JPH05337951A - 簡易型の製作方法 - Google Patents

簡易型の製作方法

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JPH05337951A
JPH05337951A JP4171719A JP17171992A JPH05337951A JP H05337951 A JPH05337951 A JP H05337951A JP 4171719 A JP4171719 A JP 4171719A JP 17171992 A JP17171992 A JP 17171992A JP H05337951 A JPH05337951 A JP H05337951A
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JP
Japan
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mold
master
stereolithography
sectional
showing
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Application number
JP4171719A
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English (en)
Inventor
Eiji Akutsu
英二 阿久津
Kenji Matsuoka
賢二 松岡
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光造形物表面の凹凸へそれ自身の表面張力作
用により平滑固化する材料を塗布する。または高粘性の
物質を塗り込み、表面の凹凸を平滑化する。 【構成】 光造形物7の凹部8を光硬化樹脂9で埋めた
後、紫外線10を照射することにより光硬化樹脂9を硬
化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光造形法により造形さ
れたマスターを用いる簡易型の製作方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、簡易型の製作方法としては、簡易
ゴム型あるいは簡易亜鉛合金型のいずれにおいてもその
製作方法はマスター製作から始まる。そして、このマス
ター製作が簡易型の製作過程の中で最も複雑かつ多くの
時間を要する工程であり、その多くは機械加工によるも
のである。
【0003】そこで、最近では光造形法(紫外線レーザ
ーを感光材料に照射して固化積層することにより、所望
の形状を得る新しい加工法)を用いてマスターを短時間
で容易に製作する方法が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術における光造形法で製作された造形物には、その原理
上、光を走査して硬化した階段状の凹凸(約0.1〜
0.3mm)が存在し、精密なマスターとなり得なかっ
た。従って、せっかく短時間で製作することのできる光
造形法による造形物から簡易マスターを製作しようとす
れば、この階段状の凸部を例えばヤスリ等で機械的に削
り取って表面を平滑にしなければならない。
【0005】しかしながら、上記方法ではそのための加
工時間がかかり、さらには形状を損なうという欠点があ
り、機械加工によるマスターに代わるマスターとして使
用するに至らなかった。
【0006】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、光造形法によって製作さ
れた簡易型マスター表面の微細な凹凸を繁雑な作業や除
去する機械的な作用を施さず、また形状を破損すること
なく、容易に短時間かつ低コストで平滑な状態とする方
法であり、従来の機械加工によるマスター製作に比べて
同等の品質が得られるとともに、製作時間の飛躍的な短
縮が図れる簡易型の製作方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、光造形法によ
り造形した造形物をマスターとし、該マスターをゴム型
に転写し、該ゴム型を石膏型に転写し、該石膏型を金属
型に転写し、この金属型を簡易型とする簡易型の製作方
法において、前記マスター表面に高い粘性の物質を塗布
することにより、マスター表面を平滑化する方法であ
る。
【0008】
【作用】本発明では、造形物表面の微細な凹凸により生
ずる谷間を埋める物質として、適当な粘性を有しかつ熱
や光等で硬化する物質を塗布することにより、自身の表
面張力作用により谷間を埋めた後、熱や光等に反応させ
て硬化させる。あるいは、粘土のような高粘性の物質を
その表面の微細な凹凸により生ずる谷間を埋めるように
塗布することで、容易に平滑な表面状態が得られる。
【0009】
【実施例1】図1〜図10は本実施例を示し、図1は本
実施例で用いる光造形装置の概略構成図、図2および図
3は光造形物の面粗度を平滑する方法の工程を示す断面
図、図4〜図10は光造形物をマスターとする射出用簡
易型作成法の工程を示す断面図である。
【0010】1はレーザーを照射するレーザー照射装置
で、このレーザー照射装置1は出力の調整機能を有して
おり、X−Y駆動装置2にてX−Yを走査する。駆動装
置2はコントローラ4に接続され、さらにコントローラ
4にはZ軸駆動装置3が接続されており、コントローラ
4はスライスしたデータを基に駆動装置2およびZ軸駆
動装置3へ信号を送る様に構成されている。5はレーザ
ー照射装置1にて凝固される光硬化樹脂で、7はテーブ
ル6上で光硬化樹脂5が凝固されてZ軸駆動装置3によ
り積層された光造形物である。
【0011】以上の構成から成る光造形装置を用いての
射出用簡易型作成法は、まず光造形装置に三次元データ
を取り込み、装置内のコンピューター上で平面的にスラ
イスし、この二次元データに基づきX−Y駆動装置2に
よりレーザー照射装置1からのレーザー光線を走査する
とともに、必要に応じてレーザー光線の照射をON/O
FFさせることにより光硬化樹脂5を凝固させる。さら
に、その上に次のスライスした二次元データを基にテー
ブル6を上下させ、上記と同様に光硬化樹脂5を凝固さ
せて積層させる。以上の手順を繰り返すことにより光造
形物7を作製する(図2参照)。
【0012】作製された光造形物7の表面上にある凹部
8を光硬化樹脂9で充填する。この時、光硬化樹脂9の
状態は自重で流れ出さず、表面張力にて凹部8を埋めて
しまう程度の粘性(2000cps/25℃位)を有し
ている。ハケやスプレー等で光造形物7の表面に光硬化
樹脂9を均一に塗り込むことで、自身の表面張力により
平滑化する。この様な状態で、光硬化樹脂9が硬化する
まで表面全体を紫外線10で15分位照射する(図3参
照)。
【0013】照射された光造形物7の表面は平滑とな
り、簡易型のマスターモデル11として使用する(図4
参照)。マスターモデル11を外枠12で囲み、その型
枠内に付加タイプで収縮が小さく触媒毒性を有していな
いシリコンゴム13を注入し、25℃で12時間程度放
置して硬化させる(図5参照)。この後、マスターモデ
ル11を抜きとることにより、シリコンゴム型14を得
る(図6参照)。
【0014】次に、シリコンゴム型14の側面を型枠1
5で囲み、その型枠内に耐火物粉末を混入した凝固する
とポーラスな状態になる石膏スラリー16を注入し、室
温で1時間程度放置する(図7参照)。その後、シリコ
ンゴム型14を外して400℃の高熱にも耐える石膏生
型18を得る(図8参照)。
【0015】続いて、石膏生型18を型枠17で囲み、
さらに組み立てヒーター枠20にて囲む。そして、型枠
17の温度が300℃になるまでヒーター枠20にて加
熱する。引き続いて、融点温度に達している低融点合金
19を注入する。低融点合金19として、本実施例では
亜鉛を用いており、その融点は約400℃である。注入
し終わったらヒーター枠20への通電を切り、約3時間
位自然冷却する(図9参照)。
【0016】低融点合金19が冷却固化したらヒーター
枠20および型枠17を外し、石膏生型18を取り除く
と、低融点合金19により形成された射出成形用簡易型
21が得られる(図10参照)。なお、コア側の形成も
同様の方法で容易に形成できる。
【0017】本実施例によれば、凹凸のある光造形物の
表面に光硬化樹脂を塗布するだけで、それ自身の表面張
力作用により凹部を埋めて平滑化し、紫外線を照射して
硬化させるだけで表面が平滑化した簡易型マスターを得
られる。これにより、短時間で表面を平滑にすることが
できるとともに、従来では困難であった細部まで行える
様になった。これらのことから、マスターモデルとして
使用した時、転写によって作られた簡易型表面が平滑と
なり、良好な成形品の外観を得ることができる。
【0018】
【実施例2】図11および図12は本実施例における光
造形物の面粗度を平滑にする方法の工程図である。本実
施例では、前記実施例1と同様な光造形装置を用いるも
のであり、その説明を省略する。
【0019】7は前記実施例1と同様に作製された光造
形物であり、光造形物7の表面には凹凸がある。光造形
物7の表面上にある凹部8をシリコンゴムに害を与えな
い特殊な無害油粘土22で充填する。凹部8の埋め込み
に際しては、ヘラ等で凸部の頂点まで表面全体が均一に
なる様に盛り込む。無害油粘土22を盛り込まれた光造
形物7の表面は平滑となり、簡易型のマスターモデルが
出来上がる。以下、前記実施例1と同様に、マスターモ
デルから射出成形簡易型を得る。
【0020】本実施例によれば、凹部8を無害油粘土2
2で埋めるだけで、表面が平滑化した簡易型のマスター
モデルを得られる。これにより、短時間で表面を平滑に
できるとともに、従来では出来なかった形状精度を損な
うことなく平滑にすることができる。これらのことか
ら、モスターモデルとして使用した時、前記実施例1と
同様な効果が得られる。
【0021】
【実施例3】図13および図14は本実施例における光
造形物の面粗度を平滑にする方法の工程図である。本実
施例では、前記実施例1と同様な光造形装置を用いるも
のであり、その説明を省略する。
【0022】7は前記実施例1と同様に作製された光造
形物であり、光造形物7の表面には凹凸がある。光造形
物7の表面上にある凹部8を溶剤23で充填する。この
状態の溶剤23は自重で流れ出さず、表面張力にて凹部
8を埋めてしまう程度の粘性(2000cps/25℃
位)を有するとともに、マスターとして使用した際に型
へ害を与えない物性を有している。なお、本実施例にお
いては、使用する溶剤23は接着剤である。
【0023】ハケやスプレー等で光造形物7の表面へ溶
剤23を均一に塗り込み、それ自身の表面張力により平
滑化する。この様な状態で溶剤23が自然硬化するまで
3時間位放置する。溶剤23が硬化した光造形物7の表
面は平滑になり簡易型のマスターが出来上がる。
【0024】本実施例によれば、前記実施例1と同様な
効果が得られる。また、光造形物だけではなく、エンド
ミルによるNC切削加工やレーザー加工で作成した階段
状の凹凸を有する品物にも同様に適用することができ
る。
【0025】尚、本実施例においては、溶剤として接着
剤を用いたが、型に害を与えず、堯高粘性を有し、かつ
硬化する溶剤であれば、その種類は問わない。また、前
記各実施例においては、光造形物の表面の凹凸に、高い
粘性を有する物質を塗布し、この物質の表面張力を利用
して光造形物の表面に生じた凹部を埋めて、光造形物の
表面を平滑化することに関してのみ説明したが、光造形
物の素材自体を溶解する溶剤を光造形物の表面に塗布
し、光造形物の表面に生じた凸部を溶解するとともに、
凸部の溶解物にて光造形物の表面に生じた凹部を埋めて
光造形物の表面を平滑化しても良い。
【0026】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る簡易型
の製作方法によれば、光造形法により製作された造形物
表面の微細な階段状の凹凸へ、その自身の表面張力作用
により平滑固化する材料を塗布する、あるいは粘土のよ
うな高粘性の物質を塗り込むことにより、その表面の凹
凸を埋めることができ、従来ヤスリ等で凹凸を除去して
いた時間が大幅に短縮できる。また、機械加工と同等の
外観品質が得られる為、機械加工と同等の品質で、それ
より飛躍的に早い時間で所望のマスターを得ることがで
きる。因って、簡易型の製作が飛躍的に早まるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す概略構成図である。
【図2】実施例1の工程を示す断面図である。
【図3】実施例1の工程を示す断面図である。
【図4】実施例1の工程を示す断面図である。
【図5】実施例1の工程を示す断面図である。
【図6】実施例1の工程を示す断面図である。
【図7】実施例1の工程を示す断面図である。
【図8】実施例1の工程を示す断面図である。
【図9】実施例1の工程を示す断面図である。
【図10】実施例1の工程を示す断面図である。
【図11】実施例2の工程を示す断面図である。
【図12】実施例2の工程を示す断面図である。
【図13】実施例3の工程を示す断面図である。
【図14】実施例3の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1 レーザー照射装置 2 X−Y駆動装置 3 Z軸駆動装置 4 コントローラ 5,9 光硬化樹脂 6 テーブル 7 光造形物 8 凹部 10 紫外線 11 マスターモデル 12 外枠 13 シリコンゴム 14 シリコンゴム型 15,17 型枠 16 石膏スラリー 18 石膏生型 19 低融点合金 20 ヒーター枠 21 射出成形用簡易型 22 粘土 23 溶剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光造形法により造形した造形物をマスタ
    ーとし、該マスターをゴム型に転写し、該ゴム型を石膏
    型に転写し、該石膏型を金属型に転写し、この金属型を
    簡易型とする簡易型の製作方法において、前記マスター
    表面に高い粘性の物質を塗布することにより、マスター
    表面を平滑化することを特徴とする簡易型の製作方法。
JP4171719A 1992-06-05 1992-06-05 簡易型の製作方法 Pending JPH05337951A (ja)

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JP4171719A JPH05337951A (ja) 1992-06-05 1992-06-05 簡易型の製作方法

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002509819A (ja) * 1998-03-31 2002-04-02 フィジィカル オプティクス コーポレーション マスターを保存しながらレプリカを作る方法
US7125236B2 (en) 1996-09-25 2006-10-24 Shin - Etsu Chemical Co. Ltd. Replica molding
JP2010094912A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Cmet Inc 光学的立体造形物の処理方法
US8123999B2 (en) 2002-04-17 2012-02-28 Stratasys, Inc. Smoothing method for layered deposition modeling
JPWO2020250416A1 (ja) * 2019-06-14 2020-12-17

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020423