[发明专利]三维打印方法、三维打印装置和立体造型物

说明书

本发明涉及一种三维打印方法、三维打印装置和立体造型物。为了将具备热塑性的丝体(12)层积来得到立体造型物(10)，三维打印方法具有丝体形成工序和层积工序。在丝体形成工序中，使通过加热而塑化的由热塑性树脂构成的覆盖材(16)附着于比塑化的覆盖材(16)温度低的由热塑性树脂构成的芯材(14)的外周面的至少局部，来形成丝体(12)。在层积工序中，将由塑化的覆盖材(16)和能够塑性变形但比塑化的覆盖材(16)温度低的芯材(14)构成的丝体(12)按压并层积于被层积部。根据本发明，能够使制造效率和成型精度双方均优异。

技术领域

本发明涉及一种三维打印方法、三维打印装置和立体造型物。

背景技术

作为能够以简单的结构得到廉价的立体造型物的三维打印方法，已知一种将塑化(熔融)的树脂制的丝体以成为所期望的形状的方式层积，并且在保持该形状的状态下使其固化的、所谓的熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)(例如，参照国际公开第2015/182675号)。

在该方法中，为了提高立体造型物的制造效率，考虑增大向被层积部供给丝体的喷嘴的排出部的直径、增大喷嘴的移动速度。

发明内容

但是，当为了提高立体造型物的制造效率而增大喷嘴的排出部的直径时，每单位时间的塑化丝体的供给量增加，相应地会导致该丝体从被层积到被层积部至固化为止所需要的时间也增加。

因此，有如下担忧：难以使丝体的固化追随喷嘴的移动速度，在丝体固化为止的期间会产生挠曲、下垂等变形。也就是说，有如下担忧：难以使丝体层积成所期望的形状、以及难以在保持已层积的丝体的形状的状态下使其固化而得到立体造型物，立体造型物的成型精度下降。

另外，通过每单位时间的塑化丝体的供给量的增加，该塑化丝体因固化而收缩的量也增大，由此也容易导致立体造型物的成型精度下降。

本发明的主要目的在于提供一种制造效率和成型精度双方均优异的三维打印方法。

本发明另一个目的在于提供一种制造效率和成型精度双方均优异的三维打印装置。

本发明的又一个目的在于提供一种制造效率和成型精度双方均优异的立体造型物。

根据本发明的一实施方式，提供一种三维打印方法，将具备热塑性的丝体层积来得到立体造型物，该三维打印方法具有丝体形成工序和层积工序，其中，在所述丝体形成工序中，使通过加热而塑化的由热塑性树脂构成的覆盖材附着于比塑化的所述覆盖材温度低的由热塑性树脂构成的芯材的外周面的至少局部，来形成所述丝体，在所述层积工序中，将由塑化的所述覆盖材和能够塑性变形但比塑化的所述覆盖材温度低的所述芯材构成的所述丝体按压并层积于被层积部。

第一，在本发明所涉及的三维打印方法中，层积由通过加热而塑化的覆盖材和能够塑性变形但比塑化的覆盖材温度低的芯材构成的丝体，并使其固化，来得到立体造型物。据此，例如，与将整体被加热为均一的温度的塑化丝体层积、使其固化的情况相比，芯材为低温，换而言之，仅覆盖材被加热为高温，相应地能够使丝体迅速固化。另一方面，覆盖材由于能够被充分加热而塑化，因此能够与相邻的丝体良好地成为一体。即，能够避免丝体彼此的粘结性下降，且能够缩短塑化的丝体的固化的时间。

其结果，能够使丝体的固化容易地追随喷嘴的移动速度，而使丝体以所期望的形状层积。另外，能够抑制在使层积后的丝体固化为止的期间所产生的挠曲、下垂等变形，并且，能够将固化后的丝体彼此良好地粘结。并且，如上所述，能够减少被加热为高温而塑化的部分的量，相应地能够减小丝体因固化而收缩的量。

因此，即使为了实现立体造型物的制造效率的提高，而增大对被层积部的每单位时间的丝体的供给量、增大供给丝体的喷嘴的移动速度(层积速度)，也能够避免成型精度下降。