[发明专利]成型品的制造方法和制造装置

说明书

本发明提供压缩强度高且外观优异的成型品的制造方法和制造装置，所述方法对使用3D打印机得到的造型物和其他含有树脂的材料进行加压加工来制造成型品。一种成型品的制造方法，该方法包括：使用3D打印机对含有树脂和连续增强纤维的长丝进行造型，以及，将含有树脂的第二材料加压加工于造型后的造型物从而制造成型品，造型物的孔隙率为5～30％。

技术领域

本发明涉及成型品的制造方法和制造装置。特别是涉及用于将用3D打印机造型的造型物进一步加工来得到成型品的制造方法。

3D打印机是快速成型(三维造型机)的一种，是以在电脑上绘制的CAD、CG等3D数据作为设计图来制造由塑料等形成的造型物(三维物体)的立体打印机。

3D打印机根据层叠方式来分类。具体而言，已知有使用丙烯酸类光固化树脂的喷墨紫外线固化方式的3D打印机(例如Objet Geometries Ltd.制造的CONNEX、EDEN，KEYENCECORPORATION制造的AGILISTA-3000等)。此外，还已知有使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯砜树脂(PPSF)等热塑性树脂的热熔解积层方式的3D打印机(例如Stratasys Ltd.制造的FORTUS系列、Dimension系列和uPrint系列，Solidoodle公司制造的Solidoodle3等)。进而，还已知有对树脂类粉末材料、铜/青铜/钛/镍等金属类的粉末材料照射高输出功率的激光束来使其烧结或熔融的SLS方式(Selective LaserSintering、选择性激光烧结)或SLM方式(Selective Laser Melting、选择性激光熔化)的3D打印机(例如3D Systems,Inc.制造的SLS系列，ASPECT,Inc.制造的RaFael 550，EOSGmbH制造的EOSInt系列等)。

3D打印机使用作为造型物的材料的树脂(墨)来制作形状。例如，热熔解积层方式中使用的树脂(墨)可使用ABS树脂长丝等将热塑性树脂形成为长丝状而成的物质。并且，热熔解积层方式将热塑性树脂长丝一边熔融一边从3D打印机喷出，在基板上逐步层叠，以构成所期望的形状。热熔解积层方式由于树脂在熔融的状态下被喷出到基板上，因此能够容易地造型为所期望的形状。

迄今，以制造业为中心，在建筑、医疗、教育、高端研究等广泛的领域中，在实际制作产品前，将各个部件缩小成能用3D打印机输出的尺寸并输出，用于设计的验证、功能验证等的试制。然而，近年来，还期待用于更精密的验证、或制造实际的树脂成型品。

例如，专利文献1中公开了形成高尔夫球的方法包括：使用3D打印机形成核的步骤；以及，使用压缩成型和注射成型中的至少一者以包围核的方式对覆盖核的外壳进行模具成型的步骤。具体公开了一种高尔夫球，所述高尔夫球具备通过包括下述步骤的工艺形成的核和外壳，其中，形成核的步骤；使用压缩成型和注射成型中的至少一者从半径方向外侧以包围上述核的方式对覆盖上述核的外壳进行模具成型的步骤，其中，上述形成核的步骤基于以下步骤：打印包括第1多个同心壳的第1核部件的步骤；打印包括第2多个同心壳的第2核部件的步骤；为了形成上述核，使第1核部件与第2核部件融合的步骤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2017-502805号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上述专利文献1所述，正在研究对于使用3D打印机造型后的造型物进一步使用其他材料进行加压加工。在此，在对使用3D打印机造型后的造型物和其他含有树脂的材料进行加压加工的情况下，接合面的压缩强度会成为问题。此外，在使用含有连续增强纤维的长丝用3D打印机进行造型的情况下，在所得到的造型物内，在进行加压加工时，连续增强纤维的取向容易变化。如果连续增强纤维的取向变化，则所得到的加压加工品的外观会变差。