TW202026130A - 成形裝置、成形方法及成形品的製造方法 - Google Patents

成形裝置、成形方法及成形品的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202026130A
TW202026130A TW108129067A TW108129067A TW202026130A TW 202026130 A TW202026130 A TW 202026130A TW 108129067 A TW108129067 A TW 108129067A TW 108129067 A TW108129067 A TW 108129067A TW 202026130 A TW202026130 A TW 202026130A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
guide member
nozzle
molding material
nozzle part
molding
Prior art date
Application number
TW108129067A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI800673B (zh
Inventor
廣岡伸樹
山脇正雄
Original Assignee
日商三菱瓦斯化學股份有限公司
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 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 filed Critical 日商三菱瓦斯化學股份有限公司
Publication of TW202026130A publication Critical patent/TW202026130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI800673B publication Critical patent/TWI800673B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • 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
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • 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
    • B29C64/35—Cleaning
    • 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本發明係提供一種成形技術，可順暢地進行成形動作，且不易產生不良品。本發明之成形裝置具備噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件及加熱裝置，並包含：防止機構，防止成形材料在通過該引導構件時熔融。

Description

成形裝置、成形方法及成形品的製造方法
本發明係關於一種成形技術。
作為樹脂製成形品的材料，吾人知悉有複合材料。例如有：纖維強化樹脂(FRP(Fiber Reinforced Plastics)：無機纖維強化塑膠(例如，碳纖維強化塑膠(CFRP)、玻璃纖維強化塑膠(GFRP)、其他陶瓷纖維強化塑膠)、金屬纖維強化塑膠、有機纖維強化塑膠(例如，芳綸纖維強化塑膠、天然纖維(例如，纖維素纖維)強化塑膠)、及含有導電性纖維(碳纖維或金屬纖維等)的樹脂。樹脂例如為熱可塑性樹脂或是熱硬化性樹脂。
使用各種材料的擠製成型、射出成型等成型技術亦係眾所周知。近年來，有人提出了積層製造技術(Additive manufacturing：3D列印(3D printer)造形技術)。此技術在“平成25年度專利申請技術趨勢調查報告書(概要)3D列印”中，係如以下所說明。3D列印(積層製造技術)係指藉由將材料積層，而從三維形狀的數値表示式製作物體的製程。大多數的情況，係藉由將層堆積在層上而加以實現。3D列印之呈現係由輸出至紙張的二維之對比而受到使用。在ASTM F2792-12a(Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies：積層製造技術標準術語)中，係採用積層製造技術(Additive manufacturing)的用語。例如，MarkForged公司提出了CFRP用的3D列印機。藉由成為包含纖維的材料形態，而展現了從「以往自由造形這樣的概念」轉而朝向「自由纖維配向這樣的思考方式」的擴展。因此，航太產業或汽車產業亦藉由積層製造技術，而嘗試開發CFRP製品。機械零件產業亦藉由積層製造技術，而嘗試開發CFRP製品。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016-78205號公報 專利文獻2：日本特開2016-172317號公報
[發明所欲解決之課題]
成形裝置(3D列印機)係顯示於圖9。此圖9係噴嘴部附近的部分概略圖。同圖中，100為CFRP。此CFRP100為線材(細繩狀或是引線狀的材料)。101為擠壓機，102為切斷裝置，103為引導構件(引導管)，104為射出噴嘴部，105為加熱器。射出噴嘴部104為金屬製。金屬製射出噴嘴部104具有噴嘴口104A。加熱器105係內建於金屬製射出噴嘴部104。當然，亦可為非內建型。加熱器105的熱係效率良好地傳遞至金屬製射出噴嘴部104。此結果，噴嘴口104A位置的CFRP100中的樹脂會熔融(melting)。接著，將其供給至平台106而固著。如此一來，便形成CFRP製的配線。
然而，吾人知悉該裝置具有以下問題。亦即，該線材100的供給(移動(拉出：進給))動作無法順暢地進行。
本案發明人係進行調查該問題點的原因。其結果，發現係由於該線材100的樹脂在引導構件103中熔融或是流動化，並附著堆積於引導構件103的孔內壁面所導致。
因此，本發明所欲解決之課題係提供一種成形技術，可順暢地進行成形動作，且不易產生不良品。
本發明係基於上述研究結果而達成。 [解決課題之手段]
本發明係提供一種成形裝置，具備噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件、及加熱裝置； 該成形裝置中構成有防止機構，以防止成形材料在通過該引導構件時熔融。
如上述成形裝置，其中，該防止機構較佳係溫度上升防止機構，來自該加熱裝置的熱，會因為該溫度上升防止機構而難以傳遞至該引導構件。
如上述成形裝置，其中，該溫度上升防止機構較佳係具備引導構件之冷卻機構，防止成形材料在通過該引導構件時熔融。
如上述成形裝置，其中，該冷卻機構具備熱導率(thermal conductivity)10W/m･k以上的引導構件。
如上述成形裝置，其中，具備在該引導構件設有冷卻片或是冷卻水供給機構的冷卻機構。
如上述成形裝置，其中，該溫度上升防止機構較佳係具備引導構件之隔熱機構，防止成形材料在通過該引導構件時熔融。
如上述成形裝置，其中，該隔熱機構較佳係設於該加熱裝置與該引導構件之間的隔熱構件。
如上述成形裝置，其中，該隔熱構件係從例如氣體、液體、固體之群組中，選擇一種或是二種以上者。
如上述成形裝置，其中，該氣體係從例如空氣、氮氣、及二氧化碳之群組中，選擇一種或是二種以上。
如上述成形裝置，其中，該液體例如係水或水溶液。
如上述成形裝置，其中，該固體例如係非金屬材料。
如上述成形裝置，其中，該隔熱機構較佳設於該加熱裝置與該引導構件之間的間隙。
如上述該成形裝置，其中，該間隙較佳係噴嘴口之最大內徑尺寸的3~500%。
如上述該成形裝置，其中，該防止機構較佳係冷卻機構。
如上述該成形裝置，其中，該冷卻機構較佳係送風機構。
如上述該成形裝置，其中，該冷卻機構較佳之冷卻水供給機構。
如上述該成形裝置，其中，該防止機構較佳係散熱機構。
如上述該成形裝置，其中，該成形材料係含有纖維之樹脂，較佳係混纖紗。
如上述該成形裝置，其中，該成形材料係含有導電性纖維之樹脂。
如上述該成形裝置，其中，較佳係具備清潔該噴嘴部之噴嘴口的清潔機構。
本發明係一種成形裝置，包含：噴嘴部、成形材料引導至該噴嘴部的引導構件、及加熱該噴嘴部的加熱裝置；該成形材料係含有纖維之樹脂；該噴嘴部具備噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該引導構件的外徑；該引導構件的前端側係朝向該噴嘴口而配置，並且在該引導構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而進行之該噴嘴部的加熱時，亦可防止通過該引導構中的該成形材料熔融。
本發明係一種成形裝置，包含：噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件、及加熱該噴嘴部的加熱裝置；該成形材料係含有纖維之樹脂；該噴嘴部具備噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該引導構件的外徑；該引導構件的前端側係配置於該噴嘴部之該孔內，並且在該引導構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而進行之該噴嘴部的加熱時，亦可防止該成形材料在通過該引導構件時熔融。
本發明係一種成形裝置，包含：噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件、及加熱該噴嘴部的加熱裝置；該成形材料係含有纖維之樹脂；該噴嘴部具備噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該引導構件為管狀構件，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該管狀構件的外徑；該管狀構件的前端側係朝向該噴嘴口而配置，並且在該管狀構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而進行之該噴嘴部的加熱時，亦可防止通過該管狀構件之孔內中的該成形材料熔融。
本發明係一種成形裝置，包含：噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件、及加熱該噴嘴部的加熱裝置；該成形材料係含有纖維之樹脂；該噴嘴部具備噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該引導構件為管狀構件；該管狀構件的前端側係朝向該噴嘴口而配置於該孔內，藉此，構成防止通過該管狀構件之孔內中的該成形材料熔融的防止機構。
本發明係一種成形方法，藉由包含有噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件及加熱裝置的成形裝置而加以執行； 該成形方法係進行以下控制： 藉由該加熱裝置的熱而使通過該噴嘴部的該成形材料熔融，但不會使成形材料在通過該引導構件時熔融。
本發明係一種成形方法，藉由上述成形裝置而加以執行； 該成形方法係進行以下控制： 藉由加熱裝置的熱而使通過噴嘴部的成形材料熔融，但不會使通過引導構件中的成形材料熔融。
本發明係一種成形品的製造方法，藉由包含有噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件及加熱裝置而加以執行； 該成形品的製造方法係進行以下控制： 藉由該加熱裝置的熱而使通過該噴嘴部的該成形材料熔融，但不會使成形材料在通過該引導構件時熔融。
本發明係一種成形品的製造方法，藉由上述成形裝置而加以執行； 該成形品的製造方法係進行以下控制： 藉由加熱裝置的熱而使通過噴嘴部的成形材料熔融，但不會使通過引導構件中的成形材料熔融。
該成形品較佳係配線。 [發明之效果]
根據本發明可順暢地進行成形動作，且作為成形品，不易產生不良品。
例如，使用含有導電材料之樹脂製的線材而形成配線的情況，該配線的尺寸變動較小。從而，因位置之差異而造成的電阻變動較小，可形成高品質的配線。
本發明可簡單地實施。
首先，說明本發明的實施態樣。
本發明之第一發明係一種成形裝置。該成形裝置包含噴嘴部。此噴嘴部例如為金屬製。亦可為非金屬製。該成形裝置包含引導構件。該引導構件的一部分(例如，前端側)係配置於該噴嘴部內。例如，該引導構件的前端側係朝向該噴嘴部的噴嘴口而配置。藉由該引導構件，成形材料會被引導至該噴嘴部。從該噴嘴部之噴嘴口離開的成形材料係被供給至目標物(標的物)。該成形材料為線(line)狀。所謂線狀係指具有長度之形狀，而並非為粒狀。該成形材料例如為導電性樹脂。亦可為非導電性樹脂。導電性或非導電性係根據成形對象為何而決定。在形成配線的情況下，該成形材料通常為導電性。在未形成配線的情況下，該成形材料亦可為非導電性。當然，亦可為導電性。該成形裝置包含加熱裝置(加熱機構)。該加熱裝置與該噴嘴部亦可為一體構成。例如，該噴嘴部亦可為內建有加熱裝置(加熱器)之類型。在該噴嘴部為金屬製的情況下，加熱器若內建於該噴嘴部，則該加熱器的熱會效率良好地傳達至該噴嘴部的噴嘴口。 在成形材料包含熱可塑性樹脂的情況下，此結果，離開噴嘴口之成形材料會被加熱熔融。當此熔融後之成形材料抵接於目標物(基體：標的物)，便會冷卻並固著於該目標物。又，亦有熱可塑性樹脂被加熱熔融而離開噴嘴口的情況。此情況下，亦有離開噴嘴口之成形材料在抵接於目標物前，於空氣中受到冷卻的情況。 該成形裝置包含成形材料之熔融的防止機構。該防止機構係防止成形材料在通過該引導構件時熔融。亦即，若成形材料在通過該引導構件時熔融，則會有成形材料熔著於該引導構件之內壁面的情況。如此一來，成形材料會變得無法順暢地移動。在成形材料熔著位置中，引導構件之孔的內徑會變小。如此一來，成形材料的供給量亦會變少。在將配線形成的情況下，配線的寬度(厚度)會變小，而電阻會變大。 在成形材料包含熱硬化性樹脂的情況下，若藉由加熱而增加熱硬化性樹脂的流動性，則會有成形材料附著於該引導構件之內壁面，並在原地硬化的情況。如此一來，成形材料會變得無法順暢地移動。在成形材料的附著位置中，引導構件之孔的內徑會變小。如此一來，成形材料的供給量亦會變少。在將配線形成的情況下，配線的寬度(厚度)會變小，而電阻會變大。
該防止機構例如為溫度上升防止機構。來自該加熱裝置的熱會因該溫度上升防止機構，而難以傳遞至該引導構件。
該防止機構(該溫度上升防止機構)，係防止成形材料在通過該引導構件時熔融的引導構件之冷卻機構。例如，該冷卻機構係具備熱導率10W/m･k以上之引導構件的成形裝置。例如，係在該引導構件設有送風機構或冷卻水供給機構的冷卻機構。藉由具備熱導率10W/m･k以上(熱導率較佳為10~300W/m･k)的引導構件，並且在引導構件設置送風機構或冷卻水供給機構，可提高引導構件之溫度上升防止效果。引導構件會選擇熱導率高者。可列舉例如塑膠、金屬等。就熱導率高的塑膠而言，可列舉填充有導熱性高的填料而成者作為理想例。就填料而言，可列舉：碳黑、碳纖維、碳奈米纖維、碳管、碳奈米管、碳奈米角(carbon nanohorn)、富勒烯、金屬纖維、金屬粉末、金屬薄片等。
前述防止機構(前述溫度上昇防止機構)例如為隔熱機構。例如為設置於前述加熱裝置與前述引導構件之間的隔熱構件。前述隔熱構件係選自於氣體、液體、固體之群組中之一種或二種以上，宜為氣體。前述氣體可為任意。亦即，氣體的熱導率比起金屬的熱導率小得多。例如為空氣、氮氣、二氧化碳。就成本面而言，會選擇空氣。在前述加熱裝置與前述引導構件之間存在氣體的話，來自前述加熱裝置的熱不易傳導到前述引導構件。因此，前述引導構件不會成為較高溫度(如使通過前述引導構件之成形材料熔融的溫度)。前述液體也可為任意。液體的熱導率比起金屬的熱導率小得多。例如，考量操作性、成本面，會選擇水或水溶液。前述固體為非金屬材。存在熱導率小的金屬。例如，比起銀、銅，則銅鎳鋅合金(german silver)、錳鎳銅合金(manganin)、伍德合金(Wood’s alloy)之熱導率小。但是，該等金屬為特殊金屬，考量成本面，採用的可能性低。比起金屬材，則非金屬材一般而言熱導率小。就前述熱導率小的非金屬材而言，例如可列舉：金屬氧化物(例如FeO、Fe2 O3 、MgO等。當然，並不限於此)。還可列舉：石棉、石蠟、雲母、瀝青、水泥、混凝土、磚塊、黏土、玻璃、軟木、橡膠、毛氈、絲綢、法蘭絨、木材、塑膠(亦包含發泡塑膠)等。本發明係例舉玻璃絨作為理想例。又，水泥、黏土等亦為較輕量且具有耐熱性，故為理想。亦即，即使前述液體、固體存在於前述加熱裝置與前述引導構件之間，來自前述加熱裝置的熱也不易傳導到前述引導構件。例如，若設置使前述固體、液體存在於金屬製噴嘴部的一部分(期望位置：位於前述引導構件與前述加熱裝置(加熱器)之間的位置)，則來自前述加熱裝置的熱不易傳導到前述引導構件。雖說如此，但考慮實施容易性、成本的觀點，最佳方案應是在前述加熱裝置與前述引導構件之間設置間隙。該間隙中通常存在空氣。由於該間隙(空氣)的存在，來自前述加熱裝置的熱不易傳導到前述引導構件。前述間隙宜為噴嘴口之最大內徑尺寸的3%以上。藉由將前述間隙設定在3%以上，可使熱更不易傳導到前述引導構件。因此，更理想為15%以上。再更佳為30%以上。然而，藉由將前述間隙設為較小，可達成裝置的小型化。因此，前述間隙宜為500%以下。更佳為200%以下。再更佳為100%以下。前述間隙的值(尺寸)意指最短距離。該最短距離a如圖1、7所圖示。
吾人考慮使用冷卻機構作為該防止機構。例如，送風機構。將來自該送風機構的風吹送至該引導構件。其結果，該引導構件的溫度不會變高。該引導構件之溫度，例如係維持在室溫程度(例如，在50℃以下，較佳為15~40℃)。在設有該送風機構的情況下，該間隙會存在。此情況下，該間隙即使小於該尺寸亦可發揮功能。亦能以冷卻水供給機構代替該送風機構。例如，預先將管路配置於該引導構件的周圍，並將水供給至該管路內。如此一來，該引導構件的溫度不會變高。亦即，可防止成形材料在通過該引導構件時熔融。
吾人考慮使用散熱機構作為該防止機構。若將散熱板設於該引導構件，則即使該引導構件暫時受到加熱，該引導構件的溫度亦會立即降低。此結果，使得成形材料不會在通過該引導構件時熔融。
該成形裝置較佳係包含清潔該噴嘴部之噴嘴口的清潔機構。
前述成形材料為樹脂。樹脂可為任意樹脂。可使用熱硬化性樹脂。可使用熱塑性樹脂。僅使用其中任一者亦可。也可合併使用。樹脂可為一種，也可為二種以上。本發明宜使用熱塑性樹脂。前述成形材料為線狀。線狀也可為纖維(紗線或纖絲)狀。纖維狀的情況，例如可列舉所謂混纖紗(例如參照WO2016/167136A1)。混纖紗的情況，可採用WO2016/167136A1所揭示的技術。前述樹脂宜具有官能基(反應性基：極性基)。藉由具有官能基，會有進一步改善機械物性的傾向。就官能基而言，可例示：胺基、羧基、羥基、氰氧基、環氧丙基、硫醇基、(甲基)丙烯醯基。也可使用不具官能基(反應性基：極性基)的樹脂。 就本發明所使用的混纖紗之一實施形態而言，可例示由無機纖維與樹脂纖維(宜為熱塑性樹脂纖維)構成，且強化纖維的分散度為60%以上，樹脂纖維的含浸率為10%以下的混纖紗。
熱硬化性樹脂有下列情況：僅由熱硬化性樹脂構成的情況、以熱硬化性樹脂作為主成分的情況。本發明可為任何情況。本發明(本說明書)中，熱硬化性樹脂的用語若無特別界定，則包含僅由熱硬化性樹脂構成的情況以及以熱硬化性樹脂作為主成分的情況兩者。熱硬化性樹脂為主成分係指熱硬化性樹脂為50質量%以上的情況。宜為80質量%以上。更佳為90質量%以上。
就熱硬化性樹脂而言，例如可例示：環氧樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、酞酸二烯丙酯樹脂、酚醛樹脂、馬來醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、苯并㗁
Figure 108129067-A0304-12-0000-4
樹脂、雙環戊二烯樹脂等。
熱塑性樹脂有下列情況：僅由熱塑性樹脂構成的情況、以熱塑性樹脂作為主成分的情況。本發明可為任意情況。本發明(本說明書)中，熱塑性樹脂的用語若無特別界定，則包含僅由熱塑性樹脂構成的情況以及以熱塑性樹脂作為主成分的情況兩者。熱塑性樹脂為主成分係指熱塑性樹脂為50質量%以上的情況。宜為80質量%以上。更佳為90質量%以上。
就熱塑性樹脂而言，例如可例示：聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、熱塑性聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚縮醛樹脂(聚甲醛樹脂)、聚碳酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚芳酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚腈樹脂、苯氧基樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚碸樹脂、聚酮樹脂、聚醚酮樹脂、熱塑性胺甲酸酯系樹脂、氟系樹脂、熱塑性聚苯并咪唑樹脂等。
就前述聚烯烴樹脂而言，例如可例示：聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚丁二烯樹脂、聚甲基戊烯樹脂、氯乙烯樹脂、偏二氯乙烯樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、聚乙烯醇樹脂等。
就前述聚苯乙烯樹脂而言，例如可例示：聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂(AS樹脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS樹脂)等。
就前述聚醯胺樹脂而言，例如可例示：聚醯胺6樹脂(尼龍6)、聚醯胺11樹脂(尼龍11)、聚醯胺12樹脂(尼龍12)、聚醯胺46樹脂(尼龍46)、聚醯胺66樹脂(尼龍66)、聚醯胺610樹脂(尼龍610)等。就前述聚醯胺系樹脂中之一種之尼龍(以下有時簡稱為「PA」)而言，可例示：PA6(也稱為聚己內醯胺(polycaproamide，polycaprolactam)、聚ε-己內醯胺)、PA26(聚伸乙基己二醯胺)、PA46(聚四亞甲基己二醯胺)、PA66(聚六亞甲基己二醯胺)、PA69(聚六亞甲基壬二醯胺)、PA610(聚六亞甲基癸二醯胺)、PA611(聚六亞甲基十一烷二醯胺)、PA612(聚六亞甲基十二烷二醯胺)、PA11(聚十一醯胺)、PA12(聚十二醯胺)、PA1212(聚十二亞甲基十二烷二醯胺)、PA6T(聚六亞甲基對苯二甲醯胺)、PA6I(聚六亞甲基間苯二甲醯胺)、PA912(聚九亞甲基十二烷二醯胺)、PA1012(聚十亞甲基十二烷二醯胺)、PA9T(聚九亞甲基對苯二甲醯胺)、PA9I(聚九亞甲基間苯二甲醯胺)、PA10T(聚十亞甲基對苯二甲醯胺)、PA10I(聚十亞甲基間苯二甲醯胺)、PA11T(聚十一亞甲基對苯二甲醯胺)、PA11I(聚十一亞甲基間苯二甲醯胺)、PA12T(聚十二亞甲基對苯二甲醯胺)、PA12I(聚十二亞甲基間苯二甲醯胺)、聚醯胺XD6(聚間苯二甲基己二醯胺)、聚醯胺XD10(聚伸苯二甲基癸二醯胺)等。
就前述聚酯樹脂而言，例如可例示：聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸丙二酯樹脂、液晶聚酯等。
就前述(甲基)丙烯酸系樹脂而言，例如可例示聚甲基丙烯酸甲酯。
就前述改性聚苯醚樹脂而言，例如可例示改性聚苯醚等。
就前述熱塑性聚醯亞胺樹脂而言，例如可例示：熱塑性聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂等。
就前述聚碸樹脂而言，例如可例示：改性聚碸樹脂、聚醚碸樹脂等。
就前述聚醚酮樹脂而言，例如可例示：聚醚酮樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚醚酮酮樹脂等。
就前述氟系樹脂而言，例如可例示聚四氟乙烯等。
就含纖維之樹脂(纖維強化樹脂)中的纖維而言，可列舉無機纖維。也可為有機纖維。也可合併使用兩者。就前述纖維的纖維長度而言，為具有超過30mm之纖維長度的連續強化纖維特佳。本發明所使用的連續強化纖維之平均纖維長度並無特別限制，考慮使成形加工性良好的觀點，宜為0.05~20000m之範圍者。更佳為100~10000m，為1000~7000m再更佳。本發明中的纖維之長度若無特別記載，則為重量平均纖維長度。前述纖維的平均纖維徑宜為3μm以上，為4μm以上更佳，為5μm以上再更佳。又，前述纖維的數量平均纖維徑宜為50μm以下，為20μm以下更佳，為12μm以下再更佳。前述平均纖維徑為單紗線的直徑。
就前述無機纖維之例而言，例如可列舉：碳纖維、碳化矽纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、玻璃纖維、金屬纖維等，宜為碳纖維及玻璃纖維。但不限於此。
就前述碳纖維而言，可例示：聚丙烯腈(PAN)系碳纖維、石油-煤瀝青系碳纖維、嫘縈系碳纖維、纖維素系碳纖維、木質素系碳纖維、酚系碳纖維、氣相沉積系碳纖維等。可從該等之中適當地使用一種或二種以上。所使用的碳纖維宜為拉伸彈性模量為100GPa~1000GPa者。碳纖維的形態並無特別限制。碳纖維的形態可為連續纖維，也可為不連續纖維。就連續纖維而言，例如可列舉將碳纖維沿單方向配置而成者(單方向材料)。就使用不連續纖維的情況而言，可列舉：在樹脂中例如碳纖維以沿特定的方向進行配向的方式配置而成的材料、於面內方向無規地分散配置而成的材料等。碳纖維可為單紗線狀者、纖維束狀者、兩者混合存在者。碳纖維一般而言會成為由數千~數萬根的纖絲集合而成之纖維束狀。使用碳纖維束作為碳纖維時，若直接使用碳纖維束的話，有時會有纖維束的交錯部分局部地變厚，不易獲得具有薄邊緣面的碳纖維強化樹脂加工品的情況。因此，使用碳纖維束作為碳纖維時，宜將碳纖維束予以展紗、或進行開纖來使用。
就前述金屬纖維之例而言，例如可列舉：鋁纖維、金纖維、銀纖維、鐵纖維、不鏽鋼纖維等。
就有機纖維之例而言，例如可列舉：芳綸纖維、芳香族聚醯胺纖維、纖維素纖維、聚乙烯纖維、聚(對伸苯基苯并雙㗁唑)纖維(Zylon(東洋紡公司製))等。
前述纖維也可經處理劑進行處理。就前述處理劑而言，可列舉上漿劑。可列舉表面處理劑。例如可列舉日本專利第4894982號公報所揭示之處理劑。前述纖維表面的處理劑會和前述樹脂的官能基(反應性基：極性基)反應時較為便利。
前述處理劑係選自於例如環氧樹脂、胺甲酸酯系樹脂、矽烷偶聯劑、水不溶性聚醯胺樹脂、及水溶性聚醯胺樹脂之群組中。宜選自於環氧樹脂、胺甲酸酯系樹脂、水不溶性聚醯胺樹脂、及水溶性聚醯胺樹脂之群組中。可使用一種，也可使用二種以上。
就前述環氧樹脂而言，可列舉：環氧丙基化合物(例如環氧烷、烷烴二環氧化物、雙酚A-環氧丙醚、雙酚A-環氧丙醚的二聚物、雙酚A-環氧丙醚的三聚物、雙酚A-環氧丙醚的寡聚物、雙酚A-環氧丙醚的聚合物、雙酚F-環氧丙醚、雙酚F-環氧丙醚的二聚物、雙酚F-環氧丙醚的三聚物、雙酚F-環氧丙醚的寡聚物、雙酚F-環氧丙醚的聚合物、硬脂基環氧丙醚、苯基環氧丙醚、環氧乙烷月桂醇環氧丙醚、乙二醇二環氧丙醚、聚乙二醇二環氧丙醚、丙二醇二環氧丙醚等)、環氧丙基酯化合物(例如苯甲酸環氧丙酯、對甲基苯甲酸環氧丙酯、硬脂酸環氧丙酯、月桂酸環氧丙酯、棕櫚酸環氧丙酯、油酸環氧丙酯、亞麻油酸環氧丙酯、次亞麻油酸環氧丙酯、苯二甲酸二環氧丙酯等)、環氧丙基胺化合物(例如四環氧丙基胺基二苯基甲烷、三環氧丙基胺基酚、二環氧丙基苯胺、二環氧丙基甲苯胺、四環氧丙基間二甲苯二胺、三環氧丙基氰尿酸酯、三環氧丙基異氰尿酸酯等)。
就前述胺甲酸酯系樹脂而言，例如可列舉：多元醇、油脂與多元醇經油脂再酯化而成的多元醇、及使多異氰酸酯與具有羥基之化合物進行反應而得的胺甲酸酯系樹脂。
就前述多異氰酸酯而言，可列舉：脂肪族異氰酸酯(例如1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,8-二異氰酸酯基己酸甲酯等)、脂環族二異氰酸酯(例如3-異氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、甲基環己基-2,4-二異氰酸酯等)、芳香族二異氰酸酯(例如甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、二苯基甲基甲烷二異氰酸酯、四烷基二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4-二苄基二異氰酸酯、1,3-苯二異氰酸酯等)、鹵化二異氰酸酯(例如氯化二異氰酸酯類、溴化二異氰酸酯)。前述多異氰酸酯可為一種，也可為二種以上。
就前述多元醇而言，可列舉通常在胺甲酸酯系樹脂之製造中使用的多元醇。例如可列舉：二乙二醇、丁烷二醇、己烷二醇、新戊二醇、雙酚A、環己烷二甲醇、三羥甲基丙烷、甘油、新戊四醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯多元醇、聚己內酯、聚四亞甲基醚二醇、聚硫醚多元醇、聚縮醛多元醇、聚丁二烯多元醇、呋喃二甲醇等。前述多元醇可為一種，也可為二種以上。
就前述矽烷偶聯劑而言，例如可列舉：三烷氧基或三烯丙氧基矽烷化合物(例如胺基丙基三乙氧基矽烷、苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、環氧丙基丙基三乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等)、脲矽烷、硫醚矽烷、乙烯基矽烷、咪唑矽烷等。前述矽烷偶聯劑可為一種，也可為二種以上。
前述水不溶性聚醯胺樹脂係於25℃將1g之聚醯胺樹脂添加於100g之水中時，99質量%以上不會溶解者。使用前述水不溶性聚醯胺樹脂時，宜使粉末狀之水不溶性聚醯胺樹脂分散(或懸浮)於水(或有機溶劑)中來使用。可將混合纖維束浸漬於如此的粉末狀之水不溶性聚醯胺樹脂的分散物(或懸浮液)中來使用，並使其乾燥而製成混纖紗。
就水不溶性聚醯胺樹脂而言，可列舉：聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺610、聚醯胺11、聚醯胺12、苯二甲胺系聚醯胺樹脂(宜為聚伸二甲苯基己二醯胺、聚伸二甲苯基癸二醯胺)等。或可列舉前述之共聚物。前述聚醯胺樹脂之粉體也可為經界面活性劑(例如非離子系、陽離子系、陰離子系或它們的混合物)予以乳化分散而得者。水不溶性聚醯胺樹脂(水不溶性尼龍乳劑)之市售品可列舉例如：SEPOLSION PA(住友精化製)、Michem Emulsion(Michaelman製)。
前述水溶性聚醯胺樹脂係於25℃將1g之聚醯胺樹脂添加於100g之水中時，99質量%以上溶解於水中者。就水溶性聚醯胺樹脂而言，可列舉：丙烯酸接枝化N-甲氧基甲基化聚醯胺樹脂、賦予了醯胺基之N-甲氧基甲基化聚醯胺樹脂等改性聚醯胺。水溶性聚醯胺樹脂之市售品例如AQ-NYLON(東麗製)、TORESIN(Nagase ChemteX製)。
前述處理劑的量宜為強化纖維(例如碳纖維等)之0.001~1.5質量%。更佳為0.1~1.2質量%。再更佳為0.5~1.1質量%。藉由設定在如此的範圍，會改善強化纖維的分散度。
利用處理劑所為的處理方法可採用公知的方法。例如將前述纖維浸漬於處理劑溶液中。藉此，處理劑會附著於纖維表面。也可採用將處理劑以空氣吹附於纖維表面之方法。也可使用已經利用表面處理劑(或處理劑)進行處理的纖維。也可將附著有表面處理劑(或處理劑)之市售的纖維進行清洗，並再度使表面處理劑(或處理劑)予以附著的方式進行。
長度超過30mm的纖維之比例宜為30體積%以上。更佳為40體積%以上。再更佳為45體積%以上。或宜為30質量%以上。更佳為42質量%以上。再更佳為55質量%以上。上限值並無特別限制。就一個基準而言，例如可列舉70體積%。宜列舉60體積%。或宜列舉80質量%。
就前述混纖紗中所使用的理想樹脂而言，可例舉熱塑性樹脂。例如可列舉：聚烯烴樹脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等)、聚碳酸酯樹脂、聚甲醛樹脂、聚醚酮、聚醚碸、熱塑性聚醚醯亞胺等。聚醯胺樹脂為理想的樹脂，更佳為由70莫耳%以上係苯二甲胺之二胺成分和70莫耳%以上係碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸(宜為癸二酸及/或己二酸)之二羧酸成分構成的聚醯胺樹脂。
前述熱塑性樹脂組成物也可含有彈性體成分。就彈性體成分而言，例如可列舉：聚烯烴系彈性體、二烯系彈性體、聚苯乙烯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚酯系彈性體、聚胺甲酸酯系彈性體、氟系彈性體、矽系彈性體等。宜為聚烯烴系彈性體及聚苯乙烯系彈性體。於自由基起始劑之存在下(或非存在下)，經α,β-不飽和羧酸及其酸酐、丙烯醯胺以及它們的衍生物等改性而成的改性彈性體亦為理想。這些彈性體係用以賦予對於聚醯胺樹脂之相容性。使用前述彈性體時，彈性體成分的摻合量宜為熱塑性樹脂組成物的5~25質量%。
在不損及本發明之目的、效果的範圍內，前述熱塑性樹脂組成物中可添加各種添加劑(例如抗氧化劑、熱安定劑等安定劑、耐水解性改良劑、耐候安定劑、消光劑、紫外線吸收劑、成核劑、塑化劑、分散劑、阻燃劑、抗靜電劑、抗著色劑、抗凝膠化劑、著色劑、脫模劑等)。詳細內容可參酌日本專利第4894982號公報之記載(納入於本發明說明書中)。前述熱塑性樹脂組成物也可含有填料。但不含填料較理想。具體而言，熱塑性樹脂組成物中的填料之含量宜為3質量%以下。
該樹脂與該纖維的摻合比例係根據目標製品而變動。難以無歧義地決定。然而，(該纖維)/(該樹脂)宜為1/99~90/10(質量比)。較佳為10/90以上。更佳為80/20以下。
本發明之第二發明係一種成形方法。該成形方法係藉由包含有噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部的引導構件及加熱裝置的成形裝置而加以執行。例如，係藉由上述成形裝置而執行之成形方法。在該成形方法中，係進行加熱(控制)，而藉由該加熱裝置的熱，使通過該噴嘴部的該成形材料熔融。例如，進行加熱(控制)，而使通過該噴嘴部之噴嘴口中(特別是通過後)的該成形材料熔融。並且進行控制，而使成形材料在通過該引導構件時不會因為該加熱裝置的熱而熔融。
以下，具體說明本發明。以下實施例僅係本發明之一實施例。本發明並非限定於以下實施例。亦即，未顯著損害本發明之特徵的變形及應用例亦包含於本發明。
圖1係本發明之第一實施態樣之成形裝置(3D列印機)之噴嘴部附近的概略圖。
圖1中，1為CFRP。此CFRP1為線材。2為擠壓機、3為切斷裝置、4為引導構件(引導管：引導管路)、5為射出噴嘴部、6為加熱器。射出噴嘴部5為金屬製。金屬製射出噴嘴部5包含噴嘴口5A。加熱器6係內建於金屬製射出噴嘴部5。當然，亦可為非內建型。加熱器6的熱係效率良好地傳遞至金屬製射出噴嘴部5。此結果，噴嘴口5A位置的CFRP1會熔融。接著，將其供給至平台(基體)7而固著。如此一來，CFRP製的配線8便形成。
在圖9的成形裝置中，引導構件103與金屬製射出噴嘴部104係緊密貼合。亦即，在金屬製射出噴嘴部104中之引導構件103插入孔的內壁面與引導構件103的外壁面之間沒有間隙。因此，引導構件103自身會受到加熱器105加熱。又，噴嘴口104A的位置亦受到加熱。
相對於此，在第一實施態樣的成形裝置(圖1的裝置)中，在引導構件4與金屬製射出噴嘴部5之間設有間隙9。兩者並非緊密貼合。在此間隙9中，通常存在有空氣。因此，即使加熱器6的熱(加熱器6的發熱溫度例如為100~400℃)傳遞至金屬製射出噴嘴部5的表面，該熱亦會因為該間隙(空氣層)9的存在而被遮斷。亦即，通過引導構件4中之CFRP1的樹脂，並不會因為加熱器6的熱而熔融。即使通過引導構件4中的CFRP1有受到加熱器6的熱而加熱，其加熱溫度亦不高。由於通過引導構件4中之CFRP1不會熔融，故CFRP1亦不會固著於引導構件4之內壁面(孔的內壁面)4A。亦即，引導構件4的孔不會堵塞，而CFRP1能在引導構件4的孔內順暢地移動。成形動作可順暢地進行，而不易產生不良品。由於加熱器6的熱可效率良好地傳遞至金屬製射出噴嘴部5的表面，故與噴嘴口5A接觸的CFRP1會熔融。
在該第一實施態樣的成形裝置(圖1之裝置)中，引導構件4的內徑(孔徑)為1.0mm，外徑為1.4mm。噴嘴口5A位置與引導構件4前端位置之間的距離(最短距離)a為0.2mm，金屬製射出噴嘴部5中之引導構件4插入孔的內壁面與引導構件4的外壁面之間的距離b為0.3mm。噴嘴口5A的內徑c為2.5mm。
圖2係本發明之第二實施態樣之成形裝置的噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，係在引導構件4設有金屬製板(散熱板：散熱片)10。從機械加工效率與熱傳導性的觀點來看，散熱片較佳為鋁。 在本實施態樣中，由於僅在第一實施態樣之成形裝置的引導構件4上設置了金屬製板(散熱板：散熱片)10，故省略其他詳細之說明，並對相同部分賦予相同符號。
圖3係本發明之第三實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，係將加熱器(預備加熱裝置)11設於引導構件4。此加熱器11僅將通過引導構件4中的CFRP1加熱至例如(加熱器6的發熱溫度-列印環境溫度)×(3~50)%+列印環境溫度(在加熱器6的發熱溫度為100℃，列印環境溫度為20℃的情況係22.4~60℃，在加熱器6的發熱溫度為400℃，列印環境溫度為20℃的情況係31.4~210℃))左右。僅加熱至低於通過引導構件4中的CFRP1會熔融的溫度。因此，通過引導構件4中的CFRP1不會熔融。 在本實施態樣中，由於僅在第二實施態樣之成形裝置的引導構件4設置了加熱器11，故省略其他詳細之說明，並對相同部分賦予相同符號。
圖4係本發明之第四實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，噴嘴口5A係帶有圓角之形狀。藉此，較不易發生CFRP1的纖維斷裂。 其他構成由於和第三實施態樣的成形裝置相同，故省略詳細之說明。並對相同部分賦予相同符號。
圖5係本發明之第五實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，係在引導構件4與加熱器6之間設有隔熱材料(非金屬材料)12。隔熱材料12係貼附於射出噴嘴部5之引導構件4插入孔的內壁面。藉此，加熱器6的熱便難以傳遞至引導構件4。隔熱材料12亦可貼附於引導構件4的外壁面。隔熱材料12亦可僅配置於引導構件4插入孔。 其他構成由於和第一實施態樣的成形裝置相同，故省略詳細之說明，並對相同部分賦予相同符號。
圖6係本發明之第六實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，係僅設有送風機構(未圖示)。藉由從該送風機構吹送的風(冷卻風：以箭頭圖示)，而抑制(防止)引導構件4的溫度上升。亦即，引導構件4的溫度不會變高。因此，通過引導構件4中的CFRP1不會熔融。 其他構成由於和第二實施態樣的成形裝置相同，故省略詳細之說明，並對相同部分賦予相同符號。
圖7係本發明之第七實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在本實施態樣中，係於第一實施態樣的成形裝置中，將引導構件4延伸至噴嘴口5A附近之位置的例子。又，噴嘴口5A位置與引導構件4外壁面之間的距離(最短距離)a為0.1mm，噴嘴口5A的內徑c為2.5mm。 其他構成由於和第一實施態樣的成形裝置相同，故省略詳細之說明，並對相同部分賦予相同符號。
圖8係本發明之第八實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 在前述實施態樣中，引導構件4及噴嘴口5A係相對於平台(基體)7而位於垂直方向。相對於此，在本實施態樣中，由於引導構件4及噴嘴口5A僅相對於平台(基體)7而傾斜，故省略詳細之說明。又，對相同部分賦予相同符號。
圖10係將本發明之第一至八實施態樣之成形裝置的噴嘴部之噴嘴口加以清潔的清潔機構的概略圖。 上述實施態樣的裝置會連續作業很長一段時間。由於CFRP1會在噴嘴部5熔融，故會有熔融後之樹脂或纖維附著堆積於噴嘴部5之噴嘴口5A的情況。在如此之情況時，係使研磨機構20移動至噴嘴口5A。與噴嘴口5A相向之研磨機構20會清潔噴嘴口5A。進行此清潔作業時，若引導構件4與射出噴嘴部5之間存在有空隙，則清潔作業較容易進行。又，能清潔的乾淨。若如第六實施態樣，進行送風，則能乾淨俐落地進行清潔。
1、100:CFRP 2、101:擠壓機 3、102:切斷裝置 4、103:引導構件 4A:內壁面 5、104:金屬製射出噴嘴部 5A、104A:噴嘴口 6、105:加熱器(加熱裝置) 7、106:平台(基體) 8:配線 9:間隙(空氣層：隔熱層) 10:金屬製板(散熱板：散熱片) 11:加熱器(預備加熱裝置) 12:隔熱材料 20:研磨機構 a:距離(最短距離) b:距離 c:內徑
圖1係本發明之第一實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖2係本發明之第二實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖3係本發明之第三實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖4係本發明之第四實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖5係本發明之第五實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖6係本發明之第六實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖7係本發明之第七實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖8係本發明之第八實施態樣之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖9係本發明以外之成形裝置之噴嘴部附近的概略圖。 圖10係將本發明之第一至八實施態樣之噴嘴部之噴嘴口加以清潔之清潔機構的概略圖。
1:CFRP
2:擠壓機
3:切斷裝置
4:引導構件
4A:內壁面
5:金屬製射出噴嘴部
5A:噴嘴口
6:加熱器(加熱裝置)
7:平台(基體)
8:配線
9:間隙(空氣層：隔熱層)
a:距離(最短距離)
b:距離
c:內徑

Claims (28)

  1. 一種成形裝置，具備噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部之引導構件及加熱裝置； 該成形裝置中構成有防止機構，以防止該成形材料在通過該引導構件時熔融。
  2. 如請求項1所述之成形裝置，其中， 該防止機構係溫度上升防止機構； 來自該加熱裝置的熱會因該溫度上升防止機構，而難以傳遞至該引導構件。
  3. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該溫度上升防止機構係隔熱機構。
  4. 如請求項3所述之成形裝置，其中， 該隔熱機構係設於該加熱裝置與該引導構件之間。
  5. 如請求項4所述之成形裝置，其中， 該隔熱構件係從氣體、液體及固體之群組中選擇之一種或二種以上者。
  6. 如請求項5所述之成形裝置，其中， 該氣體係從空氣、氮氣及二氧化碳之群組中選擇之一種或二種以上者。
  7. 如請求項5所述之成形裝置，其中， 該液體係水或是水溶液。
  8. 如請求項5所述之成形裝置，其中， 該固體係非金屬材料。
  9. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該防止機構係冷卻機構。
  10. 如請求項9所述之成形裝置，其中， 該冷卻機構係熱導率10W/m･k以上的引導構件。
  11. 如請求項9所述之成形裝置，其中， 該冷卻機構係送風機構。
  12. 如請求項9所述之成形裝置，其中， 該冷卻機構係冷卻水供給機構。
  13. 如請求項4所述之成形裝置，其中， 該隔熱機構係間隙，其設於該加熱裝置與該引導構件之間。
  14. 如請求項13所述之成形裝置，其中， 該間隙係噴嘴口之最大內徑尺寸的3~500%。
  15. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該防止機構係散熱機構。
  16. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該成形材料係含有纖維之樹脂。
  17. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該成形材料係含有導電性纖維之樹脂。
  18. 如請求項1或2所述之成形裝置，其中， 該成形材料係混纖紗。
  19. 如請求項1或2所述之成形裝置，更包含： 清潔機構，清潔該噴嘴部之噴嘴口。
  20. 一種成形方法，藉由成形裝置加以執行；該成形裝置具備噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部之引導構件及加熱裝置；該成形方法進行以下控制： 藉由該加熱裝置的熱而使通過該噴嘴部的該成形材料熔融，但不會使該成形材料在通過該引導構件時熔融。
  21. 一種成形方法，係藉由如請求項1至19中任一項所述之成形裝置加以執行，並進行以下控制： 藉由加熱裝置的熱而使通過噴嘴部的成形材料熔融，但不會使成形材料在通過引導構件時熔融。
  22. 一種成形品的製造方法，藉由成形裝置加以執行；該成形裝置具備噴嘴部、將成形材料引導至該噴嘴部之引導構件及加熱裝置；該成形品的製造方法進行以下控制： 藉由該加熱裝置的熱而使通過該噴嘴部的該成形材料熔融，但不會使該成形材料在通過該引導構件時熔融。
  23. 一種成形品的製造方法，係藉由如請求項1至19中任一項所述之成形裝置加以執行，並進行以下控制： 藉由加熱裝置的熱而使通過噴嘴部的成形材料熔融，但不會使成形材料在通過引導構件時熔融。
  24. 如請求項22所述之成形品的製造方法，其中， 該成形品係配線。
  25. 一種成形裝置，包含：噴嘴部；引導構件，將成形材料引導至該噴嘴部；及加熱裝置，加熱該噴嘴部；該成形材料係含有纖維之樹脂，該噴嘴部包含噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該引導構件的外徑，該引導構件之前端側係朝向該噴嘴口而配置，並且在該引導構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而加熱該噴嘴部時，亦可防止該成形材料在通過該引導構件時熔融。
  26. 一種成形裝置，包含：噴嘴部；引導構件，將成形材料引導至該噴嘴部；及加熱裝置，加熱該噴嘴部；該成形材料係含有纖維之樹脂，該噴嘴部包含噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該引導構件的外徑，該引導構件的前端側係配置於該噴嘴部之該孔內，並且在該引導構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而加熱該噴嘴部時，亦可防止該成形材料在通過該引導構件時熔融。
  27. 一種成形裝置，包含：噴嘴部；引導構件，將成形材料引導至該噴嘴部；及加熱裝置，加熱該噴嘴部；該成形材料係含有纖維之樹脂，該噴嘴部包含噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該引導構件係管狀構件，該噴嘴部之該孔的內徑係大於該管狀構件的外徑，該管狀構件的前端側係朝向該噴嘴口而配置，並且在該管狀構件與該噴嘴部之間設有間隙，藉此，即使在藉由該加熱裝置而加熱該噴嘴部時，亦可防止該成形材料在通過該管狀構件之孔內時熔融。
  28. 一種成形裝置，包含：噴嘴部；引導構件，將成形材料引導至該噴嘴部；及加熱裝置，加熱該噴嘴部；該成形材料係含有纖維之樹脂，該噴嘴部包含噴嘴口及連通於該噴嘴口的孔，該引導構件係管狀構件，該管狀構件的前端側係朝向該噴嘴口而配置於該孔內，藉此，構成防止該成形材料在通過該管狀構件之孔內時熔融的防止機構。
TW108129067A 2018-08-21 2019-08-15 成形裝置及成形品的製造方法 TWI800673B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-154946 2018-08-21
JP2018154946A JP6511577B1 (ja) 2018-08-21 2018-08-21 成形装置および成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202026130A true TW202026130A (zh) 2020-07-16
TWI800673B TWI800673B (zh) 2023-05-01

Family

ID=66530692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108129067A TWI800673B (zh) 2018-08-21 2019-08-15 成形裝置及成形品的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11938676B2 (zh)
EP (1) EP3842216B1 (zh)
JP (1) JP6511577B1 (zh)
CN (1) CN112584997B (zh)
TW (1) TWI800673B (zh)
WO (1) WO2020040025A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7037707B2 (ja) * 2019-10-01 2022-03-16 フドー株式会社 保持具および製造方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US7744364B2 (en) * 2007-06-21 2010-06-29 Stratasys, Inc. Extrusion tip cleaning assembly
US20090065965A1 (en) 2007-09-07 2009-03-12 Plasticomp, Llc reinforced thermoplastic resin and device and method for producing very long fiber reinforced thermoplastic resins
CN102858879B (zh) 2011-04-12 2013-12-04 三菱瓦斯化学株式会社 聚酰胺树脂系复合材料及其制造方法
WO2014072147A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Evonik Industries Ag Mehrfarbiger extrusionsbasierter-3d-druck
EP3725497A1 (en) * 2013-03-22 2020-10-21 Mark, Gregory Thomas Three-dimensional printer
US20140322383A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 Andrew Rutter Gloucester print head
EP3022046B1 (en) 2013-07-17 2019-12-18 Markforged, Inc. Apparatus for fiber reinforced additive manufacturing
US9931776B2 (en) 2013-12-12 2018-04-03 United Technologies Corporation Methods for manufacturing fiber-reinforced polymeric components
CN106459436B (zh) 2014-04-24 2020-04-14 帝人株式会社 具有端表面的碳纤维强化树脂加工制品及其制造方法
US20160009029A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Southern Methodist University Methods and apparatus for multiple material spatially modulated extrusion-based additive manufacturing
JP5878604B1 (ja) 2014-10-21 2016-03-08 アドバンスト・リサーチ・フォー・マニュファクチャリング・システムズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＡｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｌｌｃ 複合材の製造方法
JP2016107456A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 武藤工業株式会社 樹脂熔融型造形ヘッド及び三次元造形装置
CN105818369B (zh) * 2015-01-05 2019-06-14 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印机喷头
JPWO2016121796A1 (ja) * 2015-01-27 2017-11-02 学校法人慶應義塾 ディスペンスヘッド、立体造形装置および立体造形方法
TWM501353U (zh) * 2015-02-05 2015-05-21 Unique Materials Technology Co Ltd 噴頭結構與三維列印裝置
JP6602552B2 (ja) 2015-04-14 2019-11-06 国立大学法人岐阜大学 成形体の製造方法
DE102015111504A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3D-Druckvorrichtung
WO2017085961A1 (ja) * 2015-11-20 2017-05-26 株式会社リコー 三次元造形装置及び造形材料排出部材
JP2017100304A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 日本電気株式会社 ３次元積層造形装置及び３次元積層造形方法
KR20170077301A (ko) * 2015-12-16 2017-07-06 (주)아이투스 인터내셔날 삼차원 프린터용 노즐 어셈블리
JP6602678B2 (ja) 2016-01-22 2019-11-06 国立大学法人岐阜大学 立体構造物の製造方法
FR3052386B1 (fr) 2016-06-09 2020-01-10 Corextrusion Group Filament pour impression 3d, procede de fabrication d'un tel filament, et procede de fabrication d'un objet par impression 3d
CN106186644A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 基于熔融沉积成型的玻璃3d打印喷头组件和打印方法
TW201801895A (zh) * 2016-07-14 2018-01-16 東友科技股份有限公司 三維印表機之擠出裝置及其冷卻機構與冷卻方法
CN206124226U (zh) * 2016-10-19 2017-04-26 拓伴三维科技（上海）有限公司 具有内部冷却功能的3d打印机喷嘴
JP7080601B2 (ja) * 2016-10-28 2022-06-06 キヤノン株式会社 三次元造形装置、および三次元造形物の製造方法
CN106515006B (zh) * 2016-11-04 2019-03-08 哈尔滨理工大学 一种柔性丝材熔融沉积增材制造的进丝机构
CN106493946B (zh) * 2016-11-15 2018-10-02 哈尔滨工业大学 一种适用于连续纤维增强复合材料增材制造的喷头
JP6388238B2 (ja) * 2016-11-22 2018-09-12 フドー株式会社 繊維強化プラスチック製品の製造方法
US20180154574A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 Markforged, Inc. Sintering additively manufactured parts with a densification linking platform
CN106827499B (zh) * 2017-01-20 2019-01-08 嘉兴钛胺新材料科技有限公司 一种多功能3d打印头
CN106915075B (zh) * 2017-03-30 2023-08-04 西京学院 一种熔融沉积型3d打印机喷头冷却装置
CN206870378U (zh) * 2017-04-21 2018-01-12 南方科技大学 一种3d打印机喷嘴结构与3d打印机
CN206781007U (zh) 2017-04-28 2017-12-22 中国地质大学（北京） 一种应用于fdm的3d打印机的水冷系统
CN108859100A (zh) * 2017-05-09 2018-11-23 三纬国际立体列印科技股份有限公司 具有快拆机制的喷头结构
KR101843323B1 (ko) 2017-10-11 2018-03-28 이수연 3d 프린터
CN207564977U (zh) * 2017-10-25 2018-07-03 三维泰柯（厦门）电子科技有限公司 一种fdm打印头及fdm打印机
CN107825710A (zh) * 2017-11-15 2018-03-23 芜湖天梦信息科技有限公司 一种多喷头式3d打印喷头

Also Published As

Publication number Publication date
JP6511577B1 (ja) 2019-05-15
EP3842216A1 (en) 2021-06-30
TWI800673B (zh) 2023-05-01
EP3842216A4 (en) 2022-01-05
EP3842216B1 (en) 2024-03-20
US20210237352A1 (en) 2021-08-05
CN112584997A (zh) 2021-03-30
WO2020040025A1 (ja) 2020-02-27
US11938676B2 (en) 2024-03-26
JP2020029012A (ja) 2020-02-27
CN112584997B (zh) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2756970C2 (ru) Способ получения трехмерной структуры и элементарная нить трехмерного принтера
JP6602678B2 (ja) 立体構造物の製造方法
TWI682079B (zh) 混纖紗之製造方法、混纖紗、捲繞體及織物
CN109691249B (zh) 电子设备壳体
JP6388238B2 (ja) 繊維強化プラスチック製品の製造方法
JP7091660B2 (ja) 電子機器筐体およびその製造方法
TW202026130A (zh) 成形裝置、成形方法及成形品的製造方法
JP7234632B2 (ja) 一方向に配向したテープ状プリプレグ、およびその成形品
JP2021066974A (ja) カバリング糸、カバリング糸の製造方法および成形品の製造方法
JP2014051587A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
JP6928200B1 (ja) 繊維強化樹脂物の製造方法
JP6946648B2 (ja) プリプレグの製造方法
JP2019130691A (ja) 中空成形体及びその製造方法
JP2021041622A (ja) 成形品の製造方法
JP2021020331A (ja) 長尺平板状材料
JP2018104537A (ja) 基材