JPH05212805A - 三次元モデル成形方法 - Google Patents
三次元モデル成形方法Info
- Publication number
- JPH05212805A JPH05212805A JP4060882A JP6088292A JPH05212805A JP H05212805 A JPH05212805 A JP H05212805A JP 4060882 A JP4060882 A JP 4060882A JP 6088292 A JP6088292 A JP 6088292A JP H05212805 A JPH05212805 A JP H05212805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- irradiation
- shape
- light beam
- base plate
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光重合性樹脂の三次元成形において、硬化幅
を狭く硬化深さを精密に制御して形状精度を高める成形
を目的とする。 【構成】 光重合性樹脂１をポンプ３によって透明板２
上に供給し、供給された樹脂中にベースプレート５を漬
て、透明板２下方から照射ヘッド７で発振器１２の発振
するレーザービームを照射する。照射ヘッド７をＮＣ制
御装置１３により形状走査し、駆動ヘッド６によりベー
スプレート５を単位長さづつ引き上げ、ベースプレート
５上に硬化層を積層成形して三次元モデル成形する。前
記照射ヘッド７による光ビーム照射を、レーザー発振器
１２によってパルス照射するようにし、且つＮＣ制御装
置１３による形状走査に関連させて、同一位置に２パル
ス以上に分割して照射するようにした。
を狭く硬化深さを精密に制御して形状精度を高める成形
を目的とする。 【構成】 光重合性樹脂１をポンプ３によって透明板２
上に供給し、供給された樹脂中にベースプレート５を漬
て、透明板２下方から照射ヘッド７で発振器１２の発振
するレーザービームを照射する。照射ヘッド７をＮＣ制
御装置１３により形状走査し、駆動ヘッド６によりベー
スプレート５を単位長さづつ引き上げ、ベースプレート
５上に硬化層を積層成形して三次元モデル成形する。前
記照射ヘッド７による光ビーム照射を、レーザー発振器
１２によってパルス照射するようにし、且つＮＣ制御装
置１３による形状走査に関連させて、同一位置に２パル
ス以上に分割して照射するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光重合性樹脂を用いて
三次元モデルを成形する方法に関する。
三次元モデルを成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光重合性樹脂に光を照射すれば、照射部
分は縮重合反応を生じて固化する。この原理を利用し
て、細く絞った光ビームを所望の経路で走査しつつ露光
することによって薄板状の固化層が得られ、この固化層
を順次積層することによって任意形状の三次元モデルを
創成できる。この光硬化反応に、主としてラジカル反応
形の樹脂が使用されている。この光重合性樹脂は光重合
性オリゴマ、光重合性モノマ、光重合開始剤などの混合
物である。光照射によって先づ光重合開始剤が解離し、
ラジカルが生成される。このラジカルがオリゴマやモノ
マの連鎖的な縮重合のトリガーとなって、照射された部
分の樹脂が固化する。この光硬化反応を、細かく絞った
光ビーム照射によって照射部分を微細にして制御するこ
とが創成三次元モデルの形状精度を高めるために必要で
あるが、従来の方法では照射光の範囲（幅）の外まで硬
化範囲が拡大してしまい、充分に硬化幅を狭くし、深さ
方向の硬化寸法を精密に制御することができなかった。
分は縮重合反応を生じて固化する。この原理を利用し
て、細く絞った光ビームを所望の経路で走査しつつ露光
することによって薄板状の固化層が得られ、この固化層
を順次積層することによって任意形状の三次元モデルを
創成できる。この光硬化反応に、主としてラジカル反応
形の樹脂が使用されている。この光重合性樹脂は光重合
性オリゴマ、光重合性モノマ、光重合開始剤などの混合
物である。光照射によって先づ光重合開始剤が解離し、
ラジカルが生成される。このラジカルがオリゴマやモノ
マの連鎖的な縮重合のトリガーとなって、照射された部
分の樹脂が固化する。この光硬化反応を、細かく絞った
光ビーム照射によって照射部分を微細にして制御するこ
とが創成三次元モデルの形状精度を高めるために必要で
あるが、従来の方法では照射光の範囲（幅）の外まで硬
化範囲が拡大してしまい、充分に硬化幅を狭くし、深さ
方向の硬化寸法を精密に制御することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に鑑
み、硬化幅を狭く、硬化深さを精密に制御して形状精度
を向上させる成形方法を目的とする。
み、硬化幅を狭く、硬化深さを精密に制御して形状精度
を向上させる成形方法を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】光重合性樹脂に、三次元
形状に光ビームを照射して重合硬化処理する三次元成形
加工方法に於て、前記光ビーム照射をパルス照射するよ
うにし、且つ同一位置に２パルス以上に分割して照射す
るようにしたことを特徴とする。
形状に光ビームを照射して重合硬化処理する三次元成形
加工方法に於て、前記光ビーム照射をパルス照射するよ
うにし、且つ同一位置に２パルス以上に分割して照射す
るようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明は前記のように、光ビーム照射をパルス
照射するようにしたから、硬化範囲を狭く制御すること
ができ、しかも同一位置に２パルス以上に分割して照射
することにより、硬化深さを精密に制御することがで
き、形状精度を向上させることができる。
照射するようにしたから、硬化範囲を狭く制御すること
ができ、しかも同一位置に２パルス以上に分割して照射
することにより、硬化深さを精密に制御することがで
き、形状精度を向上させることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面の一実施例により本発明を説明す
る。図１はベースプレートが樹脂中を引き上げる方式の
もので、１が光重合性樹脂、２は透明板で、ポンプ３に
よって、この透明板２上に光重合性樹脂１が供給され、
流下液は受槽４に集められ、再びポンプ３によって供給
されるよう連続して循環供給される。５は固化層の固着
をするベースプレートで、駆動ヘッド６によって上下、
Ｚ軸に移動制御する。、８がＺ軸制御モーター、７はレ
ーザービームを照射するヘッドで、透明板２の底面から
光照射する。９はヘッド７を移動走査するテーブルで、
Ｘ軸モータ１０及びＹ軸モータ１１によって駆動され
る。１２はレーザー発振器で、例えばＨｅ−Ｃｄレーザ
ーが用いられ、パルスレーザーを前記照射ヘッド７より
照射する。１３はＮＣ制御装置で、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸
の各モータ８，１０，１１の駆動制御及びレーザー発振
器１２の制御を行う。
る。図１はベースプレートが樹脂中を引き上げる方式の
もので、１が光重合性樹脂、２は透明板で、ポンプ３に
よって、この透明板２上に光重合性樹脂１が供給され、
流下液は受槽４に集められ、再びポンプ３によって供給
されるよう連続して循環供給される。５は固化層の固着
をするベースプレートで、駆動ヘッド６によって上下、
Ｚ軸に移動制御する。、８がＺ軸制御モーター、７はレ
ーザービームを照射するヘッドで、透明板２の底面から
光照射する。９はヘッド７を移動走査するテーブルで、
Ｘ軸モータ１０及びＹ軸モータ１１によって駆動され
る。１２はレーザー発振器で、例えばＨｅ−Ｃｄレーザ
ーが用いられ、パルスレーザーを前記照射ヘッド７より
照射する。１３はＮＣ制御装置で、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸
の各モータ８，１０，１１の駆動制御及びレーザー発振
器１２の制御を行う。
【０００７】以上に於て、ベースプレート５を光重合樹
脂１中に漬けた状態で、ヘッド７から透明板２を介して
樹脂中にレーザービームを照射すると、光重合固化層が
プレート５に固着して形成される。ＮＣ制御装置１３に
よる形状制御は、ＣＡＤで設計された形状にしたがって
数値モデルを高さ方向に等間隔の水平面で切断し、スラ
イス図形群をメモリしておき、そのスライス図形を下端
から取り出してＸ軸モーター１０及びＹ軸モーター１１
を駆動制御し、照射ヘッド７を形状走査することによっ
て光ビームの照射形状の固化層を形成する。レーザー発
振器１２の発振パルスは照射ヘッド７によるレーザーの
照射点位置に対して分割した、少なくとも２パルス以上
を照射するようＮＣ制御装置１３によっと制御される。
この照射ヘッド７の形状走査によって１層分の固化後
に、Ｚ軸モータ８の駆動により所定の単位長さの送りを
与え、ヘッド６を上昇し、ベースプレート５を引き上
げ、再び照射ヘッド７を次の層分の形状走査し、前の固
化層上に次の固化層を積層する。このようにして、次々
に光ビームによって各単位厚さの二次元形状の走査を
し、固化層を積層していって三次元形状のモデルを成形
する。
脂１中に漬けた状態で、ヘッド７から透明板２を介して
樹脂中にレーザービームを照射すると、光重合固化層が
プレート５に固着して形成される。ＮＣ制御装置１３に
よる形状制御は、ＣＡＤで設計された形状にしたがって
数値モデルを高さ方向に等間隔の水平面で切断し、スラ
イス図形群をメモリしておき、そのスライス図形を下端
から取り出してＸ軸モーター１０及びＹ軸モーター１１
を駆動制御し、照射ヘッド７を形状走査することによっ
て光ビームの照射形状の固化層を形成する。レーザー発
振器１２の発振パルスは照射ヘッド７によるレーザーの
照射点位置に対して分割した、少なくとも２パルス以上
を照射するようＮＣ制御装置１３によっと制御される。
この照射ヘッド７の形状走査によって１層分の固化後
に、Ｚ軸モータ８の駆動により所定の単位長さの送りを
与え、ヘッド６を上昇し、ベースプレート５を引き上
げ、再び照射ヘッド７を次の層分の形状走査し、前の固
化層上に次の固化層を積層する。このようにして、次々
に光ビームによって各単位厚さの二次元形状の走査を
し、固化層を積層していって三次元形状のモデルを成形
する。
【０００８】三次元モデルの成形形状は照射ヘッド７に
よる照射ビームがパルス照射であるため、樹脂を硬化範
囲（幅）を充分狭くして重合硬化処理することができ、
しかも同一位置に２パルス以上に分割して照射すること
により、硬化深さを所定の値に正確に硬化処理すること
ができ、これにより形状精度を著しく高めることができ
る。
よる照射ビームがパルス照射であるため、樹脂を硬化範
囲（幅）を充分狭くして重合硬化処理することができ、
しかも同一位置に２パルス以上に分割して照射すること
により、硬化深さを所定の値に正確に硬化処理すること
ができ、これにより形状精度を著しく高めることができ
る。
【０００９】例えば、Ｈｅ−Ｃｄレーザー波長３２５ｎ
ｍ、出力５０ｍＷを用い、光重合樹脂にオリゴマ６６
％、モノマ３３％、重合開始剤（ＢＭＥ）１％を用い、
樹脂へのレーザー照射はビーム径０．０１ｍｍで、同一
位置にパルス幅が０．５Ｓと１．５Ｓの２パルスを照射
して固化したとき、硬化幅は約０．１ｍｍ、硬化深さは
約０．１２ｍｍとなった。この場合、Ｚ軸のスライス間
隔を０．１ｍｍピッチで送り三次元成形したとき、形状
精度の極めて高いモデルが成形できた。比較のために、
前記レーザー照射を２Ｓ間続けて照射したとき、硬化幅
は０．１４ｍｍ、深さは０．１６ｍｍとなった。
ｍ、出力５０ｍＷを用い、光重合樹脂にオリゴマ６６
％、モノマ３３％、重合開始剤（ＢＭＥ）１％を用い、
樹脂へのレーザー照射はビーム径０．０１ｍｍで、同一
位置にパルス幅が０．５Ｓと１．５Ｓの２パルスを照射
して固化したとき、硬化幅は約０．１ｍｍ、硬化深さは
約０．１２ｍｍとなった。この場合、Ｚ軸のスライス間
隔を０．１ｍｍピッチで送り三次元成形したとき、形状
精度の極めて高いモデルが成形できた。比較のために、
前記レーザー照射を２Ｓ間続けて照射したとき、硬化幅
は０．１４ｍｍ、深さは０．１６ｍｍとなった。
【００１０】又、前記樹脂に増感剤トリエタノールアミ
ンを１％加えた場合、レーザービームの連続照射によ
り、硬化幅が０．３１ｍｍ、深さが０．４ｍｍとなった
が、これをパルス照射によって硬化幅０．１８ｍｍ、深
さ０．２１ｍｍとなった。
ンを１％加えた場合、レーザービームの連続照射によ
り、硬化幅が０．３１ｍｍ、深さが０．４ｍｍとなった
が、これをパルス照射によって硬化幅０．１８ｍｍ、深
さ０．２１ｍｍとなった。
【００１１】又、前記樹脂に、ＳｉＯ２にＷを０．０８
μｍ蒸着した平均粒径３μφの粒子を１５％混合したと
き、パルス照射により硬化幅は約０．０６ｍｍ、深さが
０．０５ｍｍに処理できた。収縮は通常１０％程度であ
るが、粒子を混合したことによって、収縮も約１．２％
になり高精度化することができた。
μｍ蒸着した平均粒径３μφの粒子を１５％混合したと
き、パルス照射により硬化幅は約０．０６ｍｍ、深さが
０．０５ｍｍに処理できた。収縮は通常１０％程度であ
るが、粒子を混合したことによって、収縮も約１．２％
になり高精度化することができた。
【００１２】以上の実施例は積層に透明プレートを用い
た規制液面法を用いたものについて説明したが、光照射
を上方から行う自由液面法によって行うことも同様に可
能である。
た規制液面法を用いたものについて説明したが、光照射
を上方から行う自由液面法によって行うことも同様に可
能である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明は、光重合性樹脂に
光照射して重合硬化処理するとき、光ビーム照射をパル
ス照射するようにしたから、硬化幅を狭く制御でき、同
一位置に２パルス以上に分割して照射したことにより硬
化深さの精密制御ができ、したがって形状精度を充分に
高めることができる。
光照射して重合硬化処理するとき、光ビーム照射をパル
ス照射するようにしたから、硬化幅を狭く制御でき、同
一位置に２パルス以上に分割して照射したことにより硬
化深さの精密制御ができ、したがって形状精度を充分に
高めることができる。
【図１】本発明の一実施例構成図
１ 光重合性樹脂 ２ 透明板 ３ ポンプ ４ 受槽 ５ ベースプレート ６ 駆動ヘッド ７ 照射ヘッド ８，１０，１１ モーター ９ テーブル １２ レーザー発振器 １３ ＮＣ制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 光重合性樹脂に、三次元形状に光ビーム
を照射して重合硬化処理する三次元成形加工方法に於
て、前記光ビーム照射をパルス照射するようにし、且つ
同一位置に２パルス以上に分割して照射するようにした
ことを特徴とする三次元モデル成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060882A JPH05212805A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 三次元モデル成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060882A JPH05212805A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 三次元モデル成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212805A true JPH05212805A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13155191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4060882A Pending JPH05212805A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 三次元モデル成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212805A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006290912A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Research Foundation For Opto-Science & Technology | 光重合装置及び光重合方法 |
| JP2008526580A (ja) * | 2005-05-27 | 2008-07-24 | ケール コーポレーション | 硬化光機器 |
| JP2012502420A (ja) * | 2008-09-05 | 2012-01-26 | ザ ユニバーシティ オブ リバプール | 方法 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4060882A patent/JPH05212805A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006290912A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Research Foundation For Opto-Science & Technology | 光重合装置及び光重合方法 |
| JP2008526580A (ja) * | 2005-05-27 | 2008-07-24 | ケール コーポレーション | 硬化光機器 |
| JP2012502420A (ja) * | 2008-09-05 | 2012-01-26 | ザ ユニバーシティ オブ リバプール | 方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001145956A (ja) | 光硬化性樹脂三次元造形物の積層造形装置及びその積層造形方法 | |
| US5120476A (en) | Production of objects | |
| DE69422025D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum formen von laminat | |
| JPH05212805A (ja) | 三次元モデル成形方法 | |
| JP2002144437A (ja) | 光学的立体造形装置及び造形方法 | |
| JPH05200881A (ja) | 三次元モデル成形装置 | |
| JPH0834063A (ja) | 光造形方法及びその装置及び樹脂成形体 | |
| JPH0224121A (ja) | 光学的造形法 | |
| JPH04371829A (ja) | 三次元立体形状を造形する方法及び造形装置 | |
| JP4426059B2 (ja) | 光学的立体造形方法および装置 | |
| JPH0910967A (ja) | 光造形装置 | |
| JPH02108519A (ja) | 三次元形状の形成方法および装置 | |
| JPH07195529A (ja) | 光造形法およびその装置 | |
| JPH08238678A (ja) | 光造形装置 | |
| JP2746235B2 (ja) | 光硬化造型物の造型方法と造型装置 | |
| JP3412278B2 (ja) | 光造形装置及び方法 | |
| JPH05278122A (ja) | 立体モデル造形装置 | |
| JPH0479827B2 (ja) | ||
| JP3423029B2 (ja) | 光造形装置 | |
| JP2000033652A (ja) | 光造形方法、光硬化樹脂及び光造形装置 | |
| JPH05269864A (ja) | 三次元光造形装置 | |
| JP3404306B2 (ja) | 光造形装置 | |
| JPH0514839Y2 (ja) | ||
| JPH08252866A (ja) | 光造形方法及びポストキュア装置 | |
| JPH06297586A (ja) | 三次元造形方法 |