用于制造結(jié)構(gòu)體的方法及用于制造結(jié)構(gòu)體的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造結(jié)構(gòu)體的方法及用于制造結(jié)構(gòu)體的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，均具有由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜形狀的三維物體的形成已變得普遍。在相對(duì)少量生產(chǎn)的諸如機(jī)械的微小部件以及房屋和食品的展示樣品等的許多類型的產(chǎn)品的領(lǐng)域中，對(duì)上述三維物體的形成的需求日益增加。
[0003]作為用于形成上述三維物體的方法的一個(gè)示例，已知如下方法:將待形成為三維物體的材料反復(fù)層疊，以制造結(jié)構(gòu)體。
[0004]根據(jù)專利文獻(xiàn)1，已經(jīng)公開一種方法，在該方法中，在形成具有三維物體的一部分形狀的層之后，通過以圍繞上述層的方式設(shè)置用作支撐體(support)的材料來執(zhí)行圖案化。在如上所述地形成支撐構(gòu)件之后，接著使由該支撐構(gòu)件和加工中的三維物體形成的面平坦化，再將待形成為三維物體的材料層疊到如此平坦化的面上。
[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)I]日本特開平10-305488號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008][發(fā)明要解決的問題]
[0009]然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)I公開的方法，由于當(dāng)層疊待形成為三維物體的層時(shí)，每次都要形成支撐構(gòu)件，并且需要大量的形成支撐構(gòu)件的材料，另外，由于考慮到要求將各層和支撐構(gòu)件精確地布置在各自的預(yù)定位置處和/或難以移除在層疊層步驟中固化的支撐構(gòu)件并且不能對(duì)其進(jìn)行再利用，所以預(yù)期在制造方面的負(fù)擔(dān)會(huì)高。
[0010][用于解決問題的方案]
[0011]因此，本發(fā)明提供一種能夠在減少了形成支撐構(gòu)件的材料的量的情況下以高的生產(chǎn)效率制造結(jié)構(gòu)體的方法。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法包括層疊步驟，在通過支撐構(gòu)件對(duì)加工中的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行支撐的狀態(tài)下，對(duì)如下的層進(jìn)行多次層疊:所述層設(shè)置在轉(zhuǎn)印構(gòu)件的表面上，并且所述層待在所述加工中的結(jié)構(gòu)體上形成為所述結(jié)構(gòu)體或待在由所述加工中的結(jié)構(gòu)體和所述支撐構(gòu)件形成的表面的至少一部分上形成為所述結(jié)構(gòu)體，在上述層疊步驟中，改變所述支撐構(gòu)件的狀態(tài)以使所述支撐構(gòu)件移動(dòng)。
[0013]通過下面參照附圖對(duì)示例性實(shí)施方式的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
[0014][發(fā)明的效果]
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種制造方法，在該制造方法中，由于支撐構(gòu)件被軟化進(jìn)而移動(dòng)，所以在減少了形成新的支撐構(gòu)件的材料的量的同時(shí)以高的生產(chǎn)效率制造結(jié)構(gòu)體。
【附圖說明】
[0016][圖1]
[0017]圖1是示出作為實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法的制造設(shè)備的一個(gè)示例的層疊成形設(shè)備的示意圖。
[0018][圖2A]
[0019]圖2A是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0020][圖2B]
[0021]圖2B是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0022][圖2C]
[0023]圖2C是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0024][圖2D]
[0025]圖2D是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0026][圖2E]
[0027]圖2E是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0028][圖2F]
[0029]圖2F是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0030][圖2G]
[0031]圖2G是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0032][圖2H]
[0033]圖2H是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0034][圖21]
[0035]圖21是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0036][圖2J]
[0037]圖2J是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0038][圖3]
[0039]圖3是示出通過根據(jù)實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法所制得的結(jié)構(gòu)體的一個(gè)示例的立體示意圖。
[0040][圖4]
[0041]圖4是示出制造設(shè)備的控制系統(tǒng)的方框圖。
[0042][圖5A]
[0043]圖5A是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0044][圖 5B]
[0045]圖5B是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0046][圖5C]
[0047]圖5C是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0048][圖
[0049]圖是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0050][圖5E]
[0051]圖5E是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0052][圖5F]
[0053]圖5F是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0054][圖6A]
[0055]圖6A是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0056][圖6B]
[0057]圖6B是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0058][圖6C]
[0059]圖6C是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0060][圖6D]
[0061]圖6D是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0062][圖6E]
[0063]圖6E是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0064][圖6F]
[0065]圖6F是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0066][圖6G]
[0067]圖6G是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0068][圖6H]
[0069]圖6H是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊單元中的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0070][圖 7]
[0071]圖7是示出根據(jù)實(shí)施方式的層疊工序步驟的狀態(tài)的示意圖。
[0072][圖8]
[0073]圖8是示出作為實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法的制造設(shè)備的一個(gè)示例的層疊成形設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0074]將參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0075]圖3是示意性地示出通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法所制得的結(jié)構(gòu)體的一個(gè)示例的立體圖。使用諸如塑料或金屬等的結(jié)構(gòu)材料通過將稍后說明的方法來制造上述具有三維結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體500。當(dāng)將電子裝置的部件、諸如玩偶模型和塑料模型等的玩具模型、食物樣品、用于房屋和家具促銷的展示模型等制造成結(jié)構(gòu)體時(shí)，可以使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法。
[0076]圖1是示意性示出作為實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于制造結(jié)構(gòu)體的方法的制造設(shè)備的一個(gè)示例的層疊成形設(shè)備的圖，并且圖1是示意性地示出沿著圖3的線1-1對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行剖切的制造過程的狀態(tài)的截面圖。在具有圖1示出的截面的設(shè)備100中，在用作轉(zhuǎn)印構(gòu)件的帶狀中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件I上形成結(jié)構(gòu)體的新的待層疊的層的圖案，然后通過輸送機(jī)構(gòu)2使該圖案經(jīng)過各處理單元，以便形成具有結(jié)構(gòu)體的截面形狀的截面層14。另外，將結(jié)構(gòu)體的截面層14輸送至沿X方向往復(fù)移動(dòng)的層疊單元1000的層疊位置，然后將該截面層14層疊在已經(jīng)層疊了的加工中的結(jié)構(gòu)體17上。
[0077]設(shè)備100中的形狀形成處理開始于配置在設(shè)備100的中央處的噴墨單元3。通過位于噴墨單元3下方的中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件I上的墨點(diǎn)形成圖案4。接著，向由墨形成的圖案4供應(yīng)來自形狀形成材料供給機(jī)構(gòu)5的形狀形成材料6，以形成混合物7，以便將形狀形成材料6固定在中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件I的表面上?？梢怨?yīng)比所需分辨率細(xì)的粉末形式的材料，并且可以使用能夠以某種方式形成膜的材料。例如，可以使用能夠通過加熱處理而形成膜的粉末形式的熱塑性樹脂，或者，當(dāng)上述圖案4混有用于形成膜的粘接劑時(shí)，還可以使用玻璃微珠(glass bead)或粉末金屬。在上述這些材料中，由于熱塑性樹脂重量輕且能夠形成結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu)體，所以是特別優(yōu)選的。
[0078]中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件I用作對(duì)形成于表面的結(jié)構(gòu)體的層進(jìn)行支撐的支撐構(gòu)件，并且還用作將