[发明专利]三维物体制造设备和方法及用于制造三维物体的材料组

说明书

提供一种三维物体制造设备，其包括：配置成形成包含树脂粒子的粒子层的层形成单元；配置成将能够吸收能量的成型体材料排出到粒子层以形成成型体区域的第一排出单元；配置成将支持体材料排出到粒子层以形成支持体区域的第二排出单元；和配置成向成型体区域施加能量的能量施加单元，其中通过向成型体区域施加能量，成型体区域中的树脂粒子彼此熔合并且成型体区域中的树脂粒子与支持体区域中接触成型体区域的树脂粒子熔合。

技术领域

本公开涉及三维物体制造设备、三维物体制造方法和用于制造三维物体的材料组。

背景技术

由于例如制造具有高强度的三维物体的能力，对配置成通过重复进行物体形成层(object forming layer)(层状物)的层叠而形成三维物体的设备的兴趣一直在增加，所述物体形成层通过使包含树脂粒子的粒子层(粉末层)凝固(固化，solidify)而形成。例如，作为配置成通过重复进行使粒子层凝固形成的物体形成层的层叠而形成三维物体的设备，HSS(高速烧结)型设备、SLS(选择性激光烧结)型设备和BJ(粘结剂喷射)型设备已经被知晓。

在这些类型中，HSS型设备因该设备是低成本的(价廉的)并且可在短时间内形成三维物体而引起格外的关注。

HSS型设备配置成通过如下而形成物体形成层：将包含例如炭黑的光吸收性墨从喷墨头排出到粒子层的预定位置，和随后用光源例如卤素灯加热粒子层以使该预定位置的粒子层凝固。HSS型设备通过经由重复形成物体形成层来层叠物体形成层而形成三维物体。

关于HSS型设备，已经提出这样的技术：将细化(detailing)墨(细化剂)排出到意图作为物体形成层的区域的周围以抑制热扩散，从而改善在该物体形成层周围存在的树脂粒子的可除去性(例如参见国际公布No.WO 2017/162306)。

关于BJ型设备，为改善三维物体的平坦性，如下技术已经被知晓：在粒子层(粉末层)中意图作为三维物体的区域的下方经由未凝固的粒子层形成可与三维物体分离的牺牲物体(例如参见日本未审专利申请公布No.2016-155367)。

本公开具有如下目的：提供能抑制通过加热树脂粒子而形成的三维物体的变形并改善该三维物体的物体形成精度(准确度)的三维物体制造设备。

发明内容

根据本公开的一个方面，三维物体制造设备包括：配置成形成包含树脂粒子的粒子层的层形成单元、配置成将能够吸收能量的成型体材料排出到粒子层以形成成型体区域的第一排出单元、配置成将支持体材料排出到粒子层以形成支持体区域的第二排出单元、和配置成向所述成型体区域施加能量的能量施加单元。通过向成型体区域施加能量，成型体区域中的树脂粒子彼此熔合并且成型体区域中的树脂粒子与支持体区域中接触成型体区域的树脂粒子熔合。

本公开能够提供如下的三维物体制造设备：其能抑制通过加热树脂粒子形成的三维物体的变形并改善该三维物体的物体形成精度。

附图说明

图1为说明根据现有技术的一种实例的物体形成层和细化墨排出到其的区域的示意性侧视图；

图2为说明根据现有技术的另一种实例的物体形成层和牺牲物体的示意性侧视图；

图3为说明根据本公开的三维物体制造设备的成型体部分和支持体部分的一种实例的示意性侧视图；

图4为说明根据本公开的三维物体制造设备的成型体部分和支持体部分的另一种实例的示意性侧视图；

图5为说明根据本公开的三维物体制造设备的成型体部分和支持体部分的另一种实例的示意性侧视图；

图6为说明根据现有技术的成型体部分的端部的一种实例的示意性侧视图；

图7为说明根据本公开的三维物体制造设备的成型体部分的端部的一种实例的示意性侧视图；