JPH05311207A - 金属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法 - Google Patents
金属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH05311207A JPH05311207A JP12187592A JP12187592A JPH05311207A JP H05311207 A JPH05311207 A JP H05311207A JP 12187592 A JP12187592 A JP 12187592A JP 12187592 A JP12187592 A JP 12187592A JP H05311207 A JPH05311207 A JP H05311207A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属製またはセラミックス製３次元焼結体
を、簡単にかつ安いコストで製造する。 【構成】 製造すべき金型Ｄを複数の異なるレベルL1〜
Ln-1で分割したと想定した場合の各分割部D1〜Dnの平面
形状および厚さを求めておく。金属微粉末またはセラミ
ックス微粉末が混入された液状紫外線硬化型樹脂１から
なる微粉末混入液状樹脂層1Aを形成した後、この液状樹
脂層1Aに、最下位の分割部D1の平面形状に合致するよう
に紫外線を照射し、この部分の樹脂を硬化させて該分割
部D1の厚さに対応した厚さの微粉末混入硬化樹脂層S1を
形成する。これと同様な操作を、最上位の分割部Dnまで
順次繰り返して行なうことにより、複数の微粉末混入硬
化樹脂層S1〜Snからなる３次元の微粉末混入硬化樹脂体
Ｓを形成する。微粉末混入硬化樹脂体Ｓを加熱して微粉
末を焼結させるとともに、樹脂を除去する。
を、簡単にかつ安いコストで製造する。 【構成】 製造すべき金型Ｄを複数の異なるレベルL1〜
Ln-1で分割したと想定した場合の各分割部D1〜Dnの平面
形状および厚さを求めておく。金属微粉末またはセラミ
ックス微粉末が混入された液状紫外線硬化型樹脂１から
なる微粉末混入液状樹脂層1Aを形成した後、この液状樹
脂層1Aに、最下位の分割部D1の平面形状に合致するよう
に紫外線を照射し、この部分の樹脂を硬化させて該分割
部D1の厚さに対応した厚さの微粉末混入硬化樹脂層S1を
形成する。これと同様な操作を、最上位の分割部Dnまで
順次繰り返して行なうことにより、複数の微粉末混入硬
化樹脂層S1〜Snからなる３次元の微粉末混入硬化樹脂体
Ｓを形成する。微粉末混入硬化樹脂体Ｓを加熱して微粉
末を焼結させるとともに、樹脂を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属製またはセラミッ
クス製３次元焼結体の製造方法に関する。
クス製３次元焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄、ニッケル、銅等の金属や、セラミッ
クスからなる３次元焼結体は、従来、金属微粉末または
セラミックス微粉末を焼結してブロック状素材を形成し
た後、この素材に彫刻機、放電加工機、旋盤、マシニグ
センタ、ワイヤカット加工機、研磨盤等を使用して種々
の加工を施すことにより製造されている。
クスからなる３次元焼結体は、従来、金属微粉末または
セラミックス微粉末を焼結してブロック状素材を形成し
た後、この素材に彫刻機、放電加工機、旋盤、マシニグ
センタ、ワイヤカット加工機、研磨盤等を使用して種々
の加工を施すことにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、素材を３次元的に加工しなければならないの
で、作業が困難で熟練した作業者を必要とするととも
に、コストが高くなるという問題がある。しかも、従来
の方法では、特に、超薄肉部分を有するもの等複雑な形
状を有する焼結体を製造する場合、作業が極めて困難で
コストも一層高くなるという問題がある。
方法では、素材を３次元的に加工しなければならないの
で、作業が困難で熟練した作業者を必要とするととも
に、コストが高くなるという問題がある。しかも、従来
の方法では、特に、超薄肉部分を有するもの等複雑な形
状を有する焼結体を製造する場合、作業が極めて困難で
コストも一層高くなるという問題がある。
【０００４】この発明の目的は、上記問題を解決した金
属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法を提
供することにある。
属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による金属製ま
たはセラミックス製３次元焼結体の製造方法は、製造す
べき３次元焼結体を複数の異なるレベルで分割したと想
定した場合の各分割部の平面形状および厚さを求めてお
くこと、金属微粉末またはセラミックス微粉末が混入さ
れた液状紫外線硬化型樹脂からなる微粉末混入液状樹脂
層を形成した後、この液状樹脂層に、１つの分割部の平
面形状に合致するように紫外線を照射し、この部分の樹
脂を硬化させて該分割部の厚さに対応した厚さの微粉末
混入硬化樹脂層を形成するという操作を、製造すべき３
次元焼結体の一端側の分割部から他端側の分割部に向か
って順次繰り返して行なうことにより、複数の微粉末混
入硬化樹脂層からなる３次元の微粉末混入硬化樹脂体を
形成すること、該微粉末混入硬化樹脂体を加熱して微粉
末を焼結させるとともに、樹脂を除去することを含むも
のである。
たはセラミックス製３次元焼結体の製造方法は、製造す
べき３次元焼結体を複数の異なるレベルで分割したと想
定した場合の各分割部の平面形状および厚さを求めてお
くこと、金属微粉末またはセラミックス微粉末が混入さ
れた液状紫外線硬化型樹脂からなる微粉末混入液状樹脂
層を形成した後、この液状樹脂層に、１つの分割部の平
面形状に合致するように紫外線を照射し、この部分の樹
脂を硬化させて該分割部の厚さに対応した厚さの微粉末
混入硬化樹脂層を形成するという操作を、製造すべき３
次元焼結体の一端側の分割部から他端側の分割部に向か
って順次繰り返して行なうことにより、複数の微粉末混
入硬化樹脂層からなる３次元の微粉末混入硬化樹脂体を
形成すること、該微粉末混入硬化樹脂体を加熱して微粉
末を焼結させるとともに、樹脂を除去することを含むも
のである。
【０００６】上記において、各分割部の厚さをすべて均
一にする必要はなく、製造すべき３次元焼結体の形状に
合わせて適宜変化させることができる。すなわち、製造
すべき３次元焼結体の形状が高さ方向に変化しない部分
や、変化の度合いが小さい部分では分割部の厚さを大き
くし、製造すべき３次元焼結体の形状が高さ方向に大き
く変化する部分では、レベルの数を多くして分割部の厚
さを小さくすることができる。
一にする必要はなく、製造すべき３次元焼結体の形状に
合わせて適宜変化させることができる。すなわち、製造
すべき３次元焼結体の形状が高さ方向に変化しない部分
や、変化の度合いが小さい部分では分割部の厚さを大き
くし、製造すべき３次元焼結体の形状が高さ方向に大き
く変化する部分では、レベルの数を多くして分割部の厚
さを小さくすることができる。
【０００７】
【作用】上記の方法によれば、紫外線の照射は２次元的
な単純な作業であり、これを繰り返すことによって、複
数の微粉末混入硬化樹脂層からなる３次元の微粉末混入
硬化樹脂体を形成し、該微粉末混入硬化樹脂体を加熱し
て微粉末を焼結させるとともに、樹脂を除去することに
より３次元焼結体を製造することができるので、作業が
簡単になって熟練作業者を必要とせず、コストが安くな
る。しかも、複雑な形状を有する３次元焼結体を製造す
る場合にも、上記レベルの間隔を小さくして分割部の数
を多くするだけでよく、作業が困難になることはない。
な単純な作業であり、これを繰り返すことによって、複
数の微粉末混入硬化樹脂層からなる３次元の微粉末混入
硬化樹脂体を形成し、該微粉末混入硬化樹脂体を加熱し
て微粉末を焼結させるとともに、樹脂を除去することに
より３次元焼結体を製造することができるので、作業が
簡単になって熟練作業者を必要とせず、コストが安くな
る。しかも、複雑な形状を有する３次元焼結体を製造す
る場合にも、上記レベルの間隔を小さくして分割部の数
を多くするだけでよく、作業が困難になることはない。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。この実施例は、この発明の方法を、プラスチ
ック成形用金型の製造に適用したものである。
説明する。この実施例は、この発明の方法を、プラスチ
ック成形用金型の製造に適用したものである。
【０００９】なお、この実施例は、この発明の１具体例
にすぎず、この発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
にすぎず、この発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
【００１０】図１はこの発明の方法を示し、図２はこの
発明の方法で製造すべき金型を示し、図３はこの発明の
方法を実施する装置を示す。
発明の方法で製造すべき金型を示し、図３はこの発明の
方法を実施する装置を示す。
【００１１】図３において、金属微粉末またはセラミッ
クス微粉末が混入された紫外線硬化型樹脂からなる微粉
末混入液状樹脂(1) が入れられている保持槽(2) 内に、
上下方向に移動自在であり、かつ上面が水平となされた
テーブル(3) が配置されている。また、保持槽(2) の上
方に、水平方向に移動自在である紫外線レーザ照射装置
(4) が配置されている。紫外線レーザ照射装置(4) は、
たとえばアルゴンレーザ、ヘリウム−カドミウムレーザ
を照射する。テーブル(3) の駆動装置(5) および紫外線
レーザ照射装置(4) は、コンピュータを備えた制御装置
(6) に接続されている。制御装置(6) には、たとえばＣ
ＡＤシステムから、製造すべき金型(D)を、図２に示す
ように複数の異なるレベル(L1)〜(Ln-1)で分割したと想
定した場合の各分割部(D1)〜(Dn)の平面形状および厚さ
に関するデータが取り込まれている。
クス微粉末が混入された紫外線硬化型樹脂からなる微粉
末混入液状樹脂(1) が入れられている保持槽(2) 内に、
上下方向に移動自在であり、かつ上面が水平となされた
テーブル(3) が配置されている。また、保持槽(2) の上
方に、水平方向に移動自在である紫外線レーザ照射装置
(4) が配置されている。紫外線レーザ照射装置(4) は、
たとえばアルゴンレーザ、ヘリウム−カドミウムレーザ
を照射する。テーブル(3) の駆動装置(5) および紫外線
レーザ照射装置(4) は、コンピュータを備えた制御装置
(6) に接続されている。制御装置(6) には、たとえばＣ
ＡＤシステムから、製造すべき金型(D)を、図２に示す
ように複数の異なるレベル(L1)〜(Ln-1)で分割したと想
定した場合の各分割部(D1)〜(Dn)の平面形状および厚さ
に関するデータが取り込まれている。
【００１２】次に、金型を製造する方法について図１を
参照して説明する。制御装置(6) は、テーブル(3) を下
降させ、上記データに基づいてその上面と液面との距離
が金型(D) の最下位の分割部(D1)の厚さと等しくなるよ
うに、微粉末混入液状樹脂(1) 内に浸漬させてテーブル
(3) 上に微粉末混入液状樹脂層(1A)を形成する。そし
て、紫外線レーザ照射装置(4) により、上記データに基
づいて微粉末混入液状樹脂層(1A)における最下位の分割
部(D1)の平面形状と合致した範囲に紫外線レーザを照射
することによって、この部分の樹脂を硬化させ、金型
(D) の上記分割部(D1)に対応した微粉末混入硬化樹脂層
(S1)を形成する（図１(a) 参照）。
参照して説明する。制御装置(6) は、テーブル(3) を下
降させ、上記データに基づいてその上面と液面との距離
が金型(D) の最下位の分割部(D1)の厚さと等しくなるよ
うに、微粉末混入液状樹脂(1) 内に浸漬させてテーブル
(3) 上に微粉末混入液状樹脂層(1A)を形成する。そし
て、紫外線レーザ照射装置(4) により、上記データに基
づいて微粉末混入液状樹脂層(1A)における最下位の分割
部(D1)の平面形状と合致した範囲に紫外線レーザを照射
することによって、この部分の樹脂を硬化させ、金型
(D) の上記分割部(D1)に対応した微粉末混入硬化樹脂層
(S1)を形成する（図１(a) 参照）。
【００１３】次に、テーブル(3) を下降させ、上記デー
タに基づいて微粉末混入硬化樹脂層(1A)の上面と液面と
の距離を、金型(D) の下から２番目の分割部(D2)の厚さ
と等しくし、微粉末混入硬化樹脂層(S1)上に微粉末混入
液状樹脂層を形成する。そして、紫外線レーザ照射装置
(4) により、上記データに基づいて微粉末混入液状樹脂
層における下から２番目の分割部(D2)の平面形状と合致
した範囲に紫外線レーザを照射することによって、この
部分の樹脂を硬化させ、金型(D) の上記分割部(D2)に対
応した微粉末混入硬化樹脂層(S2)を形成する（図１(b)
参照）。
タに基づいて微粉末混入硬化樹脂層(1A)の上面と液面と
の距離を、金型(D) の下から２番目の分割部(D2)の厚さ
と等しくし、微粉末混入硬化樹脂層(S1)上に微粉末混入
液状樹脂層を形成する。そして、紫外線レーザ照射装置
(4) により、上記データに基づいて微粉末混入液状樹脂
層における下から２番目の分割部(D2)の平面形状と合致
した範囲に紫外線レーザを照射することによって、この
部分の樹脂を硬化させ、金型(D) の上記分割部(D2)に対
応した微粉末混入硬化樹脂層(S2)を形成する（図１(b)
参照）。
【００１４】このような操作を、金型(D) の最上位の分
割部(Dn)まで順次繰り返して行なうことにより、複数の
微粉末混入硬化樹脂層(S1)〜(Sn)からなる３次元の微粉
末混入硬化樹脂体(S) を形成する（図１(c) 参照）。
割部(Dn)まで順次繰り返して行なうことにより、複数の
微粉末混入硬化樹脂層(S1)〜(Sn)からなる３次元の微粉
末混入硬化樹脂体(S) を形成する（図１(c) 参照）。
【００１５】次に、微粉末混入硬化樹脂体(S) を樹脂槽
(2) 内から取り出した後加熱し、微粉末を焼結させると
ともに、硬化した樹脂を熱分解して除去する。こうし
て、図２に示すような金型(D) が製造される。
(2) 内から取り出した後加熱し、微粉末を焼結させると
ともに、硬化した樹脂を熱分解して除去する。こうし
て、図２に示すような金型(D) が製造される。
【００１６】上記において、焼結のさいに収縮するの
で、この収縮分は最初に見越して各硬化樹脂層(S1)〜(S
n)、およびこれらの硬化樹脂層(S1)〜(Sn)からなる３次
元の微粉末混入硬化樹脂体(S) を形成しておく。
で、この収縮分は最初に見越して各硬化樹脂層(S1)〜(S
n)、およびこれらの硬化樹脂層(S1)〜(Sn)からなる３次
元の微粉末混入硬化樹脂体(S) を形成しておく。
【００１７】
【発明の効果】この発明の方法によれば、上述のように
して、３次元焼結体の製造作業が簡単になるとともに、
コストが安くなる。しかも、複雑な形状を有する３次元
焼結体を製造する場合にも、作業が困難になることはな
い。
して、３次元焼結体の製造作業が簡単になるとともに、
コストが安くなる。しかも、複雑な形状を有する３次元
焼結体を製造する場合にも、作業が困難になることはな
い。
【図１】この発明の方法の実施例を工程順に示す垂直断
面図である。
面図である。
【図２】この発明の方法の実施例で製造すべき金型の垂
直断面図である。
直断面図である。
【図３】この発明の方法を実施する装置を示す概略斜視
図である。
図である。
１ 微粉末混入紫外線硬化型液状樹脂 1A、1B 微粉末混入液状樹脂層 Ｄ 金型（３次元焼結体） D1〜Dn 分割部 L1〜Ln-1 レベル Ｓ ３次元の微粉末混入硬化樹脂体 S1〜Sn 微粉末混入硬化樹脂層
Claims (1)
- 【請求項１】 製造すべき３次元焼結体を複数の異なる
レベルで分割したと想定した場合の各分割部の平面形状
および厚さを求めておくこと、 金属微粉末またはセラミックス微粉末が混入された液状
紫外線硬化型樹脂からなる微粉末混入液状樹脂層を形成
した後、この液状樹脂層に、１つの分割部の平面形状に
合致するように紫外線を照射し、この部分の樹脂を硬化
させて該分割部の厚さに対応した厚さの微粉末混入硬化
樹脂層を形成するという操作を、製造すべき３次元焼結
体の一端側の分割部から他端側の分割部に向かって順次
繰り返して行なうことにより、複数の微粉末混入硬化樹
脂層からなる３次元の微粉末混入硬化樹脂体を形成する
こと、 該微粉末混入硬化樹脂体を加熱して微粉末を焼結させる
とともに、樹脂を除去することを含む金属製またはセラ
ミックス製３次元焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12187592A JPH05311207A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 金属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12187592A JPH05311207A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 金属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311207A true JPH05311207A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14822093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12187592A Pending JPH05311207A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 金属製またはセラミックス製３次元焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311207A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818005A (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-06 | Motorola, Inc. | Electrical discharge machining electrode and rapid method for fabricating same |
| US5980813A (en) * | 1997-04-17 | 1999-11-09 | Sri International | Rapid prototyping using multiple materials |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499203A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光成形法 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12187592A patent/JPH05311207A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499203A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光成形法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5980813A (en) * | 1997-04-17 | 1999-11-09 | Sri International | Rapid prototyping using multiple materials |
| US5818005A (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-06 | Motorola, Inc. | Electrical discharge machining electrode and rapid method for fabricating same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980602 |