KR102390661B1 - 성형 장치 및 성형체의 제조 방법 - Google Patents

성형 장치 및 성형체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102390661B1
KR102390661B1 KR1020217003212A KR20217003212A KR102390661B1 KR 102390661 B1 KR102390661 B1 KR 102390661B1 KR 1020217003212 A KR1020217003212 A KR 1020217003212A KR 20217003212 A KR20217003212 A KR 20217003212A KR 102390661 B1 KR102390661 B1 KR 102390661B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
stage
unit
heat
information
Prior art date
Application number
KR1020217003212A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210019571A (ko
Inventor
요시히로 키노시타
에이이치로 나리마츠
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20210019571A publication Critical patent/KR20210019571A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102390661B1 publication Critical patent/KR102390661B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/30—Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/232—Driving means for motion along the axis orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/268—Arrangements for irradiation using laser beams; using electron beams [EB]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B29C64/336—Feeding of two or more materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

품질이 향상된 무기 재료 함유 성형체를 제조할 수 있는 성형 장치를 제공한다.
무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛과, 상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛과, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛과, 상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 3차원 조형용의 성형 장치를 제공한다.

Description

성형 장치 및 성형체의 제조 방법
본 발명은 2018년 12월 25일에 일본특허청에 제출된 일본 특허 출원 제2018-240882의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은, 성형 장치 및 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 임의의 입체 형상을 갖도록 금속이나 금속 산화물 등의 무기 재료의 조형을 행하기 위한, 주형을 사용하지 않는 3차원 조형법이 개발되고 있다.
대표적인 무기 재료의 3차원 조형법인 광조형법이, 일본 특허 제4800074호 공보(특허 문헌 1) 등에 개시되어 있다. 광조형법에서는, 성형 장치는, 액체상의 광경화성 조성물에 무기 입자가 분산된 액상 전구체를 수용하는 액조와, 액조의 내부에서 승강 가능하게 설치된 스테이지와, 액조의 상측으로부터 광경화성 조성물을 경화시키기 위한 광을 조사하는 광원을 구비한다.
액상 전구체의 액면보다 약간 낮은 위치에 스테이지를 세팅하고, 스테이지 상에 위치하는 액상 전구체에 대해서 소정의 제1 층 패턴으로 광을 조사함으로써, 제1 층의 경화가 행해진다. 제1 층의 전구체를 소정의 패턴에 따라 경화시킨 후, 제1 층의 경화되어 있지 않은 액상 전구체가 세정 제거된다(세정 공정). 다음에, 스테이지를 약간 강하시켜, 소정의 제2 층 패턴으로 광을 조사함으로써, 제1 층의 바로 위에서 제2 층의 경화가 행해진다. 이러한 조작을 반복함으로써, 제1 층에서 최상층까지 층마다 전구체의 경화가 행해져, 다수의 층으로 이루어지는 소정의 입체 형상을 갖는 성형체가 형성된다.
얻어진 성형체는, 경화된 광경화성 조성물 및 거기에 분산된 무기 입자로 이루어지는 것이다. 이 성형체에 대해서 용매 추출이나 가열 처리를 행함으로써, 광경화성 조성물의 탈지가 행해져, 성형체 중의 유기 재료 성분이 제거된다(탈지 공정). 또한, 탈지 후의 무기 입자로 이루어지는 성형체를 고온 소성함으로써, 성형 체 중의 무기 입자의 소결이 행해져(소결 공정), 소정의 입체 형상을 갖는 무기 재료 성형체가 얻어진다.
그러나, 이 광조형법에서는, 입체 형상이 복잡해지면, 세정 공정이 곤란해짐과 더불어, 세정 공정에 요하는 시간도 증대하고, 형상에 따라서는 충분한 세정이 불가능한 경우도 있어, 그 결과, 성형체의 품질 저하가 발생할 우려가 있다. 또, 탈지 공정에서는, 특히 입체 형상이 복잡한 경우, 유기 재료 성분이나 그 분해 성분을 충분히 제거하지 못하여, 성형체 중에 잔류하는 경우가 있어, 이러한 불충분한 제거에 기인하여 성형체의 품질 저하가 발생할 우려가 있다. 또, 탈지에 의해 유기 재료 성분을 제거함으로써, 제거된 유기 재료 성분의 체적분만큼 성형체 중에 간극이 생겨, 소결에 의해 성형체 전체가 이 간극분만큼 압축될 수 있으므로, 완성된 성형체의 치수가 상정한 것보다 작아지는 경우가 있어, 그 결과, 성형체의 치수 정밀도가 요구 품질을 만족하지 못하게 될 우려가 있다. 또한 소결 공정에서는, 성형체의 부위마다의 열팽창률의 차 등에 기인하여, 소결 후에 성형체에 균열이나 파손 등의 결함이 발생하는 경우가 있어, 성형체의 품질이 확보되지 않을 우려가 있다. 이 때문에, 성형 장치에 의해 제조되는 성형체의 품질의 향상이 요구되고 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제4800074호 공보
본 발명은, 품질이 향상된 무기 재료 함유 성형체를 제조할 수 있는 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는, 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛과, 상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛과, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛과, 상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 3차원 조형용의 성형 장치이다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 성형 사이클을 적어도 상기 스테이지를 따라 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 정보에 의거하여, 상기 조성물이 공급되는 위치 및 상기 열 고결이 행해지는 위치 중 적어도 한쪽을 결정해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 조성물의 공급과 열 고결을 적어도 동일 평면 내에서 반복하여 행하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 공급 유닛은, 제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급기와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급기를 가져도 된다. 또한, 상기 가열 유닛은, 상기 제1 공급기로부터 공급된 상기 제1 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 제1 열 고결용 열원과, 상기 제2 공급기로부터 공급된 상기 제2 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 제2 열 고결용 열원을 가져도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 촬영을 행하는 촬영 장치를 가져도 되고, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 촬영 장치로부터 얻어진 촬영 데이터에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태에 관한 정보를 취득하고, 상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 정보를 취득하기 위한 초음파 장치를 갖고, 상기 초음파 장치는, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 향해 초음파를 발신함과 더불어 반사된 초음파를 수신하도록 구성되어도 된다. 또한, 상기 스테이지 상에서 고결된 상기 조성물의 적어도 일부를 상기 스테이지로부터 제거하는 제거 유닛을 더 구비해도 되고, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 초음파 장치로부터 얻어진 데이터에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태 또는 물리적 상태에 관한 정보를 취득하고, 상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태 또는 물리적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 적어도 일부를 상기 스테이지로부터 제거하도록 상기 제거 유닛을 제어해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 정보를 취득하기 위한 X선 회절 장치를 갖고, 상기 X선 회절 장치는, 상기 스테이지 상의 상기조성물의 X선 회절 패턴을 측정하도록 구성되어도 된다. 또한, 상기 정보 취득 유닛은, 상기 X선 회절 장치에 의해 측정된 X선 회절 패턴에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 정보를 취득해도 되고, 상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 재가열을 행하도록 상기 가열 유닛을 제어해도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 조성물은, 상기 무기 재료가 분산된 유기 바인더 또는 상기 무기 재료를 싸는 유기 코팅을 포함해도 되고, 상기 가열 유닛은, 상기 조성물에 열을 가함으로써 상기 유기 바인더 또는 상기 유기 코팅의 탈지를 행하는 탈지용 열원을 더 포함해도 되고, 상기 제어 유닛은, 상기 열 고결용 열원에 의한 열 고결 전에 탈지를 행하도록 상기 탈지용 열원을 제어해도 된다.
상기 양태의 성형 장치는, 상기 조성물을 상기 스테이지 상에서 고정화하는 고정화 유닛을 더 구비해도 된다. 또한, 상기 조성물은, 광경화성 조성물을 포함하는 유기 바인더를 포함해도 되고, 상기 고정화 유닛은, 열 고결 전에 상기 광경화성 조성물의 광경화를 행하는 광원을 포함해도 된다. 혹은, 상기 조성물은, 유기 코팅으로 코트된 무기 입자를 포함해도 되고, 상기 고정화 유닛은, 열 고결 전에 상기 유기 코팅의 열융해를 행하는 융해용 열원을 포함해도 된다.
본 발명의 다른 양태는, 무기 재료를 포함하는 조성물로부터 3차원 성형체를 제조하는 방법으로서, 상기 조성물을 공급 유닛으로부터 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 단계와, 상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서, 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 열 고결 단계와, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계와, 상기 정보에 의거하여, 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 단계를 포함하고, 상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계를 포함하는 성형 사이클이 반복되는, 3차원 성형체의 제조 방법이다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 성형 사이클이 적어도 상기 스테이지를 따라 반복되어도 된다.
상기 양태의 성형 장치에 있어서, 상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계가 적어도 동일 평면 내에서 반복하여 실행되어도 된다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법은, 상기 스테이지와 직교하는 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 단계를 더 포함해도 되고, 상기 스테이지를 따라 상기 성형 사이클이 반복되어, 상기 스테이지를 따른 상기 성형 사이클의 반복과 상기 스테이지 이동 단계를 반복함으로써, 3차원 형상을 갖는 상기 3차원 성형체가 형성되어도 된다.
상기 제어 단계는, 상기 정보에 의거하여, 상기 조성물이 공급되는 위치 및 상기 열 고결이 행해지는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함해도 된다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법은, 제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급 단계와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급 단계를 포함해도 된다. 또한, 상기 양태의 성형체의 제조 방법은, 공급된 상기 제1 조성물에 대해서, 상기 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 제1 열 고결 단계와, 공급된 상기 제2 조성물에 대해서, 상기 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 제2 열 고결 단계를 포함해도 된다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 정보 취득 단계는, 촬영 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 촬영을 행함으로써 상기 조성물의 배치 또는 형상에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함해도 되고, 상기 제어 단계는, 상기 조성물의 배치 또는 형상에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 상기 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함해도 된다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 정보 취득 단계는, 초음파 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 향해 초음파를 발신함과 더불어 반사된 초음파를 수신함으로써, 상기 조성물의 밀도에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함해도 되고, 상기 제어 단계는, 상기 조성물의 밀도에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 상기 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함해도 된다.
상기 양태의 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 정보 취득 단계는, X선 회절 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 X선 회절 패턴을 측정함으로써, 상기 조성물의 결정성에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함해도 되고, 상기 제어 단계는, 상기 조성물의 결정성에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기조성물의 재가열을 행하도록 상기 가열 유닛을 제어하는 공정을 포함해도 된다.
본 발명의 다른 양태는, 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛과, 상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛과, 상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 적어도 상기 스테이지를 따라 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 3차원 조형용의 성형 장치이다.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 성형 장치를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는, 제1 실시형태의 성형 장치의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은, 제1 실시형태의 성형 장치에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 제1 실시형태의 성형 장치에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 제2 실시형태에 따른 성형 장치를 나타내는 개략 정면도이다.
도 6은, 제2 실시형태의 성형 장치의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 7은, 제2 실시형태의 성형 장치에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 8은, 제3 실시형태에 따른 성형 장치를 나타내는 개략 정면도이다.
도 9는, 제3 실시형태의 성형 장치의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 10은, 제3 실시형태의 성형 장치에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은, 제3 실시형태의 성형 장치에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
[부호의 설명]
1, 101, 201 : 성형 장치
10, 110, 210 : 챔버
10a, 110a, 210a : 진공 펌프
11, 111, 211 : 스테이지
11a, 111a, 211a : 스테이지 이동 기구
12, 112, 212 : 공급 유닛
14, 114, 214 : 고정화 유닛
16, 116, 216 : 가열 유닛
18, 118, 218 : 정보 취득 유닛
20, 120, 220 : 제거 유닛
22, 122, 222 : 제어 유닛
30, 230 : 토출기
32, 232 : 토출기 이동 기구
40 : LED(광원)
42 : LED 이동 기구
50, 150, 250 : 탈지용 레이저(탈지용 열원)
52, 152, 252 : 열 고결용 레이저(열 고결용 열원)
54, 254 : 탈지용 레이저 이동 기구
56, 256 : 열 고결용 레이저 이동 기구
70, 170, 270 : 촬영 장치
72, 172, 272 : 초음파 장치
74, 174, 274 : X선 회절 장치
74a, 174a, 274a : X선 조사부
74b, 174b, 274b : X선 검출부
76, 176, 276 : 촬영 장치 이동 기구
78, 178, 278 : 초음파 장치 이동 기구
80, 180, 280 : X선 회절 장치 이동 기구
90, 190, 290 : 절삭 장치
92, 192, 292 : 회수 장치
94, 194, 294 : 입력부
130 : 제1 토출기(제1 공급기)
132 : 제2 토출기(제2 공급기)
134 : 제1 토출기 이동 기구
136 : 제2 토출기 이동 기구
144 : 제1 LED 이동 기구
146 : 제2 LED 이동 기구
150 : 제1 탈지용 레이저
152 : 제1 열 고결용 레이저
154 : 제2 탈지용 레이저
156 : 제2 열 고결용 레이저
158 : 제1 탈지용 레이저 이동 기구
160 : 제1 열 고결용 레이저 이동 기구
162 : 제2 탈지용 레이저 이동 기구
164 : 제2 열 고결용 레이저 이동 기구
240 : 융해용 레이저(융해용 열원)
242 : 융해용 레이저 이동 기구
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 성형 장치 및 성형체의 제조 방법에 대해 설명한다. 또한 이하의 설명에서는, 동일 또는 유사한 기능을 갖는 구성에 동일한 부호를 붙인다. 이러한 구성에 대한 중복되는 설명은 적절히 생략한다.
본 명세서에 있어서, 'XX에 의거하는'이란, '적어도 XX에 의거하는' 것을 의미하고, XX에 더해 다른 요소에 의거하는 경우도 포함한다. 또, 'XX에 의거하는'이란, XX를 직접적으로 사용하는 경우에 한정되지 않고, XX에 대해서 연산이나 가공이 행해진 것에 의거하는 경우도 포함한다. 'XX'는, 임의의 요소(예를 들면 임의의 정보)이다.
설명의 편의상, x방향, y방향, 및 z방향에 대해 정의한다. x방향 및 y방향은, 수평면과 평행한 방향이다. y방향은, x방향과 교차하는(예를 들면 대략 직교하는) 방향이다. z방향은, 연직 방향과 평행한 방향이며, x방향 및 y방향과 대략 직교한다.
[제1 실시형태]
도 1~도 4를 참조하여, 제1 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 따른 성형 장치(1)를 나타내는 도면이다.
[구성]
성형 장치(1)는, 무기 재료로 이루어지는 3차원 성형체를 제조할 수 있다. 여기서, '무기 재료'란, 유기 재료 이외의 임의의 재료를 가리키며, 금속 단체, 합금, 금속 원소 및 비금속 원소로 이루어지는 화합물(예를 들면, 금속 산화물이나 금속 질화물, 금속염 등), 비금속 원소로 이루어지는 화합물(예를 들면, 질화붕소등) 등이 포함된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 성형 장치(1)는, 챔버(10), 스테이지(11), 공급 유닛(12), 고정화 유닛(14), 가열 유닛(16), 정보 취득 유닛(18), 제거 유닛(20), 및 제어 유닛(22)(도 2 참조)을 구비한다.
챔버(10)는, 성형 장치(1)의 각 구성 요소를 수용하는 하우징을 갖는다. 챔버(10) 내부에 수용된 성형 장치(1)의 각 구성 요소는, 바깥 환경으로부터 격리될 수 있다. 챔버(10)의 내부 압력은, 챔버(10)에 접속된 진공 펌프(10a)에 의해 변경 가능하다.
스테이지(11)는, 수평면을 따라(즉, xy 평면에 대해서 평행하게) 배치된 평판이다. 스테이지(11)의 두께 방향은, z방향에 대해서 대략 평행이다. 스테이지(11)는, 스테이지 이동 기구(11a)에 의해, 적어도 z방향으로 이동 가능하다. 스테이지 이동 기구(11a)는, 예를 들면, 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 랙앤피니언식의 액추에이터이다. 또한, 스테이지(11)의 배치는 반드시 상기 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스테이지(11)는, 수평면과 교차하는 평면을 따라 배치되어도 된다.
공급 유닛(12)은, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치된 토출기(30)를 갖는다. 토출기(30)는, 토출기 이동 기구(32)에 의해, 적어도 x 방향 및 y방향으로 이동 가능하다. 토출기 이동 기구(32)는, 예를 들면 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 다관절 아암이다.
토출기(30)에는, 무기 재료를 포함하는 조성물 P가 충전되어 있다. 토출기(30)는, 조성물 P를 스테이지(11)를 향해 간헐적 또는 연속적으로 토출할 수 있다. 공급 유닛(12)의 토출량(예를 들면, 조성물 P가 간헐적으로 토출되는 경우에 있어서의 1방울의 체적)이나 토출 속도는, 적절히 조정 가능하다. 조성물 P의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
여기서, 조성물 P가 토출기(30)로부터 토출되어 착지하는 착지면은, 스테이지(11), 스테이지(11) 등에 지지된 기재, 스테이지(11)나 기재 상에서 고정화되거나 고결되거나 한 다른 조성물 P나 재료막 등, 임의의 것의 표면이어도 된다. 이하에서는, 주로 토출된 조성물 P가 스테이지(11)에 착지하는 경우에 대해 설명하는데, 이하의 설명은 조성물 P가 다른 조성물 P의 표면 등 다른 착지면에 착지하는 경우도 마찬가지이다. 또, 본 명세서에서는, 스테이지 상에 기재가 배치되는 경우의 기재도 포함해서 '스테이지'라고 총칭한다. 또한, 본 명세서에서는, '스테이지를 따른 방향'이란, 스테이지의 각 면 중 조성물을 토출하는 토출기에 대향하는 면(도 1에서는 스테이지(11)의 표면)을 따른 방향을 의미하고, '스테이지와 직교하는 방향'이란, 스테이지의 각 면 중 조성물을 토출하는 토출기에 대향하는 면과 직교하는 방향을 의미한다.
고정화 유닛(14)은, 토출된 조성물 P를 스테이지(11) 상에서 고정화한다. 예를 들면, 조성물 P가 광경화성 조성물을 포함하는 경우, 고정화 유닛(14)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P가 존재하는 특정 위치에 광(예를 들면 자외광)을 조사한다. 이에 의해, 고정화 유닛(14)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P에 대해서 광자극을 주어, 조성물 P에 포함되는 광경화성 조성물을 경화시킬 수 있다. 본 명세서에 있어서, '고정화'란, 외력이 가해지지 않은 경우에 위치가 실질적으로 변화하지 않는 상태로 하는 것을 의미한다.
고정화 유닛(14)은, 광원으로서 LED(발광 다이오드;광원)(40)를 구비한다. LED(40)는, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치되어 있다. LED(40)는, LED 이동 기구(42)에 의해, 적어도 x방향 및/또는 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다. LED 이동 기구(42)는, LED(40)의 배치(예를 들면 방향이나 위치 등)를 변경함으로써, LED(40)의 조사 위치를 변경한다. LED 이동 기구(42)는, 예를 들면 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 다관절 아암이다.
단, LED(40)의 구성은 상기 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, LED(40)가 스테이지(11)의 측방 또는 하방으로부터 광을 조사해도 된다. 또, LED 이동 기구(42)가 생략되고, LED(40)의 배치가 영속적으로 고정되어, 조사광이, 예를 들면 렌즈나 반사판 등을 사용해, 스테이지(11) 상에서 주사되어도 된다. LED 이동 기구(42)가 렌즈나 반사판 등과 병용되어도 된다.
또한, 고정화 유닛(14)의 구성 요소는 LED에 한정되지 않고, 레이저 등 광조사가 가능한 임의의 소자여도 된다. 광조사는, 스테이지(11) 상에서, 조성물 P의 1방울~수 방울 정도의 크기의 스폿에 대해서 국소적으로 행해져도 되고, 스테이지(11)의 일부의 구획 또는 전체에 대해서 행해져도 된다.
여기서, 예를 들면, x방향 또는 y방향을 따른 스테이지(11)의 폭 전체를 커버하도록 배치된 1차원 어레이형의 LED를 사용하는 경우에는, 당해 LED가 x방향 및 y방향 중 어느 한 방향으로만 이동 가능하면 충분하다. 또, 예를 들면, 스테이지(11) 전체에 대해서 광조사를 행할 수 있는 LED(40)를 사용하는 경우에는, LED 이동 기구(42)나 렌즈, 반사판 등 LED(40)의 광조사 위치를 제어하는 구성 요소는 불필요하다.
가열 유닛(16)은, 스테이지(11) 상의 특정 위치에, 예를 들면 열선을 조사함으로써 국소적으로 열을 가한다. 이에 의해, 가열 유닛(16)은, 스테이지(11) 상에서 고정화된 조성물 P의 탈지나 조성물 P에 포함되는 무기 재료의 소결 또는 용융 고체화를 행할 수 있다. 여기서, '소결'이란, 무기 재료의 고체 입자(예를 들면, 금속 산화물이나 금속 질화물 등의 분말)를 당해 무기 재료의 융점 미만의 온도까지 가열함으로써, 당해 고체 입자끼리를 결합시키는 것을 말한다. '용융 고체화'란, 무기 재료의 고체 입자(예를 들면, 금속이나 합금 등의 입자)를 당해 무기 재료의 융점 이상의 온도까지 가열함으로써 당해 고체 입자를 용융시킨 후, 자연 냉각 등에 의해 당해 금속 입자 또는 합금 입자를 고체화시키는 것을 말한다. 본 명세서에서는, 소결 및 용융 고체화를 합쳐서 '열 고결'이라고 한다.
가열 유닛(16)은, 열원으로서 탈지용 레이저(탈지용 열원)(50) 및 열 고결용 레이저(열 고결용 열원)(52)를 구비한다. 탈지용 레이저(50) 및 열 고결용 레이저 (52)는, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치되어 있다. 탈지용 레이저(50)는, 탈지용 레이저 이동 기구(54)에 의해, 적어도 x방향 및 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다. 열 고결용 레이저(52)는, 열 고결용 레이저 이동 기구(56)에 의해, 적어도 x방향 및 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다. 탈지용 레이저 이동 기구(54) 및 열 고결용 레이저 이동 기구(56)는, 예를 들면 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 다관절 아암이다.
탈지용 레이저(50)는, 조성물 P에 대해서 레이저 조사를 행함으로써, 조성물 P를 예를 들면 200℃~800℃, 바람직하게는 300℃~500℃까지 가열하여, 조성물 P의 탈지를 행할 수 있다. 열 고결용 레이저(52)는, 조성물 P에 대해서 레이저 조사를 행함으로써, 조성물 P를 예를 들면 500℃~4000℃, 바람직하게는 1000℃~3000℃까지 가열하여, 조성물 P의 열 고결을 행할 수 있다. 단, 가열 온도는 이에 한정되지 않고, 조성물 P에 포함되는 무기 입자 Pa나 바인더 Pb의 종류 등에 따라 적절히 변경될 수 있다. 또, 탈지용 레이저(50) 및 열 고결용 레이저(52)로서 같은 종류의 2개의 레이저 장치를 채용하여 출력을 조정함으로써, 탈지용 레이저(50)와 열 고결용 레이저(52)에서 상이한 온도까지의 가열을 행해도 된다. 또, 단일 레이저를 사용해 탈지 및 열 고결 양쪽 모두를 행해도 된다. 이 경우, 당해 단일 레이저의 출력을 탈지 단계와 열 고결 단계에서 변경해도 되고, 탈지 단계를 생략하고, 당해 단일 레이저로 조성물 P를 열 고결 온도까지 한 번에 승온시킴으로써, 탈지 및 열 고결을 한 번에 행해도 된다.
또한, 가열 유닛(16)의 구성 요소는 레이저에 한정되지 않고, 전자빔 장치 등 국소적인 가열이 가능한 임의의 소자여도 된다. 또, 가열은, 상방으로부터의 가열에 한정되지 않고, 예를 들면 하방으로부터 국소적인 가열이 행해져도 된다.
정보 취득 유닛(18)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득한다. 정보 취득 유닛(18)은, 촬영 장치(70), 초음파 장치(72), 및 X선 회절 장치(74)를 포함한다. 정보 취득 유닛(18)에 의해 취득된 여러 가지 정보에 의거하여, 성형 장치(1)의 각 유닛의 피드백 제어가 행해질 수 있다. 이러한 피드백 제어의 상세한 것에 대해서 는 후술한다.
본 명세서에 있어서, '기하학적 상태'란, 3차원 공간 내에서 공간 좌표를 사사용하여 표현 가능한 물체 상태를 의미하며, 물체의 배치나 크기, 형상 등이 포함된다. 또, '물리적 상태'란, 물리학에 기초하여(예를 들면 물리량이나 물리학상의 제분류에 의해) 표현 가능한 물체의 상태를 의미하며, 밀도나 결정상, 물리 특성 등이 포함된다. 또, '화학적 상태'란, 화학에 기초하여 표현 가능한 물체의 상태를 의미하며, 화학 조성이나 화학 구조, 전하 상태 등이 포함된다.
촬영 장치(70)는, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 촬영을 행한다. 촬영 장치(70)는, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치된다. 정보 취득 유닛(18)은, 촬영한 화상에 의거하여, 스테이지(11)를 향해 토출된 조성물 P의 착지 위치 및 타이밍이나, 이미 스테이지(11) 상에 위치하는 조성물 P의 크기나 위치 등의 기하학적 상태, 나아가서는 조성물 P의 모양(예를 들면 열수축의 모양)에 관한 정보를 취득한다. 또, 촬영 장치(70)는, 심도 측정에 의해, z방향의 조성물 P의 크기를 측정할 수도 있다.
촬영 장치(70)는, 촬영 장치 이동 기구(76)에 의해, 적어도 x방향 및/또는 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다. 촬영 장치 이동 기구(76)는, 예를 들면, 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 다관절 아암이다. 단, 촬영 장치(70)의 배치는 상기 예에 한정되지 않고, 하나 또는 복수의 촬영 장치(70)가 스테이지(11)의 측방 등에 배치되어도 된다.
초음파 장치(72)는, 스테이지(11) 상의 조성물 P를 향해 초음파를 발신함과 더불어, 조성물 P에 의해 반사된 초음파를 수신한다. 초음파 장치(72)는, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치된다. 정보 취득 유닛(18)은, 예를 들면 촬영 장치(70)로부터 얻어진 정보(예를 들면 스테이지(11) 상의 조성물 P의 크기)나 초음파 장치(72)로부터 얻어진 정보(예를 들면 초음파의 발신부터 반사 초음파의 수신까지의 시간)에 의거하여, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 밀도 등 조성물 P의 물리적 상태에 관한 정보를 취득할 수 있다. 구체적으로는, 초음파가 조성물 P를 투과한 거리를 초음파가 조성물 P를 투과하는데 요한 시간으로 나눔으로써 조성물 P 중의 초음파의 전파 속도가 계산되고, 조성물 P의 체적 탄성률을 당해 전파 속도의 2승으로 나눔으로써 조성물 P의 체적 밀도가 계산된다. 또, 정보 취득 유닛(18)은, 조성물 P의 밀도의 이론치와 실측치를 비교함으로써, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 크랙이나 포어의 유무 및 크기와 같은 조성물 P의 기하학적 상태에 관한 정보를 취득할 수도 있다. 여기서, 본 명세서에서는, '크랙'이란 물체의 표면 또는 내부에 발생한 균열을 의미하고, '포어'란 물체의 내부에 발생한 공극을 의미한다.
초음파 장치(72)는, 초음파 장치 이동 기구(78)에 의해, 적어도 x방향 및/또는 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다. 초음파 장치 이동 기구(78)는, 예를 들면 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 다관절 아암이다. 도 1에서는, 단일 초음파 장치(72)를 도시하고 있으나, 초음파 장치(72)가 초음파의 발신측과 수신측에서 2개의 구성 요소로 나누어져 있어도 되고(이 경우, 반사된 초음파가 아니라 조성물 P를 투과한 초음파를 수신해도 된다), 복수의 초음파 장치(72)가 설치되어도 된다.
X선 회절 장치(74)는, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 X선 회절 패턴을 측정한다. X선 회절 장치(74)는, 스테이지(11)로부터 이격하여 스테이지(11)의 상방에 배치된 X선 조사부(74a) 및 X선 검출부(74b)를 갖는다. X선 조사부(74a)는, X선을 발생시킴과 더불어, 스테이지(11) 상의 조성물 P를 향해 X선을 조사한다. X선 검출부(74b)는, 조성물 P에 의해 회절된 X선의 강도를 측정한다. X선 조사부(74a) 및 X선 검출부(74b)는, X선 조사부(74a) 또는 X선 검출부(74b)와 조성물 P를 잇는 직선과 연직선이 이루는 각이 예를 들면 약 5°에서 약 90°까지 변화하도록, X선 회절 장치 이동 기구(80)에 의해(예를 들면 xz 평면 내에서) 이동 가능하다. X선 조사부(74a) 및 X선 검출부(74b)는, 측정 대상인 조성물 P를 통과하는 연직선에 관해 서로 대칭으로 배치되어 있으며, 당해 연직선에 관해 서로 대칭인 관계를 유지하면서 X선 회절 장치 이동 기구(80)에 의해 움직여진다. 이렇게 X선 조사부(74a) 및 X선 검출부(74b)를 이동시키면서 X선 측정을 행함으로써, X선 회절 패턴이 취득된다. 예를 들면 X선 회절 패턴의 주요 피크의 위치나 선폭 등에 의거하여, 조성물 P의 화학 조성이나 결정상, 상분율, 결정성 등의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 정보가 취득 가능하다. X선 회절 장치 이동 기구(80)는, 예를 들면 모터(도시 생략)에 의해 구동하는 고니오미터이다.
또한, 정보 취득 유닛(18)의 구성 요소는 촬영 장치(70), 초음파 장치(72), 및 X선 회절 장치(74)에만 한정되지 않고, 스테이지(11)에 설치된 진동 검출 장치나 열검출 장치 등이어도 되고, 에너지 분산형 X선 분석 장치 등의 방사선 분석 장치여도 되고, 이들이 병용되어도 된다.
제거 유닛(20)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 적어도 일부를 제거한다. 제거 유닛(20)은, 예를 들면 절삭 장치(90) 및 회수 장치(92)를 갖는다. 절삭 장치(90)는, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 일부 또는 전부를 물리적으로 깎아낸다. 절삭 장치(90)는, 조성물 P를 깎아낼 수 있으면, 드릴이나 커터 등 임의의 것이어도 된다. 회수 장치(92)는, 절삭 장치(90)에 의해 깎아내어진 조성물 P의 결편이나 스테이지(11) 상의 불순물 등을 흡입하여 회수한다. 예를 들면, 회수 장치(92)는, 펌프(도시 생략)를 이용한 흡기 기능을 가져도 되고, 조성물 P를 스테이지(11)로부터 날려 버리는 송기 기능을 가져도 되고, 양쪽 모두의 기능을 가져도 된다. 절삭 장치(90) 및 회수 장치(92)는, 임의의 이동 기구(도시 생략)에 의해 이동 가능하다. 단, 제거 유닛(20)의 구성은 상기 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제거 유닛(20)은, 이온 밀링 장치나 레이저 가공 장치 등에 의해 조성물 P의 절삭 가공을 행해도 된다.
제어 유닛(22)(도 2 참조)은, 제조되는 성형체의 3차원 형상 데이터 등의 입력 데이터를 받아, 성형 장치(1)의 각 구성 요소를 제어한다. 제어 유닛(22)은, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit) 또는 GPU(Graphics Processing Unit)와 같은 프로세서에 의해 실현된다. 제어 유닛(22)의 동작에 대해서는 후술한다.
[조성물]
공급 유닛(12)에 의해 토출되는 조성물 P는, 예를 들면, 무기 입자 Pa 및 바인더 Pb를 포함하는 유체이다. 조성물 P는, 무기 입자 Pa를 바인더 Pb에 분산시킴으로써 조제된다. 조성물 P는, 무기 입자 Pa가 바인더 Pb에 분산된 상태로 토출기(30)에 충전된다.
무기 입자 Pa는, 예를 들면 금속, 산화물, 질화물, 산질화물, 탄화물, 수산화물, 탄산화물, 인산화물 등 임의의 무기 재료 또는 이들의 조합으로 이루어지는 입자이다. 무기 입자 Pa의 재료는 특별히 한정되지 않는다.
금속의 예로는, 알루미늄, 티탄, 철, 동, 스테인리스강, 니켈크롬강 등을 들 수 있다.
산화물의 예로는, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화, 산화아연, 산화이트륨, 산화지르코늄, 티탄산바륨 등을 들 수 있다.
질화물의 예로는, 질화규소, 질화알루미늄, 질화티탄, 질화철 등을 들 수 있다.
산질화물의 예로는, 산질화규소, 산질화알루미늄 등을 들 수 있다.
탄화물의 예로는, 탄화규소, 탄화티탄, 탄화붕소, 탄화지르코늄 등을 들 수 있다.
수산화물의 예로는, 수산마그네슘, 수산화철, 수산 아파타이트 등을 들 수 있다.
탄산화물의 예로는, 탄산칼슘, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산리튬 등을 들 수 있다.
인산화물의 예로는, 인산철, 인산망간, 인산칼슘 등을 들 수 있다.
바인더 Pb는, 예를 들면, 특정 파장의 광(예를 들면 자외선)을 받아 경화하는 광경화성 조성물을 포함한다. 광경화성 조성물은, 예를 들면 라디칼 중합성 모노머 또는 양이온 중합성 모노머와 광중합 개시제를 포함한다. 라디칼 중합성 모노머는, 예를 들면 (메타)아크릴계 모노머이다. 양이온 중합성 모노머는, 예를 들면, 에폭시 화합물이나 환상 에테르 화합물이다. 라디칼 중합성 모노머를 사용하는 경우에는, 광중합 개시제는, 예를 들면 아세토페논 등의 라디칼성 광중합 개시제이다. 또, 양이온 중합성 모노머를 사용하는 경우에는, 광중합 개시제는, 예를 들면 오늄염 등의 양이온성 광중합 개시제이다.
조성물 P에 있어서의 무기 입자 Pa의 함유율은, 예를 들면 30중량%~90중량%, 바람직하게는 40중량%~80중량%, 보다 바람직하게는 50중량%~70중량%이다.
조성물 P는, 무기 입자 Pa 및 바인더 Pb 이외에, 안정제나 분산재, 필러 등 임의의 첨가제를 포함해도 된다.
[시스템 구성]
다음에, 도 2를 참조하여, 제1 실시형태의 성형 장치(1)의 시스템 구성에 대해 설명한다.
도 2는, 제1 실시형태의 성형 장치(1)의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
입력부(94)는, 제조 예정의 성형체의 입력 데이터를 받아들임과 더불어, 당해 입력 데이터를 제어 유닛(22)에 송신한다.
정보 취득 유닛(18)은, 촬영 장치(70), 초음파 장치(72), 및 X선 회절 장치(74)를 사용해, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득함과 더불어, 당해 정보를 제어 유닛(22)에 송신한다. 당해 정보에는, 예를 들면 이미 스테이지(11) 상에 위치하는 조성물 P의 위치나 크기, 형상, 열수축의 모습, 체적 밀도, 크랙이나 포어의 유무 및 크기, 화학 조성, 결정상, 결정성 등이 포함된다. 또, 정보 취득 유닛(18)은, 예를 들면 촬영 장치(70)에 의해, 스테이지(11) 상으로의 조성물 P의 착지의 정보(예를 들면, 조성물 P의 착지 위치나 타이밍 등)도 취득 가능하다.
제어 유닛(22)은, 입력부(94)로부터의 입력 데이터나 정보 취득 유닛(18)으로부터 취득한 정보 등에 의거하여, 다음에 조성물 P를 토출해야 할 스테이지(11) 상의 위치(이하, '토출 위치'라고 한다. )나, 다음에 LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)의 각각을 조사해야 할 스테이지(11) 상의 각 위치(이하, '조사 위치'라고 총칭한다. )를 결정한다. 이렇게 결정된 토출 위치나 조사 위치에 따라, 제어 유닛(22)은, 스테이지(11)가 적절한 위치로 이동하도록 스테이지 이동 기구(11a)를 제어함과 더불어, 토출기(30), LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)가 적절한 배치가 되도록 토출기 이동 기구(32), LED 이동 기구(42), 탈지용 레이저 이동 기구(54), 및 열 고결용 레이저 이동 기구(56)를 제어한다.
또, 제어 유닛(22)은, 입력 데이터나 정보 취득 유닛(18)으로부터의 정보 등에 의거하여, 적절한 양의 조성물 P를 적절한 타이밍에 토출하도록 공급 유닛(12)을 제어함과 더불어, 바인더 Pb를 경화시키기 위한 광이나 탈지 및 열 고결을 행하기 위한 레이저광을 적절한 타이밍에 조사하도록, LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)를 각각 제어한다.
또, 제어 유닛(22)은, 입력 데이터나 정보 취득 유닛(18)으로부터의 정보 등에 의거하여, 다음에 촬영 장치(70)로 촬영해야 할 스테이지(11) 상의 위치, 다음에 초음파 장치(72)로 초음파를 조사해야 할 스테이지(11) 상의 위치, 다음에 X선 회절 장치(74)로 X선 회절 패턴을 측정해야 할 스테이지(11) 상의 위치 등(이하, '측정 위치'라고 총칭한다. )을 결정할 수 있다. 이들 측정 위치에 의거하여, 제어 유닛(22)은, 촬영 장치(70), 초음파 장치(72), 및 X선 회절 장치(74)가 적절한 배치가 되도록 촬영 장치 이동 기구(76), 초음파 장치 이동 기구(78), 및 X선 회절 장치 이동 기구(80)를 제어한다. 또한 제어 유닛(22)은, 적절한 타이밍에 각종 측정을 행하여 정보를 취득하도록, 촬영 장치(70), 초음파 장치(72), 및 X선 회절 장치(74)를 제어한다.
또, 제어 유닛(22)은, 입력 데이터나 정보 취득 유닛(18)으로부터의 정보(예를 들면 촬영 장치(70)에 의한 화상 데이터나 초음파 장치(72)에 의한 밀도 데이터) 등에 의거하여, 다음에 조성물 P를 제거해야 할 스테이지(11) 상의 위치(이하, '제거 위치'라고 한다. )를 결정할 수 있다. 이 위치에 의거하여, 제어 유닛(22)은, 절삭 장치(90) 및 회수 장치(92)가 적절한 배치가 되도록 이들 이동 기구를 제어함과 더불어, 제거 위치에 있어서 조성물 P를 깎아내어, 깎아내어진 조성물 P를 회수하도록, 절삭 장치(90) 및 회수 장치(92)를 제어한다.
이렇게, 제어 유닛(22)은, 이미 스테이지(11) 상에서 고정화 및 고착이 행해진 조성물 P의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및/또는 화학적 상태에 의거하여, 공급 유닛(12), 고정화 유닛(14), 가열 유닛(16), 정보 취득 유닛(18), 및 제거 유닛(20)의 피드백 제어를 행할 수 있다.
예를 들면, 토출된 조성물 P의 위치 어긋남이나 조성물 P의 열수축 등에 의해, 열 고결된 조성물 P의 실제 위치가 본래 상정되어 있던 토출 위치와 다른 것이 되었을 경우, 제어 유닛(22)은, 촬영 장치(70)로부터의 화상 데이터 등에 의거하여, 이러한 위치 어긋남을 검출함과 더불어, 다음에 토출되는 조성물 P의 토출 위치나 LED(40), 탈지용 레이저(50), 열 고결용 레이저(52) 등의 조사 위치 중 적어도 하나를 수정할 수 있다.
또, 초음파 장치(72)를 사용해 취득된 조성물 P의 밀도가 이론치보다 현저히 작았던 경우에는, 제어 유닛(22)은, 크랙이나 포어의 잔존을 억제하기 위해서, 예를 들면 당해 조성물 P를 재가열하여, 조성물 P의 내부에서 열 고결을 일으켜 크랙이나 포어를 수복하도록, 열 고결용 레이저(52)에 지시할 수 있다. 또, 제어 유닛(22)은, 크랙이나 포어의 잔존을 억제하기 위해서, 조성물 P의 일부 또는 전부를 스테이지(11)로부터 제거하도록 제거 유닛(20)에 지시할 수도 있다. 크랙 등의 유무의 판정에는, 촬영 장치(70)의 화상 데이터 등도 병용 가능하다. 이렇게 조성물 P의 일부 또는 전부를 제거한 후, 제어 유닛(22)은, 제거한 부분을 조성물 P로 메우도록(예를 들면, 제거한 부분에 다음 조성물 P가 토출되도록) 다음 토출 위치 및 조사 위치를 결정할 수 있다. 또, 조성물 P에 열 고결용 레이저(52)로부터 레이저광을 재차 조사함으로써, 조성물 P의 크랙이나 포어의 주위 부분의 열 고결을 재차 시도해도 된다. 이 경우, 예를 들면 열 고결용 레이저(52)의 출력을 증가시킴으로써, 열 고결의 온도를 상승시키는 것도 가능하다.
또, X선 회절 장치(74)에 의해 평가된 조성물 P의 결정성이 낮다고 판정되었을 경우에는, 제어 유닛(22)은, 조성물 P의 결정성을 증가시키기 위해서, 당해 조성물 P에 재차 레이저광을 조사하여 가열을 행하도록 열 고결용 레이저(52)에 지시할 수 있다. 이 경우도, 예를 들면 열 고결용 레이저(52)의 출력을 조절하여 열 고결의 온도를 변화시킬 수 있다.
[성형체의 제조 방법]
다음에, 도 3 및 도 4를 참조해, 제1 실시형태의 성형 장치(1)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
도 3은, 제1 실시형태의 성형 장치(1)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 당해 제조 방법에 있어서의 조성물 P의 토출부터 열 고결까지의 일련의 프로세스 (a)~(f)를 나타낸다.
도 3(a)에서는, 조성물 P가 토출기(30)로부터 스테이지(11)를 향해 토출된다. 여기서는, 스테이지(11) 상에, 이미 열 고결이 완료된 열 고결체 C와, 경화된 바인더 B로 싸인 무기 입자 Da~Dd가 형성되어 있다. 또한, 도 3에 있어서는, 조성물 P의 토출이 도면의 좌측(-x방향)에서 우측(+x방향)으로 차례로 행해지고 있다. 즉, 프로세스가 진행함에 따라, 토출기(30)나 LED(40), 탈지용 레이저(50), 열 고결용 레이저(52)는, 스테이지(11)에 대해서 +x방향으로이동한다.
도 3(b)에서는, 토출된 조성물 P가, 무기 입자 Dd의 옆에 착지한다. 정보 취득 유닛(18)은, 조성물 P의 착지 위치 및 타이밍을 취득한다. 착지 직후에는, 토출된 조성물 P의 바인더 Pb는, 무기 입자 De(Pa)를 싸고 있으며, 유동성을 갖고 있다. 이 바인더 Pb를 향해, 고정화 유닛(14)의 LED(40)가, 바인더 Pb를 경화시키기에 적합한 파장의 광을 조사한다.
도 3(c)에서는, 광경화성 조성물을 포함하는 바인더 Pb가 경화하여, 경화된 바인더 B의 일부를 구성하고 있다. 이에 의해, 토출된 조성물 P에 포함되는 무기 입자 De가 스테이지(11) 상에 고정화되어 있다. 다음에, 가열 유닛(16)의 탈지용 레이저(50)가, 무기 입자 Da 근방에 레이저광을 조사하여, 바인더 B에 열을 가한다. 또한 여기서는, 직전에 고정화된 무기 입자 De로부터 어느 정도 떨어진 무기 입자 Da 근방에서 탈지가 행해지고 있으나, 조성물 P의 고정화가 행해지는 위치와, 그 직후에 탈지(및 열 고결)가 행해지는 위치 사이의 거리는, 조성물 P의 성질이나 토출 속도, 탈지용 레이저(50)의 강도 등 여러 가지 조건에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 탈지가 행해지는 위치는, 조성물 P의 고정화가 행해지는 위치와 같아도(즉, 직전에 고정화된 무기 입자 De의 근방) 된다.
도 3(d)에서는, 탈지용 레이저(50)에 의해, 무기 입자 Da 근방의 바인더 B가 탈지되어, 무기 입자 Da가 노출되어 있다. 다음에, 가열 유닛(16)의 열 고결용 레이저(52)가, 열 고결체 C와 무기 입자 Da의 경계 근방에 레이저광을 조사하여, 열 고결체 C 및 무기 입자 Da에 열을 가한다. 이에 의해, 열 고결체 C와 무기 입자 Da 사이에서 열 고결이 일어난다.
도 3(e)에서는, 열 고결체 C와 무기 입자 Da의 열 고결에 의해, 무기 입자 Da가 열 고결체 C에 일체화되어 있다. 다음에, 제어 유닛(22)이, 정보 취득 유닛(18)으로부터 받은 스테이지(11) 상의 화상 데이터나 방사선 해석 데이터(예를 들면 X선 회절 측정에 의해 얻어지는 데이터), 초음파 해석 데이터 등에 의거하여, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 열수축의 모양 등도 고려하여, 다음 조성물 P의 토출 위치와 고정화 유닛(14) 및 가열 유닛(16)의 조사 위치 중 한쪽 또는 양쪽 모두를 결정한다. 결정된 토출 위치나 조사 위치에 의거하여, 토출기 이동 기구(32), LED 이동 기구(42), 탈지용 레이저 이동 기구(54), 및 열 고결용 레이저 이동 기구(56)가, 토출기(30), LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)를 스테이지(11)에 대해서 +x방향으로 이동시킨다(여기서는, LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)는 도시 생략). 이 이동 방향이나 이동 거리는, 다음에 조성물 P를 토출해야 할 장소에 따라 변경된다. 이 예에서는, 다음 토출 위치는, 무기 입자 De의 바로 우측 옆이다(도 3(f) 참조). 당연히, 제조되는 성형체의 구조에 따라서는, 무기 입자 De부터 다음 토출 위치까지의 사이에 조성물 P가 토출되지 않는 구간이 존재해도 된다.
도 3(f)에서는, 도 3(a)와 마찬가지로, 다시 조성물 P가 토출기(30)로부터 스테이지(11)를 향해 토출된다. 그 후, 도 3(b)~도 3(e)를 참조하여 설명한 동작이 반복된다.
예를 들면, x방향을 따라 스테이지(11)의 일단부터 타단까지 상기 프로세스를 행한 후, 공급 유닛(12), 고정화 유닛(14), 및 가열 유닛(16)을 y방향을 따라 약간 이동시키고, 다시 x방향을 따라 10의 일단부터 타단까지 상기 프로세스가 행해진다. 이렇게, 토출 위치 및 조사 위치를 y방향으로 조금씩 움직이면서 x방향을 따라 상기 프로세스를 반복함으로써, 스테이지(11) 전체에 걸쳐서 조성물 P의 토출 및 고정화, 탈지, 및 열 고결의 각 단계를 실행할 수 있다.
또한, 스테이지(11)에 대한 공급 유닛(12), 고정화 유닛(14), 및 가열 유닛(16)을 이동시키는 방법은, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, x방향이 아니라 y방향을 따라 상기 프로세스가 행해져도 된다. 또, 특정 방향을 따른 이동을 반복하는 것이 아니라, 조성물 P를 토출해야 할 임의의 위치에 공급 유닛(12), 고정화 유닛(14), 및 가열 유닛(16)을 직접 이동시키는 것을 반복해도 된다. 예를 들면, 조성물 P를 토출해야 할 각 위치 중 현재의 공급 유닛(12)의 위치로부터의 거리가 가장 짧은 위치가, 다음 토출 위치로서 선택되어도 된다.
도 4는, 제1 실시형태의 성형 장치(1)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
스테이지(11) 상에서 제1 층의 형성이 개시되면(S1000), 우선, 제어 유닛(22)은, 입력부(94)로부터 받은 3차원 성형체의 입력 데이터에 의거하여, 최초의 토출 위치 및 조사 위치를 결정한다(S1002). 다음에, 제어 유닛(22)은, 결정된 토출 위치 및 조사 위치에 의거하여, 토출기(30), LED(40), 탈지용 레이저(50), 및 열 고결용 레이저(52)를 적절한 배치로 이동시키도록, 토출기 이동 기구(32), LED 이동 기구(42), 탈지용 레이저 이동 기구(54), 및 열 고결용 레이저 이동 기구(56)에 지시한다(S1004).
다음에, 제어 유닛(22)은, 스테이지(11)를 향해 조성물 P를 토출하도록 토출기(30)에 지시한다(S1006). 조성물 P가 토출되어 스테이지(11) 상에 착지하면, 정보 취득 유닛(18)이 조성물 P의 착지를 검지한다(S1008). 예를 들면, 정보 취득 유닛(18)은, 촬영 장치(70)에 의해 연속적으로 또는 정기적으로 스테이지(11) 상의 촬영을 행하여, 화상 비교를 행함으로써, 조성물 P의 착지 위치 및 타이밍을 검출한다.
다음에, 제어 유닛(22)은, 착지한 조성물 P를 스테이지(11) 상에서 고정화시키기(여기서는 바인더 Pb를 경화시키기) 위한 광을 조사하도록 LED(40)에 지시한다(S1010). 이에 의해, 광경화성 조성물을 포함하는 바인더 Pb가 경화하여, 조성물 P가 스테이지(11) 상에서 고정화된다.
다음에, 제어 유닛(22)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 바인더 Pb의 탈지를 행하기 위한 레이저광을 조사하도록 탈지용 레이저(50)에 지시한다(S1012). 탈지용 레이저(50)의 조사 위치는, LED(40)의 조사 위치와 같아도 되고, 도 3을 참조하여 설명한 것처럼, 직전에 조성물 P의 고정화가 행해진 LED(40)의 조사 위치로부터 어느 정도 떨어진 다른 위치여도 된다.
다음에, 제어 유닛(22)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 무기 입자 Pa의 열 고결을 행하기 위한 레이저광을 조사하도록 열 고결용 레이저(52)에 지시한다(S1014). 열 고결용 레이저(52)의 조사 위치는, 탈지용 레이저(50)의 조사 위치와 같아도 되고, 어느 정도 떨어진 다른 위치여도 된다.
다음에, 제어 유닛(22)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및/또는 화학적 상태에 관한 정보를 취득하도록 정보 취득 유닛(18)에 지시한다(S1016). 예를 들면, 제어 유닛(22)은, 상기의 각 단계에 있어서 고정화한 조성물 P나 탈지한 조성물 P, 열 고결시킨 조성물 P를 촬영하도록 촬영 장치(70)에 지시한다. 촬영된 화상 데이터에 의거하여, 정보 취득 유닛(18)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 위치나 크기, 형상, 크랙의 유무 등의 기하학적 상태에 관한 정보를 취득한다. 또, 예를 들면, 제어 유닛(22)은, 상기 단계에 있어서 열 고결시킨 조성물 P에 초음파를 조사하도록 초음파 장치(72)에 지시한다. 초음파 측정의 데이터에 의거하여, 정보 취득 유닛(18)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 밀도 등의 물리적 상태에 관한 정보를 취득함과 더불어, 크랙이나 포어의 유무 및 크기 등의 기하학적 상태에 관한 정보를 취득한다. 또, 예를 들면, 제어 유닛(22)은, 상기 단계에 있어서 열 고결시킨 조성물 P에 대해서 X선 회절 패턴의 측정을 행하도록 X선 회절 장치(74)에 지시한다. 측정된 X선 회절 패턴에 의거하여, 정보 취득 유닛(18)은, 스테이지(11) 상의 조성물 P의 화학 조성이나 결정상, 상분율, 결정성 등의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 정보를 취득한다.
다음에, 제어 유닛(22)은, 입력 데이터에 비추어, 제1 층의 형성이 완료되었는지 여부를 판정한다(S1018). 제1 층의 형성이 완료되지 않았다고 판정되었을 경우(S1018:NO), 흐름은 S1002로 돌아온다. 즉, 제어 유닛(22)은, 정보 취득 유닛(18)에 의해 취득된 스테이지(11) 상의 조성물 P의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및/또는 화학적 상태에 관한 정보에 의거하여, 다음에 조성물 P를 토출해야 할 토출 위치를 결정하는 것과 더불어, LED(40)나 탈지용 레이저(50), 열 고결용 레이저(52)의 조사 위치를 결정한다. 그 후, 지금까지 설명한 조성물 P의 토출, 고정화, 탈지, 및 열 고결이라는 성형 프로세스가 다시 실행된다.
여기서, 다음 토출 위치는, 임의의 방법으로 결정된다. 예를 들면, 다음 토출 위치는, 상기와 같이, 우선 x방향을 따라 스테이지(11)의 일단으로부터 타단으로 나아가고, 그 후 y방향으로 약간 나아가고, 다시 x방향을 따라 10의 일단으로부터 타단으로 나아가고, 다시 y방향으로 약간 나아가고, ……와 같은 순서에 따라 결정되어도 되고, 현재의 공급 유닛(12)의 위치로부터의 거리에 의거하여 결정되어도 된다.
한편, 제1 층의 형성이 완료되었다고 판정되었을 경우(S1018:YES)에는, 제어 유닛(22)은, 입력 데이터에 비추어, 성형체 전체의 형성이 완료되었는지 여부를 판정한다(S1020). 성형체의 형성이 완성되지 않았다고 판정되었을 경우(S1020:NO), 제어 유닛(22)은, 스테이지(11)를 z방향으로 이동시키도록(예를 들면, z방향으로 1층분만큼 하강시키도록) 스테이지 이동 기구(11a)에 지시한다(S1022). 그 후, 흐름은 S1000으로 돌아와, 제2 층의 형성이 개시된다.
한편, 성형체 전체의 형성이 완료되었다고 판정되었을 경우(S1020:YES), 성형체의 제조가 완료된다. 제1 층부터 최종 층까지 형성이 완료됨으로써, 임의의 3차원 입체 형상을 갖는 성형체가 얻어진다.
이렇게 해서, 성형 장치(1)는, 위치 제어, 토출, 고정화, 탈지, 열 고결, 및 정보 취득의 각 단계 S1002~S1016을 포함하는 성형 사이클을 반복함으로써, 3차원 성형체의 각 층을 형성하고, 이 층 형성을 제1 층부터 최종 층까지 반복함으로써, 3차원 성형체를 형성할 수 있다. 본 명세서에 있어서, '성형 사이클'이란, 2개 이상의 단계(예를 들면 토출 단계 및 열 고결 단계)로 이루어지는, 성형체를 제조하기 위해서 반복되는 일련의 공정을 의미한다. 여기서, '반복하는'이란, 연속적으로 또는 단속적으로 적어도 2회 행해지는 것을 의미하고, 예를 들면 어느 반복 단위와 그 다음 반복 단위의 사이에 다른 공정이 끼는 경우도 포함한다.
반드시 각 성형 사이클에 있어서 상기 단계를 모두 행할 필요는 없고, 일부 또는 전부의 성형 사이클에 있어서 상기 각 단계의 1개 이상이 생략되어도 된다. 예를 들면, 일부의 성형 사이클에서는 토출기(30) 및 LED(40)의 위치 제어(S1002, S1004), 조성물 P의 토출(S1006, S1008) 및 고정화(S1010), 및 정보 취득(S1016)만이 행해져도 되고, 다른 성형 사이클에서는 탈지용 레이저(50) 및 열 고결용 레이저(52)의 위치 제어(S1002, S1004), 조성물 P의 탈지(S1012) 및 열 고결(S1014), 및 정보 취득(S1016)만이 행해져도 된다. 예를 들면, 일부의 성형 사이클에서는 열 고결(S1014)만이 행해져도 되고, 일부의 성형 사이클에서는 열 고결이 행해지지 않아도 된다.
또, 각 단계의 순서나 회수가 임의로 변경되어도 되고, 임의의 다른 단계가 추가되어도 된다. 예를 들면, 고정화 유닛(14)이나 가열 유닛(16), 정보 취득 유닛(18)의 이동은, 조성물 P의 토출(S1006) 뒤에 행해져도 된다. 예를 들면, 정보 취득 단계(S1016)는, 열 고결 단계(S1014)의 뒤뿐만 아니라 임의의 단계의 뒤에도 행해져도 된다. 또, 예를 들면, 정보 취득 단계(S1016)의 뒤에, 제어 유닛(22)이, 취득된 정보에 의거하여, 스테이지(11) 상의 조성물 P를 부분적으로 제거하도록 제거 유닛(20)에 지시하는 단계가 추가되어도 된다.
상기의 성형 사이클은, 적어도 스테이지(11)를 따라 반복될 수 있다. 여기서, '스테이지를 따라'란, '스테이지의 각 면 중 조성물을 토출하는 토출기에 대향하는 면을 따라'라는 의미이다. 또, '적어도 스테이지를 따라 반복되는'이란, 성형 사이클이 스테이지와 교차하는 방향을 따라 반복되는지 여부에 관계없이, 복수 회의 성형 사이클이 스테이지를 따라 행해지는 것을 의미한다. 즉, 2회 이상의 성형 사이클이 스테이지를 따라 연속적으로 또는 단속적으로 행해지는 한, 성형 사이클이 스테이지를 따라 반복될 뿐만 아니라 스테이지와 교차하는 방향을 따라서도 반복되는 경우여도, '적어도 스테이지를 따라 반복되는'에 해당한다. 또한 본 명세서에 있어서, 성형 사이클이 행해지는 위치는, 예를 들면 성형 사이클이 토출 단계 및 열 고결 단계를 포함하는 경우에는, 토출된 조성물 P가 착지하는 위치 및 열 고결이 일어나는 위치에 상당한다. 따라서, '성형 사이클이 스테이지를 따라 행해지는'이란, 예를 들면 성형 사이클이 토출 단계 및 열 고결 단계를 포함하는 경우에는, 복수 회의 성형 사이클에 있어서의 조성물 P가 착지하는 위치 및 열 고결이 일어나는 위치가 스테이지를 따르고 있는 것을 의미한다.
상기의 성형 사이클은, 동일 평면 내에서 반복될 수 있다. 여기서, '동일 평면 내에서 반복되는'이란, 3차원 공간에 있어서 평면을 획정하기에 충분한 4회 이상의 성형 사이클이 당해 평면 상에서 반복되는 것을 의미한다.
[효과]
이상 설명한 제1 실시형태에 따른 성형 장치(1)에 의하면, 조성물 P의 공급과 조성물 P의 열 고결을 포함하는 성형 사이클이 반복하여 행해진다. 즉, 조성물 P의 열 고결이 국소적으로 행해지고, 열 고결 조작이 행해진 후에도 다음 조성물 P가 더 공급된다. 예를 들면, 공급 유닛(12)으로부터의 조성물 P의 공급을 뒤따라가도록, 조성물 P의 고정화(바인더 Pb의 경화), 바인더 Pb의 탈지, 및 무기 입자 Pa의 열 고결이 순차적으로 행해지므로, 이들 공정이 세분화될 수 있다.
탈지 공정이 세분화되어, 소량의 조성물 P에 대해서 탈지가 행해지므로, 종래의 광조형법처럼 무기 입자가 분산된 바인더의 입체 성형을 행한 후에 성형체 전체에 대해서 한 번에 탈지를 행하는 경우와 비교하면, 탈지 조작마다 바인더 Pb가 제거되어, 바인더 Pb 및 바인더 Pb의 분해 성분 등이 성형체 중에 잔류하는 것을 억제하는 것이 가능하다. 또, 종래의 광조형법처럼 성형체 전체의 탈지를 행하는 경우에는 바인더의 체적분의 간극이 성형체 내부에 생길 수 있으므로, 완성된 성형체는 그 간극분만큼 수축되어 버리는 경우가 있으나, 본 실시형태처럼 탈지 공정이 세분화되면, 이러한 간극이 발생해도, 계속해서 조성물 P의 공급이 행해지므로, 다음 조성물 P에 의해 간극을 메울 수 있어 이러한 수축을 억제하는 것이 가능하다.
또, 열 고결 공정이 세분화되어, 소량의 조성물 P에 대해서 열 고결이 행해지므로, 종래의 광조형법처럼 일단 입체 성형을 행한 후에 탈지된 성형체 전체에 대해서 열 고결을 행하는 경우와 비교하면, 성형체의 부위마다의 열팽창률의 차 등에 의한 열 고결체의 균열이나 파손의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 만일 열팽창 및 열수축에 의한 균열 등이 생겼을 경우에도, 계속해서 조성물 P의 공급이 행해지므로, 다음 조성물 P에 의해 이러한 결함을 메울 수 있어, 이러한 결함의 악영향을 억제하는 것이 가능하다. 이렇게 열 고결의 결과에 의거하여 피드백적으로 조성물 P의 토출을 제어하면, 원하는 형상 및 크기를 갖는 속이 찬 성형체를 제조하는 것이 가능하다.
또한, 종래의 광조형법처럼 액조에 수용된 전구체를 1층마다 경화시켜 입체 성형을 행하는 경우에는, 1층마다, 필요한 부분만을 경화시킨 후 경화되어 있지 않은 바인더를 제거할 필요가 있으나, 본 실시형태에 따른 성형 장치(1)는, 이러한 공정을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 성형 프로세스의 비용을 저감함과 더불어 효율성을 향상시킬 수 있다. 또, 종래의 광조형법에 있어서의 제약을 경감함으로써, 무기 재료의 입체 조형에 있어서의 자유도를 향상시킬 수 있다.
이에 의해, 품질이 향상된 무기 재료 함유 성형체를 제조할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 성형 장치(1)는, 고정화 유닛(14)으로서 LED(40)를 구비하고, 가열 유닛(16)으로서 탈지용 레이저(50) 및 열 고결용 레이저(52)를 구비한다. 이에 의해, 고정화, 탈지, 및 열 고결의 각 공정의 실행 위치나 타이밍등을 별도로 제어하는 것이 가능해져, 상술한 것과 같은 순차적인 성형 처리를 효율적으로 실행할 수 있다.
또한 상기 예에서는, 조성물 P의 바인더 Pb로서 광경화성 조성물을 사용했으나, 바인더 Pb는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 바인더 Pb로서 페놀 수지나 폴리우레탄 등의 열경화성 조성물을 채용하고, 고정화 유닛(14)의 구성 요소로서 LED(40) 대신에 열경화성 수지를 경화시키기 위한 열원(예를 들면 레이저)을 사용해도 된다. 이 경우, 열경화성 수지로 이루어지는 바인더 Pb가 열원으로부터의 열로 경화됨으로써, 조성물 P가 스테이지(11) 상에서 고정화된다. 혹은, 바인더 Pb로서 폴리에틸렌이나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 조성물을 채용함과 더불어, 조성물 P를 미리 가열하여, 바인더 Pb가 융해된 상태로 조성물 P를 스테이지(11)를 향해 공급해도 된다. 이 경우, 열가소성 수지로 이루어지는 바인더 Pb가 스테이지(11) 상에서 자연 냉각됨으로써, 조성물 P가 스테이지(11) 상에서 고정화된다.
[제2 실시형태]
다음에, 도 5~도 7을 참조하여, 제2 실시형태에 대해 설명한다. 제2 실시형태에서는, 2개의 토출기를 사용하여 2종류의 조성물로 이루어지는 성형체를 제조하하는 점에서, 제1 실시형태와는 다르다. 또한, 이하에 설명하는 이외의 구성은, 제1 실시형태와 같다.
도 5는, 제2 실시형태에 따른 성형 장치(101)를 나타내는 도면이다. 도 6은, 제2 실시형태의 성형 장치(101)의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 성형 장치(101)는, 챔버(110), 스테이지(111), 공급 유닛(112), 고정화 유닛(114), 가열 유닛(116), 정보 취득 유닛(118), 제거 유닛(120), 및 제어 유닛(122)(도 6 참조)을 구비한다.
제1 실시형태의 공급 유닛(12)이 단일 토출기(30)를 포함하는 것에 비해, 공급 유닛(112)은, 제1 토출기(제1 공급기) (130) 및 제2 토출기(제2 공급기)(132)를 포함한다. 제1 토출기(130)는, 제1 무기 입자 Pa1을 포함하는 제1 조성물 P1을 스테이지(111)를 향해 간헐적 또는 연속적으로 토출한다. 제2 토출기(132)는, 제2 무기 입자 Pa2를 포함하는 제2 조성물 P2를 스테이지(111)를 향해 간헐적 또는 연속적으로 토출한다. 제1 토출기(130) 및 제2 토출기(132)는, 각각 제1 토출기 이동 기구(134) 및 제2 토출기 이동 기구(136)에 의해 이동 가능하다.
제1 조성물 P1은, 예를 들면, 제1 실시형태의 조성물 P와 동일하게, 제1 무기 입자 Pa1 및 제1 바인더 Pb1을 포함하는 유체이다. 제2 조성물 P2는, 예를 들면 제2 무기 입자 Pa2 및 제2 바인더 Pb2를 포함하는 유체이다. 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2는, 무기 입자 Pa1, Pa2가 바인더 Pb1, Pb2에 분산된 상태로 제1 토출기(130) 및 제2 토출기(132)에 각각 충전된다.
제1 무기 입자 Pa1은, 제1 실시형태의 무기 입자 Pa와 동일하게, 예를 들면 금속, 산화물, 질화물, 산질화물, 탄화물, 수산화물, 탄산화물, 인산화물 등 임의의 무기 재료 또는 이들의 조합으로 이루어지는 입자이다. 제2 무기 입자 Pa2는, 제1 무기 입자 Pa1과 상이한 임의의 무기 재료 또는 무기 재료의 조합으로 이루어지는 입자이다. 무기 입자 Pa1, Pa2의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제2 무기 입자 Pa2를 제1 무기 입자 Pa1과 동일한 것으로 하는 것도 가능하지만, 이하에서는 제1 무기 입자 Pa1과 상이한 제2 무기 입자 Pa2를 사용하는 예에 대해 설명한다.
제1 바인더 Pb1은, 예를 들면 제1 실시형태의 바인더 Pb와 동일하게, 특정 파장의 광(예를 들면 자외선)을 받아 경화하는 광경화성 조성물을 포함한다. 마찬가지로 제2 바인더 Pb2도, 광경화성 조성물을 포함한다. 제1 바인더 Pb1의 광경화성 조성물 및 제2 바인더 Pb2의 광경화성 조성물은, 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다.
제1 실시형태의 고정화 유닛(14)이 단일 LED(40)를 포함하는 것에 비해, 고정화 유닛(114)은, 제1 조성물 P1을 위한 제1 LED(140)와 제2 조성물 P2를 위한 제2 LED(142)를 포함한다. 제1 LED(140)는, 제1 바인더 Pb1을 경화시킴으로써 제1 조성물 P1을 스테이지(111) 상에서 고정화한다. 제2 LED(142)는, 제2 바인더 Pb2를 경화시킴으로써 제2 조성물 P2를 스테이지(111) 상에서 고정화한다. 제1 LED(140) 및 제2 LED(142)는, 각각 제1 LED 이동 기구(144) 및 제2 LED 이동 기구(146)에 의해 이동 가능하다.
제1 실시형태의 가열 유닛(16)이 단일 탈지용 레이저(50) 및 단일 열 고결용 레이저(52)를 포함하는 것에 비해, 가열 유닛(116)은, 제1 조성물 P1을 위한 제1 탈지용 레이저(150) 및 제1 열 고결용 레이저(152)와, 제2 조성물 P2를 위한 제2 탈지용 레이저(154) 및 제2 열 고결용 레이저(156)를 포함한다. 제1 탈지용 레이저(150) 및 제1 열 고결용 레이저(152)는, 모두 제1 조성물 P1에 대해서 레이저 조사를 행하여 제1 조성물 P1을 가열함으로써, 각각 제1 조성물 P1의 탈지 및 열 고결을 행한다. 제2 탈지용 레이저(154) 및 제2열 고결용 레이저(156)는, 모두 제2 조성물 P2에 대해서 레이저 조사를 행하여 제2 조성물 P2를 가열함으로써, 각각 제2 조성물 P2의 탈지 및 열 고결을 행한다. 또, 제1열 고결용 레이저(152) 및 제2 열 고결용 레이저(156)는, 스테이지(111) 상에서 인접하는 제1 조성물 P1과 제2 조성물 P2를 서로 열 고결시키기 위해서도 사용 가능하다. 제1 열 고결용 레이저(152) 또는 제2 열 고결용 레이저(156)에 의한 가열 온도는, 상이한 재료를 포함하는 제1 조성물 P1과 제2 조성물 P2를 열 고결시키기에 적합한 온도로 할 수 있다. 제1 탈지용 레이저(150), 제1 열 고결용 레이저(152), 제2 탈지용 레이저(154), 및 제2열 고결용 레이저(156)는, 각각 제1 탈지용 레이저 이동 기구(158), 제1열 고결용 레이저 이동 기구(160), 제2 탈지용 레이저 이동 기구(162), 및 제2 열 고결용 레이저 이동 기구(164)에 의해 이동 가능하다.
제1 실시형태와 동일하게, 제어 유닛(122)은, 정보 취득 유닛(118)에 의해 취득된 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및/또는 화학적 상태에 의거하여, 공급 유닛(112), 고정화 유닛(114), 가열 유닛(116), 정보 취득 유닛(118), 및 제거 유닛(120)의 피드백 제어를 행할 수 있다. 제1 실시형태에 대해 설명한 예에 더해, 제2 실시형태에서는, 예를 들면 제어 유닛(122)은, X선 회절 장치(174)에 의해 취득된 X선 회절 패턴 등으로부터 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 형성 위치나 특정 위치에 있어서의 제1 조성물 P1과 제2 조성물 P2의 물질량비를 특정함과 더불어, 이러한 정보에 의거하여, 각 조성물 P1, P2마다 토출 위치나 조사 위치, 제거 유닛(120)을 사용해야 할지 여부 등을 결정할 수 있다.
도 7은, 제2 실시형태의 성형 장치(101)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
제2 실시형태에 의한 성형체의 제조 방법의 흐름은, 2종류의 무기 재료를 사용하는 점을 제외하고, 기본적으로 제1 실시형태와 같다. 즉, 도 7에서는, 도 4를 참조하여 설명한 제1 실시형태의 성형 장치(1)에 의한 성형체의 제조 방법에 있어서의 위치 제어부터 정보 취득까지의 각 단계가 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2에 대해서 행해진다.
제1 층의 형성이 개시되면(S2000), 제어 유닛(122)은, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 토출 위치와, LED(140, 142)나 탈지용 레이저(150, 154), 열 고결용 레이저(152, 156)의 조사 위치를 결정한다(S2002).
다음에, 제어 유닛(122)은, 이들 토출 위치 및 조사 위치에 의거하여, 공급 유닛(112), 고정화 유닛(114), 가열 유닛(116), 및 정보 취득 유닛(118)을 이동시키도록 각 이동 기구에 지시한다(S2004).
다음에, 제어 유닛(122)은, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2를 스테이지(111)를 향해 토출하도록 각각 제1 토출기(130) 및 제2 토출기(132)에 지시한다(S2006). 이들 토출 타이밍은 동시여도 되고, 어긋나 있어도 된다. 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2가 토출되어 스테이지(111) 상에 착지하면, 정보 취득 유닛(118)이 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 착지를 검지한다(S2008).
다음에, 제어 유닛(122)은, 착지한 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2를 스테이지(111) 상에서 고정화하기 위한 광을 조사하도록, 각각 제1 LED(140) 및 제2 LED(142)에 지시한다(S2010).
다음에, 제어 유닛(122)은, 스테이지(111) 상의 제1 조성물 P1의 제1 바인더 Pb1 및 제2 조성물 P2의 제2 바인더 Pb2의 탈지를 행하기 위한 레이저광을 조사하도록, 각각 제1 탈지용 레이저(150) 및 제2 탈지용 레이저(154)에 지시한다(S2012).
다음에, 제어 유닛(122)은, 스테이지(111) 상의 제1 조성물 P1의 제1 무기 입자 Pa1 및 제2 조성물 P2의 제2 무기 입자 Pa2의 열 고결을 행하기 위한 레이저광을 조사하도록, 각각 제1 열 고결용 레이저(152) 및 제2 열 고결용 레이저(156)에 지시한다(S2014).
다음에, 제어 유닛(122)은, 스테이지(111) 상의 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및/또는 화학적 상태에 관한 정보를 취득하도록 정보 취득 유닛(118)에 지시한다(S2016).
이상의 각 단계 S2002~S2016을 포함하는 성형 사이클이, 층 형성이 완료될 때까지 반복된다(S2018). 제1 층의 형성이 완료되면(S2018:YES), 제어 유닛(122)은, 스테이지(111)를 z방향으로 이동시키도록 스테이지 이동 기구(111a)에 지시한다(S2022). 흐름이 S2000으로 돌아와, 제2 층의 형성이 개시된다. 이 층 형성을 반복함으로써, 3차원 성형체가 형성된다.
상술한 흐름에서는, 각 성형 사이클의 단계마다 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 양쪽 모두가 처리되고 있으나, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 각 처리는 임의의 순서로 행해질 수 있다. 예를 들면, 각 성형 사이클에 있어서, 우선 제1 조성물 P1의 토출, 고정화, 탈지, 및 열 고결이 행해진 후, 제2 조성물 P2의 토출, 고정화, 탈지, 및 열 고결이 행해져도 된다. 또, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 토출 및 고정화가 행해진 후, 우선 제1 조성물 P1의 탈지 및 열 고결이 행해지고, 다음에 제2 조성물 P2의 탈지 및 열 고결이 행해져도 된다. 혹은, 우선 제1 조성물 P1에 대해서만 성형 사이클이 반복되어, 제1 층 내에 포함되어야 할 모든 제1 조성물 P1의 열 고결이 완료된 후, 제2 조성물 P2에 대해 성형 사이클이 반복됨으로써, 제1 층 전체가 형성되어도 된다.
제2 실시형태에 따른 성형 장치(101)에 의하면, 제1 실시형태에 따른 성형 장치(1)에 대해 설명한 이점에 더해, 복수의 재료를 다양하게 조합하여 복합적으로 형성된 성형체를 제조하는 것이 가능하다. 예를 들면, 각 재료로 이루어지는 부품을 재료마다 제조한 후에 이들을 조립하는 경우와 비교하면, 조립하는 공정을 생략하는 것뿐만 아니라, 각 부품을 서로 접합하기 위한 접합제나 접합 부품 등의 사용, 끼워맞춤 형상의 형성 등을 생략하는 것이 가능하다. 이에 의해, 제조 비용이 현격히 저감될 수 있다.
성형 장치(101)는, 성형체에 사용하는 재료를 각 토출기로부터 토출되는 1방울 단위로 선택할 수 있으므로, 성형체의 세부까지 재료 조성을 제어하는 것이 가능하다. 또, 다종 다양한 무기 재료를 사용 가능하므로, 성형 장치(101)는, 공업제품이나 의료용품, 연구개발 용품, 일용품, 도예품과 같은 다양한 용도의 성형체를 제조하기 위해서 사용될 수 있다.
또, 각각의 재료의 열 고결에 적합한 온도나 각 재료의 접합부에 있어서의 열 고결에 적합한 온도는 모두 상이한 온도일 수 있는 바, 성형 장치(101)에 의하면, 상기와 같이, 정보 취득 유닛(118)으로부터의 정보에 의거하여 제1 열 고결용 레이저(152) 및 제2 열 고결용 레이저(156)의 레이저광의 출력, 나아가서는 열 고결 온도의 피드백 제어를 행함으로써, 각 조사 위치에 있어서 재료에 따른 최적의 온도로 열 고결을 행하는 것이 가능하다. 이에 의해, 다양한 재료를 임의의 부위에서 충분히 열 고결시킬 수 있으므로, 얻어지는 성형체의 품질이 향상한다.
상기 예에서는, 2종류의 무기 재료가 사용되고 있으나, 3종류 이상의 무기 재료가 사용되어도 된다. 상이한 종류의 무기 재료의 수에 따라, 토출기 등의 공급 수단, LED 등의 고정화 수단, 탈지용 레이저나 열 고결용 레이저 등의 가열 수단 등의 수도 적절히 3개 이상으로 변경될 수 있다.
상기 예에서는, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 각각에 대해서 LED, 탈지용 레이저, 및 열 고결용 레이저가 1개씩(즉, 전체적으로는 LED, 탈지용 레이저, 및 열 고결용 레이저가 2개씩) 설치되어 있으나, 이들의 일부가 생략되어도 된다. 즉, 단일 LED를 사용해 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 양쪽 모두의 고정화가 행해져도 되고, 마찬가지로 단일 탈지용 레이저나 단일 열 고결용 레이저에 의해 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 양쪽 모두의 탈지나 열 고결이 행해져도 된다. 특히, 성형 사이클이 조성물마다 행해지는 경우에는, 단일 LED나 레이저로 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 양쪽 모두의 성형 사이클이 순차적으로 실행되어도 된다.
상기 예에서는, 정보 취득 유닛(118)은, 촬영 장치(170), 초음파 장치(172), 및 X선 회절 장치(174)를 하나씩 포함하나, 이들의 수를 필요에 따라 늘려도 된다.
상기 예에서는, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2가 스테이지(111) 상의 다른 위치에 각각 토출되고 있으나, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 토출 위치가 스테이지(111) 상의 같은 위치로 설정되어도 된다. 예를 들면, 각 성형 프로세스에 있어서의 제1 조성물 P1의 토출 위치를 제2 조성물 P2의 토출 위치와 같은 위치로 설정하여 성형 프로세스를 반복함으로써, 전체적으로 제1 조성물 P1과 제2 조성물 P2가 소정의 비율로 서로 섞여 형성된 성형체를 제조 가능하다. 또, 각 성형 프로세스에 있어서의 제1 조성물 P1의 토출 위치를 제2 조성물 P2의 토출 위치와 같은 위치로 설정하고, 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 토출량의 비를 서서히 변화시키면서 성형 프로세스를 반복함으로써, 성형체 내의 위치에 따라 제1 조성물 P1과 제2 조성물 P2의 농도비가 서서히 변화하는 성형체를 제조 가능하다.
상기 예에서는, 성형 사이클마다 제어 유닛(122)이 다음 토출 위치 및 조사 위치를 결정하고 있으나, 제어 유닛(122)은, 예를 들면 제1 토출기(130) 및 제2 토출기(132)를 소정의 방향으로 일정한 스피드로 계속 움직이면서, 각 위치에 있어서 제1 토출기(130) 및 제2 토출기(132)의 토출의 유무, 탈지나 열 고결의 유무 등을 결정해도 된다. 이 경우, 어느 정도의 토출 작업이 완료된 단계에서, 정보 취득 유닛(118)에 의해 취득된 정보에 의거하여, 그때까지 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2가 토출되었으나 탈지나 열 고결이 적절히 행해지지 않았다고 판정된 위치에 있어서, 추가로 토출이나 열 고결을 행하는 것이 가능하다.
[제3 실시형태]
다음에, 도 8~도 11을 참조하여, 제3 실시형태에 대해 설명한다. 제3 실시형태에서는, 무기 입자 Pa'가 유기 코팅 Pb'로 싸인 구성의 조성물 P'를 사용하고, 고정화 유닛(214)의 구성 요소로서 LED(40) 대신에 융해용 레이저(융해용 열원)(240)를 사용하는 점에서, 제1 실시형태와는 다르다. 또한, 이하에 설명하는 이외의 구성은, 제1 실시형태와 같다.
도 8은, 제3 실시형태에 따른 성형 장치(201)를 나타내는 도면이다. 도 9는, 제3 실시형태의 성형 장치(201)의 시스템 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
제3 실시형태에서는, 조성물 P'는, 무기 입자 Pa'(코어) 및 무기 입자 Pa'를 코트하는 유기 코팅 Pb'(셸)를 포함하는 코어셸 구조를 갖는다. 조성물 P'는 고체이며, 다수의 조성물 P'가 토출기(230)에 충전된다. 예를 들면, 토출기(230)는, 조성물 P'를 1알씩 스테이지(211) 상에 토출한다.
유기 코팅 Pb'는, 열에 의해 연화 또는 융해(이하, 합쳐서 단순히 '융해'라고 한다. ) 하는 열가소성 수지 등으로 이루어진다. 열가소성 수지의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 염화비닐 수지, ABS 수지(아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 공중합 합성 수지) 등을 들 수 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제3 실시형태에 따른 성형 장치(201)는, 챔버(210), 스테이지(211), 공급 유닛(212), 고정화 유닛(214), 가열 유닛(216), 정보 취득 유닛(218), 제거 유닛(220), 및 제어 유닛(222)(도 9 참조)을 구비한다.
제1 실시형태 및 제2 실시형태의 고정화 유닛(14, 114)이 바인더 Pb를 경화시키기 위한 LED(40, 140, 142)를 포함하는 것에 비해, 고정화 유닛(214)은, 융해용 레이저(240)를 구비한다.
융해용 레이저(240)는, 스테이지(211) 상에서 유기 코팅 Pb'에 열을 가한다. 이에 의해, 유기 코팅 Pb'가 스테이지(211) 상에서 융해한다. 예를 들면, 융해용 레이저(240)는, 조성물 P'에 대해서 레이저 조사를 행함으로써, 조성물 P'를 예를 들면 80℃~200℃까지 가열하여, 조성물 P'의 유기 코팅 Pb'를 융해시킬 수 있다. 융해용 레이저(240)는, 융해용 레이저 이동 기구(242)에 의해, 적어도 x방향 및 y방향으로 이동 가능함과 더불어, 예를 들면 z축에 관해 회동 가능하고, z축과 평행한 평면 내에서도 회동 가능하다.
다음에, 도 10 및 도 11을 참조하여, 제3 실시형태의 성형 장치(201)의 성형체의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
도 10은, 제3 실시형태의 성형 장치(201)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10은, 당해 제조 방법에 있어서의 조성물 P'의 토출부터 열 고결까지의 일련의 프로세스 (a)~(g)를 나타낸다.
도 10(a)에서는, 조성물 P'가 토출기(230)로부터 스테이지(211)를 향해 토출된다. 여기서는, 도 3과 동일하게, 스테이지(211) 상에, 이미 열 고결이 완료된 열 고결체 C'와, 유기 코팅 Pb'가 융해 후 고체화한 고체화 코팅 B'로 싸인 무기 입자 Da'~Dd'가 형성되어 있다. 조성물 P'의 토출은, 도면의 좌측(-x방향)에서 우측(+x방향)으로 차례로 행해지고 있다.
도 10(b)에서는, 토출된 조성물 P'가, 무기 입자 Dd'의 옆에 착지한다. 정보 취득 유닛(218)은, 조성물 P'의 착지 위치 및 타이밍을 취득한다. 착지 직후에는, 토출된 조성물 P'는 고체이며, 조성물 P'의 유기 코팅 Pb'는, 인접하는 고체화 코팅 B'와는 일체화되어 있지 않다. 이 유기 코팅 Pb'를 향해, 고정화 유닛(214)의 융해용 레이저(240)가 레이저광을 조사한다. 이에 의해, 열가소성 수지로 이루어지는 유기 코팅 Pb'가 융해한다.
도 10(c)에서는, 융해용 레이저(240)에 의해, 유기 코팅 Pb'와 함께, 유기 코팅 Pb'에 인접하는 무기 입자 Dd' 근방의 유기 코팅 B'도 동시에 융해하여, 유기 코팅 Pb'와 일체화되어 있다. 다음에, 융해한 유기 코팅 Pb'가 자연 냉각에 의해 고체화한다. 이 때, 동시에 융해한 유기 코팅 B'도 고체화하므로, 무기 입자 Da'~De'를 싸는 유기 코팅 전체가 일체화된다.
도 10(d)에서는, 유기 코팅 Pb'를 포함하는 유기 코팅 B'가 고체화되어 있으며, 토출된 조성물 P'에 포함되는 무기 입자 De'가 스테이지(211) 상에 고정화되어 있다.
이 이후의 도 10(d)~도 10(g)에 나타내는 공정은, 도 3(c)~도 3(f)에 나타내는 공정과 대체로 동일하다. 즉, 도 10(d)에서는, 가열 유닛(216)의 탈지용 레이저(250)가, 무기 입자 Da' 근방에 레이저광을 조사함으로써, 무기 입자 Da' 근방의 고체화 코팅 B'가 탈지된다. 도 10(e)에서는, 가열 유닛(216)의 열 고결용 레이저(252)가, 열 고결체 C'와 무기 입자 Da'의 경계 근방에 레이저광을 조사하여, 열 고결체 C' 및 무기 입자 Da'를 열 고결 시킨다. 도 10(f)에서는, 토출기(230) 등이 +x방향으로 이동한다. 도 10(g)에서는, 다시 조성물 P'가 토출기(230)로부터 스테이지(211)를 향해 토출된다. 그 후, 도 10(b)~도 10(f)를 참조하여 설명한 동작이 반복된다.
도 11은, 제3 실시형태의 성형 장치(201)에 의한 성형체의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4에 나타낸 성형 장치(1)에 의한 성형체의 제조 방법과 비교하면, 조성물을 스테이지 상에 고정화하는 단계가 상이하다.
제1 실시형태에서는, 조성물 P의 고정화 단계는, 조성물 P의 착지가 검출된 후, LED(40)로 바인더 Pb를 경화시킴으로써 실행된다(S1006).
이에 비해, 제3 실시형태에서는, 조성물 P'의 착지가 검출된 후, 제어 유닛(222)은, 스테이지(211) 상에 착지한 조성물 P'의 유기 코팅 Pb'에 열을 가해 융해시키기 위한 레이저광을 조성물 P'에 조사하도록, 융해용 레이저(240)에 지시한다(S3010). 그 후, 융해한 유기 코팅 Pb'가 자연 냉각에 의해 고체화한다(S3012). 이에 의해, 조성물 P'가 스테이지(211) 상에 고정화된다.
정보 취득 유닛(218)의 촬영 장치(270) 또는 임의의 검출기(예를 들면 서모그래피 장치)로 유기 코팅 Pb'의 상태나 온도를 조사함으로써, 유기 코팅 Pb'가 고체화했는지 여부를 판정할 수 있다. 혹은, 융해용 레이저(240)가 레이저광을 조사하고 소정 시간이 경과했을 때에 유기 코팅 Pb'가 고체화했다고 판정해도 된다. 유기 코팅 Pb'가 고체화했다고 판정되면, 흐름은 S3014으로 진행된다.
그 이후의 단계는, 제1 실시형태와 같다. 즉, 도 11의 S3014~S3024는, 도 4의 S1012~S1022에 대응한다.
또한, 제3 실시형태의 조성물 P'는, 제2 실시형태에서 사용되어도 된다. 예를 들면, 제2 실시형태의 제1 조성물 P1 및 제2 조성물 P2의 한쪽 또는 양쪽 모두가 제3 실시형태의 조성물 P'와 같은 형태여도 된다.
[변형예]
상기 예에서는, 조성물의 토출, 고정화, 탈지, 및 열 고결이 완료된 후에, 스테이지가 x방향 또는 y방향으로 이동하여, 다음 조성물의 토출이 행해지는데, 성형 프로세스는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 조성물의 고정화 후, 탈지 단계 전에 스테이지의 이동이 행해져, 탈지나 열 고결과 병행하여 다음 조성물의 토출이나 고정화가 행해져도 된다. 또, 조성물의 고정화와 병행하여 다음 조성물의 토출이 행해져도 된다. 예를 들면, 토출기로부터의 조성물의 토출이 간헐적이 아니라 연속적으로 행해지는 경우에는, 조성물은 끊임없이 계속 공급되므로, 조성물의 공급과 병행하여, 공급된 조성물의 고정화, 탈지, 열 고결, 및 스테이지나 레이저 등의 각 구성 요소의 이동이 행해질 수 있다.
상기 예에서는, 조성물이 스테이지 상에 착지한 후에, LED나 융해용 레이저에 의한 고정화를 위한 광조사가 행해지나, 이 고정화 처리의 타이밍은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 조성물이 토출되어 낙하하고 있는 동안에 광조사가 행해져도 된다.
상기 예에서는, 탈지용 레이저 및 열 고결용 레이저가 거의 같은 영역에 레이저광을 조사하고 있으나, 이들 조사 위치는 반드시 같지 않아도 된다. 예를 들면, 열 고결용 레이저의 조사 위치가 탈지용 레이저의 조사 위치로부터 일정 거리(예를 들면 1mm 정도) 떨어지도록 해, 탈지용 레이저에 의한 조사를 추종하도록 열 고결용 레이저의 조사를 제어해도 된다.
상기 예에서는, 탈지 단계 전에 LED 또는 융해용 레이저를 사용하여 스테이지 상에 조성물을 잠정적으로 고정화함으로써 성형 장치의 동작이 안정화될 수 있으나, 예를 들면 이 고정화 단계를 생략하고, 스테이지로의 조성물의 착지가 검지되었을 경우에 탈지용 레이저의 조사를 행하여, 바인더의 탈지를 행해도 된다.
상기 예에서는, 고정화 유닛과 가열 유닛이 별도의 구성 요소로서 설치되어 있으나, 예를 들면 조성물 중의 광경화성 조성물을 경화시키기 위한 광원으로서 가열 유닛의 탈지용 레이저나 열 고결용 레이저를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 고정화시에는 당해 레이저의 출력을 약하게 해서 사용하고, 탈지 및 열 고결을 행할 때는 당해 레이저의 출력을 높여 사용하게 된다. 이에 의해, 성형 장치의 구성을 간략화할 수 있다.
상기 예에서는, 열 고결 단계를 실행한 후 또한 조성물의 착지를 검지하기 전에, 제어부에 의해 토출기의 토출 위치 및 고정화 유닛 및 가열 유닛의 조사 위치가 결정되는 것과 더불어 이들의 배치가 변경될 수 있으나, 이러한 토출 위치 및 조사 위치의 결정 및 배치 변경의 타이밍은 이에 한정되지 않는다. 제어부는, 임의의 타이밍에 토출기의 토출 위치와 고정화 유닛 및 가열 유닛의 조사 위치를 결정하는 것과 더불어, 임의의 타이밍에 이들의 배치의 변경을 토출기 이동 기구, LED 이동 기구, 탈지용 레이저 이동 기구, 및 열 고결용 레이저 이동 기구 등에 지시할 수 있다.
상기 예에서는, 정보 취득 유닛에 의해 취득된 정보에 의거하여 토출 위치 및 조사 위치가 결정되나, 이러한 정보를 사용하지 않고, 미리 설정된 토출 위치 및 조사 위치의 시퀀스에 따라 조성물의 토출 및 각 단계가 실행되어도 된다. 마찬가지로 상기 예에서는, 정보 취득 유닛에 의해 취득된 정보에 의거하여 고정화 유닛이나 가열 유닛의 조사 타이밍 등이 결정되나, 이러한 정보를 사용하지 않고, 토출기가 실제로 토출을 행하는 타이밍이나 조성물의 밀도, 토출량, 토출기와 스테이지 사이의 거리 등에 의거하여, 고정화 유닛이나 가열 유닛의 조사 타이밍이 결정되어도 된다.
상기 예에서는, 스테이지를 z방향으로 단계적으로 강하시켜, 성형체를 아래로부터 1층씩 형성해 나가는 프로세스를 설명했으나, 반드시 층 단위로 성형을 행할 필요는 없다. 예를 들면, 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛의 높이나 방향을 적절히 변경함으로써, 스테이지를 z방향으로 움직이지 않고, 스테이지 상에서 조성물을 쌓아올려 감으로써 성형체를 성형하는 것도 가능하다. 이 경우, 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛은, 토출기 이동 기구, LED 이동 기구, 및 탈지용 레이저 이동 기구, 및 열 고결용 레이저 이동 기구에 의해, z방향으로도 이동 가능해도 된다.
또, 상기 예에서는, 결정된 토출 위치 및 조사 위치에 의거하여 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛을 이동시키고 있으나, 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛을 이동시키는 대신에, x방향 및 y방향에 있어서 스테이지를 이동시켜도 된다. 즉, 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛의 위치를 고정하고, 스테이지를 x방향, y방향, 및 z방향으로 이동시켜도 된다. 혹은, 스테이지, 토출기, 고정화 유닛, 및 가열 유닛이 모두 x방향 및 y방향으로 이동 가능해도 된다.
상기 예에서는, 조성물을 공급하는 공급기로서 토출기가 사용되고 있으나, 공급기는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 조성물이 일정 이상의 크기의 고체인 경우에는, 물리적인 파지나 자기적 작용 등에 의한 흡착에 의해 조성물을 유지함과 더불어 스테이지 상의 임의의 장소에 배치할 수 있는 미세 아암 기구가 공급기로서 사용되어도 된다.
이상과 같이, 본 발명을 한정된 실시예와 도면에 의해 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 사람에 의해 본 발명의 기술 사상과 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

Claims (24)

  1. 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛; 및
    상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛;을 구비하고,
    상기 공급 유닛은 높이 및 방향 중 어느 한 방향으로 변경 가능하게 구비되어 층 단위로 상기 조성물을 공급하지 않고 상기 조성물의 다음 공급 위치로서 같은 높이의 위치 또는 다른 높이의 위치를 선택 가능한 것인
    3차원 조형용의 성형 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 성형 사이클을 적어도 상기 스테이지를 따라 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어하는, 성형 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 정보에 의거하여, 상기 조성물이 공급되는 위치 및 상기 열 고결이 행해지는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는, 성형 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 유닛은, 제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급기와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급기를 갖는, 성형 장치.
  5. 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛; 및
    상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛;을 구비하고,
    상기 공급 유닛은, 제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급기와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급기를 갖으며,
    상기 가열 유닛은, 상기 제1 공급기로부터 공급된 상기 제1 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 제1 열 고결용 열원과, 상기 제2 공급기로부터 공급된 상기 제2 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 제2 열 고결용 열원을 갖는, 성형 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 촬영을 행하는 촬영 장치를 갖고,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 촬영 장치로부터 얻어진 촬영 데이터에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태에 관한 정보를 취득하고,
    상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는, 성형 장치.
  7. 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛; 및
    상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛;을 구비하고,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 정보를 취득하기 위한 초음파 장치를 갖고, 상기 초음파 장치는, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 향해 초음파를 발신함과 더불어 반사된 초음파를 수신하도록 구성되어 있는, 성형 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 스테이지 상에서 고결된 상기 조성물의 적어도 일부를 상기 스테이지로부터 제거하는 제거 유닛을 더 구비하고,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 초음파 장치로부터 얻어진 데이터에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태 또는 물리적 상태에 관한 정보를 취득하고,
    상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태 또는 물리적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 적어도 일부를 상기 스테이지로부터 제거하도록 상기 제거 유닛을 제어하는, 성형 장치.
  9. 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 유닛; 및
    상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어함과 더불어, 상기 정보에 의거하여 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 유닛;을 구비하고,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 정보를 취득하기 위한 X선 회절 장치를 갖고, 상기 X선 회절 장치는, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 X선 회절 패턴을 측정하도록 구성되어 있는, 성형 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 정보 취득 유닛은, 상기 X선 회절 장치에 의해 측정된 X선 회절 패턴에 의거하여, 열 고결된 상기 조성물의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 정보를 취득하고,
    상기 제어 유닛은, 열 고결된 상기 조성물의 물리적 상태 또는 화학적 상태에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 재가열을 행하도록 상기 가열 유닛을 제어하는, 성형 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은, 상기 무기 재료가 분산된 유기 바인더 또는 상기 무기 재료를 싸는 유기 코팅을 포함하고,
    상기 가열 유닛은, 상기 조성물에 열을 가함으로써 상기 유기 바인더 또는 상기 유기 코팅의 탈지를 행하는 탈지용 열원을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 열 고결용 열원에 의한 열 고결 전에 탈지를 행하도록 상기 탈지용 열원을 제어하는, 성형 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물을 상기 스테이지 상에서 고정화하는 고정화 유닛을 더 구비하는, 성형 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 조성물은, 광경화성 조성물을 포함하는 유기 바인더를 포함하고,
    상기 고정화 유닛은, 열 고결 전에 상기 광경화성 조성물의 광경화를 행하는 광원을 포함하는, 성형 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 조성물은, 유기 코팅으로 코트된 무기 입자를 포함하고,
    상기 고정화 유닛은, 열 고결 전에 상기 유기 코팅의 열융해를 행하는 융해용 열원을 포함하는, 성형 장치.
  15. 무기 재료를 포함하는 조성물로부터 3차원 성형체를 제조하는 방법으로서,
    상기 조성물을 공급 유닛으로부터 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 단계;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서, 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 열 고결 단계;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계; 및
    상기 정보에 의거하여, 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
    상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계를 포함하는 성형 사이클이 반복되며,
    상기 공급 단계는 층 단위로 상기 조성물이 공급되지 않고 현재 공급 위치와 높이가 같거나 다른 위치를 다음 공급 위치로 선택 가능한 것인
    3차원 성형체의 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 성형 사이클이 적어도 상기 스테이지를 따라 반복되는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 스테이지와 직교하는 방향을 따라 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 단계를 더 포함하고,
    상기 스테이지를 따라 상기 성형 사이클이 반복되고,
    상기 스테이지를 따른 상기 성형 사이클의 반복과 상기 스테이지 이동 단계를 반복함으로써, 3차원 형상을 갖는 상기 3차원 성형체가 형성되는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어 단계는, 상기 정보에 의거하여, 상기 조성물이 공급되는 위치 및 상기 열 고결이 행해지는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급 단계와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급 단계를 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  20. 무기 재료를 포함하는 조성물로부터 3차원 성형체를 제조하는 방법으로서,
    상기 조성물을 공급 유닛으로부터 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 단계;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서, 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 열 고결 단계;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계; 및
    상기 정보에 의거하여, 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
    상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계를 포함하는 성형 사이클이 반복되며,
    제1 무기 재료를 포함하는 제1 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제1 공급 단계와, 상기 제1 무기 재료와는 상이한 제2 무기 재료를 포함하는 제2 조성물을 상기 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 제2 공급 단계를 포함하고,
    공급된 상기 제1 조성물에 대해서, 상기 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 제1 열 고결 단계와, 공급된 상기 제2 조성물에 대해서, 상기 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 제2 열 고결 단계를 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  21. 청구항 15에 있어서,
    상기 정보 취득 단계는, 촬영 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 촬영을 행함으로써 상기 조성물의 배치 또는 형상에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 제어 단계는, 상기 조성물의 배치 또는 형상에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 상기 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  22. 무기 재료를 포함하는 조성물로부터 3차원 성형체를 제조하는 방법으로서,
    상기 조성물을 공급 유닛으로부터 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 단계;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서, 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 열 고결 단계;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계; 및
    상기 정보에 의거하여, 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
    상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계를 포함하는 성형 사이클이 반복되며,
    상기 정보 취득 단계는, 초음파 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 향해 초음파를 발신함과 더불어 반사된 초음파를 수신함으로써, 상기 조성물의 밀도에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 제어 단계는, 상기 조성물의 밀도에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물을 공급하는 위치 및 상기 스테이지 상의 상기 열 고결을 행하는 위치 중 적어도 한쪽을 결정하는 공정을 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  23. 무기 재료를 포함하는 조성물로부터 3차원 성형체를 제조하는 방법으로서,
    상기 조성물을 공급 유닛으로부터 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 단계;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서, 가열 유닛에 의해 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하는 열 고결 단계;
    열 고결된 상기 조성물의 기하학적 상태, 물리적 상태, 및 화학적 상태 중 적어도 하나에 관한 정보를 취득하는 정보 취득 단계; 및
    상기 정보에 의거하여, 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛 중 적어도 한쪽을 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
    상기 공급 단계와 상기 열 고결 단계를 포함하는 성형 사이클이 반복되며,
    상기 정보 취득 단계는, X선 회절 장치로 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 X선 회절 패턴을 측정함으로써, 상기 조성물의 결정성에 관한 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 제어 단계는, 상기 조성물의 결정성에 관한 상기 정보에 의거하여, 상기 스테이지 상의 상기 조성물의 재가열을 행하도록 상기 가열 유닛을 제어하는 공정을 포함하는, 3차원 성형체의 제조 방법.
  24. 무기 재료를 포함하는 조성물을 스테이지를 향해 간헐적 또는 연속적으로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 조성물에 대해서 상기 스테이지 상에서 적어도 열 고결을 행하도록 구성된 열 고결용 열원을 포함하는 가열 유닛; 및
    상기 조성물의 공급과 열 고결을 포함하는 성형 사이클을 적어도 상기 스테이지를 따라 반복하도록 상기 공급 유닛 및 상기 가열 유닛을 제어하는 제어 유닛;을 구비하고,
    상기 공급 유닛은 높이 및 방향 중 어느 한 방향으로 변경 가능하게 구비되어 층 단위로 상기 조성물을 공급하지 않고 상기 조성물의 다음 공급 위치로서 같은 높이의 위치 또는 다른 높이의 위치를 선택 가능한 것인
    3차원 조형용의 성형 장치.
KR1020217003212A 2018-12-25 2019-12-24 성형 장치 및 성형체의 제조 방법 KR102390661B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-240882 2018-12-25
JP2018240882A JP7321624B2 (ja) 2018-12-25 2018-12-25 成形装置及び成形体の製造方法
PCT/KR2019/018381 WO2020138906A1 (ko) 2018-12-25 2019-12-24 성형 장치 및 성형체의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210019571A KR20210019571A (ko) 2021-02-22
KR102390661B1 true KR102390661B1 (ko) 2022-04-25

Family

ID=71129252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217003212A KR102390661B1 (ko) 2018-12-25 2019-12-24 성형 장치 및 성형체의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210331386A1 (ko)
JP (1) JP7321624B2 (ko)
KR (1) KR102390661B1 (ko)
CN (1) CN112601657B (ko)
WO (1) WO2020138906A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7495278B2 (ja) 2020-06-10 2024-06-04 古河電気工業株式会社 繊維分散樹脂複合材、成形体、及び複合部材
US20230400434A1 (en) * 2020-10-30 2023-12-14 Hitachi Metals, Ltd. State monitor system and state monitor method

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4874Y1 (ko) 1968-05-06 1973-01-05
JP2003305777A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Aspect:Kk ３次元造形方法および３次元造形装置
DE10309519B4 (de) * 2003-02-26 2006-04-27 Laserinstitut Mittelsachsen E.V. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Miniaturkörpern oder mikrostrukturierten Körpern
DE10310385B4 (de) * 2003-03-07 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Körpern mittels pulverbasierter schichtaufbauender Verfahren
AU2007228952B2 (en) * 2006-03-21 2011-06-02 Avient Protective Materials B.V. Process for the manufacture of a shaped part and shaped part obtainable with said process
JP6017400B2 (ja) * 2013-10-28 2016-11-02 株式会社東芝 積層造形装置及び積層造形物の製造方法
JP5931948B2 (ja) * 2014-03-18 2016-06-08 株式会社東芝 ノズル、積層造形装置、および積層造形物の製造方法
KR102199789B1 (ko) * 2014-08-07 2021-01-08 삼성전자주식회사 조형물 형성 장치 및 조형물 형성 장치의 제어 방법
JP6657601B2 (ja) * 2014-08-08 2020-03-04 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、及び立体造形物の製造方法
JP2016074956A (ja) * 2014-10-08 2016-05-12 セイコーエプソン株式会社 ３次元形成装置および３次元形成方法
CN107614244B (zh) * 2015-05-07 2020-01-17 株式会社Lg化学 3d打印机
JP6536199B2 (ja) * 2015-06-16 2019-07-03 セイコーエプソン株式会社 ３次元形成装置
JP6661920B2 (ja) * 2015-08-26 2020-03-11 セイコーエプソン株式会社 ３次元形成装置
EP3135459A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-01 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Method and apparatus for layerwise production of a tangible object
KR20170028746A (ko) * 2015-09-04 2017-03-14 한국전자통신연구원 3d 스캐닝 기능과 3d 프린팅 기능을 구비한 3d 복합기 및 그 동작 방법
KR101806252B1 (ko) * 2015-10-02 2017-12-07 주식회사 쓰리디컨트롤즈 금속 분말 함유 조성물을 원료로 하는 3차원 프린팅 방법
US10500675B2 (en) * 2015-11-02 2019-12-10 General Electric Company Additive manufacturing systems including an imaging device and methods of operating such systems
EP3388407B1 (en) * 2015-12-11 2022-02-09 National University Corporation Toyohashi University of Technology Powder particles and process for producing green body using same
JP6824652B2 (ja) * 2016-07-08 2021-02-03 キヤノン株式会社 ３次元造形方法、および３次元造形物の製造装置
JP6774020B2 (ja) * 2016-09-29 2020-10-21 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造装置及び三次元造形物の製造方法
US20180186073A1 (en) * 2017-01-03 2018-07-05 General Electric Company Additive manufacturing systems including a particulate dispenser and methods of operating such systems
JP6859120B2 (ja) * 2017-02-01 2021-04-14 日本碍子株式会社 積層体の製法及び焼結体の製法
WO2018156143A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing
JP6862917B2 (ja) * 2017-02-28 2021-04-21 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物製造用組成物および三次元造形物の製造方法
JP6840581B2 (ja) * 2017-03-15 2021-03-10 株式会社東芝 積層造形装置、処理装置、及び積層造形方法
KR101973259B1 (ko) * 2017-04-11 2019-04-26 울산과학기술원 3차원 구조체의 제조방법 및 그를 이용한 3차원 구조체
US10234848B2 (en) * 2017-05-24 2019-03-19 Relativity Space, Inc. Real-time adaptive control of additive manufacturing processes using machine learning
CN107671288B (zh) * 2017-09-27 2020-01-24 武汉大学 增材制造装置及方法
JP6945470B2 (ja) * 2018-02-23 2021-10-06 株式会社日立製作所 付加造形体の製造システムおよび付加造形体の製造方法
EP3659728B1 (en) * 2018-11-29 2021-01-27 Ivoclar Vivadent AG Method for layer-wise additive manufacturing of a shaped body

Also Published As

Publication number Publication date
CN112601657A (zh) 2021-04-02
JP7321624B2 (ja) 2023-08-07
US20210331386A1 (en) 2021-10-28
CN112601657B (zh) 2023-08-04
KR20210019571A (ko) 2021-02-22
JP2020100884A (ja) 2020-07-02
WO2020138906A1 (ko) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021107150A (ja) 高解像度バックグラウンドを有する物体の立体造形方法及び装置
JP6983792B2 (ja) Ｉｎ−ｓｉｔｕ注入を適用する中実造形方法及び装置
CN102333607B (zh) 三维形状造型物的制造方法及由其得到的三维形状造型物
JP2022046572A (ja) 性能向上した３次元印刷
US10723071B2 (en) Device and method for generatively producing a three-dimensional object
KR102390661B1 (ko) 성형 장치 및 성형체의 제조 방법
US10500640B2 (en) Systems and methods of volumetric 3D printing
CN104159724B (zh) 三维形状造型物的制造方法
CN1347783A (zh) 制作三维物体的方法及装置
CN102762323A (zh) 三维形状造型物的制造方法及三维形状造型物
US10967575B2 (en) Method and device for the generative manufacturing of a three-dimensional object
EP3470209A1 (en) Selective curing additive manufacturing method
KR102359059B1 (ko) 성형 장치 및 성형체의 제조 방법
JP6961461B2 (ja) 積層造形装置
US11198249B2 (en) Method of joining additively manufactured components
KR102503402B1 (ko) 성형 장치 및 성형체의 제조 방법
Rathor et al. Introduction to additive manufacturing: Concepts, challenges, and future scope
KR100226015B1 (ko) 광경화수지 액적을 사용한 시제품 신속 제작 기구 및방법
Kim et al. A study of the solid freeform fabrication (SFF) system with dual laser system
JP2021185022A (ja) ３次元焼成物の製作方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant