刷部84は、インクジェットヘッド(図2参照)88を有しており、基台60に載置された第1基板300の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂である。なお、インクジェットヘッド88は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でもよい。
The
硬化部86は、平坦化装置(図2参照)90と照射装置(図2参照)92とを有している。平坦化装置90は、インクジェットヘッド88によって第1基板300の上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものであり、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一にさせる。また、照射装置92は、光源として水銀ランプもしくはLEDを備えており、第1基板300の上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、第1基板300の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層306が形成される。
The
また、装着ユニット26は、ステージ52の基台60に載置された第1基板300の上に、第1電子部品(図4参照)310と、第2電子部品(図4参照)312を装着するユニットであり、供給部100と、装着部102とを有している。供給部100は、テーピング化された第1電子部品310を1つずつ送り出す第1テープフィーダ(図2参照)110と、テーピング化された第2電子部品312を1つずつ送り出す第2テープフィーダ(図2参照)111を複数有しており、各供給位置において、第1電子部品310と第2電子部品312を供給する。なお、第1電子部品310と第2電子部品312の供給は、第1テープフィーダ110と第2テープフィーダ111による供給に限らず、トレイによる供給でもよい。また、第1電子部品310と第2電子部品312の供給は、テープフィーダによる供給とトレイによる供給との両方、あるいはそれ以外の供給でもよい。
The
装着部102は、装着ヘッド(図2参照)112と、移動装置(図2参照)114とを有している。装着ヘッド112は、第1電子部品310又は第2電子部品312(以下、第1電子部品310等という。)を吸着保持するための吸着ノズル(図示省略)を有している。吸着ノズルは、正負圧供給装置(図示省略)から負圧が供給されることで、エアの吸引により第1電子部品310等を吸着保持する。そして、正負圧供給装置から僅かな正圧が供給されることで、第1電子部品310等を離脱する。また、移動装置114は、第
1テープフィーダ110と第2テープフィーダ111の各供給位置と、基台60に載置された第1基板300との間で、装着ヘッド112を移動させる。これにより、装着部102では、第1電子部品310等が、吸着ノズルにより保持され、その吸着ノズルによって保持された第1電子部品310等が、第1基板300の上に装着される。
The mounting
転写ユニット200は、ステージ52の基台60に載置された第1基板300の上に、導電性接着剤(図示省略)を転写するユニットである。導電性接着剤は、加熱により硬化する導電性ペーストである。
The
さらに、転写ユニット200は、供給部202と、転写部204とを有している。供給部202は、接着剤供給装置208(図3参照)を有している。接着剤供給装置208は、導電性接着剤が吐出されたディップ皿(図示省略)を有し、そのディップ皿において、スキージ(図示省略)で押し広げられることによって厚みが均一にされた状態の導電性接着剤を供給する。
The
転写部204は、転写ヘッド210(図3参照)と、移動装置(図3参照)212とを有している。転写ヘッド210は、導電性接着剤を転写するためのディップ針(図示省略)を複数有している。ディップ針は、接着剤供給装置208のディップ皿において、導電性接着剤にディップされる。これにより、ディップ針の先端には、導電性接着剤が付着する。なお、移動装置212は、接着剤供給装置208のディップ皿と、基台60に載置された第1基板300との間で、転写ヘッド210を移動させる。これにより、転写部204では、ディップ針の先端に付着された導電性接着剤が、第1基板300の上に転写される。
The
加熱部214は、照射装置(図3参照)216を有している。照射装置216は、赤外線ランプまたは赤外線ヒータを備えており、第1基板300の上に赤外線を照射する。これにより、第1基板300の上に転写された導電性接着剤が、加熱により硬化する。なお、加熱部214は、照射装置216に代えて、電気炉を備えてもよい。
The
加熱プレス部130は、熱風乾燥炉である。その詳細な説明は後述する。
The
また、制御装置27は、図2及び図3に示すように、コントローラ120と、複数の駆動回路122とを備えている。複数の駆動回路122は、図2に示すように、上記電磁モータ38,56、保持装置62、昇降装置64、インクジェットヘッド76、レーザ照射装置78、インクジェットヘッド88、平坦化装置90、照射装置92、第1テープフィーダ110、第2テープフィーダ111、装着ヘッド112、移動装置114に接続されている。さらに、複数の駆動回路122は、図3に示すように、上記接着剤供給装置208、転写ヘッド210、移動装置212、照射装置216に接続されている。コントローラ120は、CPU124、ROM126、RAM128等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路122に接続されている。これにより、搬送装置20、第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、装着ユニット26、転写ユニット200、加熱部214の作動が、コントローラ120によって制御される。
As shown in Fig. 2 and Fig. 3, the
なお、上記加熱プレス部130は、単独で作動する熱風乾燥炉であるが、制御装置27に接続されることによって、コントローラ120で制御されてもよい。
The
また、RAM128には、第1データD1と、第2データD2とが記憶されている。第1データD1と第2データD2の詳細な説明は後述する。
The
3次元造形物製造装置10では、上述した構成によって、図4に示すように、基台60
に載置された第1基板300の上において、3次元造形物302A,302Bが積層造形され、続いて、3次元造形物302A,302Bの反りが矯正される。そのために、3次元造形物302A,302Bには、その樹脂層306、第1電子部品310、及び第2電子部品312によって形成される凹凸形状の表面314に対して、その上方から治具400が下方向Z1へ移動して重ねられる。
In the three-dimensional
The three-
治具400は、第2基板402及び凹凸反転造形物404を有している。第2基板402は、第1基板300と同様にして、鉄やステンレス等の金属で作られたものが使用される。凹凸反転造形物404は、第2基板402の上において、樹脂層306と同様にして、積層造形によって紫外線硬化樹脂が硬化した樹脂層406で形成されている。さらに、治具400には、その凹凸反転造形物404の樹脂層406によって、凹凸形状の表面408が形成されている。凹凸反転造形物404の表面408の凹凸形状は、第1基板300の上に積層造形された状態にある、3次元造形物302A,302Bの表面314の凹凸形状と凹凸反転の関係にある。
The
従って、図5に示すように、第1基板300の上において3次元造形物302A,302Bに治具400が重ねられる場合には、3次元造形物302A,302Bの凹凸形状の表面314と、治具400の凹凸反転造形物404の凹凸形状の表面408とが嵌め合わされた状態にすることが可能である。そのような嵌合状態で3次元造形物302A,302Bに治具400が重ねられると、第1基板300が上方向Z2へ加圧され、第2基板402が下方向Z1へ加圧されることによって、第1基板300と第2基板402とが互いに近接する方向へプレスされる。これにより、3次元造形物302A,302Bは、平坦な状態にされる。さらに、3次元造形物302A,302Bは、第1基板300及び治具400と一緒に加熱される。これにより、3次元造形物302A,302Bは、その反りが矯正される。
5, when the
その後、図4に示すように、治具400が、上方向Z2へ移動して、3次元造形物302A,302Bの凹凸形状の表面314から離された状態にされると、3次元造形物302A,302Bが、第1基板300から剥がされる。このようにして、3次元造形物製造装置10では、3次元造形物302A,302Bが製造される。
Then, as shown in FIG. 4, when the
以下では、3次元造形物302A,302Bを製造する方法と、治具400を製造する方法とについて、図6に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。図6に示すように、3次元造形物の製造方法140は、造形工程S10、データ作成工程S12、製造工程S14、及び加熱プレス工程S16で構成されている。なお、造形工程S10は、図6に示すフローチャートとは異なり、データ作成工程S12と製造工程S14との間に行われてもよいし、製造工程S14と加熱プレス工程S16との間に行われてもよい。
The method for manufacturing the three-
これに対して、治具の製造方法150は、上記データ作成工程S12及び製造工程S14で構成されている。つまり、図6に示すフローチャートでは、治具の製造方法150は、3次元造形物の製造方法140に含まれている。
In contrast, the
しかしながら、治具の製造方法150は、上記造形工程S10及び加熱プレス工程S16が行われる3次元造形物製造装置10とは異なる3次元造形物製造装置で行われる場合、3次元造形物の製造方法140から切り離され、3次元造形物の製造方法140とは別個の方法となる。この点は、既存の治具400が使用される場合も、同様である。つまり、これらの場合、治具の製造方法150が3次元造形物の製造方法140から除外されるため、3次元造形物の製造方法140は、造形工程S10及び加熱プレス工程S16で構成される。
However, when the
造形工程S10では、3次元積層造形が行われる。これにより、図4に示すように、基台60に載置された第1基板300の上において、3次元造形物302A,302Bが積層造形される。具体的には、ステージ52の基台60に第1基板300が載置され、その第1基板300の上面に、感温性粘着シート304が貼り付けられる。その後、ステージ52が、第2造形ユニット24の下方に移動される。第2造形ユニット24では、第1基板300の感温性粘着シート304の上面に対して、紫外線硬化樹脂がインクジェットヘッド88から薄膜状に吐出される。次に、紫外線硬化樹脂の膜厚が均一となるように、紫外線硬化樹脂が平坦化装置90によって平坦化される。続いて、照射装置92によって、紫外線硬化樹脂に紫外線が照射される。これにより、紫外線硬化樹脂が硬化し、第1基板300の上に薄膜状の樹脂層306が形成される。
In the modeling process S10, three-dimensional additive manufacturing is performed. As a result, as shown in FIG. 4, three-
さらに、その薄膜状の樹脂層306の上面に対して、紫外線硬化樹脂がインクジェットヘッド88から薄膜状に吐出される。次に、紫外線硬化樹脂が平坦化装置90によって平坦化され、続いて、紫外線硬化樹脂に照射装置92から紫外線が照射されることで、薄膜状の樹脂層306の上面に薄膜状の樹脂層306が積層される。このようにして、薄膜状の樹脂層306の上面への紫外線硬化樹脂の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層306が積層されることで、積層体状の樹脂層306が形成される。なお、樹脂層306と第1基板300は、その間に介在する感温性粘着シート304の粘着力によって貼り付いている。
Furthermore, ultraviolet curing resin is discharged in a thin film form from the
上述した手順により樹脂層306が形成されると、ステージ52が、第1造形ユニット22の下方に移動される。第1造形ユニット22では、樹脂層306の上面に対して、金属インクが、回路パターンに応じて、インクジェットヘッド76から線状に吐出される。続いて、レーザ照射装置78によって、金属インクにレーザが照射される。これにより、金属インクが焼成され、樹脂層306の上面に金属製の回路配線308が形成される。
When the
このようにして、樹脂層306の層と回路配線308の層とが複数段形成される。さらに、その際には、樹脂層306の上面において、凹部313が形成される。凹部313内では、回路配線308の一部が露出し、その露出する回路配線308の上面に対して、第1電子部品310又は第2電子部品312が装着される。
In this way, multiple layers of
そのために、ステージ52が、転写ユニット200の下方に移動される。転写ユニット200では、接着剤供給装置208において供給された導電性接着剤が、転写ヘッド210のディップ針の先端に付着される。その付着された導電性接着剤は、転写ヘッド210が移動装置212で移動するに伴い、樹脂層306の凹部313内の回路配線308の上面における、複数の所定箇所に転写される。
To achieve this, the
続いて、ステージ52が、装着ユニット26の下方に移動される。装着ユニット26では、第1テープフィーダ110又は第2テープフィーダ111により供給された第1電子部品310又は第2電子部品312が、装着ヘッド112の吸着ノズルに保持される。その保持された第1電子部品310又は第2電子部品312は、装着ヘッド112が移動装置114で移動するに伴い、樹脂層306の凹部313内の回路配線308の上面に対して、導電性接着剤を介して装着される。その後、ステージ52が、加熱部214の下方に移動される。加熱部214では、照射装置216が、第1基板300の上に赤外線を照射する。これにより、導電性接着剤が硬化し、第1電子部品310又は第2電子部品312が固定される。
Then, the
なお、上記造形工程S10は、コントローラ120が、そのRAM128に記憶されている第1データD1に基づいて、3次元造形物製造装置10を制御することによって行われる。その第1データD1には、樹脂層306と回路配線308の各層をスライスした3
Dプリンター用のデータに加えて、感温性粘着シート304、樹脂層306、回路配線308、第1電子部品310、及び第2電子部品312の各三次元データ等が含まれている。
The modeling step S10 is performed by the controller 120 controlling the three-dimensional
In addition to data for the D printer, the data includes three-dimensional data for the temperature-
データ作成工程S12では、3次元積層造形で治具400を製造するためのデータが作成される。具体的には、先ず、感温性粘着シート304、樹脂層306、回路配線308、第1電子部品310、及び第2電子部品312の各三次元データが、複合した状態でソリッド化される。これにより、図7に示すように、3次元造形物302A,302Bのソリッドモデルが、第1基板300の上に積層造形された状態で作成される。
In the data creation process S12, data for manufacturing the
次は、凹凸反転造形物404のソリッドモデルが作成される。そのためには、図8に示すように、凹凸反転造形物404の基となる直方体のソリッドモデルが第1基板300の上に載置された状態で用意され、その直方体のソリッドモデルから、3次元造形物302A,302Bのソリッドモデルが除去される。
Next, a solid model of the concave-convex
このようにして作成される凹凸反転造形物404のソリッドモデルには、凹凸反転造形物404の基となる直方体のソリッドモデルの高さL1から、3次元造形物302A,302Bの凹凸形状の表面314の各天面316の高さL2を減ずることによって算出される各値が、凹凸反転造形物404の凹凸形状の表面408の高さL3として含まれている。
The solid model of the uneven
なお、凹凸反転造形物404の凹凸形状の表面408の高さL3は、3次元造形物302A,302Bが積層造形された第1基板300と、治具400の第2基板402とが互いに近接する方向へプレスされる際(つまり、後述する加熱プレス工程S16)において、3次元造形物302A,302Bの凹凸形状の表面314の各天面316から、治具400の第2基板402までの距離に等しい。
The height L3 of the
さらに、図9に示すように、凹凸反転造形物404のソリッドモデルは、例えば、凹凸反転造形物404のX軸方向中央を中心にして、Y軸まわりに180°回転した状態にされる。このような状態にされた凹凸反転造形物404のソリッドモデルの三次元データは、凹凸反転造形物404(つまり、樹脂層406)の各層をスライスした3Dプリンター用のデータに変換され、第2データD2として、コントローラ120のRAM128に記憶される。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the solid model of the concave-convex
製造工程S14では、コントローラ120が、そのRAM128に記憶されている第2データD2に基づいて、3次元造形物製造装置10を制御することによって、治具400の製造が行われる。その際、図10に示すように、治具400では、第2基板402の上面において、凹凸形状の表面408を有する凹凸反転造形物404(つまり、樹脂層406)が形成される。その形成手順は、上述した3次元造形物302A,302Bの樹脂層306の形成手順(つまり、3次元積層造形)と同様なため、その詳細な説明は省略する。但し、凹凸反転造形物404の形成では、感温性粘着シート304は使用されない。
In the manufacturing process S14, the controller 120 controls the three-dimensional
加熱プレス工程S16では、3次元造形物302A,302Bの反り矯正等が行われる。そのためには、先ず、図4から図5に示すように、第1基板300の上に積層造形された3次元造形物302A,302Bに治具400が重ねられる。その際、3次元造形物302A,302Bの凹凸形状の表面314に対して、治具400の第2基板402の上に積層造形された凹凸反転造形物404の凹凸形状の表面408が嵌め合わされる。さらに、第1基板300と第2基板402とが、クランプ等の工具によって締め付けられることによって、互いに近接する方向へプレスされる。つまり、第1基板300は上方向Z2へプレスされ、第2基板402は下方向Z1へプレスされる。このようなプレスによって、
3次元造形物302A,302Bは、平坦な状態にされる。なお、このような締め付け等の作業は、ステージ52の基台60において行われてもよいし、ベース28の外部に設けられた台座において行われてもよい。
In the hot pressing step S16, warping of the three-
The three-
次に、3次元造形物302A,302Bは、第1基板300と第2基板402を介したプレスで平坦にされた状態のままで、加熱プレス部130内にセットされて熱風乾燥される。これにより、3次元造形物302A,302Bの反りが矯正される。さらに、熱風乾燥による温度上昇によって、感温性粘着シート304は、その粘着力を失い、第1基板300及び3次元造形物302A,302Bから剥がれやすい状態に変化する。
Next, the three-
その熱風乾燥が終了すると、3次元造形物302A,302Bは、第1基板300と第2基板402を介したプレスで平坦にされた状態のままで、加熱プレス部130内から取り出される。その後、第1基板300と第2基板402を締め付けていたクランプ等の工具が取り外され、さらに、図5から図4に示すように、治具400が3次元造形物302A,302Bから取り外される。このような状態において、3次元造形物302A,302Bは、第1基板300の上の感温性粘着シート304から剥がされる。なお、このような熱風乾燥後の作業は、ステージ52の基台60において行われてもよいし、ベース28の外部に設けられた台座において行われてもよい。
When the hot air drying is completed, the three-
以上詳細に説明したように、本実施形態では、治具の製造方法150が3次元造形物製造装置10で実行されることによって、3次元造形物302A,302Bの反りを矯正する際に使用される治具400の製造方法を、3次元積層造形技術を変更することなく利用して提供することが可能である。
As described above in detail, in this embodiment, the
ちなみに、本実施形態において、加熱プレス部130は、「矯正装置」の一例である。3次元造形物302A,302Bは、「第一3次元造形物」の一例である。凹凸反転造形物404は、「第二3次元造形物」の一例である。樹脂層406の紫外線硬化樹脂は、「樹脂材」の一例である。第2データD2は、「3Dデータ」の一例である。高さL3は、「第1基板と第2基板とをプレスする際に、第一3次元造形物の凹凸形状の表面の…天面から第2基板までの距離」の一例である。下方向Z1又は上方向Z2は、「近接方向」の一例である。
Incidentally, in this embodiment, the
尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、データ作成工程S12では、感温性粘着シート304の薄さに鑑みて、感温性粘着シート304が存在しないものとして、3次元造形物302A,302Bのソリッドモデルが作成されてもよい。
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.
For example, in the data creation step S12, in consideration of the thinness of the heat-
また、第1基板300の上に積層造形された3次元造形物302A,302Bに治具400が重ねられる際において、図5とは異なり、第1基板300の上面に治具400の凹凸反転造形物404が接しない場合でも、3次元造形物302A,302Bの反り矯正は可能である。そのような場合、データ作成工程S12では、凹凸反転造形物404のソリッドモデルにおいて、第1基板300の上面に接触している領域から上方に存在する部分が除去される。
When the
また、加熱プレス部130は、プレス機能を有するものであってもよい。そのような場合、3次元造形物302A,302Bは、その第1基板300と治具400の第2基板402を介したプレスが行われることなく、治具400が重ねられた態で、加熱プレス部130内にセットされる。つまり、3次元造形物302A,302Bは、加熱プレス部130内において、加熱プレス部130のプレス機能により、第1基板300と第2基板402を介してプレスされる。
The
10:3次元造形物製造装置、130:加熱プレス部、140:3次元造形物の製造方法、150:治具の製造方法、300:第1基板、302A:3次元造形物、302B:3次元造形物、304:感温性粘着シート、314:凹凸形状の表面、316:天面、400:治具、402:第2基板、404:凹凸反転造形物、406:樹脂層、408:凹凸形状の表面、D2:第2データ、L3:凹凸反転造形物の凹凸形状の表面の高さ、S10:造形工程、S12:データ作成工程、S14:製造工程、S16:加熱プレス工程、Z1:下方向、Z2:上方向 10: 3D object manufacturing device, 130: heat press unit, 140: 3D object manufacturing method, 150: jig manufacturing method, 300: first substrate, 302A: 3D object, 302B: 3D object, 304: temperature-sensitive adhesive sheet, 314: uneven surface, 316: top surface, 400: jig, 402: second substrate, 404: uneven inverted object, 406: resin layer, 408: uneven surface, D2: second data, L3: height of uneven surface of uneven inverted object, S10: modeling process, S12: data creation process, S14: manufacturing process, S16: heat press process, Z1: downward direction, Z2: upward direction
Claims (4)
第2基板と、前記第2基板の上に設けられる凹凸形状の表面を有する第二3次元造形物とにより構成されるものを前記治具として製造し、
前記治具は、
前記第一3次元造形物の凹凸形状の表面と前記第二3次元造形物の凹凸形状の表面とを嵌め合わせた状態で加熱すると共に、前記第1基板と前記第2基板とを互いに近接する方向へプレスして、前記第一3次元造形物の反りを矯正するものであり、
前記第一3次元造形物の凹凸形状の表面と前記第二3次元造形物の凹凸形状の表面とを嵌め合わせた状態での前記第一3次元造形物の凹凸形状の表面のうち少なくとも天面から前記第2基板までの距離を有する3Dデータを作成するデータ作成工程と、
前記3Dデータに基づいて前記第二3次元造形物を前記第2基板の上に樹脂材で3次元積層造形により積層造形することによって前記治具を製造する製造工程と、を備える治具の製造方法。 1. A method for manufacturing a jig used in correcting warpage of a first three-dimensional object, the first three-dimensional object having a concave-convex surface that is additively manufactured on a first substrate by three-dimensional additive manufacturing, by pressing the first three-dimensional object in a direction approaching the first three-dimensional object, the jig comprising:
manufacturing the jig by using a second substrate and a second three-dimensional object having a concave-convex surface provided on the second substrate;
The jig is
a concave-convex surface of the first three-dimensional object and a concave-convex surface of the second three-dimensional object are fitted together and heated, and the first substrate and the second substrate are pressed in a direction in which they approach each other, thereby correcting warpage of the first three-dimensional object;
a data creating process for creating 3D data having a distance from at least a top surface of the uneven surface of the first three-dimensional object to the second substrate in a state in which the uneven surface of the first three-dimensional object and the uneven surface of the second three-dimensional object are fitted together;
and a manufacturing process for manufacturing the jig by additively manufacturing the second three-dimensional object on the second substrate using a resin material based on the 3D data by three-dimensional additive manufacturing.
前記治具は、The jig is
第2基板と、前記第2基板の上に設けられる凹凸形状の表面を有する第二3次元造形物とにより構成され、前記第一3次元造形物の凹凸形状の表面と前記第二3次元造形物の凹凸形状の表面とを嵌め合わせた状態で加熱すると共に、前記第1基板と前記第2基板とを互いに近接する方向へプレスして、前記第一3次元造形物の反りを矯正するものであり、the method comprises: a second substrate; and a second three-dimensional object having an uneven surface provided on the second substrate; the uneven surface of the first three-dimensional object and the uneven surface of the second three-dimensional object are fitted together and heated; and the first substrate and the second substrate are pressed in a direction in which they approach each other, thereby correcting warpage of the first three-dimensional object;
前記第二3次元造形物が前記第2基板の上に樹脂材で3次元積層造形により積層造形された治具。A jig in which the second three-dimensional object is layered on the second substrate using three-dimensional additive manufacturing with a resin material.
前記第1基板の上に積層造形される前記第一3次元造形物の前記凹凸形状の表面に対して、前記第2基板の上に積層造形される前記第二3次元造形物の前記凹凸形状の表面を嵌め合わせた状態で加熱すると共に、前記第1基板と前記第2基板とを互いに近接する方向へプレスすることによって、前記第一3次元造形物の反りを前記治具を使用して矯正する矯正装置を備える3次元造形物製造装置。 A three-dimensional object manufacturing apparatus that manufactures the jig by the jig manufacturing method according to claim 1, and also manufactures the first three-dimensional object on the first substrate by three-dimensional additive manufacturing,
a correction device that corrects warping of the first three-dimensional object using the jig by heating the uneven surface of the second three-dimensional object, which is additively manufactured on the second substrate, in a state in which the uneven surface of the first three-dimensional object, which is additively manufactured on the first substrate, is fitted into the uneven surface of the second three-dimensional object, which is additively manufactured on the first substrate, and pressing the first substrate and the second substrate in a direction in which they approach each other.
前記第一3次元造形物を3次元積層造形により前記第1基板の上に感温性粘着シートを介して積層造形する造形工程と、
前記第1基板の上に積層造形される前記第一3次元造形物の前記凹凸形状の表面に対して、前記第2基板の上に積層造形される前記第二3次元造形物の前記凹凸形状の表面を嵌め合わせた状態で加熱すると共に、前記第1基板と前記第2基板とを互いに近接する方向へプレスすることによって、前記第一3次元造形物の反りを前記治具を使用して矯正すると同時に、前記第一3次元造形物を前記感温性粘着シートで前記第1基板から剥離させる加熱プレス工程と、を備える3次元造形物の製造方法。
The data creating step and the manufacturing step included in the jig manufacturing method according to claim 1 ;
a modeling step of modeling the first three-dimensional object on the first substrate via a heat-sensitive adhesive sheet by three-dimensional additive manufacturing;
a heating and pressing process in which the uneven surface of the second three-dimensional object, which is additively manufactured on the first substrate, is fitted with the uneven surface of the first three-dimensional object, which is additively manufactured on the first substrate, and the uneven surface of the second three-dimensional object, which is additively manufactured on the second substrate, is heated while the first substrate and the second substrate are pressed in a direction toward each other, thereby correcting warping of the first three-dimensional object using the jig and at the same time peeling the first three-dimensional object from the first substrate with the heat-sensitive adhesive sheet.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010094903A (en) | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Nanjo Sobi Kogyo Kk | Multilayer mold and method of manufacturing the same |
JP2018024184A (en) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | Method of manufacturing injection molding die |
JP2020084298A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | ナブテスコ株式会社 | Three-dimensional structure warpage correction device and method for manufacturing three-dimensional structure |
JP2020111057A (en) | 2014-07-15 | 2020-07-27 | 有限会社スワニー | Method of producing mold for mass production of resin molded products |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010094903A (en) | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Nanjo Sobi Kogyo Kk | Multilayer mold and method of manufacturing the same |
JP2020111057A (en) | 2014-07-15 | 2020-07-27 | 有限会社スワニー | Method of producing mold for mass production of resin molded products |
JP2018024184A (en) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | Method of manufacturing injection molding die |
JP2020084298A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | ナブテスコ株式会社 | Three-dimensional structure warpage correction device and method for manufacturing three-dimensional structure |
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