三维造型物的制造部件、装置、制造方法及三维造型物的利记博彩app

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【专利摘要】本发明提供三维造型物的制造部件、装置、制造方法及三维造型物。三维造型物制造用部件、三维造型物制造装置及三维造型物的制造方法能够以优异的生产率、优异的稳定性制造尺寸精度优异的三维造型物，并且，使用所述三维造型物的制造方法、所述三维造型物制造装置制造的三维造型物的尺寸精度优异。本发明的三维造型物制造用部件的特征在于，其是用于三维造型物制造装置的部件，在所述三维造型物制造装置中，通过对使用含有粒子的组合物形成的层进行层叠来制造三维造型物，所述三维造型物制造用部件被载置于工作台上而与所述层接触，并且，在与所述层的接触面上具有设有孔部的部位。
【专利说明】
三维造型物的制造部件、装置、制造方法及三维造型物
技术领域
[0001 ]本发明涉及三维造型物制造用部件、三维造型物制造装置、三维造型物的制造方法及三维造型物。
【背景技术】
[0002]已知一种使用含有粉末(粒子)的组合物来形成材料层(单位层)并将它们层叠而对三维造型物进行造型的技术(例如参照专利文献I)。在该技术中，通过反复进行如下操作来对三维造型物进行造型。首先，以均匀的厚度薄薄地将粉末铺开，形成材料层，并且只在该材料层的期望部分选择性地使粉末彼此结合而形成结合部。其结果，在粉末彼此结合的结合部形成薄板状的部件(以下称作“截面部件”)。之后，在该材料层之上进一步形成薄的材料层，并且只在期望部分选择性地使粉末彼此结合而形成结合部。其结果，在新形成的材料层上也形成新的截面部件。此时，新形成的截面部件还与先前形成的截面部件结合。反复进行这种操作，将薄板状的截面部件(结合部)逐层层叠，从而可以对三维造型物进行造型。
[0003]然而，在以往的三维造型物的制造过程中，存在着构成组合物的粉末(粒子)飞扬(飞散)而导致制造的三维造型物的尺寸精度降低的情况。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2003-53847号公报

【发明内容】

[0007]发明要解决的技术问题
[0008]本发明的目的在于，提供一种能够以优异的生产率和优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物制造用部件;提供一种能够以优异的生产率和优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物制造装置;提供一种能够以优异的生产率和优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物的制造方法；以及提供一种使用所述三维造型物的制造方法、所述三维造型物制造装置制造而成的尺寸精度优异的三维造型物。
[0009]用于解决技术问题的方案
[0010]通过下述的本发明来达到上述目的。
[0011]本发明的三维造型物制造用部件其特征在于，所述三维造型物制造用部件用于三维造型物制造装置，所述三维造型物制造装置通过层叠使用含有粒子的组合物形成的层来制造三维造型物，所述三维造型物制造用部件被载置于工作台上而与所述层接触，并且，所述三维造型物制造用部件的与所述层的接触面上具有设有孔部的部位。
[0012]由此，可以提供一种能够以优异的生产率、优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物制造用部件。
[0013]优选地，本发明的所述三维造型物制造用部件呈板状。
[0014]由此，可以将三维造型物制造用部件稳定地载置于工作台上，使得三维造型物制造用部件的操作容易度特别优异。
[0015]优选地，本发明的三维造型物制造用部件具备:第一部位，具有所述孔部；以及第二部位，不具有所述孔部、或所述孔部被封闭。
[0016]由此，可以通过吸引将三维造型物制造用部件很好地吸附于工作台，可以使三维造型物的生产稳定性特别优异。
[0017]优选地，在本发明的三维造型物制造用部件中，在俯视观察所述层时，所述第二部位被设置在不与所述层中的构成所述三维造型物的实体部(tangible part)的部位重叠的区域。
[0018]由此，可以使最终得到的三维造型物的尺寸精度更高。
[0019]优选地，本发明的三维造型物制造用部件具有由使用金属材料或陶瓷材料构成的粒子的烧结体构成的部位。
[0020]由此，可以使三维造型物制造用部件的强度、耐热性、耐久性等特别优异。另外，形状的稳定性、操作容易度也变得优异，在载置了层叠多层而成的层叠体的状态下，也可以很好地移动。
[0021]优选地，在本发明的三维造型物制造用部件中，所述孔部的平均孔隙直径为0.Ιμπι以上ΙΟΟμπι以下。
[0022]由此，能够借助孔部更好地对层进行吸引。另外，可以使三维造型物制造用部件的清扫、清洗的容易度、耐久性等特别优异。另外，可以通过烧结法等容易且可靠地制造三维造型物制造用部件。
[0023]优选地，在本发明的三维造型物制造用部件中，所述组合物除了含有所述粒子外，还含有溶剂。
[0024]由此，可以高效地从层上除去溶剂。以往，在使用含有粒子和溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，难以将溶剂从组合物的层中充分除去，因而无法使三维造型物的机械强度、尺寸精度足够优异，而欲将层中的溶剂的含有率设得足够低时，又存在三维造型物的生产率显著下降、三维造型物的耐久性、可靠性降低等问题，与之相反，在本发明中，gp使使用了含有溶剂的组合物作为层形成用组合物也能可靠地防止上述这样的问题发生。因此，在层形成用组合物含有粒子和溶剂的情况下，本发明的效果得以更加显著的发挥。
[0025]本发明的三维造型物制造装置的特征在于，具备本发明的三维造型物制造用部件。
[0026]由此，可以提供一种能够以优异的生产率、优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物制造装置。
[0027]本发明的三维造型物制造装置的特征在于，通过层叠使用含有粒子的组合物形成的层来制造三维造型物，并具备:具有孔部的三维造型物制造用部件；用于载置所述三维造型物制造用部件的工作台；以及借助所述孔部来吸引所述层的吸引单元。
[0028]由此，可以提供一种能够以优异的生产率、优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物制造装置。
[0029]本发明的三维造型物的制造方法其特征在于，通过将层层叠来制造三维造型物，在所述制造方法中，反复进行包括层形成工序和结合部(結合部)形成工序的一系列工序，并在进行所述一系列工序时，借助孔部来吸引所述层，在所述层形成工序中，使用含有粒子的层形成用组合物将所述层形成于俯视观察时与具有所述孔部的三维造型物制造用部件重叠的区域，在所述结合部形成工序中，使所述粒子结合而形成结合部。
[0030]由此，可以提供一种能够以优异的生产率、优异的稳定性来制造尺寸精度优异的三维造型物的三维造型物的制造方法。
[0031]优选地，在本发明的三维造型物的制造方法中，通过向使用层形成用组合物形成的所述层提供结合液来形成所述结合部。
[0032]由此，可以使三维造型物的机械强度优异。另外，可以减少形成结合部所需的能量。
[0033]本发明的三维造型物的特征在于，使用本发明的三维造型物制造装置制造而成。
[0034]由此，可以提供一种尺寸精度优异的三维造型物。
[0035]本发明的三维造型物的特征在于，使用本发明的三维造型物的制造方法制造而成。
[0036]由此，可以提供一种尺寸精度优异的三维造型物。
【附图说明】
[0037]图1的(Ia)?(Id)是示意性示出本发明的三维造型物的制造方法的优选实施方式的各个工序的剖视图。
[0038]图2的(Ie)?(Ih)是示意性示出本发明的三维造型物的制造方法的优选实施方式的各个工序的剖视图。
[0039]图3是示意性示出本发明的三维造型物制造用部件的优选实施方式的立体图。
[0040]图4是示意性示出本发明的三维造型物制造装置的优选实施方式的剖视图。
[0041 ] 符号说明
[0042]10...三维造型物；l...层；11...组合物(层形成用组合物)；12…结合液；13...固化部(结合部)；100…三维造型物制造装置;2…控制部;21…计算机;22...驱动控制部;3…组合物供给部(层形成用组合物供给部)；4...层形成部;41...工作台；411...孔部;42...刮刀(平坦化单元)；43…导轨;44...组合物临时放置部;45...侧面支撑部(框体)；5...结合液喷吐部(结合液提供单元)；6...紫外线照射单元(固化单元)；7...吸引单元;8...三维造型物制造用部件(造型板)；8l...第一部位;81l...孔部;82...第二部位
【具体实施方式】
[0043]以下，边参照附图，边对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[0044]三维造型物的制造方法、三维造型物制造用部件
[0045]首先，对本发明的三维造型物的制造方法、三维造型物制造用部件进行说明。
[0046]图1、图2是示意性示出本发明的三维造型物的制造方法的优选实施方式的各个工序的剖视图，图3是示意性示出本发明的三维造型物制造用部件的优选实施方式的立体图。
[0047]如图1、图2所示，本实施方式的制造方法具有:层形成工序((la)、(ld))，使用含有粒子的组合物(层形成用组合物)11来形成具有规定厚度的层I;结合液提供工序((Ib)、(Ie))，通过喷墨法向层I提供结合液(結着液)12;以及固化工序((Ic)、(lf))，通过使提供到层I的结合液12中包含的结合剂(結合剤)固化而使粒子结合，从而在层I中形成固化部(结合部)13，依次反复进行上述一系列工序((Ig))之后，进一步具有未结合粒子除去工序((Ih))，将构成各层I的粒子中未被结合剂结合的粒子除去。
[0048]在层形成工序中，在俯视观察时与具有孔部811的三维造型物制造用部件8重叠的区域，使用含有粒子的层形成用组合物11形成层1(参照(la)、(ld))。
[0049]接着，在反复进行的上述一系列工序中，借助孔部811将层I吸引向工作台41一侧。由此，可以防止在三维造型物10的制造过程中粒子(粉末)不被期待地飞散，能够以优异的生产率来制造尺寸精度优异的三维造型物10。另外，由于防止了飞散的粒子进入或附着于三维造型物10的制造装置的不被期待的部位，从而可以有效防止装置不良的发生，可以使三维造型物10的生产稳定性优异。另外，由于可以防止粒子的飞散，从而能够安全地制造三维造型物10。
[0050]另外，在组合物11如后所述地含有溶剂的情况下，通过借助孔部811的吸引，可以高效地从层I除去溶剂。以往，在使用含有粒子和溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，难以将溶剂从组合物的层中充分除去，因而无法使三维造型物的机械强度、尺寸精度足够优异。另外，有时还会为了使层中的溶剂的含有率变得足够低而延长加热时间，这种情况下，三维造型物的生产率显著降低。另外，以往，在使用含有粒子和溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，多数情况下还会在最终得到的三维造型物中以较高含有率残留有溶剂，导致三维造型物的耐久性、可靠性降低。与之相反，在本发明中，即使是在使用含有溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，也能可靠地防止上述这样的问题发生。因此，在层形成用组合物含有粒子和溶剂的情况下，本发明的效果得以更加显著的发挥。
[0051 ]以下，对各个工序进行说明。
[0052]层形成工序
[0053]在层形成工序中，使用含有粒子的组合物(层形成用组合物)11形成具有规定厚度的层 l((la)、(ld))。
[0054]由于在组合物11中含有粒子，从而可以使最终得到的三维造型物10的机械强度等优异。
[0055]需要注意的是，之后将对组合物(层形成用组合物)11进行详细说明。
[0056]在本工序中，使用平坦化单元，使层I形成为表面平坦的层。
[0057]在第一次的层形成工序中，在载置于工作台41上的三维造型物制造用部件8的表面以规定厚度形成层I ((Ia))。此时，三维造型物制造用部件8的侧面与侧面支撑部45成为贴紧(抵接)状态，防止组合物11从三维造型物制造用部件8与侧面支撑部45之间掉落。
[0058]在第二次以后的层形成工序中，在通过先前工序形成的层1(第一层)的表面形成新的层I (第二层)((Id))。此时，三维造型物制造用部件8上的层I (当三维造型物制造用部件8上存在多个层I时，至少是设于最上侧的层I)的侧面与侧面支撑部45成为贴紧(抵接)状态，防止组合物11从侧面支撑部45与三维造型物制造用部件8上的层I之间掉落。
[0059]如前所述，本实施方式的三维造型物的制造方法中，在反复进行的上述一系列工序中，借助孔部811将层I吸引向工作台41 一侧。虽然在上述一系列工序中的至少一部分工序中进行层I的吸引即可，但在层形成工序中进行层I的吸引可得到如下效果。
[0060]S卩、层形成工序在反复进行的上述一系列工序中，是含有粒子的层形成用组合物11伴随有特别大的动作的工序，是容易产生粒子飞散的工序，但在本工序中，通过将层I吸引向工作台41 一侧，从而可以更有效地防止在三维造型物1的整个制造过程中的粒子(粉末)的飞散，可以更显著地发挥前述这样的本发明的效果。
[0061]另外，例如在层形成用组合物11含有溶剂的情况下，通过在本工序中将层I吸引向工作台41 一侧，从而在本工序中，由于可以很好地除去溶剂，因而无需在进行后述的结合液提供工序、结合部形成工序之前另外设计从层I中除去溶剂的工序，即使另外设计从层I中除去溶剂的工序，也可以将该工序所需的时间缩短。其结果，在享有使用含有溶剂的组合物11所带来的效果的同时，还可以使三维造型物1的生产率特别优异。
[0062]三维造型物制造用部件8具有能够吸引层I的孔部811即可，在本实施方式中，其由多孔质材料构成。
[0063]由此，可以使三维造型物制造用部件8具有适当大小的孔部(孔隙)811，可容易且可靠地得到三维造型物制造用部件8。另外，可以容易且可靠地防止孔部811不均匀地且不被期待地存在于三维造型物制造用部件8中。
[0064]三维造型物制造用部件8具有的孔部811的平均孔隙直径(细孔直径)优选为0.Ιμπι以上ΙΟΟμπι以下，更优选为0.Ιμπι以上20μηι以下。
[0065]由此，可以更好地借助孔部811进行层I的吸引。另外，可以使得三维造型物制造用部件8的清扫、清洗的容易度、耐久性等特别优异。另外，通过烧结法等，可以容易且可靠地制造三维造型物制造用部件8。
[0066]另外，在本实施方式中，三维造型物制造用部件8具备:具有孔部811的第一部位81、以及不具有孔部811或孔部811被封闭的第二部位82。
[0067]由此，可以通过吸引将三维造型物制造用部件8很好地吸附于工作台41，例如，可以更有效地防止在三维造型物10的制造过程中三维造型物制造用部件8的不被期待的位置偏离等，从而可以使三维造型物10的生产稳定性特别优异。
[0068]在本实施方式中，当俯视观察层I时，第二部位82设置在与层I中构成三维造型物10的实体部(结合部13)的部位不相重叠的区域。
[0069]由此，可以很好地吸引层I中对三维造型物10的尺寸精度产生特别大的影响的部位，可以使最终得到的三维造型物10的尺寸精度更高。另外，在层形成用组合物11含有溶剂的情况下，可以高效地将溶剂从层I中除去，可以使在之后的工序中形成的结合部13的可靠性特别优异，并且可以使三维造型物10的机械强度特别优异。另外，可以使三维造型物10的生产率更加优异。
[0070]另外，如图3所示，第二部位82在层I将被形成的面上设置于外周部附近。
[0071]由此，能够使可形成三维造型物10的实体部(结合部13)的区域足够大，可以很好地制造大型的三维造型物10。另外，可获得能够同时制造更多三维造型物10的效果等。另夕卜，制造的三维造型物10的形状没有过度限制，可以很好地制造各种形状的三维造型物10。另外，可以将三维造型物制造用部件8更好地吸附于工作台41，在三维造型物10的制造过程中，可以更有效地防止三维造型物制造用部件8的不被期待的位置偏离等，可以使得三维造型物10的生产稳定性、所被制造的三维造型物10的尺寸精度、可靠性等特别优异。
[0072]如上所述，第二部位82设置在外周部附近，当设层I将被形成的面的长度(宽度)为L[mm]时，第二部位82优选设置在距离三维造型物制造用部件8的外周0.2L[mm]以内的区域，更优选设置在距离三维造型物制造用部件8的外周0.lL[mm]以内的区域。
[0073]由此，可更显著地发挥上述这样的效果。
[0074]需要注意的是，在图示的构成中，三维造型物制造用部件8具有多个第二部位82，但也可以只具有一个第二部位82。另外，在图示的构成中，第二部位82设置为点状，但第二部位82的形状没有特别限定，例如也可以设为框状。
[0075]三维造型物制造用部件8的第一部位81上的孔隙率优选为5体积％以上50体积％以下，更优选为1体积%以上30体积％以下。
[0076]由此，可以借助孔部811更好地进行层I的吸引。另外，能够使三维造型物制造用部件8的清扫、清洗的容易度、耐久性等特别优异。另外，通过烧结法等，可以容易且可靠地制造三维造型物制造用部件8。
[0077]三维造型物制造用部件8可以是任意形状，在本实施方式中呈板状。
[0078]由此，可以将三维造型物制造用部件8稳定地载置于工作台41上，使得三维造型物制造用部件8的操作容易度特别优异。
[0079]三维造型物制造用部件(造型板)8的厚度(层I的层叠方向的厚度)优选为0.5_以上1mm以下，更优选为2mm以上5mm以下。
[0080]由此，可以在抑制三维造型物制造用部件8的重量的同时，使三维造型物制造用部件8的形状的稳定性更加优异，并使三维造型物制造用部件8的操作容易度更加优异。
[0081 ]三维造型物制造用部件8优选由高强度的材料构成。作为三维造型物制造用部件8的构成材料，例如可列举不锈钢等各种金属材料、陶瓷材料等。另外，通过使三维造型物制造用部件8由使用金属材料或陶瓷材料构成的粒子的烧结体构成，从而例如可以很好地将三维造型物制造用部件8制造成具备下述部位的部件，S卩、该部位是由具有上述这样的孔部811的多孔质体构成的。如果三维造型物制造用部件8具有由使用金属材料或陶瓷材料构成的粒子的烧结体构成的部位，则可以使三维造型物制造用部件8的强度、耐热性、耐久性、轻量化等特别优异。另外，形状的稳定性、操作容易度也很优异，在载置有层叠多个层I而形成的层叠体的状态下，也可以很好地移动。另外，还可以具备可从三维造型物制造用部件8的侧面拉出的握持部、可用于安装握持部的安装部件。由此，可以更容易地移动。
[0082]另外，也可以对三维造型物制造用部件8的表面(包含孔部811内的表面)实施表面处理。由此，例如可以更有效地防止组合物11的构成材料、结合液12的构成材料附着在三维造型物制造用部件8上，并可以使三维造型物制造用部件8的耐久性更加优异，实现三维造型物10的更加长期稳定的生产。作为用于三维造型物制造用部件8的表面的表面处理的材料，例如可列举聚四氟乙烯等氟类树脂等。
[0083]孔部811的大小(直径)优选小于构成层I的粒子的大小(直径)，通过使用由于架桥现象而可以95%以上过滤的组合，将发挥充分的效果。
[0084]而且，经由孔部811而被吸引的气体通过设置于工作台41的孔部411而排出到外部。
[0085]这样，通过使工作台41具有孔部411，从而可以顺畅地进行排气，可以很好地调整层I的吸引力。另外，可以通过吸引而将三维造型物制造用部件8很好地吸附于工作台41，例如可以更有效地防止在三维造型物1的制造过程中三维造型物制造用部件8的不被期待的位置偏离等，可以使三维造型物10的生产稳定性特别优异。
[0086]本工序中的组合物11的粘度(使用E型粘度计(例如东京计器公司制造的VISCONICELD等)测定的值)优选为500mPa.s以上60000mPa.s以下，更优选为100mPa.s以上20000mPa.s以下。由此，可以更有效地防止在所形成的层I中发生不被期待的膜厚不均。
[0087]在本工序中形成的层I的厚度没有特别限定，例如，优选为5μπι以上500μπι以下，更优选为ΙΟμπι以上ΙΟΟμπι以下。
[0088]由此，可以使三维造型物10的生产率足够优异的同时，还可以更有效地防止在所制造的三维造型物10中产生不被期待的凹凸；等等，使三维造型物10的尺寸精度更加优异。
[0089]结合液提供工序
[0090]接着，向该层I提供用于使构成层I的粒子结合的结合液12((lb)、(le))。
[0091]在本工序中，仅仅向层I中与三维造型物10的实体部(有实体(実体)的部位)对应的部位选择性地提供结合液12。
[0092]由此，可以使构成层I的粒子彼此牢固地结合，可以最终形成期望形状的结合部(固化部)13。另外，可以使最终得到的三维造型物10的机械强度优异。
[0093]另外，通过使用结合液12形成结合部13，从而可以减少形成结合部13所需的能量。
[0094]另外，在本实施方式中，通过喷墨法向层I提供结合液12。
[0095]由此，即使结合液12的提供图案是微细形状的图案，也可以再现性良好地提供结合液12。其结果，可以使最终得到的三维造型物10的尺寸精度更高。
[0096]另外，结合液12含有具有粒子结合功能的结合剂即可，在本实施方式中，含有固化性树脂作为结合剂，特别是优选含有光固化性树脂(尤其是紫外线固化性树脂)作为结合剂。
[0097]由此，可以使最终得到的三维造型物10的机械强度、三维造型物10的生产率更优异。另外，在结合液12的保存稳定性、三维造型物10的生产成本方面也是有利的。
[0098]需要注意的是，之后将对结合液12进行详细说明。
[0099]虽然如上所述，在上述一系列工序中的至少一部分工序中进行层I的吸引即可，但通过在结合液提供工序中进行层I的吸引，可得到如下效果。
[0100]S卩，在结合液提供工序中，需使结合液12在层I的厚度方向(构成层I的粒子的间隙)上充分渗透，通过在本工序中进行吸引，从而不仅构成层I的粒子的飞散得到防止，而且还促进了结合液12向层I中渗透。其结果，可以使三维造型物10的生产率更优异。另外，可以更有效地防止由于结合液12未在层I中充分渗透而导致的弊端(例如，三维造型物10的机械强度降低、尺寸精度降低等)，可以使所被制造的三维造型物10的可靠性更高。
[0101]特别是，通过使结合液12包含光固化性树脂，并在提供结合液12时进行吸引，从而可获得如下效果。
[0102]S卩，如上所述，通过在本工序中进行吸引，从而不仅构成层I的粒子的飞散得到防止，而且还能够促进结合液12向层I中渗透，并且，当结合液12含有光固化性树脂作为结合剂时，通过调整光的照射时机，从而可以容易地调整之后的固化工序中的光固化性树脂的固化时机。因此，可以促进结合液12向层I中浸透的同时，还可以更有效地防止结合液在层I中过度地润湿扩展，可以在之后的固化工序中容易且可靠地形成期望形状的结合部13。
[0103]固化工序(结合部形成工序)
[0104]在结合液提供工序中对层I提供了结合液12之后，使提供给层I的结合液12中含有的结合剂固化，形成固化部(结合部)13((lc)、(lf))。
[0105]在本实施方式中，结合液12包含固化性树脂(聚合性化合物)作为结合剂，在本工序中，通过实施与固化性树脂的种类等相应的处理，形成固化部(结合部)13。例如，在固化性树脂(聚合性化合物)为热固化性的聚合性化合物(热固化性树脂)的情况下，可以通过加热使其固化，在固化性树脂(聚合性化合物)为光固化性的聚合性化合物(光固化性树脂)的情况下，可以通过光的照射而使其固化。
[0106]需要注意的是，也可以同时进展地进行结合液提供工序与固化工序。即，也可以在形成一个层I整体的整个图案之前，从被提供结合液12的部位开始依次进行固化反应。
[0107]吸引的条件也可以适当变更。
[0108]例如，也可以根据在三维造型物制造用部件8上形成的层I的数量(层叠数)来调整吸引力。更具体地，例如，相比于在三维造型物制造用部件8上形成的层I的数量少的情况，在形成于三维造型物制造用部件8上的层I的数量多的情况下，也可以将经由设于三维造型物制造用部件8上的孔部811的吸引力设得更大。由此，可以有效地防止施加在设置于最上面的层I上的吸引力由于受到形成于三维造型物制造用部件8上的层I的数量(层叠数)的影响而变得有差异。其结果，不受层叠数的影响，可在稳定的条件下进行层I的吸引。需要注意的是，即使在多个层I相层叠的情况下，由于包含在层I中的粒子间存在空隙，从而可以借助孔部811稳定地进行吸引。
[0109]另外，在层形成工序以及结合液提供工序中进行层I的吸引的情况下，将结合液12提供给层I时(结合液提供工序)的吸引力优选弱于形成该层I时(层形成工序)的吸引力。
[0110]由此，可以更有效地防止在三维造型物10的整个制造过程中粒子(粉末)飞散，并能更有效地防止层I的不被期待的变形，可更加可靠地将结合部13形成为具有期望形状的结合部，可以使最终得到的三维造型物10的尺寸精度等更加优异。
[0111]未结合粒子除去工序
[0112]接着，反复进行上述这样的一系列工序((Ig))，之后，作为后处理工序，进行从构成各层I的粒子中除去未被结合剂结合的粒子(未结合粒子)的未结合粒子除去工序((Ih))。由此，取出三维造型物10。
[0113]作为本工序的具体方法，例如可列举:用刷毛等拂去未结合粒子的方法、通过吸引除去未结合粒子的方法、喷吹空气等气体的方法、施加水等液体的方法(例如，将如前所述那样得到的层叠体浸渍到液体中的方法、喷吹液体的方法等)、施加超声波振动等振动的方法等。另外，可以组合选自它们中的两种以上的方法来进行本工序。更具体地，可列举在喷吹空气等气体之后浸渍到水等液体中的方法、在浸渍到水等液体中的状态下施加超声波振动的方法等。其中，对于如前所述那样得到的层叠体，优选采用施加包含水的液体的方法(特别是浸渍到包含水的液体中的方法)。
[0114]在本实施方式中，不是将层I形成为与工作台41接触，而是将层I形成为与载置在工作台41上的三维造型物制造用部件8接触并进行层叠，从而能够在将通过上述一系列的重复工序而得到的层叠体载置于三维造型物制造用部件8上的状态下使其很好地移动。因此，可以在将层叠体移动到适当场所的状态下进行未结合粒子除去工序。另外，由于三维造型物制造用部件8具有孔部(孔隙)811，因此，在浸渍到水等液体中的情况下，水等液体也可以从连通到与层I的接触面的另一面的孔部(孔隙)811来与三维造型物10相接触，可以进行三维造型物10与三维造型物制造用部件8的分离而不会造成损坏。因此，可以使未结合粒子除去工序的操作性优异，使三维造型物1的生产率特别优异。
[0115]根据如前所述的本发明的制造方法，能够以优异的生产率、优异的稳定性制造尺寸精度优异的三维造型物。
[0116]三维造型物制造装置
[0117]接着，对本发明的三维造型物制造装置进行说明。
[0118]图4是示意性示出本发明的三维造型物制造装置的优选实施方式的剖视图。
[0119]三维造型物制造装置100使用包含粒子的组合物(层形成用组合物)11反复成型层I并使其层叠，由此制造三维造型物10。
[0120]本实施方式的三维造型物制造装置100具有控制部2、收容包含粒子的组合物(层形成用组合物)11的组合物供给部(层形成用组合物供给部)3、具有孔部811的三维造型物制造用部件8、使用从组合物供给部3供给的组合物11来形成层I的层形成部4、向层I喷吐结合液12的结合液喷吐部(结合液提供单元)5、照射用于使结合液12固化的紫外线的紫外线照射单元(固化单元)6、以及借助孔部811吸引层I的吸引单元7。
[0121]控制部2具有计算机21和驱动控制部22。
[0122]计算机21是内部具备CPU、存储器等而构成的普通的台式计算机等。计算机21将三维造型物10的形状数据化为模型数据，将截面数据(切片数据)输出到驱动控制部22，该截面数据是将三维造型物10切片成平行的几层薄的截面体而得到的截面数据。
[0123]驱动控制部22作为分别驱动层形成部4、结合液喷吐部5、紫外线照射单元6、吸引单元7等的控制单元而发挥功能。具体而言，例如控制结合液喷吐部5喷吐的结合液12的喷涂图案和喷吐量、来自组合物供给部3的组合物11的供给量、工作台41的下降量、吸引单元7的吸引条件(吸引力、吸引部位等)等。
[0124]组合物供给部3构成为，根据来自驱动控制部22的指令而移动，收容于内部的组合物11被供给到组合物临时放置部44。
[0125]三维造型物制造用部件8是在其表面形成、层叠层I的部件，具有孔部811。构成为允许借助孔部811来吸引层I。
[0126]三维造型物制造用部件8优选满足前述的条件。
[0127]另外，三维造型物制造用部件8是在形成层I时载置于工作台41上的部件，优选能够与工作台41分离(可拆卸)。
[0128]由此，当从层叠多个层I而得到的层叠体中除去不需要部分(未形成结合部13的部分)时，可以在将该层叠体载置于三维造型物制造用部件8的状态下使其移动到其它场所。由此，可以以优异的操作性除去不需要的部分，可以使三维造型物10的生产率特别优异。
[0129]层形成部4具有:组合物临时放置部44，用于临时保持从组合物供给部3供给的组合物11;刮刀(平坦化单元)42，边使保持在组合物临时放置部44的组合物11平坦化的同时，边形成层I;导轨43，用于限制刮刀42的动作；工作台41，用于支撑三维造型物制造用部件8以及形成在三维造型物制造用部件8上的层I;以及侧面支撑部(框体)45，围住工作台41和三维造型物制造用部件8。
[0130]当在在先形成的层I之上形成新的层I时，使在先形成的层I相对于侧面支撑部(框体)45相对地向下方移动。由此，限定了新形成的层I的厚度。
[0131]特别是，在本实施方式中，当在在先形成的层I之上形成新的层I时，工作台41根据来自驱动控制部22的指令而依次下降规定量。这样，工作台41构成为能够在Z方向(上下方向)上移动，由此，在形成新的层I时，能够减少为调整层I的厚度而要使其移动的部件的数量，从而可以使三维造型物制造装置100的构成更加简单。
[0132]工作台41的表面(被提供组合物11的部位)是平坦的表面。
[0133]由此，可以容易且可靠地形成厚度均匀性高的层I。另外，可以有效地防止在被制造的三维造型物10中产生不被期待的变形等。
[0134]另外，在工作台41上设有在厚度方向上贯通的孔部411。孔部411与设置在三维造型物制造用部件8上的孔部811连接，从层I吸引来的气体通过孔部411排出到外部。
[0135]孔部411的大小(宽度)优选大于设置在三维造型物制造用部件8上的孔部811的大小(直径)。
[0136]由此，能够在减轻吸引单元7的负荷的同时，很好地进行对层I的吸引。另外，可以将三维造型物制造用部件8更好地吸附于工作台41。
[0137]孔部411的宽度(当孔部411的俯视形状是圆形时为直径)优选为0.1mm以上1mm以下，更优选为0.5mm以上3mm以下。
[0138]由此，如前所述的效果得以更加显著的发挥。另外，在通过机械加工形成孔部411的情况下，可以使易加工性特别优异。
[0139]需要注意的是，在图示的构成中，孔部411呈直线地设置在工作台41的厚度方向(层I的法线方向)上，但孔部411例如也可以具有折曲(屈曲)部、弯曲部。另外，虽然孔部411在工作台的厚度方向上贯通，但例如也可以在工作台41的侧面开放。
[0140]另外，工作台41也可以由多孔质材料构成。这种情况下，也可以使得工作台41具有孔部411。
[0141]另外，工作台41优选为，在从层I的法线方向俯视观察时，至少在与设于三维造型物制造用部件8的第一部位81的孔部811重叠的部位以及与第二部位82(未设有孔部811的部位)重叠的部位上具有孔部411。
[0142]由此，可以很好地将三维造型物制造用部件8吸附于工作台41的同时，还可以很好地进行层I的吸引。
[0143]孔部411也可以是任意形状，作为从层I的法线方向俯视观察时的形状，例如可列举圆形、椭圆形、四边形等多边形、L字形等。
[0144]工作台41优选由高强度的材料构成。作为工作台41的构成材料，例如可列举不锈钢等各种金属材料等。
[0145]另外，也可以对工作台41的表面(包含孔部411内的表面)实施表面处理。由此，例如可以更有效地防止组合物11的构成材料、结合液12的构成材料附着在工作台41上，并可以使工作台41的耐久性更加优异，实现三维造型物10的更加长期稳定的生产。作为用于工作台41的表面的表面处理的材料，例如可列举聚四氟乙烯等氟类树脂等。
[0146]刮刀42具有在Y方向上延伸的长条形状，具备下部前端呈经过了拉锥处理(亍一/、°一処理)或R处理的刀刃状形状的刀片。
[0147]刀片在Y方向上的长度大于等于三维造型物制造用部件8(造型区域)的宽度(Y方向上的长度)。
[0148]需要注意的是，三维造型物制造装置100也可以具备振动机构(未图示)，用于对刀片施加微小振动，使通过刮刀42的组合物11的扩散能够顺畅进行。
[0149]侧面支撑部(框体)45具有支撑形成在三维造型物制造用部件8上的层I的侧面的功能。另外，当形成层I时，还具有限定层I的面积的功能。
[0150]侧面支撑部45优选由高强度的材料构成。作为侧面支撑部45的构成材料，例如可列举不锈钢等各种金属材料等。
[0151]另外，也可以对侧面支撑部45的表面(可与组合物11接触的部位)实施表面处理。由此，例如可以更有效地防止组合物11的构成材料、结合液12的构成材料附着在侧面支撑部45上，并可以使侧面支撑部45的耐久性更加优异，实现三维造型物10的更加长期稳定的生产。另外，当使在先形成的层I相对于侧面支撑部45相对地朝下方移动时，可以有效地防止层I上产生不被期待的错乱。其结果，可以使最终得到的三维造型物10的尺寸精度、可靠性更加优异。作为用于侧面支撑部45的表面的表面处理的材料，例如可列举聚四氟乙烯等氟类树脂等。
[0152]结合液提供单元(结合液喷吐部)5将从未图示的结合液收容部供给的结合液12提供到层I上。
[0153]在结合液喷吐部(结合液提供单元)5中，根据来自驱动控制部22的指令，按照应在各层I中形成的图案对结合液12的提供图案等进行控制。
[0154]在本实施方式中，结合液提供单元5是通过喷墨法喷吐结合液12的结合液喷吐部。
[0155]由此，可以提供微细图案的结合液12，即使是具有微细结构的三维造型物10，也可以更高生产率地对其进行制造。
[0156]作为液滴喷吐方式(喷墨法的方式)，可以使用压电方式、通过加热结合液12而产生的气泡(bubble)来喷吐结合液12的方式等，但从结合液12的构成成分不易改性等观点出发，优选压电方式。
[0157]紫外线照射单元(固化单元)6照射用于使提供到层I上的结合液12固化的紫外线。
[0158]吸引单元7具有吸引层I而使该层I与三维造型物制造用部件8贴紧的功能、使该层I与比该层I更设置在三维造型物制造用部件8—侧的层I贴紧的功能。
[0159]作为吸引单元7，例如可以使用各种栗。
[0160]根据如前所述的本发明的三维造型物制造装置，能够以优异的生产率、优异的稳定性制造尺寸精度优异的三维造型物。
[0161]组合物(层形成用组合物)
[0162]接着，对在本发明的三维造型物的制造中使用的组合物(层形成用组合物)进行详细说明。
[0163]组合物(层形成用组合物)11至少包含含有多个粒子的三维造型用粉末。
[0164](三维造型用粉末(粒子))
[0165]作为构成三维造型用粉末的粒子的构成材料，例如可列举无机材料、有机材料、它们的复合体等。
[0166]作为构成粒子的无机材料，例如可列举各种金属、金属化合物等。作为金属化合物，例如可列举:二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化锡、氧化镁、钛酸钾等各种金属氧化物;氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等各种金属氢氧化物;氮化硅、氮化钛、氮化铝等各种金属氮化物;碳化硅、碳化钛等各种金属碳化物;硫化锌等各种金属硫化物;碳酸钙、碳酸镁等各种金属碳酸盐;硫酸钙、硫酸镁等各种金属硫酸盐;硅酸钙、硅酸镁等各种金属硅酸盐;磷酸钙等各种金属磷酸盐;硼酸铝、硼酸镁等各种金属硼酸盐;及它们的复合物等。
[0167]作为构成粒子的有机材料，例如可列举合成树脂、天然高分子等，更具体地，可列举:聚乙烯树脂;聚丙烯;聚环氧乙烷;聚环氧丙烷;聚乙烯亚胺;聚苯乙烯;聚氨酯;聚脲;聚酯;硅酮树脂;丙烯酸硅酮树脂；以聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯作为构成单体的聚合物；以甲基丙烯酸甲酯交联聚合物等(甲基)丙烯酸酯作为构成单体的交联聚合物(乙烯-丙烯酸共聚物树脂等)；尼龙12、尼龙6、共聚尼龙等聚酰胺树脂;聚酰亚胺;羧甲基纤维素；明胶;淀粉;壳多糖;壳聚糖等。
[0168]粒子也可以是实施过疏水化处理等表面处理的粒子。
[0169]作为对粒子实施的疏水化处理，只要是提高粒子(母粒子)的疏水性的处理即可，可以是任意的处理，但优选为导入烃基的处理。
[0170]由此，可以使粒子的疏水性更高。另外，可以容易且可靠地使各粒子、粒子表面的各部位(在具有向外部开放的空孔的情况下，包括空孔内部的表面)上的疏水化处理程度的均匀性更高。
[0171]作为疏水化处理中使用的化合物，优选为含有甲硅烷基的硅烷化合物。
[0172]粒子的平均粒径没有特别限定，优选为Ιμπι以上25μπι以下，更优选为Ιμπι以上15μπι以下。
[0173]由此，既可以使三维造型物10的机械强度更加优异，又可以更有效地防止在所被制造的三维造型物10中产生不被期待的凹凸；等等，使三维造型物10的尺寸精度更加优异。另外，可以使层形成用组合物11的流动性更加优异，从而使三维造型物10的生产率更加优异。另外，即使在形成于三维造型物制造用部件8上的层I的数量(层叠数)较多的情况下，也可以借助孔部811来更好地进行吸弓I。
[0174]需要注意的是，在本发明中，平均粒径是指体积基准的平均粒径，例如，可以将样本添加到甲醇中，将在超声波分散器中分散了 3分钟所得的分散液用库尔特计数法粒度分布测定仪(例如，COULTER ELECTRONICS INC制TA-1I型)以50μπι的孔径进行测定而求得。
[0175]粒子的Dmax优选为3μηι以上40μηι以下，更优选为5μηι以上30μηι以下。
[0176]由此，既可以使三维造型物10的机械强度更加优异，又可以更有效地防止在所被制造的三维造型物10中产生不被期待的凹凸；等等，使三维造型物10的尺寸精度更加优异。另外，可以使层形成用组合物11的流动性更加优异，从而使三维造型物10的生产率更加优升。
[0177]粒子可以具有任意的形状，但优选呈球形。由此，使层形成用组合物11的流动性更加优异，并且，既可以使三维造型物10的生产率更加优异，又可以更有效地防止在所被制造的三维造型物10中产生不被期待的凹凸；等等，从而可以使三维造型物10的尺寸精度更加优异。
[0178]层形成用组合物11也可以包含多种粒子。
[0179]层形成用组合物11中的粒子的含有率优选为8质量％以上100质量％以下，更优选为10质量％以上100质量％以下。
[0180]由此，可以使层形成用组合物11的流动性足够优异的同时，还可以使最终得到的三维造型物10的机械强度更加优异。
[0181](溶剂)
[0182]层形成用组合物11除了包含粒子以外，还可以包含溶剂。
[0183]由此，例如可以使层形成用组合物11形成为糊状，可以提高层形成用组合物11的流动性并提高形成层I时的操作性，而且还可以容易且可靠地形成表面平坦性高的层I。另夕卜，可以更有效地防止在层I的形成时等粉末(粒子)的不被期待的飞散等。另外，以往，在使用包含粒子和溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，难以将溶剂从组合物的层中充分地除去，因而无法使三维造型物的机械强度、尺寸精度足够优异。另外，有时也会为了使层中的溶剂的含有率足够低而延长加热时间，在这种情况下，三维造型物的生产率显著降低。另外，以往，在使用包含粒子和溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，多数情况下还会在最终得到的三维造型物中以较高含有率残留有溶剂，导致三维造型物的耐久性、可靠性降低。与之相反，在本发明中，即使是在使用含有溶剂的组合物作为层形成用组合物的情况下，也能可靠地防止上述这样的问题发生。因此，在层形成用组合物包含粒子和溶剂的情况下，本发明的效果得以更加显著的发挥。
[0184]另外，层形成用组合物11特别是在各种溶剂中含有水系溶剂的情况下，可得到如下效果。
[0185]S卩，由于水系溶剂与水的亲和性高，因此，可以很好地溶解后述的水溶性树脂。由此，可以使层形成用组合物11的流动性良好，并且可以更有效地防止使用层形成用组合物11形成的层I的厚度的不被期待的不均。另外，在形成了水系溶剂被除去后的状态的层I时，可以在整个层I的范围内，使水溶性树脂以更高的均匀性附着在粒子上，可以更有效地防止不被期待的组成差异的发生。因此，可以更有效地防止最终得到的三维造型物10的各部位上的机械强度产生不被期待的差异，能够使三维造型物10的可靠性更高。
[0186]需要注意的是，在本发明中，水系溶剂是指水或与水的亲和性高的液体，具体而言，是指在25 °C的I OOg水中的溶解度为50g以上的溶剂。
[0187]作为构成层形成用组合物11的水系溶剂，例如可列举:水；甲醇、乙醇、异丙醇等醇溶剂；甲基乙基酮、丙酮等酮类溶剂；乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇醚类溶剂；丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙基醚-2-乙酸酯等乙二醇醚乙酸酯类溶剂；聚乙二醇、聚丙二醇等，并且，可以组合选自它们中的一种或两种以上加以使用。
[0188]层形成用组合物11中的溶剂的含有率优选为I质量％以上92质量％以下，更优选为2质量％以上89质量％以下。
[0189]由此，含有上述这样的溶剂所带来的效果得以更显著的发挥，并且，可以在三维造型物1的制造过程中以更短时间容易地除去溶剂，从而可以使三维造型物1的生产率更加优异。另外，可以在除去了溶剂的状态的层I中以适度的比例包含空隙，从而可以使结合液12的渗透性更加优异，并且，可以使最终得到的三维造型物10的机械强度、尺寸精度等更加优异。
[0190](粘结剂)
[0191]层形成用组合物11也可以含有粘结剂。
[0192]由此，在使用层形成用组合物11形成的层I中，可以使多个粒子很好地结合(临时固定)，可以有效防止粒子的不被期待的飞散等。由此，可以实现操作者的安全、所被制造的二维造型物10的尺寸精度的进一步提尚。
[0193]在层形成用组合物11含有溶剂和粘结剂的情况下，优选粘结剂在层形成用组合物11中溶解到溶剂中。
[0194]由此，可以使层形成用组合物11的流动性良好，并且可以更有效地防止使用层形成用组合物11形成的层I的厚度的不被期待的不均。另外，在形成了溶剂被除去后的状态的层I时，可以在整个层I的范围内，使粘接剂以更高的均匀性附着在粒子上，可以更有效地防止不被期待的组成差异的发生。因此，可以更有效地防止最终得到的三维造型物10的各部位上的机械强度产生不被期待的差异，能够使三维造型物10的可靠性更高。
[0195]作为粘结剂，只要在使用层形成用组合物11形成的层I中具有临时固定多个粒子的功能即可，可以适合使用水溶性树脂。
[0196]通过含有水溶性树脂，从而在层形成用组合物11含有水系溶剂(特别是水)作为溶剂的情况下，可以使粘结剂(水溶性树脂)以溶解状态包含在层形成用组合物11中，可以使得层形成用组合物11的流动性、操作性(易处理性)更加优异。其结果，可以使三维造型物10的生产率更加优异。
[0197]另外，通过施加水系溶剂(特别是水)，从而可以在三维造型物10的制造过程中容易且高效地除去层I的没有被提供结合液12的部位。其结果，可以使三维造型物10的生产率更加优异。另外，由于可以容易且可靠地防止层I中应除去的部位附着、残留在最终得到的三维造型物10上，从而可以使三维造型物10的尺寸精度更加优异。
[0198]以下，围绕作为粘结剂的水溶性树脂进行说明。
[0199]水溶性树脂的至少一部分可溶于水系溶剂即可，例如，优选在25°C的水中的溶解度(可溶解于10g水中的质量)为5[g/100g水]以上，更优选为10[g/100g水]以上。
[0200]作为水溶性树脂，例如可列举聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚己内酰胺二醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰铵、聚丙烯酰胺、改性聚酰胺、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷、环氧乙烷与环氧丙烷的无规共聚聚合物等合成聚合物;玉米淀粉、甘露聚糖、果胶、琼脂、藻酸、葡聚糖、动物胶、明胶等天然聚合物;羧基甲基纤维素、羟基乙基纤维素、氧化淀粉、改性淀粉等半合成聚合物等，并且，可以组合选自它们中的一种或两种以上加以使用。
[0201]<结合液〉
[0202]接着，对本发明的三维造型物10的制造中所使用的结合液进行详细说明。
[0203]结合液12至少含有结合剂。
[0204](结合剂)
[0205 ]结合液12至少含有固化性树脂作为结合剂。
[0206]作为固化性树脂，例如可列举:热固化性树脂;通过可见光区域的光固化的可见光固化性树脂(狭义的光固化性树脂)、紫外线固化性树脂、红外线固化性树脂等各种光固化性树脂;X射线固化性树脂等，并且，可以组合选自它们中的一种或两种以上加以使用。其中，从得到的三维造型物10的机械强度、三维造型物10的生产率、结合液12的保存稳定性等观点出发，特别优选紫外线固化性树脂(聚合性化合物)。
[0207]作为紫外线固化性树脂(聚合性化合物)，优选使用通过随着紫外线照射而从光聚合引发剂产生的自由基种或阳离子种等开始加成聚合或开环聚合并生成聚合体的树脂。作为加成聚合的聚合样式，可列举自由基、阳离子、阴离子、复分解O夕七配位聚合。另外，作为开环聚合的聚合样式，可列举阳离子、阴离子、自由基、复分解、配位聚合。
[0208]作为加成聚合性化合物，例如可列举具有至少一个乙烯性不饱和双键的化合物等。作为加成聚合性化合物，可以适合使用具有至少一个末端乙烯性不饱和键的化合物，优选使用具有两个以上末端乙烯性不饱和键的化合物。
[0209]乙烯性不饱和聚合性化合物具有单官能聚合性化合物及多官能聚合性化合物、或者它们的混合物的化学形态。作为单官能聚合性化合物，例如可列举不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等)或其酯类、酰胺类等。作为多官能聚合性化合物，使用不饱和羧酸和脂肪族的多元醇化合物的酯、不饱和羧酸和脂肪族的多元胺化合物的酰胺类。
[0210]另外，也可以使用具有羟基、氨基、巯基等亲核性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与异氰酸酯类、环氧类的加成反应物、与羧酸的脱水缩合反应物等。另外，也可以使用具有异氰酸酯基、环氧基等亲电子性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与醇类、胺类及硫醇类的加成反应物，进而还可以使用具有卤素基、甲苯磺酰氧基等脱离性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与醇类、胺类或硫醇类的置换反应物。
[0211 ]作为是不饱和羧酸和脂肪族多元醇化合物的酯的自由基聚合性化合物的具体例，例如以(甲)丙烯酸酯为代表，可以使用单官能化合物、多官能化合物中的任一种。
[0212]结合液12中的结合剂的含有率优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上。由此，可以使得最终得到的三维造型物10的机械强度特别优异。
[0213](其它成分)
[0214]另外，结合液12也可以含有前述成分之外的成分。作为这样的成分，例如可列举:颜料、染料等各种着色剂;分散剂;表面活性剂；聚合引发剂；聚合促进剂;溶剂;渗透促进剂;润湿剂(保湿剂)；固定剂;抗真菌剂;防腐剂;抗氧化剂；紫外线吸收剂;螯合剂;PH调节剂;增粘剂;填料;防凝聚剂;消泡剂等。
[0215]在结合液12含有颜料的情况下，该颜料的平均粒径优选为300nm以下，更优选为50nm以上2 50nm以下。由此，可以使结合液12的喷吐稳定性、结合液12中的颜料的分散稳定性更加优异，并且，可以形成画质更加优异的图像。
[0216]另外，结合液12也可以含有溶剂。由此，可以很好地进行结合液12的粘度调整，SP使结合液12含有高粘度成分，也可以使结合液12基于喷墨方式的喷吐稳定性更加优异。
[0217]作为溶剂，例如可列举:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基-η-丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类等，并且，可以组合使用从它们中选择的一种或两种以上。
[0218]另外，结合液12的粘度优选为ImPa.s以上30mPa.s以下，更优选为3mPa.s以上25mPa.s以下。由此，可以使基于喷墨法的结合液12的喷吐稳定性更加优异。需要注意的是，在本说明书中，只要没有特别指定条件，则粘度是指使用E型粘度计(例如东京计器公司制VISCONIC ELD等)在25°C下测定的值。
[0219]三维造型物
[0220]本发明的三维造型物可以使用如前所述的制造方法、制造装置进行制造。
[0221]由此，可以提供尺寸精度优异的三维造型物。
[0222]本发明的三维造型物的用途没有特别限定，例如可列举玩偶、人物等观赏物、展示物;植入物等医疗器材等。
[0223]另外，本发明的三维造型物也可以应用于模型(7°口卜夕彳7°)、量产品、定制品中的任一种。
[0224]以上，说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限定于此。
[0225]例如，在本发明的三维造型物制造装置中，各部的构成可以置换为发挥同样功能的任意的构成，另外，也可以附加任意的构成。
[0226]例如，在前述的实施方式中，代表性地说明了使工作台下降的构成，但在本发明的制造方法中，例如也可以构成为侧面支撑部朝上方移动。
[0227]另外，作为平坦化单元，也可以使用辊等来代替上述这样的刮刀。
[0228]另外，本发明的三维造型物制造装置还可以具备未图示的回收机构，用于回收从组合物供给部供给的组合物中的、在层的形成中没有使用到的组合物。由此，可以在防止剩余的组合物积存在层形成部中的同时，又能供给足够量的组合物，从而可以更有效地防止层中产生缺陷的同时，更加稳定地制造三维造型物。另外，由于可以将回收的组合物再次用于三维造型物的制造，因此，可以有助于削减三维造型物的制造成本，并且，从节省资源的观点出发也很优选。
[0229]另外，本发明的三维造型物制造装置也可以具备用于回收在未结合粒子除去工序中除去的组合物的回收机构。
[0230]另外，在三维造型物的制造中使用含有溶剂的材料(例如层形成用组合物、结合液等)的情况下，本发明的三维造型物制造装置还可以具备用于回收从层中除去的溶剂的溶剂回收单元。溶剂回收单元例如可以配置在与吸引单元连接的流路上。作为溶剂回收单元，例如可以采用杜瓦冷凝器、阿林冷凝器(Al I ihn condenser)、格雷厄姆冷凝器(Grahamcondenser)、戴氏冷凝器(Dimroth condenser)、李比希冷凝器(Liebig condenser)、弗里德里希冷凝器(Friedrichs condenser)、霍普金斯冷凝器(Hopkins condenser)、直型冷凝器(West condenser)、冷指等。
[0231]另外，三维造型物制造装置还可以具备例如进行层的加热的加热单元。由此，例如在三维造型物的制造中使用含有溶剂的材料(例如层形成用组合物、结合液等)的情况下，可以使溶剂的流动性更加优异，并能使溶剂的除去效率更加优异，从而可以使三维造型物的生产率更加优异。另外，由于可以更有效地防止溶剂不被期待地残留在所被制造的三维造型物中，从而可以使三维造型物的可靠性等更加优异。
[0232]另外，在前述的实施方式中，围绕配置于工作台上的三维造型物制造用部件由多孔质体构成，并且经由该多孔质体具有的孔部(连接孔)来吸引层的情况进行了说明，但三维造型物制造用部件也可以不是由多孔质体构成，例如其也可以具有在厚度方向上呈直线设置的孔部。这样的孔部例如也可以通过机械加工而设置。
[0233]另外，在前述实施方式中，以将作为气体的流路发挥作用的孔部设置于工作台的情况为代表进行了说明，但工作台也可以不具有孔部。例如，也可以使用面积大于工作台的三维造型物制造用部件，并从三维造型物制造用部件的与工作台相对一侧的面中的、不与工作台接触的部位来进行吸引。
[0234]另外，在前述实施方式中，围绕通过喷墨法进行结合液提供工序的情况进行了说明，但也可以使用其它方法(例如其它的印刷方法)进行结合液提供工序。
[0235]另外，在前述实施方式中，说明了平坦化单元在工作台上移动，但也可以通过工作台移动而改变工作台与刮刀的位置关系来进行平坦化。
[0236]另外，本发明的三维造型物制造装置构成为使用具有孔部的三维造型物制造用部件并能借助所述孔部对层进行吸引即可，也可以不是前述这样的构成。例如，本发明的三维造型物制造装置也可以不具备结合液提供单元、固化单元。
[0237]另外，在前述实施方式中，说明了对全部层形成结合部，但也可以具有未形成结合部的层。例如，对于紧邻工作台地形成在其上方的层，也可以不形成结合部，使其作为牺牲层发挥作用。
[0238]另外，在本发明的制造方法中，也可以根据需要进行预处理工序、中间处理工序、
后处理工序。
[0239]作为预处理工序，例如可列举工作台的清扫工序等。
[0240]作为后处理工序，例如可列举清洗工序、进行除毛刺等的形状调整工序、着色工序、覆盖层形成工序、进行用于使未固化的结合剂切实固化的紫外线照射处理的结合剂固化完成工序等。
[0241]另外，在前述实施方式中，围绕结合液含有固化性树脂(聚合性化合物)的情况进行了说明，但结合液例如也可以含有热塑性树脂来取代固化性树脂(聚合性化合物)。即便是在这样的情况下，也能通过使热塑性树脂从熔融状态变为固化状态、或者除去结合液中包含的溶剂(溶解热塑性树脂的溶媒)而使热塑性树脂变为固化状态这样等来形成结合部。
[0242]另外，在上述说明中，围绕使用结合液来形成结合部的情况进行了说明，但在本发明中，可以通过任何方法来形成结合部，例如，也可以通过照射能量射线使粒子熔融(烧结、接合)来形成结合部。
[0243]在这样的方法中，以往，由于照射有能量射线的区域及其附近区域的温度上升，从而因热膨胀的关系，存在尺寸精度容易降低的问题，但在本发明中，由于伴随层的吸引而能产生气流，从而可以抑制照射有能量射线的区域及其附近区域的温度上升。另外，即使由于照射能量射线而导致温度较高，也可以迅速冷却。其结果，可以使最终得到的三维造型物的尺寸精度确实地变得优异。另外，由于可以缩短冷却所需的时间，从而可以使三维造型物的生产率特别优异。在照射能量射线使粒子熔融(烧结、接合)的方法中，当照射用于使粒子熔融(烧结、接合)的能量射线时，被照射能量射线的区域的温度急剧上升，存在构成层的粒子容易分散的问题，但在本发明中，可以切实地防止上述这样的问题。
[0244]另外，即使是在照射了高能量的能量射线的情况下，也可以切实地防止上述这样的问题的发生，因而可以适合使用高能量的能量射线，可以提高结合部的形成效率。其结果，可以使三维造型物的生产率特别优异。
【主权项】
1.一种三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述三维造型物制造用部件用于三维造型物制造装置，所述三维造型物制造装置通过层叠使用含有粒子的组合物形成的层来制造三维造型物， 所述三维造型物制造用部件被载置于工作台上而与所述层接触，并且， 所述三维造型物制造用部件的与所述层的接触面上具有设有孔部的部位。2.根据权利要求1所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述三维造型物制造用部件呈板状。3.根据权利要求1或2所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述三维造型物制造用部件具备: 第一部位，具有所述孔部；以及 第二部位，不具有所述孔部、或所述孔部被封闭。4.根据权利要求3所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 在俯视观察所述层时，所述第二部位被设置在不与所述层中的构成所述三维造型物的实体部的部位重叠的区域。5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述三维造型物制造用部件具有由使用金属材料或陶瓷材料构成的粒子的烧结体构成的部位。6.根据权利要求1至5中任一项所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述孔部的平均孔隙直径为0.Imi以上ΙΟΟμπι以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的三维造型物制造用部件，其特征在于， 所述组合物除了含有所述粒子以外，还含有溶剂。8.一种三维造型物制造装置，其特征在于， 具备权利要求1至7中任一项所述的三维造型物制造用部件。9.一种三维造型物制造装置，其特征在于，通过层叠使用含有粒子的组合物形成的层来制造三维造型物，并具备: 具有孔部的三维造型物制造用部件； 用于载置所述三维造型物制造用部件的工作台；以及 借助所述孔部来吸引所述层的吸引单元。10.一种三维造型物的制造方法，其特征在于，通过将层层叠来制造三维造型物，在所述制造方法中， 反复进行包括层形成工序和结合部形成工序的一系列工序，并在进行所述一系列工序时，借助孔部来吸引所述层， 在所述层形成工序中，使用含有粒子的层形成用组合物将所述层形成于俯视观察时与具有所述孔部的三维造型物制造用部件重叠的区域， 在所述结合部形成工序中，使所述粒子结合而形成结合部。11.根据权利要求10所述的三维造型物的制造方法，其特征在于， 通过向使用所述层形成用组合物形成的所述层提供结合液来形成所述结合部。12.—种三维造型物，其特征在于，使用根据权利要求8或9所述的三维造型物制造装置制造而成。13.—种三维造型物，其特征在于，使用根据权利要求10或11所述的三维造型物的制造方法制造而成。
【文档编号】B29C67/00GK105835360SQ201610076907
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】冈本英司, 中村真, 中村真一, 平田嵩贵
【申请人】精工爱普生株式会社