WO2023067946A1 - 製造方法、製造支援方法およびシステム - Google Patents

製造方法、製造支援方法およびシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2023067946A1
WO2023067946A1 PCT/JP2022/034008 JP2022034008W WO2023067946A1 WO 2023067946 A1 WO2023067946 A1 WO 2023067946A1 JP 2022034008 W JP2022034008 W JP 2022034008W WO 2023067946 A1 WO2023067946 A1 WO 2023067946A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
manufacturing
physical property
additive manufacturing
property value
manufactured
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/034008
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃寛 山口
卓成 岩村
Original Assignee
株式会社日立製作所
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 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Priority to CN202280066594.9A priority Critical patent/CN118055845A/zh
Publication of WO2023067946A1 publication Critical patent/WO2023067946A1/ja

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
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • 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
    • B29C64/295—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
    • B29C64/357—Recycling
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to manufacturing methods, manufacturing support methods, and systems.
  • the present invention claims the priority of Japanese patent application number 2021-172407 filed on October 21, 2021, and for designated countries where incorporation by reference of documents is permitted, the content described in the application is incorporated into this application by reference.
  • Patent Document 1 discloses a technique for reusing recycled powder discharged from a 3D printer. Specifically, in Patent Document 1, "the amount of fresh powder in the primary source of new powder local to the 3D printer, the amount of recycled powder in the primary source of recycled powder local to the 3D printer Amount of recycled powder, amount of virgin powder in a secondary source of virgin powder remote to the 3D printer, and amount of recycled powder in a secondary source of virgin powder remote to the 3D printer. a storage for storing information about powder resources; and a processor, which directs the use of new and recycled powders and the generation of recycled powders by the 3D printer based on the set of print jobs. predict and, based on powder predictions and stored information about powder resources, new powder resources among primary and secondary sources of new powder and/or recycled powder; and a computing system that manages recycled powder resources.”
  • Patent Document 1 merely reuses residual powder of materials normally used in 3D printers that perform additive manufacturing.
  • the technology disclosed in the document does not take into account the use of waste materials containing various components as materials for 3D printers and the use of additive manufacturing for additive manufacturing. Therefore, with the technique of the document, it is difficult to perform additive manufacturing using waste materials for additive manufacturing, and it is difficult to contribute to reuse in material recycling.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and aims to contribute to the realization of material recycling by making it possible to manufacture additive manufacturing materials of stable quality using waste materials.
  • a manufacturing method that solves the above problems acquires a first physical property value that is a physical property value of a first material that is a waste material or a material manufactured from a waste material, based on the physical property value of the first material to generate a first manufacturing parameter used when manufacturing the material for additive manufacturing from the first material, based on the first manufacturing parameter, the additive from the first material Manufacture materials for manufacturing.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an ecosystem related to a circular economy;
  • FIG. It is a figure showing an example of a schematic structure of a system.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of manufacturing support processing (generation of manufacturing parameters for AM material);
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of manufacturing support processing (creation of manufacturing parameters for additive manufacturing using AM materials);
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an ecosystem related to the circular economy.
  • the ecosystem includes waste material providers, recyclers, manufacturers of materials for additive manufacturing (AM) (hereinafter sometimes referred to as materials for AM), and materials for AM.
  • AM additive manufacturing
  • This system that supports product manufacturing by an additional manufacturing device (hereinafter sometimes referred to as an AM device or 3D printer) and an additional manufacturing device user (hereinafter sometimes referred to as an AM device user) are included. .
  • a waste material provider is an organization (for example, a concept that includes corporations such as companies, associations and groups, and individuals) that collects waste materials containing various components and provides (transports) them to recyclers. It should be noted that the sources of waste materials are, for example, automobiles and home electric appliances, and the waste materials contain materials with various components.
  • the recycler pulverizes the waste materials received from the waste material provider, sorts them based on predetermined collection conditions (e.g., types of components of the waste materials), or collects recycled materials (e.g., material pellets, etc.) from the waste materials. It is an organization that produces In addition, the recycler provides the system with waste materials (hereinafter, including recycled materials such as material pellets). Note that the recycler may entrust the crushing, collection, and sorting of waste materials to other organizations.
  • This system includes a first manufacturing parameter (hereinafter sometimes referred to as a manufacturing recipe of the AM material) for appropriately manufacturing the AM material used in the AM apparatus, and the AM apparatus using the AM material.
  • a system for generating second manufacturing parameters (hereinafter sometimes referred to as AM apparatus setting information) for properly manufacturing a product.
  • this system measures the physical property values of the waste material and uses the measurement results to generate the first manufacturing parameters.
  • the system also uses the first manufacturing parameter to measure physical property values of the AM material manufactured from the waste material, and uses the measurement results to generate the second manufacturing parameter.
  • AM equipment is equipment that can perform additive manufacturing.
  • the AM apparatus performs additive manufacturing of products by, for example, SLS (Selective Laser Sintering) using AM materials manufactured from waste materials by this system.
  • SLS Selective Laser Sintering
  • AM equipment Products manufactured by 3D printers (AM equipment) can be applied to, for example, automobiles, railways, construction equipment, medical equipment, and home appliances.
  • AM materials whose physical properties have changed (deteriorated) due to preheating during additive manufacturing by AM equipment are also recycled and reused.
  • the used AM material used in the AM apparatus is again measured for its physical property values by this system, and is reproduced as an AM material using the first manufacturing parameters based on these physical property values. , again used in the AM system.
  • a waste material lot (a lot of waste materials), a manufacturing lot of AM materials, and a shipping lot of AM materials are used. Its meaning is that of a general lot, but just to make sure, it is as follows.
  • *Waste material lot A management unit for waste materials sent from recyclers (including recycled materials such as material pellets, as described above). If the recycler manages lots for each shipping unit of the waste material, it may be matched with the relevant lot.
  • *Manufacturing lot of AM materials A management unit for AM materials manufactured using one or more waste material lots. If the AM material has the same manufacturing lot ID, it means that it was manufactured using the same manufacturing process and manufacturing parameters.
  • AM material shipment lot A transport unit (eg, AM material put in a transport container) that ships AM material to an external user (eg, AM equipment user).
  • an external user eg, AM equipment user
  • the manufacturing lot of the AM material may be omitted and called the manufacturing lot.
  • Waste materials for example, products pulverized into powder
  • materials having various physical properties are mixed with materials having various physical properties. Therefore, in addition to the collection conditions (for example, how to sort according to the product type before becoming a waste material), the physical properties of the waste material also depend on the number of years of use and the environment in which the product was used before becoming a waste material. Change. Therefore, the physical properties of the waste material are not uniform (they do not fall within a predetermined error range) for each lot (unit for managing the waste material), and usually differ from one another.
  • the product that is the source of the waste material may be mixed with additives (for example, fillers, crystallization accelerators, etc., which will be described later) during the manufacturing process (for example, injection molding).
  • waste materials compared to virgin materials, which have uniform and stable physical properties, waste materials have large differences in physical property values between waste material lots. Therefore, there is a large difference in physical property values between manufacturing lots of AM materials manufactured from waste materials (in other words, target physical property values (more precisely, target physical property values It can be said that it is difficult to match the physical property values of the production lot to the range of ). As a result, when AM materials manufactured from waste materials are used in additive manufacturing for manufacturing products of complicated shapes, it is difficult to maintain the shape of the products, such as warping.
  • waste materials that have a history of being produced by molding using a mold contain a crystallization accelerator to improve the molding speed, and are usually
  • the crystallization rate may be faster than the material used for SLS. Therefore, if a waste material with such a history is used as a material for SLS, crystallization during additive manufacturing will progress too much, warping will occur due to shrinkage, and shape errors will occur, making it difficult to stabilize the quality of the product. was difficult.
  • the system according to the present embodiment focuses on the characteristics of such waste material, and according to the physical property value of the waste material, the first manufacturing parameter for generating the AM material that can be appropriately used in the AM apparatus (Manufacturing recipe of AM material) is generated.
  • the present system generates second manufacturing parameters (AM apparatus setting information) for properly handling AM materials manufactured from waste materials in the AM apparatus based on the first manufacturing parameters.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the schematic configuration of this system. As illustrated, this system has a physical property adjusting device 10 , a physical property measuring device 20 and a processor system 100 .
  • the physical property measuring device 20 is a device that measures a first physical property value, which is the physical property value of the waste material, and a second physical property value, which is the physical property value of the AM material manufactured from the waste material. Specifically, the physical property measuring device 20 measures the crystallization speed of the waste material, the solidification shrinkage amount, and the like as the first physical property values. Note that the physical property measuring device 20 may be an assembly of one or more devices.
  • the physical property measuring device 20 is, for example, a DSC (Differential Scanning Calorimetry) device.
  • the physical property measuring device 20 performs isothermal DSC to measure changes in the amount of heat as the crystallization of the waste material kept at a constant temperature progresses, and obtains the measurement result indicating the crystallization speed of the waste as a physical property value.
  • the physical property measuring device 20 is, for example, a PVT (Pressure Volume Temperature) measuring device. Specifically, the physical property measuring device 20 performs PVT measurement, changes the volume of the waste material while changing the temperature and pressure, and measures the volume change before and after solidification, thereby indicating the solidification shrinkage amount of the waste. Acquire the measurement result as a physical property value.
  • PVT Pressure Volume Temperature
  • the first physical property value may be, for example, a value that indicates the powder particle size or density (weight) of the waste material.
  • the physical property measuring device 20 measures the second physical property value, which is the physical property value of the AM material manufactured from the waste material, by the same method as the first physical property value, and measures the crystallization speed and the second physical property value of the AM material. Acquire the amount of solidification shrinkage, etc.
  • the physical property measuring device 20 measures the first physical property value for each lot of waste material. Also, the physical property measuring device 20 measures the second physical property value for each production lot of the AM material. The measurement of the second physical property value may be performed for each shipping lot, which is the shipping unit of AM materials, or for each lot of waste materials.
  • the physical property adjusting device 10 is a device for manufacturing AM materials. Specifically, the physical property adjusting device 10 uses the first manufacturing parameters generated by the processor system 100 to manufacture the AM material from the waste material. Therefore, the physical property adjusting apparatus 10 can also be said to be a manufacturing apparatus for manufacturing AM materials.
  • the first manufacturing parameter is added to the waste material so that the AM material manufactured using the waste material falls within a range of predetermined physical property values that can be appropriately used in the AM apparatus. is a value indicating the amount of added crystallization retardant or filler used. Also, the first manufacturing parameter may include a set of additional amounts of both the crystallization retardant and the filler.
  • the crystallization retardant is an additive having a property of retarding the crystallization rate.
  • Examples of the AM material manufactured by the physical property adjusting apparatus 10 using the first manufacturing parameter include PBT (Polybutyleneterephthalate), PA (Polyamide), PP (Polypropylene), PET (Polyethyleneterephthalate), and PPS (Polyphenylenesulfide). ), materials containing powdered resin, and the like.
  • PBT Polybutyleneterephthalate
  • PA Polyamide
  • PP Polypropylene
  • PET Polyethyleneterephthalate
  • PPS Polyphenylenesulfide
  • the processor system 100 reads various programs stored in the memory resource 40 by the processor 30 to generate the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter, the physical property measuring device 20, the physical property adjusting device 10 and the AM device. It is a system that performs information communication (transmission and reception of information) and various other processes.
  • the processor system 100 is, for example, a computer such as a personal computer, a tablet terminal (computer), a smart phone, a server computer, a blade server, or a cloud server, and is a system including at least one or more of these computers. That is, the processor system 100 also includes a cloud system including, for example, a cloud server and a display tablet terminal or smart phone.
  • the processor system 100 has a processor 30, a memory resource 40, an NI (Network Interface Device) 50, and a UI (User Interface Device) 60, as shown in FIG.
  • the processor 30 is an arithmetic device that reads various programs stored in the memory resource 40 and executes processing corresponding to each program.
  • Examples of the processor 30 include a microprocessor, a CPU (Central Processing UNIT), a GPU (Graphics Processing UNIT), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or any other semiconductor device capable of calculation.
  • the memory resource 40 is a storage device that stores various information.
  • the memory resource 40 is a non-volatile or volatile storage medium such as RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory).
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the memory resource 40 may be, for example, a rewritable storage medium such as a flash memory, hard disk or SSD (Solid State Drive), USB (Universal Serial Bus) memory, memory card and hard disk.
  • the NI 50 is a communication device that communicates information with an external device.
  • the NI 50 is connected to an external device (in this embodiment, the physical property measuring device 20, the physical property adjusting device 10, the AM device, etc.) so as to be able to communicate with each other via a predetermined communication network such as the Internet or LAN (Local Area Network). ing. It should be noted that information communication between the processor system 100 and each device is performed via the NI 50 unless otherwise specified below.
  • the UI 60 is an input device for outputting user (operator) instructions to the processor system 100 and an output device for outputting information generated by the processor system 100 .
  • Input devices include, for example, keyboards, touch panels, pointing devices such as mice, and voice input devices such as microphones.
  • output devices include, for example, displays, printers, and speech synthesizers. It should be noted that user operations on the processor system 100 (for example, information input, output, processing execution instructions, etc.) are performed via the UI 60 unless otherwise specified below.
  • each configuration, function, processing means, etc. of this system may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit.
  • part or all of each function of this system can be implemented by software, or by cooperation between software and hardware.
  • the present system may use hardware having a fixed circuit, or may use hardware whose at least part of the circuit is changeable.
  • this system can also be realized by the user (operator) implementing some or all of the functions and processes realized by each program.
  • each DB (database) in the memory resource 40 described below may be a data structure other than a file or database as long as it is an area capable of storing data.
  • the configuration information DB 110 is a database that stores information regarding the configuration of the AM device.
  • the configuration of the AM device includes, for example, information on the type of AM device and various mechanisms (for example, the position and maximum output value of the laser for heating the AM material, the size and position of the supply mechanism for the AM material, and the powdered AM material). size, position and driving direction of rollers for leveling materials, settable temperatures of preheating heaters for AM materials, etc.).
  • Correspondence relationship record DB 120 includes correspondence relationships among waste material lots, first physical property values, manufacturing lots of AM materials, first manufacturing parameters, second physical property values, second manufacturing parameters, and shipment lots of AM materials. is a database that stores information indicating
  • the correspondence record DB 120 stores information indicating the following correspondence.
  • A A list of pairs of identification information (sometimes referred to as ID) of the waste material lot and identification information of the first physical property value (may be plural).
  • B Identification information of the manufacturing lot of the AM material manufactured using the waste material indicated by (A).
  • C Identification information of the first manufacturing parameter for manufacturing the manufacturing lot of the AM material indicated by (B).
  • D Identification information of the second physical property value (may be plural) of the production lot of the AM material indicated by (B).
  • E List of identification information of shipping lots corresponding to production lots of AM materials indicated by (B).
  • the above is a specific example of information assuming a multi-to-one-to-many relationship between a waste material lot, a manufacturing lot of AM materials, and a shipping lot of AM materials. This is because if a plurality of waste material lots are collectively manufactured to produce AM materials, the amount of one production lot becomes too large as a shipping unit, so it is assumed that the materials will be divided into a plurality of shipping lots and shipped.
  • the relationship between the waste material lot, the manufacturing lot of the AM material, and the shipping lot of the AM material assumed by the correspondence relationship record DB 120 is not limited to the above, and is 1:1:1 (or more) or more:1. :1 or 1:many:many.
  • the 1:1:1 (or multi) relationship generates the first manufacturing parameters considering the characteristics of each waste material, and by using the parameters, it can be expected that the characteristics of the AM material manufactured will be uniform.
  • ⁇ Product Shape Information DB 130>> It is a database that stores information indicating the shape of products manufactured by AM equipment using materials for AM.
  • the physical property value information DB 140 stores first physical property values of the waste material measured by the physical property measuring device 20, and second physical property values of the AM material manufactured using the waste material. is a database that stores .
  • the physical property value information DB 140 includes, as the first physical property value, at least one of the crystallization speed of the waste material, the solidification shrinkage amount, the powder particle size, and the density (weight), or At least one or more sets containing two or more of them are stored.
  • the first physical property value is not limited to these.
  • the correlation between the physical property value of the waste material and the amount of warp may be used as the first physical property value.
  • the correlation between the physical property values of the waste material and the amount of warp can be obtained by, for example, using the physical property values of the waste material measured in advance and the AM material produced from the waste material, and the AM equipment using the material for powder. It may be calculated based on the amount of warpage of a sample product obtained by trying sintering additive manufacturing.
  • the physical property value information DB 140 stores, as a second physical property value, at least one of, for example, the crystallization rate, the amount of solidification shrinkage, and the density (weight) of the AM material, or two of them. At least one or more sets containing the above are stored. Note that the second physical property value is not limited to these.
  • first physical property value and the second physical property value are stored in the physical property value information DB 140 in association with the identification information of the first physical property value and the identification information of the second physical property value, respectively. .
  • the manufacturing parameter information DB 150 contains first manufacturing parameters corresponding to manufacturing recipes used for manufacturing AM materials, and second manufacturing parameters corresponding to AM apparatus setting information for using AM materials in AM apparatuses. is a database that stores . Note that the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter are generated by the processor 30 reading the later-described manufacturing support program 160 using the first physical property value and the second physical property value, respectively. The generated first manufacturing parameter and second manufacturing parameter are stored in the manufacturing parameter information DB 150 in association with the identification information of the first manufacturing parameter and the identification information of the second manufacturing parameter, respectively. shall be
  • the manufacturing parameter information DB 150 includes, as the first manufacturing parameter, at least Either one or these are stored as one set. It should be noted that these additional amounts may be absolute values or percentages relative to the amount of waste materials.
  • the manufacturing parameter information DB 150 also stores, as second manufacturing parameters, items that can be set in the controller of the AM apparatus, such as laser power and preheating temperature of the AM apparatus.
  • the laser power is determined by the laser mechanism (laser light source that emits a laser for heating AM materials). It is the output intensity of the laser beam irradiated to the floor (hereinafter sometimes referred to as modeling floor) on which the material is thinly spread.
  • the preheating temperature is a device ( heater) temperature. More preferably, the preheating temperature is the temperature of the area (room) AM02 including the central ring of the AM apparatus in FIG. This room contains the object being built along with the AM material that was not laser melted. If the heater can control the temperature of the object being shaped, the heater may directly heat the object being shaped, or may heat the product being shaped via the AM material in the room. Also, when the term "object” is used in this specification, this term refers to the entity manufactured by the AM equipment, and refers to the product or parts that make up the product.
  • the preheating temperature and laser power are set for the controller AM01 of the AM apparatus, and the set controller AM01 controls the laser light source and heater of the AM apparatus.
  • slicer software is software that generates slice information (for example, G code) for a 3D printer based on 3D shape data of an object.
  • a controller AM01 of the AM apparatus receives the generated slice information through communication or user's operation, and controls the operations of the laser light source, rollers, and modeling bed of the AM apparatus based on the information.
  • the slicer software holds the following as setting values for generating slice information. However, you don't have to keep everything.
  • Slice interval thickness of object slice. It should be noted that typically, the object is cut parallel to the modeling bed to become a slice.
  • the modeling angle of the object more precisely, the angle between one of the XYZ axes assumed by the 3D shape data of the object and the modeling floor (that is, the plane of the slice)).
  • the manufacturing parameter information DB 150 may store the setting values of these slicer software as second manufacturing parameters. Shrinkage due to crystallization becomes more pronounced at the longest part of each slice when the object is decomposed into slices. Change can be mitigated.
  • the manufacturing support program 160 is a program for supporting product manufacturing by an AM device using waste materials. Specifically, manufacturing support program 160 generates a first manufacturing parameter and a second manufacturing parameter. Note that the manufacturing support program 160 may be a set of a program for generating the first manufacturing parameter and a program for manufacturing the second manufacturing parameter. The manufacturing support program 160 may be only one of the programs.
  • the manufacturing support program 160 stores the first manufacturing parameter, the second manufacturing parameter, and their identification information in the manufacturing parameter information DB 150 .
  • the manufacturing support program 160 also stores the identification information of the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter in the correspondence record DB 120 .
  • the manufacturing support program 160 uses the first physical property value acquired from the physical property measuring device 20 to determine whether the AM material (manufacturing lot) manufactured from the waste material lot is appropriately used in the AM device.
  • the additional amount of the crystallization retarder and filler is calculated so that the amount of the crystallization retarder and the filler is within the range of the predetermined physical property values that can be obtained.
  • the additional amount of the crystallization retarder and filler is the first manufacturing parameter, and becomes the manufacturing recipe of the AM material.
  • the manufacturing support program 160 outputs (transmits) an instruction to manufacture the AM material using the first manufacturing parameters to the physical property adjusting device 10 .
  • output in this specification also refers to other than transmission to another device.
  • the output may be a display computer used by the operator of the physical property adjustment apparatus 10 to display the parameters.
  • another example of output may be to print the parameters on paper for the operator.
  • the output may be any specific means as long as the first manufacturing parameter can be directly or indirectly input to the physical property adjusting device 10 .
  • the output may include the identification information of the waste material lot used for manufacturing and the identification information of the manufacturing lot given to the manufacturing lot of the AM material.
  • the manufacturing support program 160 uses the second physical property value acquired from the physical property measurement device 20 to appropriately manufacture a product with an AM device using a manufacturing lot (or a shipping lot) of an AM material. Calculate power and preheat temperature.
  • the laser power and preheating temperature are second manufacturing parameters.
  • the manufacturing support program 160 sets the second manufacturing parameter so that the preheating temperature is between the melting point and the crystallization temperature on the premise that the relationship of melting point (freezing point) > crystallization temperature is established in descending order of temperature. to generate This is because the crystallization temperature is the temperature at which the crystallization speed is the fastest, so crystallization proceeds even if the crystallization temperature is exceeded. However, away from the crystallization temperature, the crystallization rate slows down.
  • the manufacturing support program 160 also outputs second manufacturing parameters. Any specific means may be used for the output as long as the parameter can be input to the AM device or slicer software owned by the AM device user. An example is shown below. * (Example of FIG. 1)
  • the processor system 100 receives a request from an AM equipment user, including AM equipment configuration information and manufacturing or shipping lots of AM materials.
  • the processor system 100 then transmits the second manufacturing parameters to the AM equipment user's display computer.
  • a shipping lot of AM materials and a medium (for example, paper or non-volatile memory) on which the second manufacturing parameters are output are shipped together.
  • the unit of generation of the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter by the manufacturing support program 160 is as described in the correspondence record DB 120.
  • the manufacturing support program 160 may select a waste material lot to be used in manufacturing a predetermined manufacturing lot of AM materials from a plurality of waste material lot candidates based on the first physical property value.
  • the target range of the second physical property value is changed for each manufacturing lot of the AM material, excessive addition of the additive can be avoided by selecting a more suitable waste material.
  • the manufacturing support program 160 calculates the coefficient of the function by performing a physical simulation such as a basic experiment in advance on a function represented by, for example, a predetermined arithmetic expression (for example, a quadratic function), and the calculated coefficient
  • the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter are calculated by inputting the first physical property value and the second physical property value into an arithmetic expression including.
  • the method of calculating the first manufacturing parameter and the second manufacturing parameter is not particularly limited.
  • the manufacturing support program 160 acquires the first physical property value and the second physical property value from the physical property measurement device 20, it stores them in the physical property value information DB 140. Moreover, as described above, the manufacturing support program 160 stores the generated first manufacturing parameter and second manufacturing parameter in the manufacturing parameter information DB 150 . Part of the explanation has already been given, but the manufacturing support program 160 may output a manufacturing instruction for the AM material to the physical property adjusting device 10 based on the first manufacturing parameter. Further, the manufacturing support program 160 may use the AM material manufactured by the physical property adjusting apparatus 10 and output to the AM apparatus a product manufacturing instruction based on the second manufacturing parameter. Further, actual manufacturing instructions may be determined by an operator or a program other than the manufacturing support program 160 and issued.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of manufacturing support processing regarding generation of manufacturing parameters for AM materials.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of manufacturing support processing regarding generation of manufacturing parameters for additive manufacturing using AM materials.
  • the manufacturing support process of FIG. 3 is executed by the processor 30 that has read the manufacturing support program 160 when a process execution instruction is received from the user (operator) of the processor system 100 via the NI 50, for example.
  • the execution instruction from the user may include, for example, information designating the waste material lot used for manufacturing the AM material.
  • the processor 30 acquires the first physical property value corresponding to the designated waste material lot from the physical property value information DB 140 while referring to the correspondence record DB 120 (step S10).
  • Processor 30 also uses the obtained first physical property values to generate first manufacturing parameters for a predetermined manufacturing lot of the AM material (step S20). Specifically, the processor 30 controls the amount of crystallization retarders and fillers so that the AM material manufactured from the designated waste material falls within the range of predetermined physical property values that can be appropriately used in the AM apparatus. The additional amount is calculated as a first manufacturing parameter.
  • the processor 30 outputs the generated first manufacturing parameters (step S30).
  • an instruction to manufacture AM material from a designated lot of waste material may be output.
  • the processor 30 ends the processing of this flow after performing the processing of these steps.
  • the manufacturing support process of FIG. 4 is executed by the processor 30 that reads the manufacturing support program 160 when a request is received from the AM system user (or the AM system user's display computer) via the NI 50, as described above.
  • the processor 30 acquires from the physical property value information DB 140 the second physical property value related to the production lot (shipment lot) of the AM material produced by the physical property adjustment device 10 while referring to the correspondence record DB 120 (step S40). ). Processor 30 also generates second manufacturing parameters using the obtained second physical property values (step S50). Specifically, the processor 30 calculates the laser power and the preheating temperature for properly manufacturing the product with the AM equipment using the AM material as the second manufacturing parameters. Note that the processor 30 may generate the setting values of the slicer software used in the AM apparatus as the second manufacturing parameter.
  • the processor 30 outputs the second manufacturing parameters (step S60) and terminates the processing of this flow.
  • the system it is possible to manufacture additive manufacturing materials of stable quality using waste materials, thereby contributing to the realization of material recycling.
  • an additional amount of crystallization rate retardant or filler is added in a suitable amount to reduce (suppress) warping according to the crystallization rate and the amount of solidification shrinkage that vary (different) from waste lot to waste material lot. can be obtained, and an AM material of stable quality can be produced.
  • manufacturing parameters second manufacturing parameters
  • the parameters It is also possible to reduce the number of prototypes for adjustment.
  • One of the reasons for the inability to absorb is environmental regulations, the upper limit of the amount of additive to be added from the viewpoint of cost, or the presence of errors in the manufacturing process of the AM material.
  • this system it is possible to continuously manufacture products with stable quality using AM equipment while clearing procurement regulations that include the content ratio of recycled materials as a requirement.
  • the user of the AM apparatus can continuously manufacture products, thereby increasing the amount of recycled waste materials.
  • waste materials with a product history manufactured by extrusion molding as described above materials mainly composed of waste materials of articles molded by extrusion molding, or material pellets manufactured mainly from such waste materials
  • the content of crystallization accelerators and fillers is less than in the case of, for example, blow molding or injection molding.
  • extrusion molding enables production even at a slower crystallization rate than blow molding or injection molding. Therefore, by positively using waste materials derived from extrusion molding, it is possible to save additional amounts of crystallization retarders and fillers that are required during the production of AM materials, and as a result, the production cost of AM materials And the manufacturing cost of the product can be reduced.
  • discrimination for example, there is a method of receiving information such as the composition of waste materials and the molding method of products before becoming waste materials from organizations that provide waste materials or recyclers.
  • discrimination method for example, it is effective to exclusively manage waste materials from a provider organization or a recycler that mainly provides waste materials derived from extrusion molding.
  • the present embodiment has been described above.
  • the main component of AM materials and waste materials may be other than resin. Examples include metals, graph fibers, carbon fibers, ceramics, inorganic materials, and rubber.
  • Additive manufacturing modeling methods other than SLS may be adopted. For example, material extrusion deposition, material jetting, binder jetting, stereolithography.
  • a material that has been preheated by one or more parts in the AM apparatus and deteriorated may be adjusted in the physical property adjusting apparatus 10 and shipped as a regenerated material for AM to the user of the AM apparatus. In this case, the physical property adjusting device 10 adds an additive that restores thermally deteriorated physical properties.
  • AM materials shipped to AM equipment users are mixed with AM materials derived from waste materials and the above-mentioned recycled AM materials or AM materials derived from virgin material pellets. You can ship it. This is suitable when the AM material derived from the waste material cannot be adjusted to a suitable quality.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and includes various modifications within the scope of the same technical idea.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • control lines and information lines indicate those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In reality, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

廃棄材を用いて安定した品質の付加製造用材料を製造可能とすることで、マテリアルリサイクルの実現に貢献することができる。　廃棄材または廃棄材から製造された材料である第１の材料の物性値である第１の物性値を取得し、前記第１の物性値に基づいて、前記第１の材料から付加製造用材料を製造する際に用いる第１の製造パラメータを生成し、前記第１の製造パラメータに基づいて、前記第１の材料から前記付加製造用材料を製造する。

Description

製造方法、製造支援方法およびシステム
　本発明は、製造方法、製造支援方法およびシステムに関する。本発明は2021年10月21日に出願された日本国特許の出願番号2021-172407の優先権を主張し、文献の参照による織り込みが認められる指定国については、その出願に記載された内容は参照により本出願に織り込まれる。
　特許文献１は、３Ｄプリンターから排出されるリサイクル粉体の再利用に関する技術を開示する。具体的には、特許文献１には、「３Ｄプリンターにとってローカルな新たな粉体の１次的供給源における新たな粉体の量、３Ｄプリンターにとってローカルなリサイクル粉体の１次的供給源におけるリサイクル粉体の量、３Ｄプリンターにとってリモートな新たな粉体の２次的供給源における新たな粉体の量、および３Ｄプリンターにとってリモートなリサイクル粉体の２次的供給源におけるリサイクル粉体の量を含む、粉体資源に関する情報を記憶するストレージ、および、プロセッサを含み、プロセッサは、印刷ジョブの組に基づいて、３Ｄプリンターによる新たな粉体およびリサイクル粉体の使用およびリサイクル粉体の生成を予測し、そして、粉体の予測および粉体資源に関する記憶された情報に基づいて、新たな粉体および／またはリサイクル粉体の１次的および２次的供給源の間において新たな粉体資源およびリサイクル粉体資源を管理する、コンピューティングシステム」と記載されている。
特許第６８０８７５４号
　サーキュラーエコノミーの推進に当たり、廃棄材から材料（マテリアル：Ｍａｔｅｒｉａｌ）を製造するマテリアルリサイクルは、４Ｒ（Ｒｅｕｓｅ（再利用）、Ｒｅｄｕｃｅ（削減）、Ｒｅｐａｉｒ（修理）およびＲｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ（再製造））に含まれる重要な概念である。
　一方で、特許文献１に開示される技術は、付加製造を行う３Ｄプリンターに通常用いられる材料の残留粉末を再利用しているに過ぎない。すなわち、同文献に開示される技術は、様々な成分を含む廃棄材を３Ｄプリンター用の材料とし、付加製造による積層造形を行うことは考慮されていない。そのため、同文献の技術では、廃棄材を用いた付加製造による積層造形を行うことが困難であり、マテリアルリサイクルにおける再利用に貢献することは難しい。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、廃棄材を用いて安定した品質の付加製造用材料を製造可能とすることで、マテリアルリサイクルの実現に貢献することを目的とする。
　本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記の課題を解決する本発明の一態様に係る製造方法は、廃棄材または廃棄材から製造された材料である第１の材料の物性値である第１の物性値を取得し、前記第１の物性値に基づいて、前記第１の材料から付加製造用材料を製造する際に用いる第１の製造パラメータを生成し、前記第１の製造パラメータに基づいて、前記第１の材料から前記付加製造用材料を製造する。
　本発明によれば、廃棄材を用いて安定した品質の付加製造用材料を製造可能とすることで、マテリアルリサイクルの実現に貢献することができる。
サーキュラーエコノミーに関連するエコシステムの概略構成の一例を示した図である。 システムの概略構成の一例を示した図である。 製造支援処理（ＡＭ用材料の製造パラメータ生成）の一例を示したフロー図である。 製造支援処理（ＡＭ用材料を用いた付加製造の製造パラメータ生成）の一例を示したフロー図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
　＜エコシステムを構成する組織＞
　図１は、サーキュラーエコノミーに関連するエコシステムの概略構成の一例を示した図である。図示するように、エコシステムには、廃棄材提供者と、リサイクラと、付加製造（ＡＭ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）用材料（以下、ＡＭ用材料という場合がある）の製造、および、ＡＭ用材料を用いた付加製造装置（以下、ＡＭ装置や、３Ｄプリンターという場合がある）による製品製造を支援する本システムと、付加製造装置ユーザ（以下、ＡＭ装置ユーザという場合がある）と、が含まれている。
　廃棄材提供者は、様々な成分を含む廃棄材を回収し、リサイクラに提供（搬送）する組織（例えば、会社等の法人、協会および団体、個人を含む概念）である。なお、廃棄材の出もとは、例えば自動車や家電などであり、廃棄材には様々な成分の材料が含まれている。
　リサイクラは、廃棄材提供者から受け取った廃棄材を粉砕したり、所定の収集条件（例えば、廃棄材の成分の種類）に基づき分別したり、あるいは廃棄材からリサイクル材（例えば、材料ペレットなど）を生産したりする組織である。また、リサイクラは、廃棄材（以下、材料ペレット等のリサイクル材を含む）を本システムに提供する。なお、リサイクラは廃棄材の粉砕や、収集、分別を他の組織に任せても良い。
　本システムは、ＡＭ装置で使用されるＡＭ用材料を適切に製造するための第１の製造パラメータ（以下、ＡＭ用材料の製造レシピという場合がある）と、ＡＭ用材料を用いてＡＭ装置で製品を適切に製造するための第２の製造パラメータ（以下、ＡＭ装置設定情報という場合がある）と、を生成するシステムである。
　なお、本システムは、廃棄材の物性値を測定し、測定結果を用いて、第１の製造パラメータを生成する。また、本システムは、第１の製造パラメータを用いて廃棄材から製造されたＡＭ用材料の物性値を測定し、測定結果を用いて、第２の製造パラメータを生成する。
　ＡＭ装置は、付加製造を行うことができる装置である。ＡＭ装置は、本システムにより廃棄材から製造されたＡＭ用材料を用いて、例えばＳＬＳ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｌａｓｅｒ　Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：粉末焼結積層造形）により製品の付加製造を行う。以後の説明では、この粉末焼結積層造形を想定した説明を行う。
　なお、３Ｄプリンター（ＡＭ装置）によって製造される製品は、例えば自動車、鉄道、建設機器、医療機器あるいは家電に適用することができる。
　また、本エコシステムでは、図示するように、ＡＭ装置による付加製造時の予熱で物性値が変化した（劣化した）ＡＭ用材料についても再生されて再利用される。具体的には、ＡＭ装置で使用された使用済みのＡＭ用材料は、再度、本システムでその物性値が測定され、かかる物性値に基づく第１の製造パラメータを用いてＡＭ用材料として再生され、再びＡＭ装置で使用される。
　＜ロットの関係＞
　なお、本実施形態では、廃棄材ロット（廃棄材のロット）、ＡＭ用材料の製造ロット、ＡＭ用材料の出荷ロットという用語を用いる。その意味は、一般的なロットの意味であるが、念のために記載すると以下である。
＊廃棄材ロット：リサイクラから送られる廃棄材（前述の通り、材料ペレット等のリサイクル材を含む）の管理単位である。リサイクラで廃棄材の出荷単位ごとのロット管理をしている場合は、当該ロットと一致させても良い。
＊ＡＭ用材料の製造ロット：１以上の廃棄材ロットを用いて製造されたＡＭ用材料の管理単位である。製造ロットＩＤが同じＡＭ用材料であれば、同じ製造工程や製造パラメータで製造されたことを意味する。
＊ＡＭ用材料の出荷ロット：ＡＭ用材料を、外部のユーザ（例えばＡＭ装置ユーザ）に出荷する搬送単位（例えば、搬送容器に入れられたＡＭ用材料）である。
　なお、文脈から明らかな場合は、ＡＭ用材料の製造ロットは省略して製造ロットと呼ぶことがある。
　＜廃棄材からＡＭ用材料を製造することが難しい理由＞
　廃棄材（例えば、製品を粉末状に砕いたもの）には、様々な物性の材料が混合されている。そのため、廃棄材は、その収集条件（例えば、廃棄材となる前の製品種類等に応じた分別の仕方など）に加え、廃棄材となる前の製品時における使用年数や使用環境によっても物性が変化する。そのため、廃棄材は、そのロット（廃棄材を管理する単位）ごとに物性が一律ではなく（所定の誤差範囲に収まらず）、相互に異なっているのが通常である。また、廃棄材の元となった製品は、その製造過程（例えば、射出成形）において添加剤（一例では、後述のフィラや結晶化促進剤など）が混入されている場合がある。
　そのため、廃棄材は、物性が一律で安定しているバージン材と比べて、廃棄材ロット間の物性値の差が大きい。それ故、廃棄材で製造されるＡＭ用材料の製造ロットも物性値が製造ロット間で差が大きくなってしまう（言い方を変えると、目標とする物性値（より正確には目標とする物性値の範囲である）に製造ロットの物性値を適合させることが難しい、とも言える）。その結果、複雑な形状の製品を製造する付加製造に廃棄材から製造されたＡＭ用材料を用いる場合、例えば反りが発生する等、製品の形状を維持することが困難であった。
　また、例えば金型を用いた成形（例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形）によって製造された履歴を持つ廃棄材は、成形速度を向上させるために結晶化促進剤が含まれており、通常用いられるＳＬＳ用の材料と比べて結晶化速度が速くなる場合がある。そのため、このような履歴を持つ廃棄材がＳＬＳの材料に用いられると、積層造形中の結晶化が進み過ぎ、収縮による反りが発生して形状誤差が生じてしまい、製品の品質を安定させることが困難であった。
　本実施形態に係るシステムは、このような廃棄材の特性に着目し、廃棄材の物性値に応じて、ＡＭ装置で適切に用いることができるＡＭ用材料を生成するための第１の製造パラメータ（ＡＭ用材料の製造レシピ）を生成するものである。また、本システムは、第１の製造パラメータに基づき廃棄材から製造したＡＭ用材料を、ＡＭ装置で適切に扱うための第２の製造パラメータ（ＡＭ装置設定情報）を生成するものである。
　このようなシステムによれば、少なくとも以下の１つの効果を得ることができる。
　（効果１：ＡＭ用材料メーカー視点）安定した品質のＡＭ用材料を製造することができる。
　（効果２：ＡＭ装置ユーザ視点）リサイクル材の含有比率を要件に含む調達規制をクリアしつつ、ＡＭ装置によって安定した品質の製品を継続して製造することができる。
　（効果３：社会的視点）ＡＭ装置ユーザが継続的に製品を製造することで、廃棄材のリサイクル量を増加させることができる。また、例えば複雑な形状の製品を製造可能なＡＭ装置による製造で、意匠面からの付加価値を製品に与えることができる。その結果、リサイクルベース製品（廃棄材やリサイクル材を用いて製造された製品）の利用者に製品への愛着を持ってもらい、廃棄材となるまでの期間を長くすることができる。
　＜＜ＡＭ用材料およびＡＭ用材料を用いたＡＭ装置による製品製造を支援する本システムの詳細＞＞
　図２は、本システムの概略構成の一例を示した図である。図示するように、本システムは、物性調整装置１０と、物性測定装置２０と、プロセッサシステム１００と、を有している。
　物性測定装置２０は、廃棄材の物性値である第１の物性値、および、廃棄材から製造されたＡＭ用材料の物性値である第２の物性値を測定する装置である。具体的には、物性測定装置２０は、第１の物性値として、廃棄材の結晶化速度、および、凝固収縮量等を測定する。なお、物性測定装置２０は、１以上の装置の集合体であっても良い。
　より具体的には、物性測定装置２０は、例えばＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量測定）装置である。物性測定装置２０は、一定温度に保った廃棄材の結晶化が進む際の熱量の変化を測定する等温ＤＳＣを実施し、廃棄物の結晶化速度を示す測定結果を物性値として取得する。
　また、物性測定装置２０は、例えばＰＶＴ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）測定装置である。具体的には、物性測定装置２０は、ＰＶＴ測定を実施し、温度と圧力を変えながら廃棄材の体積を変え、凝固した前後の体積変化を測定することで、廃棄物の凝固収縮量を示す測定結果を物性値として取得する。
　なお、第１の物性値は、例えば廃棄材の粉末粒径や密度（重量）を示す値であっても良い。
　また、物性測定装置２０は、第１の物性値と同様の方法により、廃棄材から製造されたＡＭ用材料の物性値である第２の物性値を測定し、ＡＭ用材料の結晶化速度および凝固収縮量等を取得する。
　なお、物性測定装置２０は、廃棄材のロットごとに第１の物性値を測定する。また、物性測定装置２０は、ＡＭ用材料の製造ロットごとに第２の物性値を測定する。なお、第２の物性値の測定は、ＡＭ用材料の出荷単位である出荷ロットごとに測定しても良く、廃棄材のロットごとに測定しても良い。
　物性調整装置１０は、ＡＭ用材料を製造する装置である。具体的には、物性調整装置１０は、プロセッサシステム１００により生成された第１の製造パラメータを用いて、廃棄材からＡＭ用材料を製造する。そのため、物性調整装置１０は、ＡＭ用材料を製造する製造装置とも言える。なお、後述するように、第１の製造パラメータは、廃棄材を用いて製造されるＡＭ用材料がＡＭ装置で適切に用いることができる所定の物性値の範囲内となるように廃棄材に追加される結晶化遅延剤またはフィラの追加量を示す値である。また、第１の製造パラメータには、結晶化遅延剤およびフィラの両方の追加量がセットで含まれていても良い。なお、結晶化遅延剤は、結晶化速度を遅延させる性質を持つ添加剤である。
　なお、第１の製造パラメータを用いて物性調整装置１０で製造されるＡＭ用材料は、その一例として、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）およびＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）や、粉末状の樹脂を含む材料等である。
　＜プロセッサシステム１００の詳細＞
　プロセッサシステム１００は、メモリリソース４０に格納された各種プログラムをプロセッサ３０が読み込むことにより、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータの生成と、物性測定装置２０、物性調整装置１０およびＡＭ装置との情報通信（情報の送受信）と、これら以外の各種処理と、を行うシステムである。
　なお、プロセッサシステム１００は、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末（コンピュータ）、スマートフォン、サーバ計算機、ブレードサーバ、クラウドサーバなどの計算機であり、少なくともこれら計算機を１つ以上含むシステムである。すなわち、プロセッサシステム１００は、例えばクラウドサーバと、表示用のタブレット端末またはスマートフォンと、を含むクラウドシステムも包含する。
　具体的には、プロセッサシステム１００は、図２に示すように、プロセッサ３０と、メモリリソース４０と、ＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）５０と、ＵＩ（Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）６０と、を有している。
　プロセッサ３０は、メモリリソース４０に格納されている各種プログラムを読み込んで、各プログラムに対応する処理を実行する演算装置である。なお、プロセッサ３０は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＵＮＩＴ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＵＮＩＴ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、あるいはその他の演算できる半導体デバイスが一例である。
　メモリリソース４０は、各種情報を記憶する記憶装置である。なお、メモリリソース４０は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性あるいは揮発性の記憶媒体である。なお、メモリリソース４０は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスクあるいはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）などの書き換え可能な記憶媒体や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ、メモリカードおよびハードディスクであっても良い。
　ＮＩ５０は、外部装置との間で情報通信を行う通信装置である。ＮＩ５０は、例えばインターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）など所定の通信ネットワーク網を介して外部装置（本実施形態では、物性測定装置２０、物性調整装置１０およびＡＭ装置など）と相互通信可能に接続されている。なお、以下で特に言及しない場合、プロセッサシステム１００と各装置との情報通信は、ＮＩ５０を介して実行されているものとする。
　ＵＩ６０は、ユーザ（オペレーター）の指示をプロセッサシステム１００に出力する入力装置、および、プロセッサシステム１００で生成した情報等を出力する出力装置である。入力装置には、例えばキーボード、タッチパネル、マウスなどのポインティングデバイスや、マイクロフォンのような音声入力装置などがある。
　また、出力装置には、例えばディスプレイ、プリンター、音声合成装置などがある。なお、以下で特に言及しない場合は、プロセッサシステム１００に対するユーザの操作（例えば、情報の入力、出力および処理の実行指示など）は、ＵＩ６０を介して実行されているものとする。
　また、本システムの各構成、機能、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、本システムは、各機能の一部または全部を、ソフトウェアにより実現することもできるし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現することもできる。また、本システムは、固定的な回路を有するハードウェアを用いても良いし、少なくとも一部の回路を変更可能なハードウェアを用いてもよい。
　また、本システムは、各プログラムにより実現される機能や処理の一部または全部をユーザ（オペレータ）が実施することで、システムを実現することもできる。
　なお、以下で説明するメモリリソース４０内の各ＤＢ（データベース）は、データを格納できる領域であれば、ファイル等やデータベース以外のデータ構造であっても良い。
　＜＜構成情報ＤＢ１１０＞＞
　構成情報ＤＢ１１０は、ＡＭ装置の構成に関する情報を格納するデータベースである。ＡＭ装置の構成には、例えばＡＭ装置の種類や各種機構に関する情報（例えば、ＡＭ用材料の加熱用レーザの位置、最大出力値、ＡＭ用材料の供給機構のサイズおよび位置、粉末状のＡＭ用材料を均すローラのサイズ、位置および駆動方向、ＡＭ用材料の予熱ヒータの設定可能温度など）が含まれている。
　＜＜対応関係記録ＤＢ１２０＞＞
　対応関係記録ＤＢ１２０は、廃棄材ロット、第１の物性値、ＡＭ用材料の製造ロット、第１の製造パラメータ、第２の物性値、第２の製造パラメータおよびＡＭ用材料の出荷ロットの対応関係を示す情報を格納するデータベースである。
　具体的には、対応関係記録ＤＢ１２０には、以下の対応関係を示す情報が格納されている。
（Ａ）廃棄材ロットの識別情報（ＩＤと記載することがある）と第１の物性値（複数でも良い）の識別情報のペア、のリスト。
（Ｂ）（Ａ）が指し示す廃棄材を用いて製造されたＡＭ用材料の製造ロットの識別情報。
（Ｃ）（Ｂ）が指し示すＡＭ用材料の製造ロットを製造するための第１の製造パラメータの識別情報。
（Ｄ）（Ｂ）が指し示すＡＭ用材料の製造ロットの第２物性値（複数でも良い）の識別情報。
（Ｅ）（Ｂ）が指し示すＡＭ用材料の製造ロットに対応する出荷ロットの識別情報のリスト。
　なお、上記は廃棄材ロット、ＡＭ用材料の製造ロット、ＡＭ用材料の出荷ロットとの関係が、多：１：多、の関係を想定した情報の具体例である。複数の廃棄材ロットをまとめてＡＭ用材料を製造した場合、１製造ロットの量が出荷単位としては多くなりすぎるため、複数の出荷ロットに分けて出荷することが想定されるからである。
　なお、対応関係記録ＤＢ１２０が想定する、廃棄材ロット、ＡＭ用材料の製造ロット、および、ＡＭ用材料の出荷ロットの関係は上記に限られず、１：１：１（又は多）、多：１：１、あるいは、１：多：多であってもよい。１：１：１（又は多）の関係は、廃棄材ごとの特性を考慮した第１の製造パラメータを生成し、当該パラメータを用いることで製造されるＡＭ用材料の特性均一化が期待できる。
　＜＜製品形状情報ＤＢ１３０＞＞
　ＡＭ用材料を用いてＡＭ装置で製造される製品の形状を示す情報を格納するデータベースである。
　＜＜物性値情報ＤＢ１４０＞＞
　物性値情報ＤＢ１４０は、物性測定装置２０で測定された廃棄材の物性値である第１の物性値と、廃棄材を用いて製造されたＡＭ用材料の物性値である第２の物性値と、を格納するデータベースである。
　具体的には、物性値情報ＤＢ１４０は、第１の物性値として、廃棄材の結晶化速度、凝固収縮量、粉末粒径および密度（重量）のうち、少なくともいずれか１つ、または、これらのうちの２つ以上が含まれるセットを少なくとも１つ以上格納している。ただし、第１の物性値はこれらに限定されるものではない。例えば、廃棄材の物性値と反り量との相関性を第１の物性値としても良い。なお、廃棄材の物性値と反り量との相関性は、例えば事前に測定した廃棄材の物性値と、かかる廃棄材からＡＭ用材料を製造し、そのＡＭ用材料を用いてＡＭ装置で粉末焼結積層造形を試行することで得られたサンプル製品の反り量と、に基づいて算出されれば良い。
　また、物性値情報ＤＢ１４０には、第２の物性値として、例えばＡＭ用材料の結晶化速度、凝固収縮量、密度（重量）のうち、少なくともいずれか１つ、または、これらのうちの２つ以上が含まれるセットを少なくとも１つ以上格納している。なお、第２の物性値はこれらに限定されるものではない。
　なお、第１の物性値および第２の物性値は各々、第１の物性値の識別情報および第２の物性値の識別情報に対応付けられて物性値情報ＤＢ１４０に格納されているものとする。
　＜＜製造パラメータ情報ＤＢ１５０＞＞
　製造パラメータ情報ＤＢ１５０は、ＡＭ用材料の製造に用いられる製造レシピに相当する第１の製造パラメータと、ＡＭ用材料をＡＭ装置で使用するためのＡＭ装置の設定情報に相当する第２の製造パラメータと、を格納するデータベースである。なお、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータは各々、第１の物性値および第２の物性値を用いて、後述の製造支援プログラム１６０を読み込んだプロセッサ３０により生成される。また、生成された第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータは各々、第１の製造パラメータの識別情報および第２の製造パラメータの識別情報に対応付けられて製造パラメータ情報ＤＢ１５０に格納されているものとする。
　＜＜＜第１の製造パラメータ＞＞＞　具体的には、製造パラメータ情報ＤＢ１５０は、第１の製造パラメータとして、例えば結晶化遅延剤の追加量に関する値、フィラの追加量に関する値のうち、少なくともいずれか一方、または、これらを１つのセットとして格納している。なお、これらの追加量は、絶対値であっても良く、廃棄材の量に対する割合であっても良い。
　＜＜＜第２の製造パラメータ（ＡＭ装置への設定可能な項目）＞＞＞
　また、製造パラメータ情報ＤＢ１５０は、第２の製造パラメータとして、ＡＭ装置のコントローラに設定可能な項目、例えばＡＭ装置のレーザパワーおよび予熱温度を格納している。なお、レーザパワーは、ＡＭ用材料を用いた粉末焼結積層造形を行う３Ｄプリンター（本願のＡＭ装置）において、レーザ機構（ＡＭ用材料の加熱用レーザを出射するレーザ光源）により粉末状のＡＭ用材料が薄く敷かれた床（以下、造形床という場合がある）に照射されるレーザ光の出力強度である。かかる３Ｄプリンターは、造形床上のＡＭ用材料にレーザ光を照射することで、ＡＭ用材料を選択的に溶融、凝固させ、自由造形を実現する。また、予熱温度は、造形床に敷かれた粉末状のＡＭ用材料の結晶化温度を制御するために、ＡＭ装置が備える予熱ヒータが造形中のオブジェクト、ＡＭ用材料を加熱する際の装置（ヒータ）の温度である。なお、より好ましくは、予熱温度は、図１のＡＭ装置の中心の円環を含む領域（部屋）ＡＭ０２の温度である。当該部屋には、造形中のオブジェクトが、レーザで溶融されなかったＡＭ用材料と共に格納されている。なお、ヒータは、造形中のオブジェクトの温度を制御できれば、直接造形中のオブジェクトを加熱しても良く、当該部屋のＡＭ用材料を介して造形中の製品を加熱してもよい。また、本明細書では「オブジェクト」という言葉を使うが、この言葉はＡＭ装置により製造される存在を指し、製品や製品を構成する部品を指す。当該予熱温度、レーザパワーは、ＡＭ装置のコントローラＡＭ０１に対して設定され、設定されたコントローラＡＭ０１は、ＡＭ装置のレーザ光源やヒータを制御する。
　前述の制御により、造形中の結晶化速度（より具体的には結晶化による収縮量）の制御を行うことができ、結果として、反りの発生の軽減が可能となる。
　＜＜＜第２の製造パラメータ（スライサーソフトへの設定可能な項目）＞＞＞
　なお、ＡＭ装置ユーザが、図１で図示を省略したスライサーソフト（又はスライサーソフトを実行中のプロセッサシステム）を用いている場合、第２の製造パラメータとして、スライサーソフトの設定値を格納しても良い。なお、スライサーソフトは、オブジェクトの３Ｄ形状データに基づき３Ｄプリンター用のスライス情報（例えば、Ｇコード）を生成するソフトウェアである。ＡＭ装置のコントローラＡＭ０１は、生成されたスライス情報を通信またはユーザの操作で受信し、当該情報に基づいて、ＡＭ装置のレーザ光源、ローラ、造形床の動作を制御する。
　スライサーソフトは、スライス情報を生成するための設定値として、以下を保持している。ただし、すべてを保持している必要はない。
＊スライス（オブジェクトの輪切り状）の間隔（オブジェクトの輪切り状の層厚み）。なお、典型的には、オブジェクトは造形床と平行に切られてスライスとなる。
＊オブジェクトの造形角度（より正確には、オブジェクトの３Ｄ形状データが前提とするＸＹＺ軸のいずれかと、造形床（つまりスライスの面）との角度）。
＊造形床上におけるオブジェクトの造形位置（配置）。
＊造形できるオブジェクトの最大長さ。
　なお、製造パラメータ情報ＤＢ１５０には、これらスライサーソフトの設定値が第２の製造パラメータとして格納されていても良い。結晶化に由来する収縮がより顕著になるのは、オブジェクトをスライスに分解したときの各スライスの最も長い箇所であるため、前述の設定値の制御を行うことで、反りに由来する製品形状の変化を軽減することができる。
　＜＜製造支援プログラム１６０＞＞
　製造支援プログラム１６０は、廃棄材を用いてＡＭ装置による製品製造を支援するためのプログラムである。具体的には、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータを生成する。なお、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータ生成用のプログラムと、第２の製造パラメータ製造用のプログラムと、の集合であっても良い。そして、製造支援プログラム１６０は、どちらか片方のプログラムのみであっても良い。なお、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータと、その識別情報とを、製造パラメータ情報ＤＢ１５０に格納する。また、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータの識別情報を、対応関係記録ＤＢ１２０に格納する。
　より具体的には、製造支援プログラム１６０は、物性測定装置２０から取得した第１の物性値を用いて、廃棄材ロットから製造するＡＭ用材料（の製造ロット）がＡＭ装置で適切に用いることができる所定の物性値の範囲内となるように、結晶化遅延剤やフィラの追加量を算出する。なお、この結晶化遅延剤やフィラの追加量が第１の製造パラメータであり、ＡＭ用材料の製造レシピとなる。
　また、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータを用いたＡＭ用材料の製造指示を物性調整装置１０に出力（送信）する。なお、本明細書における出力とは、他の装置への送信以外も指す。例えば、出力は、物性調整装置１０のオペレータが利用する表示用計算機に当該パラメータを表示させることでも良い。また、出力の他の例は、当該オペレータのために、当該パラメータを紙に印刷することでも良く。出力は、物性調整装置１０に直接または間接的に第１の製造パラメータを入力できるのであれば、どのような具体的手段であっても良い。なお、当該出力には、製造に用いる廃棄材ロットの識別情報、ＡＭ用材料の製造ロットに付与される製造ロットの識別情報が含まれても良い。
　また、製造支援プログラム１６０は、物性測定装置２０から取得した第２の物性値を用いて、ＡＭ用材料の製造ロット（又は出荷ロット）を用いてＡＭ装置で適切に製品を製造するためのレーザパワーおよび予熱温度を算出する。なお、このレーザパワーおよび予熱温度が第２の製造パラメータである。なお、製造支援プログラム１６０は、温度が高い順に融点（凝固点）＞結晶化温度の関係が成立する前提で、予熱温度が融点と結晶化温度との間の温度となるように第２の製造パラメータを生成する。結晶化温度は結晶化速度が最も速い温度であるため、結晶化温度を超えていたとしても、結晶化は進むからである。ただし、結晶化温度より離れると、結晶化速度は遅くなる。
　また、製造支援プログラム１６０は、第２の製造パラメータを出力する。なお、当該出力は、ＡＭ装置ユーザが所有するＡＭ装置やスライサーソフトに当該パラメータを入力できれば、どのような具体的手段であっても良い。なお、以下がその一例である。
＊(図１の例)ＡＭ装置ユーザから、ＡＭ装置の構成情報と、ＡＭ用材料の製造ロットまたは出荷ロットと、を含むリクエストを、プロセッサシステム１００が受信する。その後、プロセッサシステム１００が、第２の製造パラメータをＡＭ装置ユーザの表示用計算機に送信する。
＊ＡＭ用材料の出荷ロットと、第２の製造パラメータを出力した媒体（紙や不揮発メモリが例）と、をまとめて出荷する。
　なお、製造支援プログラム１６０による第１の製造パラメータと第２の製造パラメータとの生成単位は、対応関係記録ＤＢ１２０で述べた通りである。
　また、製造支援プログラム１６０は、第１の物性値に基づいて、ＡＭ用材料の所定の製造ロットの製造で用いる廃棄材ロットを、複数の廃棄材ロットの候補から選択しても良い。ＡＭ用材料の製造ロットごとに、目標とする第２の物性値の範囲を変化させる場合には、より適した廃棄材を選択することで、過剰な添加剤の追加を回避することができる。例えば、ＡＭ装置ユーザが所有するＡＭ装置の構成情報に基づいて、目標とする第２の物性値の範囲を変化させることが考えられる。
　なお、製造支援プログラム１６０は、例えば所定の演算式（例えば２次関数など）で示される関数に対して、予め基礎実験などの物理シミュレーションを実施することで関数の係数を算出し、算出した係数を含む演算式に第１の物性値や第２の物性値を入力することで第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータを算出する。なお、第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータの算出方法については特に限定されるものではない。
　また、製造支援プログラム１６０は、物性測定装置２０から第１の物性値および第２の物性値を取得すると、これらを物性値情報ＤＢ１４０に格納する。また、前述の通り、製造支援プログラム１６０は、生成した第１の製造パラメータおよび第２の製造パラメータを製造パラメータ情報ＤＢ１５０に格納する。なお、一部は説明済みだが、製造支援プログラム１６０は、第１の製造パラメータに基づきＡＭ用材料の製造指示を物性調整装置１０に出力しても良い。また、製造支援プログラム１６０は、物性調整装置１０で製造されたＡＭ用材料を用いて、第２の製造パラメータに基づく製品の製造指示をＡＭ装置に出力しても良い。また、実際の製造指示は、製造支援プログラム１６０以外のオペレータやプログラムが判断し、指示を出しても良い。
　以上、プロセッサシステム１００の詳細について説明した。
　＜製造支援処理のフロー＞
　図３および図４は、製造支援処理の一例を示したフロー図である。具体的には、図３は、ＡＭ用材料の製造パラメータの生成に関する製造支援処理の一例を示した図である。また、図４は、ＡＭ用材料を用いた付加製造の製造パラメータの生成に関する製造支援処理の一例を示した図である。
　＜＜図３の第１の製造パラメータ生成と出力＞＞
　図３の製造支援処理は、例えばＮＩ５０を介してプロセッサシステム１００のユーザ（オペレーター）から処理の実行指示を受け付けると、製造支援プログラム１６０を読み込んだプロセッサ３０により実行される。なお、ユーザからの実行指示には、例えばＡＭ用材料の製造に用いる廃棄材ロットを指定する情報が含まれても良い。
　製造支援処理が開始されると、プロセッサ３０は、対応関係記録ＤＢ１２０を参照しつつ、指定された廃棄材ロットに対応する第１の物性値を物性値情報ＤＢ１４０から取得する（ステップＳ１０）。また、プロセッサ３０は、取得した第１の物性値を用いて、ＡＭ用材料の所定の製造ロットに関する第１の製造パラメータを生成する（ステップＳ２０）。具体的には、プロセッサ３０は、指定された廃棄材から製造されるＡＭ用材料がＡＭ装置で適切に用いることができる所定の物性値の範囲内となるように、結晶化遅延剤やフィラの追加量を第１の製造パラメータとして算出する。
　また、次に、プロセッサ３０は、生成した第１の製造パラメータを出力する（ステップＳ３０）。なお、このステップで、併せて、指定されたロットの廃棄材からＡＭ用材料を製造する指示を出力しても良い。また、プロセッサ３０は、かかるステップの処理を行うと、本フローの処理を終了する。
　なお、各ステップで行われる処理は、本フロー図より前に説明した内容が行われても良い。本処理の実行開始契機や指定情報についても同様である。
　＜＜図４の第２の製造パラメータ生成と出力＞＞
　図４の製造支援処理は、前述の通り、ＮＩ５０を介してＡＭ装置ユーザ（又はＡＭ装置ユーザの表示用計算機）からリクエストを受け付けると、製造支援プログラム１６０を読み込んだプロセッサ３０により実行される。
　プロセッサ３０は、対応関係記録ＤＢ１２０を参照しながら、物性調整装置１０で製造されたＡＭ用材料の製造ロット（出荷ロットでも良い）に関する第２の物性値を物性値情報ＤＢ１４０から取得する（ステップＳ４０）。また、プロセッサ３０は、取得した第２の物性値を用いて第２の製造パラメータを生成する（ステップＳ５０）。具体的には、プロセッサ３０は、ＡＭ用材料を用いてＡＭ装置で適切に製品を製造するためのレーザパワーおよび予熱温度を第２の製造パラメータとして算出する。なお、プロセッサ３０は、ＡＭ装置で使用されるスライサーソフトの設定値を第２の製造パラメータとして生成しても良い。
　また、次に、プロセッサ３０は、第２の製造パラメータを出力し（ステップＳ６０）、本フローの処理を終了する。
　以上が処理である。なお、各ステップで行われる処理は、本フロー図より前に説明した内容が行われても良い。本処理の実行開始契機や指定情報についても同様である。
　このような本実施形態に係るシステムによれば、廃棄材を用いて安定した品質の付加製造用材料を製造可能とすることで、マテリアルリサイクルの実現に貢献することができる。特に、本システムによれば、廃棄材ロットごとに変化する（異なる）結晶化速度と凝固収縮量に応じて、反りを軽減（抑制）する好適な量の結晶化速度遅延剤またはフィラの追加量を得ることができ、安定した品質のＡＭ用材料を製造することができる。また、本システムによれば、ＡＭ用材料の製造による調整では吸収しきれない製造ロットごとの個体差に適したＡＭ装置での製造パラメータ（第２の製造パラメータ）を得ることができるため、パラメータ調整のための試作回数を低減することもできる。なお、吸収しきれない理由としては、環境規制や、コスト視点で添加剤の追加量の上限が存在したり、又はＡＭ用材料の製造工程の誤差が存在する場合が一つの理由である。
　また、本システムによれば、リサイクル材の含有比率を要件に含む調達規制をクリアしつつ、ＡＭ装置によって安定した品質の製品を継続して製造することができる。また、本システムによれば、ＡＭ装置のユーザが継続的に製品を製造することで、廃棄材のリサイクル量を増加させることができる。また、本システムによれば、複雑な形状の製品を製造可能なＡＭ装置による製造で、意匠面からの付加価値を製品に与えることができ、リサイクルベース製品（廃棄材やリサイクル材を用いて製造された製品）の利用者に製品への愛着を持ってもらうことで、廃棄材となるまでの期間を長くすることができる。
　なお、前述した押出成形によって製造された製品履歴を持つ廃棄材（押出成形により成形された物品の廃棄材を主成分とする材料、または、かかる廃棄材を主成分として製造された材料ペレット）は、例えばブロー成形や射出成形の場合に比べて結晶化促進剤やフィラの含有量が少ない。これは、押出成形がブロー成形や射出成形に比べて遅い結晶化速度でも製造が可能であることに起因する。そのため、押出成形由来の廃棄材を積極的に用いることで、ＡＭ用材料の製造時に必要となる結晶化遅延剤やフィラの追加量を節約することができ、その結果、ＡＭ用材料の製造コストおよび製品の製造コストを低減することができる。
　なお、押出成形由来の廃棄材を判別する方法の一例としては、例えば廃棄材の外形に基づき判別する方法がある。押出成形品は、比較的、細長い形状である場合が多いため、このような特徴に基づく判別方法が一つの有効な方法である。なお、自動判別の方法の一つとしては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラによる廃棄材の撮像画像を解析することが考えられる。
　また、別の判別方法としては、例えば廃棄材の提供組織あるいはリサイクラから廃棄材の組成や、廃棄材となる前の製品に関する成形方法などの情報提供を受ける方法がある。また、別の判別方法としては、例えば押出成形由来の廃棄材を主に提供する提供組織やリサイクラからの廃棄材を専用に管理することも有効である。
　＜バリエーション＞
　以上、本実施形態について説明してきた。なお、本実施形態には、以下のバリエーションが考えられる。
＊ＡＭ用材料や廃棄材の主成分は樹脂以外であっても良い。例えば、金属やグラフファイバー、カーボンファイバー、セラミックス、無機材料、ゴム、である。
＊ＳＬＳ以外の付加製造の造形方式を採用してもよい。例えば、材料押出堆積法、マテリアルジェッティング、バインダージェッティング、光造形方式、である。
＊ＡＭ装置で１以上予熱されて劣化した材料を、物性調整装置１０で調整し、再生したＡＭ用材料として、再びＡＭ装置ユーザに出荷しても良い。この場合の物性調整装置１０は、熱劣化した物性を回復させる添加剤を追加する。
＊ＡＭ装置ユーザに出荷するＡＭ用材料は、廃棄材由来のＡＭ用材料に加えて、前述の再生したＡＭ用材料、又はバージンの材料ペレット由来のＡＭ用材料を混ぜた材料をＡＭ用材料として出荷しても良い。廃棄材由来のＡＭ用材料だけでは好適な品質まで調整しきれない場合に好適である。
　また、本発明は上記した実施形態および変形例に限定されるものではなく、同一の技術的思想の範囲内において様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
　また、上記説明では、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
１００・・・プロセッサシステム、３０・・・プロセッサ、４０・・・メモリリソース、５０・・・ＮＩ（ネットワークインターフェースデバイス）、６０・・・ＵＩ（ユーザインターフェースデバイス）、１１０・・・構成情報ＤＢ、１２０・・・対応関係記録ＤＢ、１３０・・・製品形状情報ＤＢ、１４０・・・物性値情報ＤＢ、１５０・・・製造パラメータ情報ＤＢ、１６０・・・製造支援プログラム、１０・・・物性調整装置、２０・・・物性測定装置、Ｎ・・・ネットワーク

Claims (12)

  1. 　廃棄材または廃棄材から製造された材料である第１の材料の物性値である第１の物性値を取得し、
    　前記第１の物性値に基づいて、前記第１の材料から付加製造用材料を製造する際に用いる第１の製造パラメータを生成し、
    　前記第１の製造パラメータに基づいて、前記第１の材料から前記付加製造用材料を製造する
    ことを特徴とする製造方法。
  2. 　請求項１に記載の製造方法であって、
    　前記第１の製造パラメータは、前記付加製造用材料の製造管理単位である製造ロットごとに生成され、
    　前記第１の物性値は、前記製造ロットに対応する前記第１の材料の管理単位である廃棄材ロットごとに測定される
    ことを特徴とする製造方法。
  3. 　請求項１に記載の製造方法であって、
    　前記付加製造は、粉末焼結積層造形であり、
    　前記付加製造用材料は、粉末状の樹脂を含み、
    　前記第１の物性値は、少なくとも以下のいずれかを含み、
    　＊結晶化速度
    　＊凝固収縮量
    　＊粉末焼結積層造形を試行したときの造形品の反り量
    　前記付加製造用材料の製造は、少なくとも以下のいずれかを含み、
    　＊結晶化速度を遅延させる性質を持つ結晶化遅延剤の追加
    　＊フィラの追加
    　前記第１の製造パラメータは、少なくとも以下の１つを含む
    　＊前記結晶化遅延剤の追加量に関する値
    　＊前記フィラの追加量に関する値
    ことを特徴とする製造方法。
  4. 　請求項３に記載の製造方法であって、
    　前記第１の材料は、
    　押出成形により成形された物品の廃棄材を主成分とする材料、または、
    　押出成形により成形された物品の廃棄材を主成分として製造された材料ペレットである
    ことを特徴とする製造方法。
  5. 　請求項１に記載の製造方法であって、
    　前記付加製造用材料の物性値である第２の物性値を取得し、
    　前記第２の物性値に基づいて、前記付加製造用材料を用いて付加製造を行う際に用いる第２の製造パラメータを生成する
    ことを特徴とする製造方法。
  6. 　請求項５に記載の製造方法であって、
    　前記第２の製造パラメータは、少なくとも以下のいずれかを含む、
    　＊前記付加製造を行う付加製造装置が備える付加製造用材料の加熱用レーザの出力
    　＊前記付加製造を行う付加製造装置が備える付加製造用材料の予熱ヒータの温度
    ことを特徴とする製造方法。
  7. 　請求項５に記載の製造方法であって、
    　前記第２の製造パラメータは、少なくとも以下のいずれかを含む、
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの輪切り状の層厚み
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの造形角度
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの最大長さ
    　造形床上におけるオブジェクトの造形位置
    ことを特徴とする製造方法。
  8. 　廃棄材または廃棄材から製造された材料から製造された付加製造用材料の物性値である第２の物性値を取得し、
    　前記第２の物性値に基づいて、前記付加製造用材料から前記付加製造を行う際に用いる第２の製造パラメータを生成する
    ことを特徴とする製造支援方法。
  9. 　１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有するシステムであって、
    　前記メモリリソースは、製造支援プログラムを記憶し、
    　前記プロセッサは、前記製造支援プログラムを実行することで、
    　廃棄材または廃棄材から製造された材料である第１の材料の物性値である第１の物性値を取得し、
    　前記第１の物性値に基づいて、前記第１の材料から付加製造用材料を製造する際に用いる第１の製造パラメータを生成する
    ことを特徴とするシステム。
  10. 　１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有するシステムであって、
    　前記メモリリソースは、製造支援プログラムを記憶し、
    　前記プロセッサは、前記製造支援プログラムを実行することで、
    　廃棄材または廃棄材から製造された材料から製造された付加製造用材料の物性値である第２の物性値を取得し、
    　前記第２の物性値に基づいて、前記付加製造用材料から前記付加製造を行う際に用いる第２の製造パラメータを生成する
    ことを特徴とするシステム。
  11. 　請求項１０に記載のシステムであって、
    　前記第２の製造パラメータは、少なくとも以下のいずれかを含む、
    　＊前記付加製造を行う付加製造装置が備える付加製造用材料の加熱用レーザの出力
    　＊前記付加製造を行う付加製造装置が備える付加製造用材料の予熱ヒータの温度
    ことを特徴とするシステム。
  12. 　請求項１０に記載のシステムであって、
    　前記第２の製造パラメータは、少なくとも以下のいずれかを含む、
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの輪切り状の層厚み
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの造形角度
    　前記付加製造により製造されるオブジェクトの最大長さ
    　造形床上におけるオブジェクトの造形位置
    ことを特徴とするシステム。
PCT/JP2022/034008 2021-10-21 2022-09-12 製造方法、製造支援方法およびシステム WO2023067946A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280066594.9A CN118055845A (zh) 2021-10-21 2022-09-12 制造方法、制造辅助方法以及系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021172407A JP2023062429A (ja) 2021-10-21 2021-10-21 製造方法、製造支援方法およびシステム
JP2021-172407 2021-10-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023067946A1 true WO2023067946A1 (ja) 2023-04-27

Family

ID=86058950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/034008 WO2023067946A1 (ja) 2021-10-21 2022-09-12 製造方法、製造支援方法およびシステム

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023062429A (ja)
CN (1) CN118055845A (ja)
WO (1) WO2023067946A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012515668A (ja) * 2009-01-23 2012-07-12 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ ３次元物体のラピッドプロトタイピングの装置からの残留粉末を再使用する方法及びシステム
WO2020055989A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-19 MELD Manufacturing Corporation Solid-state additive manufacturing methods for compounding conductive polymer compositions, fabrication of conductive plastic parts and conductive coatings.
EP3718724A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-07 Airbus Operations, S.L.U. Methods for recycling plastic nylon 6,6 from vacuum bags to obtain filaments or powder for 3d printing processes
JP2021522580A (ja) * 2018-04-23 2021-08-30 マテリアライズ・ナムローゼ・フエンノートシャップＭａｔｅｒｉａｌｉｓｅ Ｎｖ レーザ焼結における熱制御

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012515668A (ja) * 2009-01-23 2012-07-12 イーオーエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング イレクトロ オプティカル システムズ ３次元物体のラピッドプロトタイピングの装置からの残留粉末を再使用する方法及びシステム
JP2021522580A (ja) * 2018-04-23 2021-08-30 マテリアライズ・ナムローゼ・フエンノートシャップＭａｔｅｒｉａｌｉｓｅ Ｎｖ レーザ焼結における熱制御
WO2020055989A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-19 MELD Manufacturing Corporation Solid-state additive manufacturing methods for compounding conductive polymer compositions, fabrication of conductive plastic parts and conductive coatings.
EP3718724A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-07 Airbus Operations, S.L.U. Methods for recycling plastic nylon 6,6 from vacuum bags to obtain filaments or powder for 3d printing processes

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023062429A (ja) 2023-05-08
CN118055845A (zh) 2024-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hofland et al. Correlation of process parameters with mechanical properties of laser sintered PA12 parts
Bähr et al. Correlations between influencing parameters and quality properties of components produced by fused deposition modeling
Alexandre et al. Mechanical properties of direct waste printing of polylactic acid with universal pellets extruder: comparison to fused filament fabrication on open-source desktop three-dimensional printers
Raghunath et al. Improving accuracy through shrinkage modelling by using Taguchi method in selective laser sintering
Zarringhalam et al. Effects of processing on microstructure and properties of SLS Nylon 12
TWI594099B (zh) 三維物件產生技術
Gudadhe et al. Three-dimensional printing with waste high-density polyethylene
Soe et al. Assessment of non-uniform shrinkage in the laser sintering of polymer materials
Kudelski et al. Comparison of cost, material and time usage in FDM and SLS 3D printing methods
JP2020001302A (ja) 造形予測システム、造形予測表示システム、情報処理装置およびプログラム
Tomanik et al. Mechanical and structural evaluation of the PA12 desktop selective laser sintering printed parts regarding printing strategy
Diagne et al. Time‐and state‐dependent input delay‐compensated bang‐bang control of a screw extruder for 3D printing
Raja et al. Optimization of 3D printing process parameters of polylactic acid filament based on the mechanical test
Eswaran et al. Minimizing error on circularity of FDM manufactured part
WO2023067946A1 (ja) 製造方法、製造支援方法およびシステム
JP2023082191A (ja) 認証方法、認証システム及びプログラム
Bodaghi et al. Surface quality of printed porous materials for permeability rig calibration
CN108351908B (zh) 在增材制造中的自支撑
Bremer et al. Influence of plastic recycling—a feasibility study for additive manufacturing using glycol modified polyethylene terephthalate (PETG)
Liu et al. Layer time optimization in large scale additive manufacturing via a reduced physics-based model
Hadi et al. The effect of printing temperature and moisture on tensile properties of 3D printed glass fiber reinforced nylon 6
Frank et al. An investigation of cause-and-effect relationships within a 3D-Printing system and the applicability of optimum printing parameters from experimental models to different printing jobs
US20230020856A1 (en) Similarity-based additive manufacturing alterations
CN112004654B (zh) 打包三维构建床
Tolcha et al. Development and characterization of short glass fiber reinforced-waste plastic composite filaments for 3D printing applications

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22883257

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE