JPH04168036A - 自動造形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は自動造形装置に関する。電機業界や自動車業
界では今や多品種少量生産の時代に入り、開発されたも
のが実際の寸法で予め加工されてデザインや機械的干渉
を生産前に見る必要かあり、それを機構設計のＣＡＤデ
ータをそのまま利用して、短時間で加工できる光硬化性
樹脂を用いた自動造形装置は開発部門やデザイン部門で
の和ｊ用がおおいに期待される。

（ロ）従来の技術及び発明か解決しようとする課題 先行技術として１９８９年７月発行“型技術”第４巻第
７号に記載されている“造形法を応用した立体モデル自
動作製装置”がある。この方法は第３〜４図のごとく、
エポキン系等の紫外線硬化樹脂液（１）を槽（２）内に
ためておき、槽内にＺ軸方向の制御装置！　（５）つき
のエレベータ−（３）をつける。

そしてこのエレベータ−にテーブル（４）をつけ、その
テーブル（４）上にＣＡＤで設計された部品を積層にし
た加工データをもって、紫外線レーザー照射部（２１）
を自動的にＸＹ方向移動部（ア）で可動し、各積層面の
造形物を硬化する。積層の一つの層（６）をテーブル（
４）上で硬化させると、エレベータ−によってＯ，１ｍ
ｍ〜０　、３ｍｍ程度テーブルを降下させ、これを順次
自動的に積み重ねてゆき、造形物（９）を仕上げ、その
造形物（９）とテーブル（４）をナイフなどの刃物（ｌ
Ｏ）で機械的に取りはずして、完成をするものである。

このようにテーブルと造形物を取りはずすとき、刃物等
で機械的に切り取っていた１こめ造形物が割れたり、傷
ついたり、又細いもの等は機械的強度に耐えられず折れ
てしまうこともあった。

（ハ）課題を解決するための手段及び作用この考案は、
光硬化性樹脂液を充填した樹脂液槽と、レーザー光照射
部と、このレーザー光照射部をＸＹ軸方向に移動させる
レーザー光照射部移動手段と、テーブルと、このテーブ
ルを移動させるテーブル移動手段と、上記テーブル上に
予め形成され、上記光硬化性樹脂とは異なる合成樹脂か
らなる分離層と、この分離層を溶融しうる溶剤を充填し
た溶剤槽と、上記テーブル及び分離層を上記樹脂液槽に
浸漬させてＺ軸方向に移動させ、レーザー光の照射によ
って上記テーブル上の光硬化性樹脂液の一部を硬化させ
、光硬化性樹脂液の硬化部分を所望の形に造形して後、
テーブル、分離層及び上記硬化部分を上記樹脂液槽から
取り出して溶剤槽の溶剤中に浸漬させて、テーブルから
硬化部分を分離すべくテーブル移動手段及びレーザー先
照射部移動手段に作動を指令する制御部とからなる自動
造形装置である。

すなわち、この考案は、テーブル上に予め分離層を形成
し、この分離層上に光硬化性樹脂液の硬化部分を形成し
、その後全体を溶剤に浸漬させて分離層のみを溶融させ
て、上記硬化部分をテーブルから分離できるようにする
ことによって、造形物を傷つけずに成形できるようにす
る。

この発明においては、テーブルに光硬化性樹脂液の硬化
部分を形成するに際して、予めテーブル表面に、後に溶
融できる分離層を形成する。分離層はスチロール樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロール樹脂にて
、予め板状に成型したものを適宜接着剤にて固着するが
、又は各樹脂を液状にし塗布して硬化させてもよい。

このような分離層を溶融させるために用いられる溶剤液
槽の溶剤としては、分離層を形成する各樹脂に対して次
のものが好ましいものとして一般的に挙げられる。

スチロール樹脂・・・・・トリクロルエタンＡＢＳ　　
樹　脂・・・・メチルエチルケトンポリ塩化ビニル樹脂
・・　テトラヒドルフラノセルロール樹脂・・・・・・
酢酸イソアミルなお、光（紫外線）硬化性樹脂としては
これらに溶けない、エポキノ系紫外線硬化樹脂等が挙げ
られ、テーブル（ベース板）の材質としてはアルミニウ
ム、ステンレス鋼などが挙げられる。

（ニ）実施例 以下、図に示す実施例に基づきこの発明を詳述する。こ
れによってこの発明が限定を受けるもの　　゛てはない
。

まず自動造形装置（Ｓ）は、光硬化性樹脂？＆（１）を
充填した樹脂液１！（２）と、レーザー光照射部（２１
）と、このレーザー光照射部をＸＹ軸方向に移動さ仕る
レーザー光照射部移動部（７）と、アルミニウム製テー
ブル（４）と、このテーブルを移動させるテーブル移動
手段（３）と、テーブル（４）上に予め形成された分離
層（１９）と、この分離層を溶融しうる溶剤（１６）を
充填した溶剤槽（１７）と、これらの各装置に作動を指
令する制御部（８）とから主としてなる 分離層（１９）は、テーブル（４）上に、上記光硬化性
樹脂とは異なるアクリル系樹脂を塗布して硬化させてお
く。

テーブル移動手段（３）は、テーブル（４）を指示する
アーム部（２２）とこのアーム部分を回転させる回転部
（２３）と、この回転部をＺ軸の方向に移動させるＺ軸
方向移動部（２４）とからなる。

次に、以上の構成を備えた自動造形装置（Ｓ）の作動を
説明する。

制御部（８）はＺ軸方向（上下方向）へ移動部（２４）
を作動させ、樹脂液槽（２）内に浸漬させて、その液面
より、例えば０　、２ｍｍ下に下げたところにセットす
る。つまりテーブル（４）上には０．２ｍｍ厚さの光硬
化性樹脂液（１）が存在し、この部分にレーザー光照射
部（２１）より紫外線レーザー光をスポット状に照射し
、硬化させる。ここでレーザー光照射部（２１）は、Ｘ
Ｙ軸方向（水平面内）に移動部（７）によって移動し、
上記硬化が所望形状で行われる。

次に０　、２ｍｍテーブル（４）を下げて上記硬化部分
の上に光硬化性樹脂液（１）を流し込み、再び移動部（
７）によって移動しなから紫外線レーザー光を照射する
。このように−層ごと硬化を繰り返し、造形物ができ上
がると、テーブル（４）か自動的に上昇し、回転して溶
剤槽（１７）に向かい、浸漬する。

かくして溶剤槽（１７）の中の溶剤は、分離層（１９）
のみを溶融し、造形物（９）をテーブル（４）から分離
できる。

この場合造形物（９）は溶剤に溶けないものを使用して
いるため、形状に異常を起こすことなく、キズや変形を
起こすことなく、取りはずしのノウハウもなしにだれで
も正常に取りはずすことができる。

従来、造形物が加工できても取りはずし時に、こわしｒ
二り変形させたりしてい１ニものか、ｔＯＯｓ造形形状
のまま仕上げることができる。

なお、以上の実施例とは異なり、光硬化性樹脂の硬化に
よる造形終了後、硬化部分、分離層及びテーブルを樹脂
液槽から持ち上げ、更にネジを外してアーム部から分離
させ、手動にて適宜溶剤液種に浸漬させることもできる
。

（ホ）発明の効果 この発明によれば、テーブル上に予め分離層を形成し、
この分離層上に光硬化性樹脂液の硬化部分を形成し、そ
の後全体を溶剤に浸漬させて分離層のみを溶融させて、
上記硬化部分をテーブルから分離できるようにすること
によって、造形物を傷つけずに成形できるようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成説明図、第
２図はその要部斜視図、第３図は従来例の第１図相当図
、第４図は従来例のテーブル部の造形物取りはずし状態
を示す斜視図である。 （１）・・・・・・光硬化性樹脂液、（２）・・・・・
・樹脂液槽、（３）・・・・・・テーブル移動手段、（
４）・・・・・テーブル、（７）・・・・・・レーザー
光照射部移動部、（８）・・・・・・制御部、（９）・
・・・・・造形物、（１６）・・・・・溶剤液、（１７
）・・・・・溶剤液種、（１９）・・・・・分離層、（
２１）・・・・・・レーザー光照射部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光硬化性樹脂液を充填した樹脂液槽と、レーザー光
   照射部と、このレーザー光照射部をＸＹ軸方向に移動さ
   せるレーザー光照射部移動手段と、テーブルと、このテ
   ーブルを移動させるテーブル移動手段と、上記テーブル
   上に予め形成され、上記光硬化性樹脂とは異なる合成樹
   脂からなる分離層と、この分離層を溶融しうる溶剤を充
   填した溶剤槽と、上記テーブル及び分離層を上記樹脂液
   槽に浸漬させてＺ軸方向に移動させ、レーザー光の照射
   によって上記テーブル上の光硬化性樹脂液の一部を硬化
   させ、光硬化性樹脂液の硬化部分を所望の形に造形して
   後、テーブル、分離層及び上記硬化部分を上記樹脂液槽
   から取り出して溶剤槽の溶剤中に浸漬させて、テーブル
   から硬化部分を分離すべくテーブル移動手段及びレーザ
   ー光照射部移動手段に作動を指令する制御部とからなる
   自動造形装置。