JPH10180882A - 光造形による高弾性体製造方法および光造形による高弾性体 - Google Patents
光造形による高弾性体製造方法および光造形による高弾性体Info
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- JPH10180882A JPH10180882A JP8357567A JP35756796A JPH10180882A JP H10180882 A JPH10180882 A JP H10180882A JP 8357567 A JP8357567 A JP 8357567A JP 35756796 A JP35756796 A JP 35756796A JP H10180882 A JPH10180882 A JP H10180882A
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- dimensional object
- elastic body
- holes
- curing
- stereolithography
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 押出ダイスや成形型の製作、および成形条件
調整を不要にして、工期短縮、コスト低減、開発期間の
大幅な短縮、開発費用の低減を可能にすること。 【解決手段】 光硬化性流体１に硬化用ビーム２を照射
することにより、３次元物体３を造形する光造形におい
て、前記硬化用ビーム２の照射パターンを制御し、前記
３次元物体３に多数の微小穴４を形成し、高弾性の３次
元物体を形成する光造形による高弾性体製造方法および
光造形による高弾性体。
調整を不要にして、工期短縮、コスト低減、開発期間の
大幅な短縮、開発費用の低減を可能にすること。 【解決手段】 光硬化性流体１に硬化用ビーム２を照射
することにより、３次元物体３を造形する光造形におい
て、前記硬化用ビーム２の照射パターンを制御し、前記
３次元物体３に多数の微小穴４を形成し、高弾性の３次
元物体を形成する光造形による高弾性体製造方法および
光造形による高弾性体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬化性流体に硬化
用ビームを照射することにより、３次元物体を造形する
光造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記３
次元物体に多数の穴を形成し、高弾性の３次元物体を形
成するもので、従来の押出ダイスや成形型の製作、およ
び成形条件調整に多くの期間と費用を不要にする光造形
による高弾性体製造方法に関する。
用ビームを照射することにより、３次元物体を造形する
光造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記３
次元物体に多数の穴を形成し、高弾性の３次元物体を形
成するもので、従来の押出ダイスや成形型の製作、およ
び成形条件調整に多くの期間と費用を不要にする光造形
による高弾性体製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来中実のソリッド状部材では得られな
いような高弾性が要求される製品においては、一般に中
空形状とし中肉抜きをするとともに、全域をスポンジ状
にした内部構造が採用される。
いような高弾性が要求される製品においては、一般に中
空形状とし中肉抜きをするとともに、全域をスポンジ状
にした内部構造が採用される。
【０００３】上記成形品の製法としては、図１６に示さ
れるように押出ダイスＤを用いて押し出す発泡押出成形
や、図１７に示されるような成形型Ｋ内において発泡さ
せ型成形する発泡型成形等が用いられる。
れるように押出ダイスＤを用いて押し出す発泡押出成形
や、図１７に示されるような成形型Ｋ内において発泡さ
せ型成形する発泡型成形等が用いられる。
【０００４】
【０００５】上記従来の高弾性体製造方法は、前記押出
ダイスＤを用いて押し出す発泡押出成形や、前記成形型
Ｋ内において発泡させ型成形する発泡型成形等が用いら
れるので、前記押出ダイスＤや前記成形型Ｋの製作、お
よび成形条件の調整に多くの期間および費用が必要であ
り、多大な開発期間と開発費用が必要になるという問題
があった。
ダイスＤを用いて押し出す発泡押出成形や、前記成形型
Ｋ内において発泡させ型成形する発泡型成形等が用いら
れるので、前記押出ダイスＤや前記成形型Ｋの製作、お
よび成形条件の調整に多くの期間および費用が必要であ
り、多大な開発期間と開発費用が必要になるという問題
があった。
【０００６】そこで、本発明者は、硬化性流体に硬化用
ビームを照射することにより、三次元物体を造形する光
造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記三次
元物体に多数の穴を形成し、高弾性の三次元物体を形成
するという本発明の技術的思想に着眼し、さらに研究開
発を重ねた結果、従来の多くの期間と費用が必要となる
押出ダイスや成形型の製作、および成形条件調整を不要
にして、工期短縮、コスト低減、開発期間の大幅な短
縮、開発費用の低減を可能にするという目的を達成する
本発明に到達した。
ビームを照射することにより、三次元物体を造形する光
造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記三次
元物体に多数の穴を形成し、高弾性の三次元物体を形成
するという本発明の技術的思想に着眼し、さらに研究開
発を重ねた結果、従来の多くの期間と費用が必要となる
押出ダイスや成形型の製作、および成形条件調整を不要
にして、工期短縮、コスト低減、開発期間の大幅な短
縮、開発費用の低減を可能にするという目的を達成する
本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
された第１発明）の光造形による高弾性体製造方法は、
硬化性流体に硬化用ビームを照射することにより、３次
元物体を造形する光造形において、硬化用ビームの照射
を制御し、前記３次元物体に多数の穴を形成し、高弾性
の３次元物体を形成するものである。
された第１発明）の光造形による高弾性体製造方法は、
硬化性流体に硬化用ビームを照射することにより、３次
元物体を造形する光造形において、硬化用ビームの照射
を制御し、前記３次元物体に多数の穴を形成し、高弾性
の３次元物体を形成するものである。
【０００８】本発明（請求項２に記載された第２発明）
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第１発明にお
いて、硬化用ビームの照射パターンを制御することによ
り、前記３次元物体に多数の穴を形成するものである。
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第１発明にお
いて、硬化用ビームの照射パターンを制御することによ
り、前記３次元物体に多数の穴を形成するものである。
【０００９】本発明（請求項３に記載された第３発明）
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第２発明にお
いて、前記照射パターンが、前記３次元物体の外形線で
囲まれる領域内に硬化用ビームが照射されない小領域が
複数形成されるものである。
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第２発明にお
いて、前記照射パターンが、前記３次元物体の外形線で
囲まれる領域内に硬化用ビームが照射されない小領域が
複数形成されるものである。
【００１０】本発明（請求項４に記載された第４発明）
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第３発明にお
いて、前記小領域が、所定の面積かつ所定のピッチで形
成されているものである。
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第３発明にお
いて、前記小領域が、所定の面積かつ所定のピッチで形
成されているものである。
【００１１】本発明（請求項５に記載された第５発明）
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第２発明にお
いて、前記硬化用ビームの照射パターンは、該硬化用ビ
ームのスキャニングに伴うオンオフ制御により形成され
るものである。
の光造形による高弾性体製造方法は、前記第２発明にお
いて、前記硬化用ビームの照射パターンは、該硬化用ビ
ームのスキャニングに伴うオンオフ制御により形成され
るものである。
【００１２】本発明（請求項６に記載された第６発明）
の光造形による高弾性体は、硬化性流体に硬化用ビーム
を照射することにより、３次元物体を造形する光造形に
おいて、前記硬化用ビームの照射のオンオフが制御され
ることにより、前記３次元物体を長手方向に貫通する多
数の穴が形成されたものである。
の光造形による高弾性体は、硬化性流体に硬化用ビーム
を照射することにより、３次元物体を造形する光造形に
おいて、前記硬化用ビームの照射のオンオフが制御され
ることにより、前記３次元物体を長手方向に貫通する多
数の穴が形成されたものである。
【００１３】
【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
光造形による高弾性体製造方法は、硬化性流体に硬化用
ビームを照射することにより、３次元物体を造形する光
造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記３次
元物体に多数の穴を形成し、高弾性の３次元物体を形成
するので、従来の多くの期間と費用が必要となる押出ダ
イスや成形型の製作、および成形条件調整を不要にし
て、工期短縮、コスト低減を可能にするという効果を奏
するとともに、開発期間の大幅な短縮、開発費用の低減
を可能にするという効果を奏する。
光造形による高弾性体製造方法は、硬化性流体に硬化用
ビームを照射することにより、３次元物体を造形する光
造形において、硬化用ビームの照射を制御し、前記３次
元物体に多数の穴を形成し、高弾性の３次元物体を形成
するので、従来の多くの期間と費用が必要となる押出ダ
イスや成形型の製作、および成形条件調整を不要にし
て、工期短縮、コスト低減を可能にするという効果を奏
するとともに、開発期間の大幅な短縮、開発費用の低減
を可能にするという効果を奏する。
【００１４】上記構成より成る第２発明の光造形による
高弾性体製造方法は、前記第１発明において、硬化用ビ
ームの照射パターンを制御することにより、前記３次元
物体に多数の穴を形成するので、前記３次元物体に容易
に所望の穴を形成することが出来るという効果を奏す
る。
高弾性体製造方法は、前記第１発明において、硬化用ビ
ームの照射パターンを制御することにより、前記３次元
物体に多数の穴を形成するので、前記３次元物体に容易
に所望の穴を形成することが出来るという効果を奏す
る。
【００１５】上記構成より成る第３発明の光造形による
高弾性体製造方法は、前記第２発明において、前記照射
パターンが、前記３次元物体の外形線で囲まれる領域内
に硬化用ビームが照射されない小領域が複数形成される
ので、前記３次元物体の所定位置に穴を形成することが
出来るという効果を奏する。
高弾性体製造方法は、前記第２発明において、前記照射
パターンが、前記３次元物体の外形線で囲まれる領域内
に硬化用ビームが照射されない小領域が複数形成される
ので、前記３次元物体の所定位置に穴を形成することが
出来るという効果を奏する。
【００１６】上記構成より成る第４発明の光造形による
高弾性体製造方法は、前記第３発明において、前記小領
域が、所定の面積かつ所定のピッチで形成されているの
で、前記３次元物体の弾性を任意かつ高精度に調整する
ことが出来るという効果を奏する。
高弾性体製造方法は、前記第３発明において、前記小領
域が、所定の面積かつ所定のピッチで形成されているの
で、前記３次元物体の弾性を任意かつ高精度に調整する
ことが出来るという効果を奏する。
【００１７】上記構成より成る第５発明の光造形による
高弾性体製造方法は、前記第２発明において、該硬化用
ビームのスキャニングに伴うオンオフ制御により、前記
硬化用ビームの照射パターンを形成するので、前記３次
元物体の形状および弾性を容易かつ高精度に調整するこ
とが出来るという効果を奏する。
高弾性体製造方法は、前記第２発明において、該硬化用
ビームのスキャニングに伴うオンオフ制御により、前記
硬化用ビームの照射パターンを形成するので、前記３次
元物体の形状および弾性を容易かつ高精度に調整するこ
とが出来るという効果を奏する。
【００１８】上記構成より成る第６発明の光造形による
高弾性体は、硬化性流体に硬化用ビームを照射すること
により、３次元物体を造形する光造形において、前記硬
化用ビームの照射のオンオフが制御されることにより、
前記３次元物体を長手方向に貫通する多数の穴が形成さ
れているので、３次元物体として要求される高弾性を一
様でかつ精度良く実現するという効果を奏する。
高弾性体は、硬化性流体に硬化用ビームを照射すること
により、３次元物体を造形する光造形において、前記硬
化用ビームの照射のオンオフが制御されることにより、
前記３次元物体を長手方向に貫通する多数の穴が形成さ
れているので、３次元物体として要求される高弾性を一
様でかつ精度良く実現するという効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下図面に基づいて説明する。
下図面に基づいて説明する。
【００２０】（第１実施形態）第１実施形態の光造形に
よる高弾性体製造方法は、図１に示されるように光硬化
性流体１に硬化用ビーム２を照射することにより、３次
元物体３を造形する光造形において、前記硬化用ビーム
２の照射パターンを制御し、前記３次元物体３に多数の
微小穴４を形成し、この多数の穴４によって高弾性体と
なる３次元物体を形成するものである。
よる高弾性体製造方法は、図１に示されるように光硬化
性流体１に硬化用ビーム２を照射することにより、３次
元物体３を造形する光造形において、前記硬化用ビーム
２の照射パターンを制御し、前記３次元物体３に多数の
微小穴４を形成し、この多数の穴４によって高弾性体と
なる３次元物体を形成するものである。
【００２１】本第１実施形態において採用することが出
来る硬化性流体に硬化用ビームを照射する３次元物体を
立体造形する光造形方法としては、特公平２−４８４２
２および特公平７−１０５６６に示されるような放射線
の照射、粒子線の衝撃または化学反応などによる適切な
共同的刺激に応じて、その物理的状態を固体状態に変化
しうる液体媒体の選定された表面に形成される物体の一
つの横断面パターンを作ることにより、３次元物体を生
成出来るものであればよい。
来る硬化性流体に硬化用ビームを照射する３次元物体を
立体造形する光造形方法としては、特公平２−４８４２
２および特公平７−１０５６６に示されるような放射線
の照射、粒子線の衝撃または化学反応などによる適切な
共同的刺激に応じて、その物理的状態を固体状態に変化
しうる液体媒体の選定された表面に形成される物体の一
つの横断面パターンを作ることにより、３次元物体を生
成出来るものであればよい。
【００２２】前記生成された横断面パターンに引き続き
隣接する物体の横断面パターンを順次積層形成すること
により、所要の物体の薄層の横断面パターンの段階的な
積み重ねが行われて互いに一体化され、液体の実質的に
平らな表面から３次元物体が積層形成される。
隣接する物体の横断面パターンを順次積層形成すること
により、所要の物体の薄層の横断面パターンの段階的な
積み重ねが行われて互いに一体化され、液体の実質的に
平らな表面から３次元物体が積層形成される。
【００２３】米国特許第４７５２４９８号において示さ
れるものは、ホトポリマー硬化性放射線を未硬化の液状
ホトポリマーに接触している放射性伝達材料を通じて、
前記液状ホトポリマーに照射伝達させることにより、照
射伝達された前記液状ホトポリマーを硬化させるもので
ある。
れるものは、ホトポリマー硬化性放射線を未硬化の液状
ホトポリマーに接触している放射性伝達材料を通じて、
前記液状ホトポリマーに照射伝達させることにより、照
射伝達された前記液状ホトポリマーを硬化させるもので
ある。
【００２４】上記伝達材料は、さらに架橋結合しうる照
射された面をそのままにする材料であって、形成される
次の層がこれに付着することにより、多層物体を形成す
るものである。
射された面をそのままにする材料であって、形成される
次の層がこれに付着することにより、多層物体を形成す
るものである。
【００２５】また、紫外線を光成形性ポリマーに照射し
て露光させることにより、該光成形性ポリマーの横断面
状に固化した各層を積み重ねることにより作製する方法
も採用することが出来る（「光硬化性ポリマーにより３
次元プラスチックモデルを作製する自動的方法」 Rev.
Sci. Instrum., ５２（１１），１７７０−1 ７７３，
１９８１）。
て露光させることにより、該光成形性ポリマーの横断面
状に固化した各層を積み重ねることにより作製する方法
も採用することが出来る（「光硬化性ポリマーにより３
次元プラスチックモデルを作製する自動的方法」 Rev.
Sci. Instrum., ５２（１１），１７７０−1 ７７３，
１９８１）。
【００２６】さらに、立体的または３次元物体のレプリ
カを、複写機が２次元のものについて同じ仕事をするよ
うに、多量に作ることの出来る装置であって、簡単な３
次元物体をコンピュータのメモリ中に蓄積された情報に
基づきホトポリマー中に作る方法も採用することが出来
る（「立体的物体の生産」 Journal of Applied Phot
ographic Engineering, ８（４），１８５−１８８，
１９８２）。
カを、複写機が２次元のものについて同じ仕事をするよ
うに、多量に作ることの出来る装置であって、簡単な３
次元物体をコンピュータのメモリ中に蓄積された情報に
基づきホトポリマー中に作る方法も採用することが出来
る（「立体的物体の生産」 Journal of Applied Phot
ographic Engineering, ８（４），１８５−１８８，
１９８２）。
【００２７】また立体化しようとする区域または体積を
順次照射して３次元物体の立体的区画を形成するもの
で、レーザの直接描画法、すなわち所要のパターンに従
ってレーザビームによって光成形性組成物を露光して、
層と層とを３次元物体に積み重ねる方法も採用すること
が出来る。
順次照射して３次元物体の立体的区画を形成するもの
で、レーザの直接描画法、すなわち所要のパターンに従
ってレーザビームによって光成形性組成物を露光して、
層と層とを３次元物体に積み重ねる方法も採用すること
が出来る。
【００２８】すなわち本第１実施形態においては、一例
として図１ないし図４に示される形状および断面のウレ
タン系光硬化樹脂による３次元物体の製品を例として光
造形による高弾性体製造方法について説明する。
として図１ないし図４に示される形状および断面のウレ
タン系光硬化樹脂による３次元物体の製品を例として光
造形による高弾性体製造方法について説明する。
【００２９】図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）に示されるよ
うに製品の３次元物体の設計情報としてＣＡＤに入力さ
れた形状データを、ＣＡＤにおいてＳＴＬフォーマット
に変換し、次に厚さｄ毎にＮ層にスライスされたパター
ンデータＳ１ないしＳｎを作製する。
うに製品の３次元物体の設計情報としてＣＡＤに入力さ
れた形状データを、ＣＡＤにおいてＳＴＬフォーマット
に変換し、次に厚さｄ毎にＮ層にスライスされたパター
ンデータＳ１ないしＳｎを作製する。
【００３０】上記得られた前記パターンデータＳ１に基
づき、図６（Ａ）に示されるようにレンズにより光硬化
性樹脂より成る前記硬化性流体の表面に結像するように
構成されたレーザーがスキャニングされ、テーブルと表
面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第１層Ｓ１が
形成される。
づき、図６（Ａ）に示されるようにレンズにより光硬化
性樹脂より成る前記硬化性流体の表面に結像するように
構成されたレーザーがスキャニングされ、テーブルと表
面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第１層Ｓ１が
形成される。
【００３１】次に前記テーブル５をピッチｄだけ下降さ
れ、図６（Ｂ）に示されるように前記パターンデータＳ
１に基づきレーザーがスキャニングされ、該第１層と表
面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第２層Ｓ２が
形成される。
れ、図６（Ｂ）に示されるように前記パターンデータＳ
１に基づきレーザーがスキャニングされ、該第１層と表
面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第２層Ｓ２が
形成される。
【００３２】さらに順次各層Ｓ２ないしＳｎ−１が形成
され、図６（Ｃ）に示されるように前記パターンデータ
Ｓｎに基づきレーザーがスキャニングされ、該第１層と
表面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第ｎ層Ｓｎ
が形成される。
され、図６（Ｃ）に示されるように前記パターンデータ
Ｓｎに基づきレーザーがスキャニングされ、該第１層と
表面との間の硬化性流体を照射して硬化させ第ｎ層Ｓｎ
が形成される。
【００３３】次に、図７および図８に基づき本第１実施
形態における３次元物体の製品用のパターンデータの作
成およびレーザー光パターンの制御について、以下説明
する。
形態における３次元物体の製品用のパターンデータの作
成およびレーザー光パターンの制御について、以下説明
する。
【００３４】まず、図７および図９に基づき製品の外形
線の抽出およびレーザーパターン光の制御について説明
する。ステップ１０１において、ＣＡＤにより製品の外
形線の作図（図９（Ａ））を行い、ステップ１０２にお
いて被硬化液体層を形成する。
線の抽出およびレーザーパターン光の制御について説明
する。ステップ１０１において、ＣＡＤにより製品の外
形線の作図（図９（Ａ））を行い、ステップ１０２にお
いて被硬化液体層を形成する。
【００３５】ステップ１０３において、図９（Ｂ）に示
されるようにレーザー光スキャニングパターンに対応し
て製品の外形線を抽出すると、ステップ１０４において
製品の外形線ａ位置でレーザー光がオン（図９（Ｃ））
となり、レーザー光の照射が開始され、ステップ１０５
において図９（Ｂ）に示されるように製品の外形線ｂ位
置でレーザーパターン光がオフ（図９（Ｃ））となる。
されるようにレーザー光スキャニングパターンに対応し
て製品の外形線を抽出すると、ステップ１０４において
製品の外形線ａ位置でレーザー光がオン（図９（Ｃ））
となり、レーザー光の照射が開始され、ステップ１０５
において図９（Ｂ）に示されるように製品の外形線ｂ位
置でレーザーパターン光がオフ（図９（Ｃ））となる。
【００３６】ステップ１０６においてレーザー光の照射
により前記被硬化液体層の表面層に硬化固体層が形成さ
れ、ステップ１０７において硬化固体層が順次積層形成
され、図６および図９（Ｄ）に示されるように立体造形
が行われる。
により前記被硬化液体層の表面層に硬化固体層が形成さ
れ、ステップ１０７において硬化固体層が順次積層形成
され、図６および図９（Ｄ）に示されるように立体造形
が行われる。
【００３７】次に説明を簡便にするために１個の微小穴
を形成する場合において、製品の外形線の抽出およびレ
ーザーパターン光の制御について、図８および図１０に
基づき説明する。
を形成する場合において、製品の外形線の抽出およびレ
ーザーパターン光の制御について、図８および図１０に
基づき説明する。
【００３８】本第１実施形態においては、実際は目標と
する高弾性を得る観点より、所定の直径の円形穴が所定
のピッチで配置されるように、図１ないし図３に示され
るように３次元物体の製品３に多数の微小穴４が形成さ
れる。
する高弾性を得る観点より、所定の直径の円形穴が所定
のピッチで配置されるように、図１ないし図３に示され
るように３次元物体の製品３に多数の微小穴４が形成さ
れる。
【００３９】ステップ２０１において、ＣＡＤにより製
品の外形線の作図を行う（図１０（Ａ））とともに、ス
テップ２０２においてＣＡＤにより製品の外形線の作図
データに円形の微小穴による線を付与（図１０（Ａ））
し、ステップ２０３において被硬化液体層を形成する。
品の外形線の作図を行う（図１０（Ａ））とともに、ス
テップ２０２においてＣＡＤにより製品の外形線の作図
データに円形の微小穴による線を付与（図１０（Ａ））
し、ステップ２０３において被硬化液体層を形成する。
【００４０】ステップ２０４において、図１０（Ｂ）に
示されるようにレーザー光スキャニングパターンに対応
して製品の外形線および微小穴線を抽出すると、ステッ
プ２０５において製品の外形線ａ位置でレーザー光がオ
ン（図１０（Ｃ））となり、レーザー光の照射が開始さ
れる。
示されるようにレーザー光スキャニングパターンに対応
して製品の外形線および微小穴線を抽出すると、ステッ
プ２０５において製品の外形線ａ位置でレーザー光がオ
ン（図１０（Ｃ））となり、レーザー光の照射が開始さ
れる。
【００４１】ステップ２０６において図１０（Ｃ）に示
されるように微小穴線ｃ位置でレーザー光をオフにする
とともに、ステップ２０７において微小穴線ｄ位置でレ
ーザー光をオン（図１０（Ｃ））にし、ステップ２０８
において製品の外形線ｂ位置でレーザーパターン光がオ
フ（図１０（Ｃ））となる。すなわち、図１０（Ｃ）に
示されるように上記微小穴の数だけレーザーパターン光
はオンオフを繰り返すことになる。
されるように微小穴線ｃ位置でレーザー光をオフにする
とともに、ステップ２０７において微小穴線ｄ位置でレ
ーザー光をオン（図１０（Ｃ））にし、ステップ２０８
において製品の外形線ｂ位置でレーザーパターン光がオ
フ（図１０（Ｃ））となる。すなわち、図１０（Ｃ）に
示されるように上記微小穴の数だけレーザーパターン光
はオンオフを繰り返すことになる。
【００４２】ステップ２０９においてレーザー光のスキ
ャニングラインに沿った照射により前記被硬化液体層の
表面層に硬化固体層が形成され、ステップ２１０におい
て硬化固体層が順次積層形成され、図６および図１０
（Ｄ）に示されるように立体造形が行われる。
ャニングラインに沿った照射により前記被硬化液体層の
表面層に硬化固体層が形成され、ステップ２１０におい
て硬化固体層が順次積層形成され、図６および図１０
（Ｄ）に示されるように立体造形が行われる。
【００４３】上記作用を奏する第１実施形態の光造形に
よる高弾性体製造方法は、前記硬化性流体１に前記硬化
用ビーム２を照射することにより、３次元物体３を造形
する光造形において、該硬化用ビーム２の照射を制御
し、前記３次元物体３に多数の穴４を形成し、高弾性の
３次元物体を形成するという効果を奏する。
よる高弾性体製造方法は、前記硬化性流体１に前記硬化
用ビーム２を照射することにより、３次元物体３を造形
する光造形において、該硬化用ビーム２の照射を制御
し、前記３次元物体３に多数の穴４を形成し、高弾性の
３次元物体を形成するという効果を奏する。
【００４４】また第１実施形態の光造形による高弾性体
製造方法は、従来の多くの期間と費用が必要となる押出
ダイスや成形型の製作、および成形条件調整を不要にし
て、工期短縮、コスト低減を可能にするという効果を奏
する。
製造方法は、従来の多くの期間と費用が必要となる押出
ダイスや成形型の製作、および成形条件調整を不要にし
て、工期短縮、コスト低減を可能にするという効果を奏
する。
【００４５】さらに第１実施形態の光造形による高弾性
体製造方法は、ＣＡＤデータに基づき３次元物体の外形
線および多数の微小穴４輪郭線の作図を行うとともに、
該３次元物体の外形線および微小穴線を抽出することに
より、レーザービームのスキャニングラインに沿った照
射のオンオフ制御により、３次元物体の開発および製品
の試作を可能にするので、開発期間の大幅な短縮、開発
費用の低減を可能にするという効果を奏する。
体製造方法は、ＣＡＤデータに基づき３次元物体の外形
線および多数の微小穴４輪郭線の作図を行うとともに、
該３次元物体の外形線および微小穴線を抽出することに
より、レーザービームのスキャニングラインに沿った照
射のオンオフ制御により、３次元物体の開発および製品
の試作を可能にするので、開発期間の大幅な短縮、開発
費用の低減を可能にするという効果を奏する。
【００４６】また第１実施形態の光造形による高弾性体
製造方法は、前記硬化用ビーム２の照射パターンを制御
することにより、前記３次元物体に多数の穴４を形成す
るので、前記３次元物体に容易に所望の穴を形成するこ
とが出来るという効果を奏する。
製造方法は、前記硬化用ビーム２の照射パターンを制御
することにより、前記３次元物体に多数の穴４を形成す
るので、前記３次元物体に容易に所望の穴を形成するこ
とが出来るという効果を奏する。
【００４７】さらに第１実施形態の光造形による高弾性
体製造方法は、前記照射パターンが、前記３次元物体の
外形線で囲まれる領域内に前記硬化用ビームが照射され
ない小領域が複数形成されるので、前記３次元物体の所
定位置に前記微小穴４を形成することが出来るという効
果を奏する。
体製造方法は、前記照射パターンが、前記３次元物体の
外形線で囲まれる領域内に前記硬化用ビームが照射され
ない小領域が複数形成されるので、前記３次元物体の所
定位置に前記微小穴４を形成することが出来るという効
果を奏する。
【００４８】また第１実施形態の光造形による高弾性体
製造方法は、前記小領域が、所定の面積かつ所定のピッ
チで形成されているので、前記３次元物体の弾性を任意
かつ高精度に調整することが出来るという効果を奏す
る。
製造方法は、前記小領域が、所定の面積かつ所定のピッ
チで形成されているので、前記３次元物体の弾性を任意
かつ高精度に調整することが出来るという効果を奏す
る。
【００４９】さらに第１実施形態の光造形による高弾性
体製造方法は、該硬化用ビームのスキャニングラインに
沿うオンオフ制御により、前記硬化用ビームの照射パタ
ーンを形成するので、前記３次元物体の形状および弾性
を容易かつ高精度に調整することが出来るという効果を
奏する。
体製造方法は、該硬化用ビームのスキャニングラインに
沿うオンオフ制御により、前記硬化用ビームの照射パタ
ーンを形成するので、前記３次元物体の形状および弾性
を容易かつ高精度に調整することが出来るという効果を
奏する。
【００５０】また第１実施形態の光造形による高弾性体
製造方法は、前記３次元物体の所定位置に形成する前記
微小穴４の直径Ｄを変えることにより、圧縮変形量１０
ｍｍの時のたわみ荷重を、図１１に示されるように変化
させることが出来るとともに、製品に要求される任意の
たわみ荷重に調整することが出来るという効果を奏す
る。
製造方法は、前記３次元物体の所定位置に形成する前記
微小穴４の直径Ｄを変えることにより、圧縮変形量１０
ｍｍの時のたわみ荷重を、図１１に示されるように変化
させることが出来るとともに、製品に要求される任意の
たわみ荷重に調整することが出来るという効果を奏す
る。
【００５１】（第２実施形態）第２実施形態の光造形に
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１２に示されるような円形の微小穴４１が一様に
形成されているものである。
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１２に示されるような円形の微小穴４１が一様に
形成されているものである。
【００５２】上記構成より成る第２実施形態の光造形に
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記円形の微小穴
４１が一様に形成されているので、あらゆる方向の荷重
に対して一様な高弾性を実現するという効果を奏する。
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記円形の微小穴
４１が一様に形成されているので、あらゆる方向の荷重
に対して一様な高弾性を実現するという効果を奏する。
【００５３】（第３実施形態）第３実施形態の光造形に
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１３に示されるような正方形の微小穴４２が碁盤
目状に形成されているものである。
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１３に示されるような正方形の微小穴４２が碁盤
目状に形成されているものである。
【００５４】上記構成より成る第３実施形態の光造形に
よる高弾性体は、前記３次元物体３に正方形の微小穴４
２が碁盤目状に形成されているので、荷重の作用方向が
水平および垂直の９０度異なるごとに方向に応じて弾性
が変化するようにすることが出来るという効果を奏す
る。
よる高弾性体は、前記３次元物体３に正方形の微小穴４
２が碁盤目状に形成されているので、荷重の作用方向が
水平および垂直の９０度異なるごとに方向に応じて弾性
が変化するようにすることが出来るという効果を奏す
る。
【００５５】（第４実施形態）第４実施形態の光造形に
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１４に示されるような菱形の微小穴４３が斜めに
碁盤目状に形成されているものである。
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１４に示されるような菱形の微小穴４３が斜めに
碁盤目状に形成されているものである。
【００５６】上記構成より成る第４実施形態の光造形に
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記菱形の微小穴
４２が斜めに碁盤目状に形成されているので、荷重の作
用方向が４５度および１３５度の９０度異なるごとに方
向に応じて弾性が変化するようにすることが出来るとい
う効果を奏する。
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記菱形の微小穴
４２が斜めに碁盤目状に形成されているので、荷重の作
用方向が４５度および１３５度の９０度異なるごとに方
向に応じて弾性が変化するようにすることが出来るとい
う効果を奏する。
【００５７】（第５実施形態）第５実施形態の光造形に
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１５に示されるような多角形の一例としての６角
形の微小穴４４が一様に形成されているものである。
よる高弾性体は、上記第１実施形態において説明された
前記光造形による高弾性体製造方法により、３次元物体
３に図１５に示されるような多角形の一例としての６角
形の微小穴４４が一様に形成されているものである。
【００５８】上記構成より成る第５実施形態の光造形に
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記６角形の微小
穴４４が一様に形成されているので、あらゆる方向の荷
重に対してほぼ一様な高弾性を実現するという効果を奏
する。
よる高弾性体は、前記３次元物体３に前記６角形の微小
穴４４が一様に形成されているので、あらゆる方向の荷
重に対してほぼ一様な高弾性を実現するという効果を奏
する。
【００５９】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００６０】上述の第１実施形態において、硬化性流体
および硬化性流体に照射する硬化用ビームの一例につい
て例示したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、硬化性流体に硬化用ビームを照射することに
より、液体状態から固体状態に変化させ得るあらゆる硬
化性流体および硬化用ビームが採用可能である。
および硬化性流体に照射する硬化用ビームの一例につい
て例示したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、硬化性流体に硬化用ビームを照射することに
より、液体状態から固体状態に変化させ得るあらゆる硬
化性流体および硬化用ビームが採用可能である。
【００６１】上述の第２実施形態ないし第５実施形態に
おいて、前記３次元物体に形成する前記微小穴の例とし
て円形、正方形、菱形、および６角形等の例について説
明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは
無く、５角形、８角形、１０角形その他必要に応じて星
型、ネジ形その他のものも採用することが出来るもので
ある。
おいて、前記３次元物体に形成する前記微小穴の例とし
て円形、正方形、菱形、および６角形等の例について説
明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは
無く、５角形、８角形、１０角形その他必要に応じて星
型、ネジ形その他のものも採用することが出来るもので
ある。
【図１】本発明の第１実施形態の光造形による高弾性体
製造方法を示す斜視図である。
製造方法を示す斜視図である。
【図２】本第１実施形態において形成される３次元物体
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図３】本第１実施形態において形成される３次元物体
を示す一部欠截斜視図である。
を示す一部欠截斜視図である。
【図４】本第１実施形態において形成される３次元物体
の外形線を示す平面図である。
の外形線を示す平面図である。
【図５】本第１実施形態における３次元物体の外形線の
スライスデータ作成手順を示す説明図である。
スライスデータ作成手順を示す説明図である。
【図６】本第１実施形態における３次元物体の各層の形
成過程を示す説明図である。
成過程を示す説明図である。
【図７】本第１実施形態における３次元物体の外形を形
成する手順を示すチャート図である。
成する手順を示すチャート図である。
【図８】本第１実施形態における３次元物体の外形およ
び微小穴を形成する手順を示すチャート図である。
び微小穴を形成する手順を示すチャート図である。
【図９】前記３次元物体の外形を形成する手順を説明す
るための説明図である。
るための説明図である。
【図１０】前記３次元物体の外形および微小穴を形成す
る手順を説明するための説明図である。
る手順を説明するための説明図である。
【図１１】本第１実施形態における３次元物体の微小穴
の径とたわみ荷重との関係を示す線図である。
の径とたわみ荷重との関係を示す線図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の光造形による高弾性
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の光造形による高弾性
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の光造形による高弾性
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態の光造形による高弾性
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図１６】従来の押出ダイスを用いて押し出す発泡押出
成形を示す斜視図である。
成形を示す斜視図である。
【図１７】従来の成形型内において発泡させ型成形する
発泡型成形を示す欠截斜視図である。
発泡型成形を示す欠截斜視図である。
１ 光硬化性流体 ２ 硬化用ビーム ３ ３次元物体 ４ 微小穴
Claims (6)
- 【請求項１】 硬化性流体に硬化用ビームを照射するこ
とにより、３次元物体を造形する光造形において、 前記硬化用ビームの照射を制御し、 前記３次元物体に多数の穴を形成し、 高弾性の３次元物体を形成することを特徴とする光造形
による高弾性体製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記硬化用ビームの照射パターンを制御することによ
り、前記３次元物体に多数の穴を形成することを特徴と
する光造形による高弾性体製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記照射パターンが、前記３次元物体の外形線で囲まれ
る領域内に硬化用ビームが照射されない小領域が複数形
成されることを特徴とする光造形による高弾性体製造方
法。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記小領域が、所定の面積かつ所定のピッチで形成され
ていることを特徴とする光造形による高弾性体製造方
法。 - 【請求項５】 請求項２において、 前記硬化用ビームの照射パターンは、該硬化用ビームの
スキャニングに伴うオンオフ制御により形成されること
を特徴とする光造形による高弾性体製造方法。 - 【請求項６】 硬化性流体に硬化用ビームを照射するこ
とにより、３次元物体を造形する光造形において、前記
硬化用ビームの照射のオンオフが制御されることによ
り、前記３次元物体を長手方向に貫通する多数の穴が形
成されたことを特徴とする光造形による高弾性体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8357567A JPH10180882A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 光造形による高弾性体製造方法および光造形による高弾性体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8357567A JPH10180882A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 光造形による高弾性体製造方法および光造形による高弾性体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180882A true JPH10180882A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18454789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8357567A Pending JPH10180882A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 光造形による高弾性体製造方法および光造形による高弾性体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180882A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536774A (ja) * | 2010-09-03 | 2013-09-26 | エーオーエス ゲーエムベーハー エレクトロ オプティカル システムズ | 内部構造を有する３次元物体の製造方法 |
| WO2016056158A1 (ja) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | ソニー株式会社 | 構造物およびこれを用いた製品 |
| JP2017164958A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社東芝 | 積層造形装置および積層造形方法 |
| JP2019529187A (ja) * | 2016-09-26 | 2019-10-17 | フォームラブス, インコーポレーテッドFormlabs, Inc. | 積層造形用の差分硬化アーチファクトを低減する技法ならびに関係するシステムおよび方法 |
| US11331851B2 (en) | 2016-11-08 | 2022-05-17 | Koninklijke Philips N.V. | Filled cavity three-dimensional printed objects and methods for production |
| US11945155B2 (en) | 2020-09-21 | 2024-04-02 | Formlabs, Inc. | Techniques for reducing peel forces in additive fabrication and related systems and methods |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP8357567A patent/JPH10180882A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536774A (ja) * | 2010-09-03 | 2013-09-26 | エーオーエス ゲーエムベーハー エレクトロ オプティカル システムズ | 内部構造を有する３次元物体の製造方法 |
| US10259041B2 (en) | 2010-09-03 | 2019-04-16 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method of manufacturing a three-dimensional object having an internal structure |
| WO2016056158A1 (ja) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | ソニー株式会社 | 構造物およびこれを用いた製品 |
| JP2017164958A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社東芝 | 積層造形装置および積層造形方法 |
| JP2019529187A (ja) * | 2016-09-26 | 2019-10-17 | フォームラブス, インコーポレーテッドFormlabs, Inc. | 積層造形用の差分硬化アーチファクトを低減する技法ならびに関係するシステムおよび方法 |
| US11331851B2 (en) | 2016-11-08 | 2022-05-17 | Koninklijke Philips N.V. | Filled cavity three-dimensional printed objects and methods for production |
| US11945155B2 (en) | 2020-09-21 | 2024-04-02 | Formlabs, Inc. | Techniques for reducing peel forces in additive fabrication and related systems and methods |
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