WO2018092732A1 - Resin molding device and resin molding method - Google Patents
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- WO2018092732A1 WO2018092732A1 PCT/JP2017/040802 JP2017040802W WO2018092732A1 WO 2018092732 A1 WO2018092732 A1 WO 2018092732A1 JP 2017040802 W JP2017040802 W JP 2017040802W WO 2018092732 A1 WO2018092732 A1 WO 2018092732A1
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- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
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- B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
Definitions
- the present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method.
- Patent Document 1 discloses that a dummy hardened layer is formed in advance in a continuous manner under the branch when forming a branch that does not reach the lower end of the three-dimensional molded product. It is said that an accurate three-dimensional molded product can be obtained.
- Patent Document 2 In the method of obtaining the three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1, it is necessary to add a portion corresponding to the dummy hardened layer from the design stage, and further, after the three-dimensional molding, the dummy mold is used. It is necessary to remove the cured product. Therefore, a hot melt type ink containing different types of resin materials having different melting points is ejected from an inkjet head, and a desired three-dimensional molded product formed of a high melting point ink and a desired three-dimensional shape of a low melting point ink. A method is disclosed in which a single layer in a region other than a molded product is formed, and the single layer is laminated to form a solid (Patent Document 2).
- the low melting point ink is melted and removed from the formed solid by heating at a temperature higher than the melting point of the low melting point ink and lower than the melting point of the high melting point ink. can do. Thereby, the desired three-dimensional molded product formed with the high melting point ink can be obtained.
- Patent Document 1 a material that can be cured by an energy beam including ultraviolet rays must be used.
- Patent Document 2 a hot melt type ink is required to be a resin material that can be discharged and supplied from an inkjet head.
- a three-dimensional molded product in which desired quality, for example, strength, heat resistance, chemical resistance, and the like can be obtained by 3D modeling is not limited to modeling of a desired shape. It has come to be required. Therefore, the method for forming a three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is applied to a prototype or a product that requires a material that cannot be cured by an energy beam or an extremely low melting point material. It was difficult to do.
- a resin mold by 3D modeling and a resin molding apparatus and a resin molding method capable of using any thermoplastic resin by injecting a product resin material into the resin mold.
- the present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
- a resin molding apparatus plasticizes a stage, a storage tank installed on the stage, an energy beam irradiation unit that irradiates energy rays, and a first material that is a synthetic resin.
- An injection unit that injects from the injection port, the stage, and the driving means that enables the energy beam irradiation unit and the injection unit to relatively move three-dimensionally, and the storage tank is at least in the direction of gravity
- a liquid curable resin material containing an energy beam curable resin that is cured by the energy beam is stored.
- an energy beam irradiation unit that cures an energy beam curable resin that is easy to perform three-dimensional modeling, so-called 3D modeling, by energy beam irradiation
- an injection unit that can inject a synthetic resin
- the mold that enables injection molding of synthetic resin can be formed by 3D modeling by irradiating the energy ray curable resin with energy rays and hardening, and mold design, mold production, mold assembly
- the lead time from mold manufacture to product injection molding can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layered form, and is injected from the injection unit.
- the first material is cured, a second molded product is formed in layers, the first molded product is laminated in the direction of gravity, and the second molded product is laminated in the direction of gravity.
- 2 molded bodies are formed.
- the first molded body is formed with a cavity for forming the second molded body, and the second molded body has the first material directed toward the cavity. It is injected and filled.
- the first material can be used as a molding die, and the first material can be injection-molded into the cavity formed in the first molding.
- the lead time from mold manufacturing for mold assembly to product injection molding can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the injection unit plasticizes the first injection part that plasticizes the first material and injects it from the injection port, and the second material that is a synthetic resin. And at least a second injection part that injects from the injection port.
- thermoplastic resins it is possible to inject at least two types of thermoplastic resins, and an energy beam irradiating unit that cures an energy beam curable resin that is easy for three-dimensional modeling, so-called 3D modeling, by energy beam irradiation.
- a mold capable of injection molding at least two types of thermoplastic resins can be formed by 3D modeling by irradiating the energy beam curable resin with energy rays and curing the mold.
- the lead time from design, mold production and mold assembly to mold injection can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layered form
- the first injection unit Either or both of the first material to be injected and the second material to be injected from the second injection portion are cured to form a second molded product in a layer shape
- the first molding A first molded body in which an object is stacked in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded object is stacked in the direction of gravity are formed.
- a cavity for forming the second molded body is formed in the first molded body, and the second molded body includes the first material and the second material. At least one or both of the materials are injected into the cavity and filled.
- the first molded body is used as a molding die, and at least two kinds of materials, ie, the first material and the second material, are injection molded in the cavity formed in the first molded body. It is possible to set the lead time from mold manufacturing, mold manufacturing and mold assembly to injection molding of products shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- an insertion member supply unit that supplies an insertion member formed of a material different from the first material to the second molded product is provided, and the insertion member includes the second member. It is formed integrally with the molded body.
- the synthetic resin is a thermoplastic resin
- the insertion member is a metal
- thermoplastic resin since the insertion member is a metal, a molded body having a higher strength can be obtained as compared with a molded body formed only from synthetic resin. Moreover, even if the synthetic resin is a nonconductor, a conductive path can be formed in the molded body because the inserted member to be inserted is a conductive metal.
- the energy beam is ultraviolet light.
- the synthetic resin is a thermoplastic resin.
- the energy beam curable resin is irradiated with an energy beam to a liquid curable resin material containing an energy beam curable resin stored in a storage tank installed on a stage.
- a mold-molded product single layer forming step in which a single-layer mold product single layer is cured, and a molding region formed in the mold-molded single layer by the first material which is a plasticized synthetic resin Injecting and filling from the injection part toward the single layer injection molding process to form a molded product single layer, and laminating the first molded product single layer formed by the mold molded product single layer forming step,
- a mold molded product laminating step for forming a second molded product monolayer by the mold molded product monolayer forming step, and a first molded product monolayer formed by the single layer injection molding step are laminated to form the single molded product.
- Molding to form a second molded product single layer by layer injection molding process A mold forming body in which the mold molding single layer is laminated a predetermined number of times, and the molding lamination process is performed the predetermined number of times. And repeatedly forming a molded body laminated on the molding region of the mold molded body.
- the thermoplastic resin is injected and laminated on the molded body obtained by curing and laminating the energy ray curable resin that is easy to 3D modeling by energy ray irradiation.
- a molded body can be obtained, and the lead time from mold manufacturing, mold manufacturing and mold assembly to mold injection molding can be set shorter than before. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the first material is injected from the first injection portion to form a cavity of the mold-molded single layer.
- thermoplastic resins are applied to a molded product obtained by curing and laminating an energy beam curable resin that is easy to 3D modeling by energy beam irradiation.
- a molded body can be obtained by injecting and laminating, and the lead time from mold production in mold design, mold production and mold assembly to product injection molding can be set shorter than before. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the boundary between the first cavity region and the second cavity region can be determined by forming the boundary wall. Therefore, the material injected into the first cavity region and the material injected into the second cavity region are accurately injection-molded into the first cavity region and the second cavity region.
- the molded product laminating step includes an insertion member supplying step in which the insertion member is arranged in the single molded product layer, and the insertion member is integrally formed with the molded body. It is characterized by that.
- the method includes a mold release step of releasing the molded body from the mold molded body, and the mold release step dissolves the mold molded body.
- the molded product can be released from the molded product without damaging the molded product.
- the energy ray is ultraviolet light.
- the synthetic resin is a thermoplastic resin.
- the insertion member is a metal.
- a molded body having high strength can be obtained as compared with a molded body formed only of synthetic resin because the insertion member is a metal. Moreover, even if the synthetic resin is a nonconductor, a conductive path can be formed in the molded body because the inserted member to be inserted is a conductive metal.
- the block diagram which shows schematic structure of the resin molding apparatus which concerns on 1st Embodiment.
- the external appearance perspective view which shows the 2nd molded object illustrated in the resin molding method which concerns on 2nd Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 3rd Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 3rd Embodiment.
- the flowchart of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment. The external appearance perspective view which shows the 2nd molded object illustrated in the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment. which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 4th Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment.
- the figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment. The figure explaining the drive of the resin molding apparatus which concerns on 5th Embodiment.
- the flowchart of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment The external appearance perspective view which shows the 2nd molded object illustrated in the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the detailed flowchart of the single layer injection molding process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the B1 section enlarged view shown in FIG. The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the B2 part enlarged view shown in FIG. The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the B3 section enlarged view shown in FIG. The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 6th Embodiment.
- the external appearance perspective view which shows the 2nd molded object illustrated in the resin molding method which concerns on 7th Embodiment.
- the D section enlarged view shown in FIG. The schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the resin molding method which concerns on 7th Embodiment.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the first embodiment.
- a resin molding apparatus 1000 shown in FIG. 1 stores a stage 200 and a liquid resin material Mf as a liquid cured resin material including an energy ray curable resin that is installed on the stage 200 and is cured by being irradiated with energy rays.
- the storage tank 300 in which the storage space 300a is formed and the base 100 including a stage driving device (not shown) that drives the stage 200 three-dimensionally are provided. In the three-dimensional drive, the stage 200 can be driven in any of the X, Y, and Z directions shown in the figure.
- a molding unit 400 including a table 410 having a molded product formation surface 410a (hereinafter referred to as a formation surface 410a) and a drive shaft 420 that drives the table 410 in the Z-axis direction. has been placed.
- the storage tank 300 stores the liquid resin material Mf containing the energy beam curable resin as the cured resin material and is cured on the formation surface 410a by the energy beam as described later. Since the cured layer is formed and laminated, the liquid upper surface of the liquid resin material Mf and the formation surface 410a are arranged substantially in parallel. Therefore, it can be said that the Z-axis direction shown in the drawing is a so-called gravity direction, and the table 410 is driven in the gravity direction.
- An energy ray irradiating unit 500 that irradiates energy rays toward the liquid upper surface of the liquid resin material Mf is disposed at the upper part in the gravity direction of the storage tank 300.
- the resin molding apparatus 1000 according to the present embodiment will be described by exemplifying ultraviolet rays as energy rays. Therefore, the energy beam irradiation unit 500 will be described as the ultraviolet irradiation unit 500 below.
- the energy beam for curing the energy beam curable resin is not limited to ultraviolet rays, and may be high frequency, radiation, or other energy beam that imparts energy for curing the irradiated object.
- an injection unit 600 that plasticizes and injects a resin material Mp as a first material, which is a synthetic resin, which is a product material, is arranged at the upper part in the gravity direction of the storage tank 300.
- a resin material Mp as a first material, which is a synthetic resin, which is a product material
- an injection unit 600 including a flat screw will be described as an example.
- the injection unit 600 includes a heater (heating means) (not shown), and has a cylinder 620 having an internal space, a flat screw 630 disposed in the internal space of the cylinder 620, and a driving device 640 that rotationally drives at least the flat screw 630. , And a material supply unit 610 that supplies the pellet-shaped resin material Mp to the internal space of the cylinder 620.
- the pellet-shaped resin material Mp supplied to the cylinder 620 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point by a heater provided in the cylinder 620 to become a plasticized resin material Mp.
- the plasticized resin material Mp is sent to the injection port 620b by rotating the flat screw 630, and is injected from the injection port 620b.
- the injection principle of the resin material Mp by the flat screw 630 is that the pellet-shaped resin material Mp is conveyed from the material supply unit 610 to the material input port 620a of the cylinder 620 and plasticized by the heater of the cylinder 620.
- the plasticized resin material Mp is formed in a spiral shape from the outside of the flat screw 630 toward the rotation center 630r when the flat screw 630 is rotated around the rotation center 630r by the driving device 640.
- the plasticized resin material Mp is conveyed under pressure toward the rotation center 630r along the conveyance groove 630a, and is injected from the injection port 620b by the pressure.
- the resin molding apparatus 1000 includes a control unit 700, a stage controller 710 that controls driving of a stage driving device (not shown) provided in the base 100, and molding that is driven in the direction of gravity in the storage tank 300.
- a table controller 720 that controls a table driving device (not shown) that drives the unit 400, an ultraviolet irradiation control unit 730 that controls the ultraviolet irradiation unit 500, and an injection control unit 740 that controls the injection unit 600 are controlled.
- FIG. 2 to 5 are diagrams for explaining the driving of the resin molding apparatus 1000.
- FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a preparation stage for resin molding by the resin molding apparatus 1000.
- the liquid resin material Mf in which a cured product is generated by irradiating the storage space 300 a of the storage tank 300 with ultraviolet rays UV as energy rays is generated.
- the formation surface 410a of the table 410 is submerged in a depth D L1 from the liquid surface Sf of the stored liquid resin material Mf.
- the depth D L1 is the amount of sinking of the table 410 required to obtain the thickness of the first layer of the molded product to be described later.
- the pellet-shaped resin material Mp is charged from the hopper 610 a of the material supply unit 610 and conveyed to the cylinder 620.
- the resin material Mp is heated to a temperature exceeding the glass transition point by a heater (not shown) and plasticized.
- the resin material Mp plasticized by the rotation of the flat screw 630 is pressurized and conveyed to the injection port 620b.
- ultraviolet rays UV as energy rays are emitted from the ultraviolet irradiation port of the ultraviolet irradiation unit 500 toward the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf as shown in FIG. Is irradiated.
- the stage 200 is driven in the XY direction relative to the ultraviolet irradiation unit 500 by a stage driving device (not shown) provided in the base 100 in synchronization with the irradiation of the ultraviolet UV, and is stored on the stage 200.
- the tank 300 is moved relative to the ultraviolet irradiation unit 500 in the XY direction.
- the liquid resin material Mf is cured by being irradiated with ultraviolet rays UV, and a first molding die layer 801 as a first molded first layer having a thickness of D L1 is formed on the formation surface 410a.
- the resin material Mp plasticized from the injection port 620b of the injection part 600 is injected into the molding region 801s surrounded by the first mold layer 801 described in FIG. 3 as shown in FIG.
- a first molded layer 901 as a second molded product of the layer is formed on the forming surface 410a.
- the form in which the first molding layer 901 is formed is illustrated with the inside of the first molding die layer 801 formed in a frame shape as the first molding region 801s.
- the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV to form the first mold layer 801, and the resin material Mp plasticized using the first mold layer 801 as a mold frame is injected from the injection unit 600.
- the first molded layer 901 By forming the first molded layer 901, a layered molded product is formed. Then, by repeating the formation of the layered molded product, the molded product is formed on the forming surface 410a of the table 410 as shown in FIG.
- FIG. 5 shows a state in which the formation of the layered molding described above is repeated and laminated.
- a second second mold layer 802 is laminated on the first first mold layer 801.
- a cup-like shape with the first molded layer 901 of the second molded body 900 described later as the bottom is illustrated.
- the second mold outer mold layer 802a is laminated on the upper surface of the first mold layer 801 so as to constitute a second mold region 802s that forms the second mold layer 902.
- the second molded inner mold layer 802b is laminated on the upper surface of the first molded layer 901.
- the resin material Mp is injected into the second layer molding region 802 s to form the second molding layer 902.
- a third molded outer mold layer 803a is laminated on the upper surface of the second molded outer mold layer 802a so as to form a third molded region 803s forming the third molded layer 903, and the third molded inner mold layer is formed.
- 803b is laminated on the upper surface of the second molding inner mold layer 802b to form a third molding mold layer 803 as the third layer.
- the resin material Mp is injected into the third-layer molding region 803 s to form the third molding layer 903.
- the N-th N-th mold layer 80N and the N-th mold layer 90N are sequentially stacked on the third-layer third mold layer 803 and the third mold layer 903, and the first molded body 800,
- the second molding 900 is formed by filling a molding region formed by the one molding 800, that is, a so-called cavity, with the resin material Mp.
- the first molded body 800 is a molding resin mold in which a cavity that is a space for molding the second molded body 900 is formed. Therefore, it is not necessary to prepare an expensive metal mold for manufacturing the second molded body 900 as a product, that is, a so-called mold, and the liquid resin material Mf is easily cured by ultraviolet rays UV as energy rays. Solid modeling, so-called 3D modeling, is possible. Further, the second molded body 900 as a product can be formed by so-called injection molding in which a resin material Mp of a thermoplastic resin is injected from the injection part 600 and the first molded body 800 is molded as a molding die. Therefore, the resin material Mp may be a thermoplastic resin.
- a mold for injection molding of a thermoplastic resin can be molded with an energy ray curable resin capable of 3D modeling at a low cost in a short time. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- FIG. 6 is a flowchart of the resin molding method according to the second embodiment.
- a predetermined amount of the liquid resin material Mf is stored in a storage tank 300 provided in the resin molding apparatus 1000 in advance as preparation for manufacturing, and the pellet-shaped resin material Mp is stored in the material supply unit 610 of the injection unit 600. Supply.
- the resin material Mp heated and plasticized by a heater (not shown) provided in the cylinder 620 is advanced to a state where it is conveyed to the injection port 620b. This manufacturing preparation is completed, and the flowchart shown in FIG. 6 is started.
- the second molded body 900 is referred to as a molded body 900.
- the molded body 900 has a frustoconical outer shape having a cross-sectional shape 900 a, and illustrates a container including an internal space and a bottom.
- a molded product single layer forming step (S1) is performed.
- a detailed flowchart of the molded product single layer forming step (S1) is shown in FIG.
- the stage / table is driven to the molding start position
- the storage tank 300 in which the liquid resin material Mf is stored in the preparation step described above and the table 410 provided in the storage tank 300 are driven by the stage driving device provided in the base 100, and the table is driven to the molding start position ( Step S11) is executed.
- the interval Duv between the forming surface 410a of the table 410 and the ultraviolet emitting unit 500a of the ultraviolet irradiating unit 500 is set to a predetermined interval.
- the relative position between the table 410 and the ultraviolet irradiation unit 500 is set.
- the predetermined interval of the interval Duv is a distance that the ultraviolet ray UV irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500 can reach as the energy that can cure the liquid resin material Mf just above the formation surface 410a. Then, the table 410 and the storage tank 300 are moved such that the relative position between the table 410 and the storage tank 300 is a position where the formation surface 410a is at the depth D L1 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the depth D L1 is the molding thickness of the first layer to be molded first, which will be described later.
- an ultraviolet irradiation step (S12) is executed.
- the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410 while irradiating the ultraviolet ray UV from the ultraviolet irradiation unit 500 while maintaining the depth D L1 as shown in FIG.
- the stage 200 is driven.
- the first layer forming region 801s is formed on the inner side.
- a first mold layer 801 as a single mold layer is formed.
- the first molding die layer 801 as the first molding single layer formed by the ultraviolet irradiation step (S12) on the forming surface 410a of the table 410 is used as a mold frame.
- a single layer as a part of the molded body 900 is injection molded.
- FIG. 11 shows a detailed flowchart of the single-layer injection molding step (S2).
- the table 200 is driven so that the injection port 620b of the injection unit 600 is disposed at the injection molding start position as a relative position with respect to the table 410. Is driven to the injection molding start position (S21). At this time, the stage 200 is driven without changing the depth D L1 of the formation surface 410a of the table 410 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- injection molding process When the step of driving the table to the injection molding start position (S21) is executed, the table is transported to the injection port 620b of the injection unit 600 in the preparation process, and heated to the glass transition point or more by the heater provided in the injection unit 600 to be plasticized. As shown in FIG. 13, the resin material Mp thus injected is injected from the injection port 620 b toward the table 410 with a predetermined pressure. At this time, the resin material Mp is injected and filled into a molding region 801 s which is a cavity formed inside the first molding die layer 801 formed in the mold molding single layer forming step (S 1).
- the plasticized resin material Mp is referred to as a plastic resin Mpf
- the resin material Mp solidified from the plasticized state is referred to as a solidified resin Mps.
- the plastic resin Mpf is pressurized by the rotation drive of the flat screw 630 and is injected from the injection port 620b.
- the injected plastic resin Mpf is cooled to a temperature lower than the glass transition point in the process of reaching the formation surface 410a of the table 410, so that the form changes to the solidified resin Mps.
- the plastic resin Mpf is continuously laminated and solidified on the solidified resin Mps, and the solidified resin Mps is formed as a molded product in the molding region 801s of the first mold layer 801.
- the plastic resin Mpf touches the remaining liquid resin material Mf. It is possible to promote solidification by cooling to become the solidified resin Mps. Accordingly, it is possible to shorten the time of the plastic resin Mpf state on the forming surface 410a, to prevent unnecessary flow in the XY direction shown in the figure, so-called outflow, and to perform molding with an accurate shape. it can.
- the injection unit 600 included in the resin molding apparatus 1000 according to the first embodiment used in the resin molding method according to the present embodiment applies a pressure from the injection port 620b and injects the plastic resin Mpf.
- This is an embodiment of a so-called injection molding method.
- the stage 200 while injecting the plasticized resin material Mp from the injection port 620b, the stage 200 is driven so that the injection unit 600 moves along a predetermined path relative to the table 410, and the first The resin material Mp is disposed in a molding region 801s constituted by the molding die layer 801, and a first molding layer 901 as a first molding single layer is formed.
- the first molded layer 901 corresponds to the bottom of the molded body 900 and is formed in a flat plate shape.
- the injection molding process (S22) in the single-layer injection molding process (S2) is completed, and then the process proceeds to the stacking number confirmation process (S3).
- the first molded mold layer 801 and the single layer of the first molded layer 901 are stacked up to N layers (N: a natural number of 1 or more) to form the molded body 900. . Therefore, the uppermost molded product single layer formed in the single layer injection molding step (S2) immediately before the number of laminated product confirmation step (S3) is confirmed, and the molded product single layer is laminated up to a predetermined number of laminated layers (N layers).
- a stacking number confirmation step (S3) for determining whether or not it has been performed is executed.
- the laminating step (S4) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the molded product single layer forming step (S1) and the single layer injection molding step (S2). Mold molding lamination step (S41) instructing repetition of the molding single layer formation step (S1) for newly forming a molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S3) ) And a molding laminate process (S2) for instructing repetition of a single-layer injection molding process (S2) for newly forming a molding monolayer on the uppermost molding monolayer confirmed in the lamination number confirmation process (S3) ( S42).
- a new mold molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410.
- the process proceeds to the molded product single layer forming step (S1).
- the step of driving the table to the molding start position (S11) is executed. Is done.
- the upper surface of the first mold layer 801 as the first mold molded product single layer formed on the table 410, and the ultraviolet irradiation unit are set so that the 500 ultraviolet emitting units 500a have a distance Duv.
- the interval Duv in the step of driving the table related to the stacking step (S4) to the molding start position (S11) is the liquid resin material Mf directly above the first mold layer 801 by the ultraviolet UV irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500. Is the distance that can be reached as energy that can be cured. Then, the table 410 and the storage tank 300 are positioned relative to each other so that the upper surface of the first mold layer 801 is at a depth D L2 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf. Move.
- the depth D L2 is the molding thickness of the second layer of the molded product single layer.
- the process proceeds to the ultraviolet irradiation step (S12).
- the ultraviolet ray UV irradiation unit 500 irradiates ultraviolet rays UV while maintaining the depth D L2 as shown in FIG.
- the stage 200 is driven so that the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410 and follows the shape of the molded body 900.
- molding molding single layer is formed by the ultraviolet irradiation part 500 moving relatively, irradiating ultraviolet-ray UV.
- the second molding die layer 802 includes a second molding outer mold layer 802a for forming the outer shape of the molded body 900 and a second molding inner mold layer 802b for forming the inner side of the molded body 900.
- the second molding outer mold layer 802a is laminated on the first first molding mold layer 801, but the molded body 900 exemplified in the present embodiment is formed by the first molding layer 901 serving as a flat bottom. Therefore, the second molded inner mold layer 802b is laminated on the first molded layer 901. And the 2nd molding area
- a single layer injection molding step (S2) related to the molded product laminating step (S42) included in the laminating step (S4) is performed, and the second layer is formed on the first molded layer 901 as the first molded single layer.
- the second molded product single layer is formed.
- the single-layer injection molding step (S2) related to the stacking step (S4) is the second molding die layer 802 formed by the mold single layer forming step (S1) related to the stacking step (S4).
- the resin material Mp plasticized from the injection port 620b is injected into the molding region 802s while the injection port 620b of the injection unit 600 is moved relative to the table 410 so as to face the molding region 802s.
- the 2nd molding layer 902 as a 2nd 2nd molding single layer which comprises the molded object 900 with the injected resin material Mp is formed.
- the process proceeds to the lamination number confirmation step (S3), and the number of laminations is confirmed. It is determined whether or not the molded product single layer formed in the single layer injection molding step (S2) immediately before the step (S3) has been laminated up to a predetermined number of layers (N layers). And when it determines with the number of lamination
- the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first single mold second layer The second means simply the order, not the number of layers.
- the third mold layer 803 is referred to as a first mold product single layer, and the fourth mold is formed.
- the mold layer 804 is referred to as a second mold product single layer.
- the fourth molded layer 904 of the fourth layer is laminated on the third molded layer 903 of the third layer
- the third molded layer 903 is called a first molded product single layer
- the fourth molded layer 904 is This is called the second molded product single layer.
- the lamination step (S4) is repeated a predetermined number of times, and as shown in FIG. 19, as a molded body in which N layers from the first molding die layer 801 to the N-th molding die layer 80N are laminated.
- a resin material Mp is injected into a so-called cavity in the molding regions 801s, 802s, 803s,.
- a molded body 900 is formed as a second molded body in which N layers are stacked.
- the mold release step (S5) is a step of separating the molded body 900 from the first molded body 800 and taking out the molded body 900.
- release step (S5) release by physical means or release by chemical means is used.
- a physical mold release means the first molded body 800 is broken by applying an impact to the first molded body 800 with a hammer or the like, and high pressure air is pressed into the boundary between the first molded body 800 and the molded body 900. Means such as separating 800 and molded body 900 can be applied.
- the chemical release means it is preferable to apply a release means for separating the molded body 900 by immersing the ultraviolet curable resin constituting the first molded body 800 in a solvent that selectively dissolves. Thereby, there is no possibility of damaging the molded object 900, and it can mold-separate from the 1st molded object 800.
- the resin molding method according to the second embodiment by the resin molding apparatus 1000 according to the first embodiment is a known three-dimensional resin molding in which an injection molding die for obtaining a molded body 900 uses a resin that is cured by energy rays. It is formed as a resin mold by the method. As a result, it is possible to achieve a significant reduction in mold production time and a reduction in equipment costs by eliminating the need for a metal processing apparatus for mold production.
- FIG. 20 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the third embodiment.
- a resin molding apparatus 1000A shown in FIG. 20 stores a stage 200 and a liquid resin material Mf as a liquid cured resin material that is installed on the stage 200 and includes an energy ray curable resin that is cured by being irradiated with energy rays.
- the storage tank 300 in which the storage space 300a is formed and the base 100 including a stage driving device (not shown) that drives the stage 200 three-dimensionally are provided.
- the three-dimensional drive is capable of driving in any of the X, Y, and Z directions shown in the figure.
- a molding unit 400 including a table 410 having a molded product formation surface 410a (hereinafter referred to as a formation surface 410a) and a drive shaft 420 that drives the table 410 in the Z-axis direction. has been placed.
- the storage tank 300 stores the liquid resin material Mf containing the energy beam curable resin as the cured resin material, and is cured on the formation surface 410a by the energy beam as described later. Since the cured layer is formed and laminated, the liquid upper surface of the liquid resin material Mf and the formation surface 410a are arranged substantially in parallel. Therefore, it can be said that the Z-axis direction shown in the drawing is a so-called gravity direction, and the table 410 is driven in the gravity direction.
- an energy beam irradiation unit 500 that irradiates energy beams toward the liquid surface of the liquid resin material Mf is disposed.
- ultraviolet rays will be exemplified and described as energy rays. Therefore, the energy beam irradiation unit 500 will be described as the ultraviolet irradiation unit 500 below.
- the energy beam for curing the energy beam curable resin is not limited to ultraviolet rays, and may be high frequency, radiation, or other energy beam that imparts energy for curing the irradiated object.
- an injection unit 600 that plasticizes and injects a resin material Mp as a first material, which is a synthetic resin, which is a product material, is arranged at the upper part in the gravity direction of the storage tank 300.
- a resin material Mp as a first material, which is a synthetic resin, which is a product material
- an injection unit 600 including a flat screw will be described as an example.
- the injection unit 600 includes a heater (heating means) (not shown), and has a cylinder 620 having an internal space, a flat screw 630 disposed in the internal space of the cylinder 620, and a driving device 640 that rotationally drives at least the flat screw 630. , And a material supply unit 610 that supplies the pellet-shaped resin material Mp to the internal space of the cylinder 620.
- the pellet-shaped resin material Mp supplied to the cylinder 620 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point by a heater provided in the cylinder 620 to become a plasticized resin material Mp.
- the plasticized resin material Mp is sent to the injection port 620b by rotating the flat screw 630, and is injected from the injection port 620b.
- the injection principle of the resin material Mp by the flat screw 630 is that the pellet-shaped resin material Mp is conveyed from the material supply unit 610 to the material input port 620a of the cylinder 620 and plasticized by the heater of the cylinder 620.
- the plasticized resin material Mp is formed in a spiral shape from the outside of the flat screw 630 toward the rotation center 630r when the flat screw 630 is rotated around the rotation center 630r by the driving device 640.
- the plasticized resin material Mp is conveyed under pressure toward the rotation center 630r along the conveyance groove 630a, and is injected from the injection port 620b by the pressure.
- the resin molding apparatus 1000A includes a robot 2000 as an insertion member supply unit.
- the robot 2000 includes an arm part 2000b composed of a plurality of arms and joints from a base part 2000a fixed to an apparatus base (not shown), and a hand part 2000c attached to the tip of the arm part 2000b.
- the robot 2000 is depicted in an external perspective view in FIG.
- the robot 2000 grips the insertion member Ti stored in the member tray 2100 by the hand unit 2000c, and conveys and supplies the inserted member Ti to a predetermined position.
- the insertion member Ti is supplied to the molded body formed in the molded portion 400.
- the robot 2000 is a so-called articulated robot, but the present invention is not limited to this.
- the insertion member Ti can be transported manually by an operator (person) in place of the robot 2000, but it is preferable to apply the robot 2000 as an apparatus from the viewpoint of safety and accuracy.
- the insertion member Ti is a material different from at least the resin material Mp.
- it is a preformed thermoplastic resin member or metal.
- the insertion member Ti can determine the material and shape of the insertion member Ti depending on the purpose, such as improving the strength of the molded body or imparting conductivity to the molded body by using a conductor.
- a stainless steel having excellent corrosion resistance will be described as an example.
- the resin molding apparatus 1000A includes a control unit 700A, a stage controller 710 that controls driving of a stage driving device (not shown) provided in the base 100, and molding that is driven in the gravity direction in the storage tank 300.
- a table controller 720 that controls a table driving device (not shown) that drives the unit 400, an ultraviolet irradiation control unit 730 that controls the ultraviolet irradiation unit 500, an injection control unit 740 that controls the injection unit 600, and a drive of the robot 2000. Controlling the robot controller 750.
- FIG. 21 to 27 are diagrams for explaining the driving of the resin molding apparatus 1000A.
- FIG. 21 is a schematic configuration diagram showing a preparation stage of resin molding by the resin molding apparatus 1000A.
- the liquid resin material Mf in which a cured product is generated by irradiating the storage space 300a of the storage tank 300 with ultraviolet rays UV as energy rays is generated.
- the formation surface 410a of the table 410 is submerged in a depth D L1 from the liquid surface Sf of the stored liquid resin material Mf.
- the depth D L1 is the amount of sinking of the table 410 required to obtain the thickness of the first layer of the molded product to be described later.
- the pellet-shaped resin material Mp is charged from the hopper 610 a of the material supply unit 610 and conveyed to the cylinder 620.
- the resin material Mp is heated to a temperature exceeding the glass transition point by a heater (not shown) and plasticized.
- the resin material Mp plasticized by the rotation of the flat screw 630 is pressurized and conveyed to the injection port 620b.
- the ultraviolet ray UV as an energy ray is emitted from the ultraviolet irradiation port of the ultraviolet irradiation unit 500 toward the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf as shown in FIG. Is irradiated.
- the stage 200 is driven in the XY direction relative to the ultraviolet irradiation unit 500 by a stage driving device (not shown) provided in the base 100 in synchronization with the irradiation of the ultraviolet UV, and is stored in the stage 200. 300 is moved relative to the ultraviolet irradiation unit 500 in the XY direction.
- the liquid resin material Mf is cured by being irradiated with ultraviolet rays UV, and a first molding die layer 801 as a first molded first layer having a thickness of D L1 is formed on the formation surface 410a.
- the resin material Mp plasticized from the injection port 620b of the injection part 600 is injected into the molding region 801s surrounded by the first mold layer 801 described in FIG. 22 as shown in FIG.
- a first molded layer 901 as a second molded product of the layer is formed on the forming surface 410a.
- the form in which the first molding layer 901 is formed is illustrated with the inside of the first molding die layer 801 formed in a frame shape as the first molding region 801s.
- the second layer is formed as shown in FIG.
- the upper surfaces of the formed first mold layer 801 and the first molded layer 901 are submerged in a depth D L2 from the liquid level Sf of the stored liquid resin material Mf.
- the formation surface 410a of the table 410 is lowered.
- the depth D L2 is a sinking amount of the table 410 required to obtain the thickness of the second layer of the molded product to be described later.
- ultraviolet rays UV are irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500 toward the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf, and are driven relative to the ultraviolet irradiation unit 500 in the XY directions in synchronization with the irradiation of the ultraviolet rays UV.
- the liquid resin material Mf is cured by being irradiated with the ultraviolet ray UV, and the second mold layer 802 as the first molded product of the second layer having the thickness of D L2 is formed into the first mold. It is formed on the upper surface of the layer 801 and the first molding layer 901.
- the second mold layer 802 is configured by forming a second mold outer mold layer 802a and a second mold inner mold layer 802b as shown in FIG.
- the second molding outer mold layer 802a and the second molding inner mold layer 802b form a second molding area 802s.
- the insertion member Ti is conveyed toward the formed region 802s.
- the insertion member Ti holds the insertion member Ti accommodated in the member tray 2100 shown in FIG. 20 by the hand unit 2000c of the robot 2000, and is conveyed to a predetermined position. In this example, it is placed on the first molding layer 901 in the molding region 802s.
- the plastic material Mp plasticized from the injection port 620b of the injection part 600 is injected into the second layer molding region 802s on which the insertion member Ti described in FIG. 25 is placed as shown in FIG.
- a second molded layer 902 as a second molded product of the layer is formed on the first molded layer 901 of the first layer including the insertion member Ti inside.
- the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV to form the first mold layer 801, and the resin material Mp plasticized using the first mold layer 801 as a mold frame is injected from the injection unit 600.
- the first molded layer 901 a layered molded product is formed.
- the second molding layer 902 as the second layer using the second molding die layer 802 as a mold, including the insertion member Ti, and further laminating the formation of the layered molding, 27, a molded product is formed on the forming surface 410a of the table 410.
- FIG. 27 shows a state in which the formation of the layered molding described above is repeated and laminated.
- a second second mold layer 802 is laminated on the first first mold layer 801.
- a cup-like shape with the bottom of the first molded layer 901 of the second molded body 900A described later is illustrated.
- the insertion member Ti is placed in the molding region 802s of the second second mold layer 802, and the resin material Mp is injected to form the second second molding layer 902. .
- a third molded outer mold layer 803a is laminated on the upper surface of the second molded outer mold layer 802a so as to constitute a third molding region 803s that forms the third molded layer 903,
- the third molding inner mold layer 803b is laminated on the upper surface of the second molding inner mold layer 802b to form the third third molding mold layer 803.
- the resin material Mp is injected into the third-layer molding region 803 s to form the third molding layer 903.
- an N-th N-th mold layer 80N and an N-th mold layer 90N are sequentially stacked on the third-layer third mold layer 803 and the third mold layer 903, the first molded body 800A, A molding region formed by one molded body 800A, that is, a so-called cavity is filled with the resin material Mp to form a second molded body 900A.
- the second molded body 900A is formed so as to include the insertion member Ti in the resin material Mp.
- the form containing two insertion members Ti is illustrated, it is not limited to this.
- the first molded body 800A is a molding resin mold in which a cavity that is a space for molding the second molded body 900A is formed. Therefore, it is not necessary to prepare an expensive metal mold for manufacturing the second molded body 900A as a product, that is, a so-called mold, and the liquid resin material Mf is easily cured by ultraviolet rays UV as energy rays. Solid modeling, so-called 3D modeling, is possible.
- the second molded body 900A as a product can be formed by so-called injection molding in which a thermoplastic resin material Mp is injected from the injection portion 600 and the first molded body 800A is molded as a molding die. Therefore, the resin material Mp may be a thermoplastic resin.
- the resin molding apparatus 1000A it is possible to mold a mold for injection molding of a thermoplastic resin with an energy ray curable resin capable of 3D modeling in a short time and at a low cost. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the resin molding apparatus 1000A according to the present embodiment can be formed by integrally including an insertion member Ti such as metal inside the second molded body 900A. Therefore, the strength of the second molded body 900A can be reinforced by the insertion member Ti. Alternatively, even if the resin material Mp is a material that does not have conductivity, a conductive path can be formed in the second molded body 900A by using the insertion member Ti as a conductive material.
- FIG. 28 is a flowchart of a resin molding method according to the fourth embodiment.
- a predetermined amount of the liquid resin material Mf is stored in the storage tank 300 provided in the resin molding apparatus 1000A, and the pellet-shaped resin material Mp is stored in the material supply unit 610 of the injection unit 600. Supply.
- the resin material Mp heated and plasticized by a heater (not shown) provided in the cylinder 620 is advanced to a state where it is conveyed to the injection port 620b.
- a predetermined number of insertion members Ti are accommodated in the member tray 2100. This manufacturing preparation is completed, and the flowchart shown in FIG. 28 is started.
- the second molded body 900A is referred to as a molded body 900A.
- the molded body 900A has a cylindrical outer shape having a cross-sectional shape 900Aa, and is a container including a cylindrical inner space and a bottom portion, and includes two insertion members Ti therein. ing.
- the insertion member Ti is made of an annular stainless steel having a rectangular cross section.
- a molded product single layer forming step (S1) is performed. Since the molded product single layer forming step (S1) is the same as that of the first embodiment, it will be described with reference to the detailed flowchart of FIG.
- the stage / table is driven to the molding start position
- the storage tank 300 in which the liquid resin material Mf is stored in the preparation step described above and the table 410 provided in the storage tank 300 are driven by the stage driving device provided in the base 100, and the table is driven to the molding start position ( Step S11) is executed.
- the interval Duv between the forming surface 410a of the table 410 and the ultraviolet emitting unit 500a of the ultraviolet irradiating unit 500 is set to a predetermined interval.
- the relative position between the table 410 and the ultraviolet irradiation unit 500 is set.
- the predetermined interval of the interval Duv is a distance that the ultraviolet ray UV irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500 can reach as the energy that can cure the liquid resin material Mf just above the formation surface 410a. Then, the table 410 and the storage tank 300 are moved such that the relative position between the table 410 and the storage tank 300 is a position where the formation surface 410a is at the depth D L1 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the depth D L1 is the molding thickness of the first layer to be molded first, which will be described later.
- an ultraviolet irradiation step (S12) is executed.
- the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410 while irradiating the ultraviolet ray UV from the ultraviolet irradiation unit 500 while maintaining the depth D L1 as shown in FIG.
- the stage 200 is driven.
- the first layer mold in which the first molding region 801s is formed on the inner side by moving the ultraviolet irradiation unit 500 relative to the outer shape of the molded body 900A shown in FIG. 29 while irradiating the ultraviolet ray UV.
- a first mold layer 801 as a single molded article layer is formed. And it transfers to a single layer injection molding process.
- the first molding die layer 801 as the first molding single layer formed by the ultraviolet irradiation step (S12) on the forming surface 410a of the table 410 is used as a mold frame.
- a single layer as a part of the molded body 900A is injection molded.
- FIG. 31 shows a detailed flowchart of the single-layer injection molding step (S102).
- the insertion member supply determination step (S121) when it is determined that the insertion member Ti is supplied (YES) based on the control signal from the control unit 700A, the process proceeds to the insertion member supply step (S122) described later.
- the table is moved to the injection molding start position (S123).
- control signal formed without including the insertion member Ti is sent from the control unit 700A to the first single layer constituting the molded body 900A of this example, and the insertion member Ti is not supplied (NO). And the process proceeds to the step of driving the table to the injection molding start position (S123).
- the stage 200 is driven so that the injection port 620b of the injection unit 600 is disposed at the injection molding start position as a relative position with respect to the table 410.
- the table is driven to the injection molding start position (S123). Executed.
- the stage 200 is driven without changing the depth D L1 of the formation surface 410a of the table 410 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- injection molding process When the step of driving the table to the injection molding start position (S123) is executed, the table is transported to the injection port 620b of the injection unit 600 in the preparation process, and heated to the glass transition point or more by the heater provided in the injection unit 600. As shown in FIG. 33, an injection molding step (S124) is performed in which the resin material Mp thus formed is injected from the injection port 620b toward the table 410 with a predetermined pressure. At this time, the resin material Mp is injected and filled into a molding region 801 s which is a cavity formed inside the first molding die layer 801 formed in the mold molding single layer forming step (S 1).
- the injection unit 600 provided in the resin molding apparatus 1000A according to the third embodiment used in the resin molding method according to the present embodiment is a method of injecting the plastic resin Mpf by applying pressure from the injection port 620b. This is one embodiment of a so-called injection molding method.
- the stage 200 while injecting the plasticized resin material Mp from the injection port 620b, the stage 200 is driven so that the injection unit 600 moves along a predetermined path relative to the table 410, and the first part is driven.
- the resin material Mp is disposed in a molding region 801s constituted by the molding die layer 801, and a first molding layer 901 as a first molding single layer is formed.
- the first molded layer 901 corresponds to the bottom of the molded body 900A and is formed in a flat plate shape.
- the injection molding process (S124) in the single-layer injection molding process (S102) is completed, and then the process proceeds to the stacking number confirmation process (S103).
- the first molded mold layer 801 and the single layer of the first molded layer 901 are stacked up to N layers (N: a natural number of 1 or more) to form a molded body 900A. . Therefore, the uppermost molded product single layer formed in the single layer injection molding step (S102) immediately before the number of laminated product confirmation step (S103) is confirmed, and the molded product single layer is laminated up to a predetermined number of laminated layers (N layers).
- a stacking number confirmation step (S103) for determining whether or not it has been performed is executed.
- the lamination step (S104) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the molded product single layer formation step (S1) and the single layer injection molding step (S102), and confirms the number of layers.
- Mold molding lamination step (S41) for instructing repetition of the mold molding single layer forming step (S1) for newly forming a molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S103)
- a molding lamination step (S102) for instructing repetition of a single layer injection molding step (S102) for newly forming a molding single layer on the uppermost molding single layer confirmed in the lamination number confirmation step (S103) ( S142).
- a new molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410.
- the process proceeds to the molded product single layer forming step (S1).
- the step of driving the table to the molding start position (S11) is executed. Is done. As shown in FIG. 35, in the step of driving the table to the molding start position (S11), the upper surface of the first mold layer 801 as the first mold molded product single layer formed on the table 410 and the ultraviolet irradiation unit The relative positions of the table 410 and the ultraviolet irradiation unit 500 are set so that the 500 ultraviolet emitting units 500a have a distance Duv.
- the interval Duv in the step (S11) of driving the table related to the stacking step (S104) to the molding start position is the liquid resin material Mf directly above the first mold layer 801 by the ultraviolet UV irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500. Is the distance that can be reached as energy that can be cured. Then, the table 410 and the storage tank 300 are positioned relative to each other so that the upper surface of the first mold layer 801 is at a depth D L2 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf. Move.
- the depth D L2 is the molding thickness of the second layer of the molded product single layer.
- the process proceeds to the ultraviolet irradiation step (S12).
- the ultraviolet ray UV irradiation unit 500 irradiates ultraviolet rays UV while maintaining the depth D L2 as shown in FIG.
- the stage 200 is driven so that the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410 and follows the shape of the molded body 900A.
- molding molding single layer is formed by the ultraviolet irradiation part 500 moving relatively, irradiating ultraviolet-ray UV.
- the second mold layer 802 includes a second molded outer mold layer 802a for forming the outer shape of the molded body 900A and a second molded inner mold layer 802b for forming the inner side of the molded body 900A.
- the second molding outer mold layer 802a is laminated on the first first molding mold layer 801, but the molded body 900A exemplified in this embodiment is formed by the first molding layer 901 serving as a flat bottom. Therefore, the second molded inner mold layer 802b is laminated on the first molded layer 901. And the 2nd molding area
- a single-layer injection molding step (S102) related to the molded product laminating step (S142) included in the laminating step (S104) is executed, and the second layer is formed on the first molded layer 901 as the first molded product single layer.
- the second molded product single layer is formed.
- an insertion member supply determination step (S121) for determining whether or not to supply (insert) the insertion member Ti into the single layer is executed.
- the insertion member Ti is inserted based on the control signal from the control unit 700A (YES). It determines, and it transfers to an insertion member supply process (S122).
- the insertion member Ti accommodated in the member tray 2100 shown in FIG. 20 is gripped by the hand portion 2000c of the robot 2000 and conveyed to a predetermined position. And as shown in FIG. 37, insertion member Ti is mounted in the predetermined position in the area
- the injection port of the injection unit 600 is opposed to the molding region 802s of the second molding die layer 802 formed by the mold product single layer forming step (S1) according to the stacking step (S104). While the 620b is moved relative to the table 410, the resin material Mp plasticized from the injection port 620b is constituted by the insertion member Ti placed in the molding region 802s and the molding region 802s. Inject into the space area. Then, the second molded layer 902 as the second molded product single layer of the second layer constituting the molded body 900A is formed by the injected resin material Mp and the insertion member Ti.
- the process proceeds to the lamination number confirmation step (S103), and the number of laminations is confirmed. It is determined whether or not the molded product single layer formed in the single layer injection molding step (S102) immediately before the step (S103) has been laminated up to a predetermined number of layers (N layers). And when it determines with the number of lamination
- the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first single mold second layer The second means simply the order, not the number of layers.
- the third mold layer 803 is referred to as a first mold product single layer, and the fourth mold is formed.
- the mold layer 804 is referred to as a second mold product single layer.
- the fourth molded layer 904 of the fourth layer is laminated on the third molded layer 903 of the third layer
- the third molded layer 903 is called a first molded product single layer
- the fourth molded layer 904 is This is called the second molded product single layer.
- the molded body 900A formed by the resin molding method according to the present embodiment includes two insertion members Ti as shown in FIG.
- one insertion member Ti is included in the second second molding layer 902
- the second n-th molding layer 90n (n is a natural number equal to or greater than 1 and n ⁇ N) is the second one.
- S102 single layer injection molding step related to the stacking step (S104) for forming the nth layer
- the stacking step (S104) is repeated a predetermined number of times, and as shown in FIG. 39, as a mold body in which N layers are laminated from the first mold layer 801 to the Nth mold layer 80N of a single molded product.
- the resin material Mp is injected into the so-called cavity in the molding regions 801s, 802s, 803s,.
- a molded body 900A is formed as a second molded body in which N layers are stacked.
- the insertion member Ti is integrally inserted into the molding layers 902 and 90n of the second layer and the n-th layer. .
- This is a resin molding method called so-called insert molding. And it transfers to the number-of-stacks confirmation process (S103), and when it determines with the formed molded object single layer having been laminated
- the mold release step (S5) is a step of separating the molded body 900A from the first molded body 800A and taking out the molded body 900A. Since the release step (S5) is the same as that of the molded body 900 of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
- the resin molding method according to the fourth embodiment by the resin molding apparatus 1000A according to the third embodiment is a known three-dimensional resin molding in which an injection molding die for obtaining a molded body 900A uses a resin that is cured by energy rays. It is formed as a resin mold by the method. As a result, it is possible to achieve a significant reduction in mold production time and a reduction in equipment costs by eliminating the need for a metal processing apparatus for mold production.
- the molded body 900A including the insertion member Ti obtained by the resin molding method according to the present embodiment realizes a configuration in which the insertion member Ti cannot be visually recognized from the appearance of the molded body 900A as illustrated in FIG. is doing.
- the molded product is divided. It will be molded. That is, a part of a resin product is injection-molded by a mold, and a part is formed by placing and fixing an insertion member on a part of the molded product. Then, the part is placed and fixed on a mold for product molding, and a resin is injected into a cavity constituted by the part and the mold, so that it can be formed into a product shape.
- the insertion member is a exposed product or requires a lot of man-hours by injection molding using a plurality of molds.
- the resin molding method according to this embodiment does not require a mold and can easily obtain a molded body that includes the insertion member without exposing the insertion member.
- the molded body 900A obtained by the resin molding method according to the above-described fourth embodiment exemplifies a form in which two identical insertion members Ti are included
- the present invention is not limited to this.
- FIG. 40 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the fifth embodiment.
- the resin molding apparatus 1000B shown in FIG. 40 stores a stage 200 and a liquid resin material Mf as a liquid cured resin material that is installed on the stage 200 and includes an energy ray curable resin that is cured by being irradiated with energy rays.
- the storage tank 300 in which the storage space 300a is formed and the base 100 including a stage driving device (not shown) that drives the stage 200 three-dimensionally are provided.
- the three-dimensional drive is capable of driving in any of the X, Y, and Z directions shown in the figure.
- a molding unit 400 including a table 410 having a molded product formation surface 410a (hereinafter referred to as a formation surface 410a) and a drive shaft 420 that drives the table 410 in the Z-axis direction. has been placed.
- the storage tank 300 stores the liquid resin material Mf containing the energy beam curable resin as the cured resin material, and is cured on the formation surface 410a by the energy beam as described later. Since the cured layer is formed and laminated, the liquid upper surface of the liquid resin material Mf and the formation surface 410a are arranged substantially in parallel. Therefore, it can be said that the Z-axis direction shown in the drawing is a so-called gravity direction, and the table 410 is driven in the gravity direction.
- An energy ray irradiating unit 500 that irradiates energy rays toward the liquid upper surface of the liquid resin material Mf is disposed at the upper part in the gravity direction of the storage tank 300.
- ultraviolet rays will be exemplified and described as energy rays. Therefore, the energy beam irradiation unit 500 will be described as the ultraviolet irradiation unit 500 below.
- the energy beam for curing the energy beam curable resin is not limited to ultraviolet rays, and may be high frequency, radiation, or other energy beam that imparts energy for curing the irradiated object.
- a first injection unit 601 (hereinafter, referred to as a plastic material) that plasticizes and injects a resin material Mp1 as a first material, which is a synthetic resin that is a material constituting a part of the product, in the upper part in the gravity direction of the storage tank 300.
- a first injection unit 601) and a second injection unit 602 (hereinafter referred to as a second injection unit) 602 that plasticizes and injects a resin material Mp2 as a second material that is a synthetic resin that constitutes the other part of the product.
- the injection unit 602) is arranged.
- an explanation will be given by exemplifying injection units 601 and 602 each including a flat screw.
- the first injection unit 601 includes a heater (heating means) (not shown) and has a cylinder 612 having an internal space, a flat screw 613 disposed in the internal space of the cylinder 612, and a drive device that rotationally drives at least the flat screw 613. 614 and a material supply unit 611 that supplies the pellet-shaped resin material Mp1 to the internal space of the cylinder 612.
- a heater heating means
- the first injection unit 601 includes a heater (heating means) (not shown) and has a cylinder 612 having an internal space, a flat screw 613 disposed in the internal space of the cylinder 612, and a drive device that rotationally drives at least the flat screw 613. 614 and a material supply unit 611 that supplies the pellet-shaped resin material Mp1 to the internal space of the cylinder 612.
- the pellet-shaped resin material Mp1 supplied to the cylinder 612 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point by a heater provided in the cylinder 612 to become a plasticized resin material Mp1.
- the plasticized resin material Mp1 is sent to the injection port 612b by rotating the flat screw 613, and is injected from the injection port 612b.
- the injection principle of the resin material Mp1 by the flat screw 613 is that the pellet-shaped resin material Mp1 is conveyed from the material supply unit 611 to the material inlet 612a of the cylinder 612 and plasticized by the heater of the cylinder 612.
- the plasticized resin material Mp1 is formed in a spiral shape from the outside of the flat screw 613 toward the rotation center 613r when the flat screw 613 is rotated around the rotation center 613r by the driving device 614.
- the plasticized resin material Mp is transported under pressure toward the rotation center 613r along the transport groove 613a, and is injected from the injection port 612b by the pressure.
- the second injection unit 602 also includes the same components as the first injection unit 601, and includes a material supply unit 621, a cylinder 622, a flat screw 623, and a driving device 624. ing. Then, the resin material Mp2 is injected from the injection port 622b.
- emission part 602 are provided with the same component. It is sufficient that at least different resin materials Mp1 and Mp2 can be injected.
- thermoplastic resin for the resin material Mp1 injected from the first injection unit 601 and the resin material Mp2 injected from the second injection unit 602.
- different resin materials can be used for the resin material Mp1 and the resin material Mp2.
- Different resin materials refer to resin materials that are not exactly the same, such as when the resin composition is different, or even when the physical properties of the same composition are different, such as color tone, hardness, and glass transition point.
- the resin molding apparatus 1000B includes a control unit 700B, a stage controller 710 that controls driving of a stage driving device (not shown) included in the base 100, and molding that is driven in the gravity direction in the storage tank 300. Injection that controls a table controller 720 that controls a table driving device (not shown) that drives the unit 400, an ultraviolet irradiation control unit 730 that controls the ultraviolet irradiation unit 500, a first injection unit 601, and a second injection unit 602.
- the control unit 740B is controlled.
- FIG. 41 to 44 are diagrams for explaining the driving of the resin molding apparatus 1000B.
- FIG. 41 is a schematic configuration diagram showing a resin molding preparation stage by the resin molding apparatus 1000B. As shown in FIG. 41, in the resin molding preparation stage of the resin molding apparatus 1000B, the liquid resin material Mf that generates a cured product by irradiating the storage space 300a of the storage tank 300 with ultraviolet rays UV as energy rays is used. Store.
- the formation surface 410a of the table 410 is submerged in a depth D L1 from the liquid surface Sf of the stored liquid resin material Mf.
- the depth D L1 is the amount of sinking of the table 410 required to obtain the thickness of the first layer of the molded product to be described later.
- pellet-shaped resin materials Mp1 and Mp2 are introduced from the hoppers 611a and 621a of the material supply units 611 and 621 and are conveyed to the cylinders 612 and 622.
- the resin materials Mp1 and Mp2 are heated to a temperature exceeding the glass transition point by a heater (not shown) and plasticized.
- the resin materials Mp1 and Mp2 plasticized by the rotation of the flat screws 613 and 623 are pressurized and conveyed to the injection ports 612b and 622b.
- ultraviolet rays UV as energy rays are emitted from the ultraviolet irradiation port of the ultraviolet irradiation unit 500 toward the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf as shown in FIG. Is irradiated.
- the stage 200 is driven in the XY direction relative to the ultraviolet irradiation unit 500 by a stage driving device (not shown) provided in the base 100 in synchronization with the irradiation of the ultraviolet UV, and is stored in the stage 200.
- 300 is moved relative to the ultraviolet irradiation unit 500 in the XY direction.
- the liquid resin material Mf is cured by being irradiated with ultraviolet rays UV, and a first first mold layer 810 having a thickness of D L1 is formed on the formation surface 410a.
- the resin material Mp1 plasticized from the injection port 612b of the first injection portion 601 is injected as shown in FIG. 43 into the molding region 810s surrounded by the first mold layer 810 described with reference to FIG. As a result, a first molded layer 911 as the second molded product of the first layer is formed on the forming surface 410a.
- the resin material Mp1 is injected from the first injection portion 601 with the inside of the first molding die layer 810 formed in a frame shape as the first molding region 810s, and the first molding layer 911 is formed.
- the first molding layer may be formed by injecting the resin material Mp2 from the second injection portion 602 into the molding region 810s.
- the first molding layer 911 since the first molding layer 911 is a single layer of the resin material Mp1, the first molding layer 911 will be described as the first molding layer 910 below.
- the resin molding apparatus 1000B cures the liquid resin material Mf with ultraviolet UV to form the first mold layer 810, and plasticizes the first mold layer 810 as a mold frame.
- the resin material Mp1 is injected from the injection portion 601 to form the first molding layer 910, thereby forming a layered molding.
- it is an apparatus which forms the molding on the formation surface 410a of the table 410 by repeatedly forming the layered molding and laminating it.
- the second mold layer 820 is formed by forming a plurality of layers, that is, the connection layer 820a shown in FIG. 44 and the upper layer 820b shown in FIG.
- connection layer 820a constituting the second mold layer 820 is formed.
- the formation surface 410a of the table 410 is set so that the upper surface 810f of the first mold layer 810 is submerged in the depth D L2A from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf so as to have a depth corresponding to the thickness of the connection layer 820a. Move.
- connection layer 820a includes a frame-shaped first connection layer 821a and a frame-shaped second connection layer 822a disposed inside the first connection layer 821a in the direction of the arrow along the Z-axis from above in the drawing, A third connection layer 823a is formed between the first connection layer 821a and the second connection layer 822a. An upper layer 820b is formed on the formed connection layer 820a.
- the table 410 is formed so that the upper surface 82Af of the connection layer 820a is submerged in the depth D L2B from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf so as to have a depth corresponding to the thickness of the upper layer 820b.
- the surface 410a is moved.
- the upper layer having a thickness of D L2B is obtained by irradiating the ultraviolet resin UV from the ultraviolet irradiation unit 500 toward the liquid resin material Mf and moving the storage tank 300 arranged in the stage 200 in the relative XY directions.
- 820b is formed on the connection layer 820a having a thickness of D L2A , and a second mold layer 820 as a second first molded product having a thickness of D L20 is formed.
- the first upper layer 821b is formed so as to overlap the first connection layer 821a and the second upper layer 822b is formed so as to overlap the second connection layer 822a when viewed in the direction of the arrow along the Z-axis from above the drawing.
- the In this example a mode in which no upper layer is formed on the third connection layer 823a will be described.
- connection layer 820a and the upper layer 820b are laminated to form the second mold layer 820. Between the laminate of the first connection layer 821a and the first upper layer 821b formed in a frame shape, and the laminate of the second connection layer 822a and the second upper layer 822b formed in a frame shape Thus, a molding region 820s of the second-layer molded body is configured.
- the molding region 820s includes a first molding region 82As and a second molding region 82Bs that substantially have the formation portion of the third connection layer 823a as a boundary.
- the molding region 820 s configured in the second mold layer 820 as the first molded product of the second layer shown in FIG. 45 is used as the first material from the first injection portion 601.
- Resin material Mp1 is injected.
- the injected resin material Mp1 is controlled to an amount capable of filling the first molding region 82As, and the first molding layer 921 is formed as the molding layer of the resin material Mp1 in the second molding layer 920 of the second layer. .
- the third connection layer 823a disposed in the molding region 820s protrudes beyond the first molding region 82As, which is the molding region of the resin material Mp1, into the injected resin material Mp1 and into the second molding region 82Bs. To suppress that. Moreover, the inner peripheral surface of the second molding die layer 820 of the first molding layer 921 is suppressed by protruding beyond the first molding region 82As that is the molding region of the resin material Mp1 to the second molding region 82Bs. Transferability to the shape can be improved.
- the injection port 622b of the second injection portion 602 is relatively moved to a position corresponding to the second molding region 82Bs not filled with the resin material, and the resin material Mp2 is injected. .
- the injected resin material Mp2 is controlled to an amount capable of filling the second molding region 82Bs, and the second molding layer 922 is formed as the molding layer of the resin material Mp2 in the second second molding layer 920.
- the second molding region 82Bs is formed by the third connection layer 823a disposed in the molding region 820s and the first molding layer 921 formed with the resin material Mp1, and the second molding layer 922 is formed. Transferability of the second mold layer 820 to the inner peripheral surface shape can be improved.
- two layers are formed in the molding region 820s of the second mold layer 820 by the first molding layer 921 formed of the resin material Mp1 and the second molding layer 922 formed of the resin material Mp2.
- a second molded layer 920 of the eye is formed and laminated to the first molded layer 910.
- the third mold layer 830 and the third mold layer 930 are stacked on top of the formed second mold layer 820 and the second mold layer 920, respectively. Further, the molding is repeated, and the N-th N-th molding layer 8N0 and the N-th molding layer 9N0 are laminated as the uppermost layer, and are formed by the first molded body 800B and the first molded body 800B. A so-called cavity is filled with the resin material Mp1 and the resin material Mp2, and the second molded body 900B is formed.
- the second molded body 900B can be said to be a so-called two-color molded product in which the resin material Mp1 and the resin material Mp2 are integrally molded in this example.
- the resin molding apparatus 1000B according to the present embodiment has been described as a configuration including the two injection units of the first injection unit 601 and the second injection unit 602, the present invention is not limited thereto, and three or more It may be a resin molding device provided with an injection part. Further, it is preferable to use different materials for the resin material Mp1 and the resin material Mp2, but the same resin material can also be used.
- the first molded body 800B is a molding resin mold in which a cavity that is a space for molding the second molded body 900B is formed. Therefore, it is not necessary to prepare an expensive metal mold for manufacturing the second molded body 900B as a product, that is, a so-called mold, and the liquid resin material Mf is easily cured by ultraviolet rays UV as energy rays. Solid modeling, so-called 3D modeling, is possible.
- the second molded body 900B as a product is formed by so-called injection molding, in which the resin materials Mp1 and Mp2 of thermoplastic resin are injected from the injection portions 601 and 602, and the first molded body 800B is molded as a molding die. Can do.
- the resin materials Mp1 and Mp2 may be thermoplastic resins. This is because, conventionally, in a modeling apparatus that generally performs 3D modeling using an ultraviolet curable resin, the resin material of the product is limited to the ultraviolet curable resin. In other words, if a resin that cannot be cured by ultraviolet rays is designated as the product resin, it is necessary to rely on injection molding using a mold.
- a mold for injection molding of a thermoplastic resin can be molded with an energy ray curable resin capable of 3D modeling in a short time and at a low cost. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- the resin molding apparatus 1000B is a second molded body 900B that is so-called two-color molded, which is composite-molded with a plurality of resin materials, in this example, two types of resin materials Mp1 and Mp2. Even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
- FIG. 49 is a flowchart of a resin molding method according to the sixth embodiment.
- a predetermined amount of the liquid resin material Mf is stored in the storage tank 300 provided in the resin molding apparatus 1000B, and the pellet-shaped resin is stored in the material supply unit 611 of the first injection unit 601.
- the material Mp1 is supplied to the material supply unit 621 of the second injection unit 602 as a pellet-shaped resin material Mp2.
- the description of the resin molding method according to the sixth embodiment describes a method of molding the second molded body 900B described in the fifth embodiment, taking the form shown in the external perspective view of FIG. 50 as an example.
- the second molded body 900B is referred to as a molded body 900B.
- the molded body 900B includes a first molded body 901B having a cross-sectional shape of a first cross section 901Ba molded by a resin material Mp1 as a first material, and a resin material as a second material.
- the container which has the external shape of the truncated cone which has cross-sectional shape 900Ba provided with 2nd molded object 902B which has the cross-sectional shape of 2nd cross-section 902Ba shape
- FIG. 51 shows a detailed flowchart of the molded product single layer forming step (S201).
- the stage / table is driven to the molding start position
- the storage tank 300 in which the liquid resin material Mf is stored in the preparation step described above and the table 410 provided in the storage tank 300 are driven by the stage driving device provided in the base 100, and the table is driven to the molding start position ( Step S211) is executed.
- the interval Duv between the forming surface 410a of the table 410 and the ultraviolet emitting unit 500a of the ultraviolet irradiating unit 500 is set to a predetermined interval.
- the relative position between the table 410 and the ultraviolet irradiation unit 500 is set.
- the predetermined interval of the interval Duv is a distance that the ultraviolet ray UV irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500 can reach as the energy that can cure the liquid resin material Mf just above the formation surface 410a.
- the table 410 and the storage tank 300 are moved to the position where the formation surface 410a becomes the depth D L1A from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the depth D L1A is a layer to be molded first, and is the molding thickness of the first connection layer formed on the formation surface 410a described later.
- the ultraviolet irradiation step (S212) includes a connection layer formation step (S2121), an upper layer formation step (S2122), and an upper layer stacking number confirmation step (S2123).
- a connection layer forming step (S2121) is first executed. As shown in FIG.
- the stage 200 is driven so that the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410 while irradiating the ultraviolet ray UV from the ultraviolet irradiation unit 500 while maintaining the depth D L1A .
- the first mold layer 810 as a first mold molded product single layer is constructed by moving the ultraviolet irradiation unit 500 relative to the outer shape of the molded body 900B shown in FIG. A connecting layer 810a is formed.
- connection layer 810a When the connection layer 810a is formed, the process proceeds to the upper layer formation step (S2122).
- the upper layer formation step (S2122) as shown in FIG. 54, the relative position between the table 410 and the storage tank 300 is set such that the upper surface of the connection layer 810a is at the depth D L1B from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the table 410 and the storage tank 300 are moved.
- the depth D L1B is the formation thickness of the upper layer stacked on the connection layer 810a.
- the upper layer 810b is formed by curing the liquid resin material Mf by irradiating the connection layer 810a with ultraviolet rays UV from the ultraviolet irradiation section 500.
- the process proceeds to the upper layer stacking number confirmation step (S2123).
- the upper layer stacking number is one layer, which is compared with the upper layer stacking number (predetermined upper layer stacking number) of the formation control data read in advance by the control unit 700B (see FIG. 40). Since it is the same case (YES), the ultraviolet irradiation step (S212) is terminated and the process proceeds to the next single-layer injection molding step (S202).
- the process proceeds to the upper layer forming step (S2122) again.
- the upper layer is stacked on the previously formed upper layer, and in the upper layer stacking number confirmation step (S2123), the upper layer stacking number reaches the upper layer stacking number of the formation control data (YES).
- the ultraviolet irradiation process (S212) ends, and the process proceeds to the next single-layer injection molding process (S202).
- the upper layer stacking number is one layer.
- the present invention is not limited to this, and a plurality of layers may be stacked. Further, the number of upper layers may be zero, that is, the ultraviolet irradiation step (S212) may be completed with one layer of the connection layer 810a.
- the first molding die layer 810 as a single layer of the first molded product formed by the ultraviolet irradiation step (S212) is formed on the forming surface 410a of the table 410 as a mold frame.
- a single layer as a part of the molded body 900B is injection-molded in the molded region 810s.
- FIG. 56 shows a detailed flowchart of the single-layer injection molding step (S202).
- the resin molding method according to the present embodiment is a resin molding method using the resin molding apparatus 1000B according to the fifth embodiment, and includes a first injection unit 601 and a second injection unit 602 as shown in FIG. Since the two injection parts are provided, in the single-layer injection molding step (S202), first, it is confirmed whether or not the first injection molding step as the first single-layer injection molding step is necessary. An injection molding step execution necessity confirmation step (S221) is executed. In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), whether or not to drive (execute) injection of the resin material Mp1 as the first material from the first injection unit 601 is determined in advance by the control unit 700B (FIG. 40)) from the formation control data read.
- the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221) when the first layer molding region 810s is not the injection region of the resin material Mp1 as the first material injected from the first injection unit 601, It is determined that the injection molding of the resin material Mp1 by the first injection unit 601 is not executed (NO), and the second injection for confirming the necessity of executing the second injection molding process as the second single-layer injection molding process to be described later The process proceeds to the molding process execution necessity confirmation process (S224).
- the first injection part 601 starts from the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221). It is determined that the injection of the resin material Mp1 is to be executed (YES), and the table 410 is driven to the injection molding start position.
- the table is driven by the first injection unit to drive the stage 200 so that the injection port 612b of the first injection unit 601 is disposed at the injection molding start position as a relative position to the table 410.
- Drive to the start position (S222) is executed.
- the depth D L10 from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf of forming surface 410a of the table 410 is a stage 200 without changing driven.
- FIG. 59 A state of injection of the resin material Mp1 from the injection port 612b of the first injection unit 601 shown in FIG. 58 will be described with reference to FIG. 59 of the B1 enlarged view.
- the plasticized resin material Mp1 is referred to as a plastic resin Mpf
- the resin material Mp1 solidified from the plasticized state is referred to as a solidified resin Mps.
- the plastic resin Mpf is pressurized by the rotational drive of the flat screw 613 and injected from the injection port 612b.
- the injected plastic resin Mpf is cooled to a temperature lower than the glass transition point in the process of reaching the formation surface 410a of the table 410, so that the form changes to the solidified resin Mps.
- the plastic resin Mpf is continuously laminated and solidified on the solidified resin Mps, and the solidified resin Mps is formed as a molded product in the molding region 810s of the first mold layer 810.
- the uncured liquid resin material Mf remains inside the first mold layer 810 formed in a frame shape, that is, in the molding region 810s, so that the plastic resin Mpf remains as a liquid resin. It can be cooled by touching the material Mf to promote solidification to become a solidified resin Mps. Accordingly, it is possible to shorten the time of the plastic resin Mpf state on the forming surface 410a, to prevent unnecessary flow in the XY direction shown in the figure, so-called outflow, and to perform molding with an accurate shape. it can.
- the first injection unit 601 included in the resin molding apparatus 1000B according to the fifth embodiment used in the resin molding method according to this embodiment injects the plastic resin Mpf by applying pressure from the injection port 612b.
- This is one embodiment of a so-called injection molding method.
- a second injection unit 602, which will be described later, is also an embodiment of an injection molding method for injecting the plastic resin Mpf by applying pressure from the injection port 622b.
- the stage 200 is driven so that the first injection unit 601 moves along a predetermined path relative to the table 410 while injecting the plasticized resin material Mp1 from the injection port 612b.
- a resin material Mp1 is disposed in a molding region 810s constituted by the first molding die layer 810, and a first molding layer 910 as a first molded single layer is formed as a first layer, and a first injection molding step. (S223) ends.
- the first molded layer 910 corresponds to the bottom of the molded body 900B and is formed in a flat plate shape.
- the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224) when the first layer molding region 810s is not the injection region of the resin material Mp2 as the second material injected from the second injection portion 602, the first It is determined that the injection molding of the resin material Mp2 by the two-injection unit 602 is not performed (NO), the single-layer injection molding process (S202) ends, and the process proceeds to the stacking number confirmation process (S203).
- the first layer molding region 810s is an injection region of the resin material Mp2 as the second material injected from the second injection portion 602.
- the injection molding of the resin material Mp2 by the second injection unit 602 is determined to be executed (YES).
- the table is driven to the injection molding start position by the second injection unit (S225), and each step of the second injection molding step (S226) as the second single-layer injection molding step is executed.
- the first molding layer 910 is formed of the resin material Mp1 as the first material
- NO is determined in the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224). Is determined, the single-layer injection molding step (S202) ends, and the process proceeds to the stacking number confirmation step (S203).
- the molded body 900B is formed by laminating a single layer of the first molding die layer 810 and the first molding layer 910 described above up to N layers (N: a natural number of 1 or more). . Therefore, the uppermost molded product single layer formed in the single-layer injection molding step (S202) immediately before the number of laminated product confirmation step (S203) is confirmed, and the molded product single layer is laminated to a predetermined number of laminated layers (N layers). A stacking number confirmation step (S203) for determining whether or not it has been performed is performed.
- the lamination step (S204) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the mold product single layer formation step (S201) and the single layer injection molding step (S202), and confirms the number of layers.
- Mold molding stacking step (S241) for instructing repetition of the mold molding single layer forming step (S201) for newly forming a mold molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S203)
- a molded product laminating step (S202) for instructing repetition of a single layer injection molding step (S202) for newly forming a molded single layer on the uppermost molded single layer confirmed in the number of layers confirmation step (S203) S242).
- a new molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410.
- the process proceeds to the molded product single layer forming step (S201).
- the step of driving the table to the molding start position (S201) executed based on the command of the mold product stacking step (S241) included in the stacking step (S204), first, the step of driving the table to the molding start position (S211) is executed. Is done. As shown in FIG. 61, in the step of driving the table to the molding start position (S211), the upper surface of the first mold layer 810 as the first mold molded product single layer formed on the table 410, and the ultraviolet irradiation unit The relative positions of the table 410 and the ultraviolet irradiation unit 500 are set so that the 500 ultraviolet emitting units 500a have a distance Duv.
- the interval Duv in the step of driving the table related to the stacking step (S204) to the molding start position (S211) is the liquid resin material Mf immediately above the first mold layer 810 when the ultraviolet ray UV is irradiated from the ultraviolet irradiation unit 500. Is the distance that can be reached as energy that can be cured. Then, the table 410 and the storage tank 300 are moved relative to the table 410 and the storage tank 300 to a position where the upper surface of the first mold layer 810 is at the depth D L2A from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the depth D L2A is the molding thickness of the connection layer in the second layer of the molded product.
- the ultraviolet irradiation step in the second layer (S212) a connection layer forming step (S2121), by keeping the depth D L2A as illustrated in FIG. 62 from the ultraviolet irradiation unit 500 While irradiating UV, the stage 200 is driven so that the ultraviolet irradiation unit 500 moves relative to the table 410, and the second mold layer 820 as a second layer of the second mold product is formed.
- a connection layer 820a to be formed is formed.
- the connection layer 820a includes a first connection layer 821a, a second connection layer 822a, and a third connection layer 823a serving as a boundary wall.
- a third connection layer 823a as a boundary wall for forming a boundary between the first molded body 901B and the second molded body 902B constituting the molded body 900B shown in FIG. 50 (see FIG. 44).
- the ultraviolet irradiation step (S212) includes a boundary wall layer forming step of forming the third connection layer 823a as a boundary wall.
- the third connection layer 823a is formed in a region corresponding to the boundary between the first molded body 901B and the second molded body 902B constituting the molded body 900B as described above.
- the necessity of forming the boundary wall is set by formation control data read in advance by the control unit 700B (see FIG. 40).
- the molded body 900B shown in FIG. 50 is exemplified. Therefore, the third connection layer 823a serving as the boundary wall is formed.
- connection layer 820a When the connection layer 820a is formed, the process proceeds to the upper layer formation step (S2122).
- the upper layer forming step (S2122) as shown in FIG. 63, the relative position between the table 410 and the storage tank 300 is set such that the upper surface of the connection layer 820a is at the depth D L2B from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf.
- the table 410 and the storage tank 300 are moved.
- the depth D L2B is the formation thickness of the upper layer stacked on the connection layer 820a.
- the upper layer 820b is formed by curing the liquid resin material Mf by irradiating the connection layer 820a with ultraviolet UV from the ultraviolet irradiation unit 500.
- the upper layer 820b includes the first upper layer 821b and the second upper layer 822b, and the upper layer 820b is formed by the upper layer forming step (S2122).
- the upper layer 820b formed by the upper layer formation step (S2122) and the connection layer 820a previously formed by the connection layer formation step (S2121) are the second layers as the second molded product single layer as the second layer.
- a mold layer 820 is formed.
- the second mold layer 820 forms a molding region 820s as a cavity of the second layer.
- the second layer molding region 820s sandwiches the molding region of the third connection layer 823a, which is a boundary wall, and the first molding region 82As serving as the first cavity region and the second molding region serving as the second cavity region. 2 molding regions 82Bs.
- the process proceeds to the upper layer stacking number confirmation step (S2123).
- the number of upper layers is one layer, which is the same as “one layer” of the formation control data compared with the upper layer number of the formation control data read in advance by the control unit 700B (see FIG. 40) (YES). Therefore, the ultraviolet irradiation step (S212) is terminated, and the process proceeds to the next single-layer injection molding step (S202).
- first injection molding process execution necessity confirmation process In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), when the second molding layer 920 as the second molding single layer of the second layer is molded, it is read in advance into the control unit 700B (see FIG. 40). Whether or not driving (execution) of the first injection unit 601 is necessary is determined from the formed control data. In this embodiment, since it is a resin molding method of the molded body 900B having the first molded body 901B formed of the resin material Mp1, the first injection molding process execution necessity confirmation step (S221) is the first injection. It is determined that injection of the resin material Mp1 is performed from the part 601 (YES), and the table 410 is driven to the injection molding start position.
- the table 200 is driven by the first injection unit to drive the stage 200 so that the injection port 612b of the first injection unit 601 is disposed at the injection molding start position as a relative position to the table 410.
- Drive to the start position (S222) is executed.
- the stage 200 is not driven in the Z direction, and the depth (D L1 + D L2 ) from the liquid surface Sf to the formation surface 410a of the liquid resin material Mf is maintained, and the first injection molding step (S223) is performed. Migrated.
- a second mold single layer forming step is performed from the injection port 612b by a predetermined pressure.
- the first injection molding step in which the resin material Mp1 is injected and filled in the first molding region 82As constituting the molding region 820s that becomes the cavity formed in the second molding die layer 820 formed in (S201). (S223) is executed.
- the resin material Mp1 injected toward the first molding region 82As is cooled and solidified to form the second first molding layer 921.
- the injected and plasticized resin material Mp1 is prevented from entering the second molding region 82Bs where the second material Mp2 described later is injected by the third connection layer 823a serving as the boundary wall.
- the molding region of the third connection layer 823a can be formed by regulating the boundary region between the first molded body 901B and the second molded body 902B when the single-layer molded layer is formed. it can.
- the resin material Mp1 is injected and filled in the first molding region 82As, the second first molding layer 921 is formed, the first injection molding step (S223) is completed, and the second injection molding step is executed.
- the process proceeds to the necessity confirmation step (S224).
- the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224) related to the lamination step (S204) is performed by the second injection unit 602.
- the necessity of driving (execution) for injecting the resin material Mp2 as the material is determined from the formation control data read in advance by the control unit 700B (see FIG. 40).
- the second injection molding process execution necessity confirmation step (S224) is performed in the second injection. It is determined that injection of the resin material Mp2 from the part 602 is executed (YES), and the table 410 is driven to the injection molding start position.
- the table is driven by the second injection unit so that the stage 200 is driven so that the injection port 622b of the second injection unit 602 is disposed at the injection molding start position as a relative position to the table 410.
- Drive to the start position (S225) is executed.
- the stage 200 is not driven in the Z direction, and the depth (D L1 + D L2 ) from the liquid surface Sf of the liquid resin material Mf to the formation surface 410a is maintained, and the second injection molding step (S226) is performed. Migrated.
- the resin material Mp2 injected toward the second molding region 82Bs is cooled and solidified to form a second second molding layer 922.
- the injected plasticized resin material Mp2 is connected to the end portion 921a and constitutes a second molded layer 920 as a so-called two-color molded second molded product single layer.
- the end portion 921a is formed in a molding region of the third connection layer 823a that is a boundary wall of the first molding layer 921 formed by the first injection molding step (S223) executed previously.
- the resin material Mp2 is injected and filled in the second molding region 82Bs, and the second molding layer 920 is formed by forming the second molding layer 922 of the second layer, and the second injection molding step (S226). Is completed, and the process proceeds to the stacking number confirmation step (S203).
- stacking number confirmation process In the single-layer injection molding step (S202) immediately before the number-of-stacks confirmation step (S203), the formed single-layer molded layer is confirmed, and the single-layer molded product is laminated to a predetermined number of layers (N layers).
- a stacking number confirmation step (S203) for determining whether or not has been performed is executed.
- the stacking number confirmation step (S203) related to the above-described stacking step (S204) the number of stacks of the single layer of the molded product formed in the immediately preceding single layer injection molding step (S202) is the second first molding layer 910.
- the second molding layer 920 and the second molding layer 920 are determined to be smaller than the predetermined number N of layers (NO), and the process proceeds to the stacking step (S204) again.
- the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first mold single layer in the second mold single layer The second means simply the order, not the number of layers.
- the third mold layer 830 is called a first mold single layer, and the fourth mold is formed.
- the mold layer 840 is referred to as a second mold product single layer.
- the third molded layer 930 is referred to as a first molded product single layer
- the fourth molded layer 940 is referred to as the first molded product single layer. This is called the second molded product single layer.
- the lamination step (S204) is repeated a predetermined number of times.
- the connection layer 8N0a and the upper layer 8N0b A first molded body 800B as a molded body in which a single layer of a molded product up to the Nth molded mold layer 8N0 is laminated, and the first molded body 800B as a molding die to form an internal space, a so-called cavity.
- the resin material Mp1 and the resin material Mp2 are injected.
- the injection molded resin material Mp1 and the resin material Mp2 are configured by a first molded layer 910 configured by the first molded layer 911, a first molded layer 921, and a second molded layer 922.
- a first molded body 901B and a second molded body 902B are integrally formed.
- a first molded first layer is formed.
- the first molded body 901B is constituted by the first molded layer 9N1 of the Nth layer from the layer 911, and the second molded layer 9N2 of the Nth layer is formed by the second molded layer 922B of the second layer.
- a body 902B is constructed.
- the molded body 900B includes a third connection layer 8N3a (not shown) included in the Nth Nth mold layer 8N0 from the third connection layer 823a included in the second second mold layer 820.
- the third connection layer included in each of the layers remains in the molded body 900B. And it transfers to the lamination
- the mold release step (S205) is a step of separating the molded body 900B from the first molded body 800B and taking out the molded body 900B.
- the first molded body 800 is separated by physical means or chemical means in the same manner as the mold release step (S5) of the first embodiment to obtain the molded body 900. it can.
- the connection layers 823a,..., 8N3a included in the first molded body 800B remain inside the molded body 900B.
- the molded body 900B obtained by the resin molding method according to the present embodiment includes the third connection layers 823a,..., 8N3a remaining in the respective layers in the second molding layer 920 to the N-th molding layer 9N0 which are two-color molded portions. , 9N1 and the second molded layers 922, ..., 9N2 are formed, and the two-color molded body 900B formed of the resin materials Mp1, Mp2 is formed. Adhesive strength between the first molded body 901B and the second molded body 902B can be ensured.
- the molding method of the molded body 1900 according to the present embodiment is a method based on the flowchart of the resin molding method of the molded body 900B according to the sixth embodiment shown in FIG. 49, and in the molded product single layer forming step (S201).
- the ultraviolet irradiation process (S212) as a liquid resin material curing process has a characteristic molding method. Accordingly, the same components as those in the resin molding method according to the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of common steps are omitted.
- a molded body 1900 shown in the external perspective view of FIG. 69 is molded.
- a molded body 1900 as the second molded body includes a first molded body 1901 having a cross-sectional shape of a first cross section 1901a molded by the resin material Mp1 as the first material, A container having an outer shape of a truncated cone having a cross-sectional shape 1900a having an inner space and a bottom formed by a second molded body 1902 having a cross-sectional shape of a second cross-section 1902a formed by the resin material Mp2 as a material of Is illustrated.
- the resin molding method according to the present embodiment is illustrated by the same method as the molding method of the first first mold layer 810 and the first molding layer 910 in the resin molding method according to the sixth embodiment described above.
- a first mold layer 1810 and a first mold layer 1910 that are not formed are formed.
- the first molding layer 1810 is used as a first molding single layer
- the first molding layer 1910 is used as a first molding single layer
- the second molding method is transferred to the lamination step (S204).
- the molded product single layer forming step (S201) will be described.
- connection layer forming step (S2121) included in the ultraviolet irradiation step (S212) is performed. This is performed to form the connection layer 1820a, and then the upper layer formation step (S2122) is performed.
- connection layer 1820a constituting the second mold layer 1820 as the second second mold product single layer is formed from the ultraviolet irradiation unit 500. It is formed by a first connection layer 1821a obtained by curing the liquid resin material Mf by irradiation with ultraviolet rays UV, a second connection layer 1822a, and a third connection layer 1823a constituting a boundary wall.
- the upper layer forming step (S2122) is performed on the connection layer 1820a to form the upper layer 1820b.
- the first upper layer 1821b is stacked on the first connection layer 1821a
- the second upper layer 1822b is stacked on the second connection layer 1822a
- the third upper layer 1823b is stacked on the third connection layer 1823a.
- the upper layer 1820b is formed by stacking.
- FIG. 71 shows a partially enlarged view of part D shown in FIG.
- a region where the resin material Mp1 and the resin material Mp2 are injected and filled a so-called cavity is formed.
- a molding region 1820s is configured by the space region between the first connection layer 1821a and the second connection layer 1822a and the space region between the first upper layer 1821b and the second upper layer 1822b.
- the molding region 1820s is divided by a third connection layer 1823a that is a boundary wall and a third upper layer 1823b, and the first molding region 182As as the first cavity region and the second cavity region as the second cavity region.
- the second molding region 182Bs is formed. And it transfers to a single layer injection molding process (S202).
- the boundary wall layer forming step for forming the boundary wall by the UV irradiation step (S2121) is included.
- the same manufacturing method as the resin molding method according to the sixth embodiment described above is followed by the laminating step after the single-layer injection molding step (S202).
- (S204) is repeated, and as shown in FIG. 72, from the first mold layer 1810 constituted by the connection layer 1810a and the upper layer 1810b, the Nth constituted by the connection layer 18N0a and the upper layer 18N0b.
- a first molded body 1800 as a molded body in which N layers of molded product single layers up to the molding mold layer 18N0 are laminated, and the first molded body 1800 as a molding die, and a resin material Mp1 in an internal space, a so-called cavity.
- the resin material Mp2 is injected. Consists of a first molding layer 1910, a first molding layer 1921, and a second molding layer 1922 that are constituted by the first molding layer 1911 by the injected resin material Mp1 and the resin material Mp2. And a molded body 1900 as a second molded body laminated from the second molded layer 1920 to the Nth molded layer 19N0 composed of the Nth first molded layer 19N1.
- the first molded body 1901, the second molded body 1902, and third connection layers 1823a, 1833a,... , 18n3a and third upper layers 1823b, 1833b,..., 18n3b are stacked, but the third connection layers 1823a, 1833a,.
- the upper n-th layer is n ⁇ N (n> 0 integer)
- the mold 1900 is immersed in a solvent that selectively dissolves the ultraviolet curable resin constituting the first molded body 1800 using a chemical mold release means.
- the third connection layers 1823a, 1833a,..., 18n3a as boundary walls left inside the molded body 1900; Elution of the laminate of the third upper layers 1823b, 1833b, ..., 18n3b can be prevented.
- the molded body 1900 as the molded body is taken out from the storage tank 300 and is transferred to the mold release step (S205).
- the mold release step (S205) as in the resin molding method according to the sixth embodiment, the first molded body 1800 is separated by physical means or chemical means, and a molded body 1900 can be obtained.
- a molded body 1900 obtained by the resin molding method according to the present embodiment includes a first molded body 1901, a second molded body 1902, and third connection layers 1823a, 1833a,. .., 18n3b are separated and molded by the laminated body of the third upper layers 1823b, 1833b,.
- the resin material Mp1 as the first material forming the molded body 1900 and the resin material Mp2 as the second material are not high in affinity or adhesion performance, or the resin material Mp1, Even if there is a large difference in the glass transition point of Mp2, the third connection layers 1823a, 1833a,..., Which are boundary walls that are hardened by ultraviolet UV using, for example, an epoxy-based resin or the like on the liquid resin material Mf.
- 18n3a and the third upper layer 1823b, 1833b,..., 18n3b serve as an adhesive wall (adhesive layer) between the resin material Mp1 and the resin material Mp2, and the two colors of the resin materials Mp1 and Mp2
- the adhesion strength between the first molded body 1901 of the molded molded body 1900 and the second molded body 1902 can be ensured.
- the structure can be designed so that high adhesion can be obtained.
- thermoplastic resin material that can be applied to the second molded bodies 900, 900A, 900B, and 1900 that are products include, as a crystalline resin, Pe (polyethylene), PP (polypropylene), PA (polyamide), and POM (polyacetal). , PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyether ether ketone), and the like.
- liquid crystalline resin is LCP (Liquid Crystal Polymer).
- amorphous resin examples include PS (polystyrene), ABS, PMMA (acrylic), PC (polycarbonate), PPE (polyphenylene ether), and the like.
- the resin material constituting the molded bodies 900, 900A, 900B, 1900 is not limited as long as it is a thermoplastic resin that can be injection molded. That is, in the conventional method for forming a three-dimensional resin molding using a resin that is cured by energy rays, a monomer that can contain a catalyst that generates radicals by energy rays, such as an acrylate radical polymerization resin and an epoxy. It is limited to cationic polymerization resin. However, the resin molding method according to the above embodiment is not suitable for curable resins using energy rays.
- a crystalline resin Pe (polyethylene), PP (polypropylene), PA (polyamide), POM (polyacetal), PBT ( Polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyether ether ketone) and the like.
- An example of the liquid crystalline resin is LCP (Liquid Crystal Polymer).
- PS polystyrene
- ABS polyMMA
- PC polycarbonate
- PPE polyphenylene ether
- the ultraviolet irradiation unit 500 and the injection units 600, 601, and 602 are relatively three with respect to the molding unit 400 by a stage driving device (not shown) of the stage 200 provided in the base 100.
- a stage driving device not shown
- the present invention is not limited to this.
- the ultraviolet irradiation unit 500 and the emission units 600, 601, and 602 may be held by a robot arm and driven relatively three-dimensionally with respect to the molding unit 400.
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Abstract
Description
本発明は、樹脂成形装置および樹脂成形方法に関する。 The present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method.
従来、立体成形物の形成に紫外線硬化型樹脂を用い、紫外線によって層状に硬化させた硬化層を順次積層させて所望の立体成形物を得る方法が知られている(特許文献1)。また特許文献1には、立体成形物における再下端にまで達しない分岐部を成形する場合に、分岐部の下側に連続させてダミー用の硬化層を予め形成することが開示され、これにより正確な立体成形物が得られるとしている。 Conventionally, there has been known a method of obtaining a desired three-dimensional molded product by using an ultraviolet curable resin for forming a three-dimensional molded product and sequentially laminating cured layers cured in a layer form by ultraviolet rays (Patent Document 1). Patent Document 1 discloses that a dummy hardened layer is formed in advance in a continuous manner under the branch when forming a branch that does not reach the lower end of the three-dimensional molded product. It is said that an accurate three-dimensional molded product can be obtained.
しかし、特許文献1に開示された立体成形物を得る方法では、ダミー用の硬化層に相当する部分を設計段階から追加しておくことが必要であり、更には、立体成形の後にダミー用の硬化物を除去する必要がある。そこで、融点が異なる異種の樹脂材料を含むホットメルトタイプのインクをインクジェットヘッドから吐出させて、高融点のインクで形成される所望の立体成形物の単層と、低融点のインクで所望の立体成形物以外の領域の単層と、を形成し、当該単層を積層させて立体を形成する方法が開示されている(特許文献2)。 However, in the method of obtaining the three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1, it is necessary to add a portion corresponding to the dummy hardened layer from the design stage, and further, after the three-dimensional molding, the dummy mold is used. It is necessary to remove the cured product. Therefore, a hot melt type ink containing different types of resin materials having different melting points is ejected from an inkjet head, and a desired three-dimensional molded product formed of a high melting point ink and a desired three-dimensional shape of a low melting point ink. A method is disclosed in which a single layer in a region other than a molded product is formed, and the single layer is laminated to form a solid (Patent Document 2).
そして、特許文献2に開示された方法では、低融点のインクの融点より高く、且つ高融点のインクの融点より低い温度で加熱することで、形成された立体から低融点のインクを溶融、除去することができる。これにより、高融点のインクで形成された所望の立体成形物を得ることができる。
In the method disclosed in
しかしながら、特許文献1、および特許文献2に開示された立体成形物の形成方法では、いずれも適用できる材料に制限があった。特許文献1では、紫外線を含むエネルギービームによって硬化させることが可能な材料を用いなければならない。特許文献2では、ホットメルトタイプのインクとしてインクジェットヘッドから吐出供給が可能な樹脂材料であることが要求される。
However, in the method for forming a three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1 and
また、近年の立体成形物の造形(以下、3D造形という)では、所望形状の造形に留まらず、所望の品質、例えば強度、耐熱性、耐薬品性、などが3D造形によって得られる立体成形物に要求されるようになってきている。従って、エネルギービームによって硬化させる性能が付与できない材料、あるいは極低融点材料、などが要求される試作品、製品には特許文献1、および特許文献2に開示された立体成形物の形成方法を適用することが困難であった。
Further, in recent modeling of a three-dimensional molded product (hereinafter referred to as 3D modeling), a three-dimensional molded product in which desired quality, for example, strength, heat resistance, chemical resistance, and the like can be obtained by 3D modeling is not limited to modeling of a desired shape. It has come to be required. Therefore, the method for forming a three-dimensional molded product disclosed in Patent Document 1 and
そこで、3D造形による樹脂型と、当該樹脂型に製品樹脂材料を射出することで、あらゆる熱可塑性樹脂を用いることが可能な樹脂成形装置および樹脂成形方法を提供する。 Therefore, there are provided a resin mold by 3D modeling, and a resin molding apparatus and a resin molding method capable of using any thermoplastic resin by injecting a product resin material into the resin mold.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
〔適用例1〕本適用例の樹脂成形装置は、ステージと、前記ステージに設置された貯留槽と、エネルギー線を照射するエネルギー線照射部と、合成樹脂である第1の材料を可塑化させ、射出口から射出する射出部と、前記ステージと、前記エネルギー線照射部および射出部と、が相対的に3次元移動を可能とする駆動手段と、を備え、前記貯留槽は、少なくとも重力方向に駆動可能なテーブルを内部に備え、前記エネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料が貯留されている、ことを特徴とする。 Application Example 1 A resin molding apparatus according to this application example plasticizes a stage, a storage tank installed on the stage, an energy beam irradiation unit that irradiates energy rays, and a first material that is a synthetic resin. , An injection unit that injects from the injection port, the stage, and the driving means that enables the energy beam irradiation unit and the injection unit to relatively move three-dimensionally, and the storage tank is at least in the direction of gravity A liquid curable resin material containing an energy beam curable resin that is cured by the energy beam is stored.
本適用例の樹脂成形装置によれば、立体造形、いわゆる3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させるエネルギー線照射部と、合成樹脂を射出することができる射出部と、を備えることで、合成樹脂を射出成形可能とする型を、エネルギー線硬化型樹脂にエネルギー線を照射して硬化させる3D造形によって形成することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the resin molding apparatus of this application example, an energy beam irradiation unit that cures an energy beam curable resin that is easy to perform three-dimensional modeling, so-called 3D modeling, by energy beam irradiation, an injection unit that can inject a synthetic resin, The mold that enables injection molding of synthetic resin can be formed by 3D modeling by irradiating the energy ray curable resin with energy rays and hardening, and mold design, mold production, mold assembly The lead time from mold manufacture to product injection molding can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例2〕上述の適用例において、前記エネルギー線照射部から照射される前記エネルギー線が、前記硬化樹脂材料を硬化させて層状に第1成形物が形成され、前記射出部から射出される前記第1の材料が硬化し、層状に第2成形物が形成され、前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成される、ことを特徴とする。 Application Example 2 In the application example described above, the energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layered form, and is injected from the injection unit. The first material is cured, a second molded product is formed in layers, the first molded product is laminated in the direction of gravity, and the second molded product is laminated in the direction of gravity. And 2 molded bodies are formed.
上述の適用例によれば、容易に3D造形された第1成形体および第2成形体を得ることができる。 According to the application example described above, it is possible to easily obtain the first molded body and the second molded body that are 3D-shaped.
〔適用例3〕上述の適用例において、前記第1成形体には、前記第2成形体を形成するキャビティーが形成され、前記第2成形体は前記第1の材料が前記キャビティーに向けて射出され、充填される、ことを特徴とする。 Application Example 3 In the application example described above, the first molded body is formed with a cavity for forming the second molded body, and the second molded body has the first material directed toward the cavity. It is injected and filled.
上述の適用例によれば、第1成形体を成形型として、第1成形体に形成されるキャビティー内に第1の材料を射出成形することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the application example described above, the first material can be used as a molding die, and the first material can be injection-molded into the cavity formed in the first molding. The lead time from mold manufacturing for mold assembly to product injection molding can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例4〕上述の適用例において、前記射出部は、前記第1の材料を可塑化させて射出口から射出する第1の射出部と、合成樹脂である第2の材料を可塑化させて射出口から射出する第2の射出部と、を少なくとも備える、ことを特徴とする Application Example 4 In the application example described above, the injection unit plasticizes the first injection part that plasticizes the first material and injects it from the injection port, and the second material that is a synthetic resin. And at least a second injection part that injects from the injection port.
本適用例の樹脂成形装置によれば、立体造形、いわゆる3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させるエネルギー線照射部と、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出することができる射出部と、を備えることで、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出成形可能とする型をエネルギー線硬化型樹脂にエネルギー線を照射して硬化させる3D造形によって形成することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the resin molding apparatus of this application example, it is possible to inject at least two types of thermoplastic resins, and an energy beam irradiating unit that cures an energy beam curable resin that is easy for three-dimensional modeling, so-called 3D modeling, by energy beam irradiation. A mold capable of injection molding at least two types of thermoplastic resins can be formed by 3D modeling by irradiating the energy beam curable resin with energy rays and curing the mold. The lead time from design, mold production and mold assembly to mold injection can be set shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例5〕上述の適用例において、前記エネルギー線照射部から照射される前記エネルギー線が、前記硬化樹脂材料を硬化させて層状に第1成形物が形成され、前記第1の射出部から射出される前記第1の材料、および前記第2の射出部から射出される前記第2の材料のいずれか一方、もしくは両方が硬化し、層状に第2成形物が形成され、前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成される、ことを特徴とする Application Example 5 In the application example described above, the energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layered form, and the first injection unit Either or both of the first material to be injected and the second material to be injected from the second injection portion are cured to form a second molded product in a layer shape, and the first molding A first molded body in which an object is stacked in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded object is stacked in the direction of gravity are formed.
上述の適用例によれば、容易に3D造形された第1成形体、および2種類の材料を用いて3D造形された第2成形体を得ることができる。 According to the application example described above, it is possible to obtain a first molded body that is 3D-modeled easily and a second molded body that is 3D-modeled using two types of materials.
〔適用例6〕上述の適用例において、前記第1成形体には、前記第2成形体を形成するキャビティーが形成され、前記第2成形物は、前記第1の材料および前記第2の材料の少なくとも一方、もしくは両方が前記キャビティー内に射出され、充填される、ことを特徴とする。 Application Example 6 In the application example described above, a cavity for forming the second molded body is formed in the first molded body, and the second molded body includes the first material and the second material. At least one or both of the materials are injected into the cavity and filled.
上述の適用例によれば、第1成形体を成形型として、第1成形体に形成されるキャビティー内に少なくとも第1の材料と、第2の材料と、の2種類の材料を射出成形することができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。これにより、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the application example described above, the first molded body is used as a molding die, and at least two kinds of materials, ie, the first material and the second material, are injection molded in the cavity formed in the first molded body. It is possible to set the lead time from mold manufacturing, mold manufacturing and mold assembly to injection molding of products shorter than before. As a result, even when a resin material that is not applicable to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, so that resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例7〕上述の適用例において、前記第1の材料と異なる材料により形成された挿入部材を、前記第2成形物に供給する挿入部材供給部を備え、前記挿入部材が、前記第2成形体と一体的に形成される、ことを特徴とする。 Application Example 7 In the application example described above, an insertion member supply unit that supplies an insertion member formed of a material different from the first material to the second molded product is provided, and the insertion member includes the second member. It is formed integrally with the molded body.
上述の適用例によれば、容易に3D造形された内部に挿入部材が内包された第2成形体を得ることができる。 According to the application example described above, it is possible to obtain a second molded body in which an insertion member is included inside a 3D model.
〔適用例8〕上述の適用例において、前記合成樹脂が熱可塑性樹脂、前記挿入部材が金属であることを特徴とする。 Application Example 8 In the application example described above, the synthetic resin is a thermoplastic resin, and the insertion member is a metal.
上述の適用例によれば、熱可塑性樹脂を用いることにより射出成形による精密な造形が可能となる。更に、挿入部材が金属であることにより合成樹脂のみによって形成される成形体と比べ、高い強度の成形体を得ることができる。また、合成樹脂が不導体であっても、挿入される挿入部材が導電性を有する金属であることで、成形体に導電経路を形成することができる。 According to the application example described above, precise molding by injection molding becomes possible by using a thermoplastic resin. Furthermore, since the insertion member is a metal, a molded body having a higher strength can be obtained as compared with a molded body formed only from synthetic resin. Moreover, even if the synthetic resin is a nonconductor, a conductive path can be formed in the molded body because the inserted member to be inserted is a conductive metal.
〔適用例9〕上述の適用例において、前記エネルギー線が紫外線であることを特徴とする。 Application Example 9 In the application example described above, the energy beam is ultraviolet light.
上述の適用例によれば、短い硬化時間による高い生産性と、照射部および紫外線の発熱量が少ない低熱量エネルギー線であることから、第2成形物を構成する第2の材料への熱影響を回避することができる。 According to the above-mentioned application example, since it is a low calorific energy ray with a high productivity due to a short curing time and a small calorific value of the irradiation part and ultraviolet rays, the thermal influence on the second material constituting the second molded product. Can be avoided.
〔適用例10〕上述の適用例において、前記合成樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする。 Application Example 10 In the application example described above, the synthetic resin is a thermoplastic resin.
上述の適用例によれば、射出成形による精密な造形が可能となる。 According to the application example described above, precise modeling by injection molding becomes possible.
〔適用例11〕本適用例の樹脂成形方法は、ステージに設置された貯留槽に貯留されたエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料にエネルギー線を照射し、前記エネルギー線硬化型樹脂を硬化させて単層の型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程と、可塑化させた合成樹脂である第1の材料を、前記型成形物単層に形成された成形領域に向けて射出部から射出して充填し、成形物単層を形成する単層射出成形工程と、前記型成形物単層形成工程によって形成された第一の型成形物単層に積層させ、前記型成形物単層形成工程によって第二の型成形物単層を形成する型成形物積層工程と、前記単層射出成形工程によって形成された第一の成形物単層に積層させ、前記単層射出成形工程によって第二の成形物単層を形成する成形物積層工程と、を含み、前記型成形物積層工程を所定の回数、繰り返し、前記型成形物単層が所定の層数、積層された型成形体と、前記成形物積層工程を前記所定の回数、繰り返し、前記型成形体の前記成形領域に積層された成形体と、を形成する、ことを特徴とする。 Application Example 11 In the resin molding method of this application example, the energy beam curable resin is irradiated with an energy beam to a liquid curable resin material containing an energy beam curable resin stored in a storage tank installed on a stage. A mold-molded product single layer forming step in which a single-layer mold product single layer is cured, and a molding region formed in the mold-molded single layer by the first material which is a plasticized synthetic resin Injecting and filling from the injection part toward the single layer injection molding process to form a molded product single layer, and laminating the first molded product single layer formed by the mold molded product single layer forming step, A mold molded product laminating step for forming a second molded product monolayer by the mold molded product monolayer forming step, and a first molded product monolayer formed by the single layer injection molding step are laminated to form the single molded product. Molding to form a second molded product single layer by layer injection molding process A mold forming body in which the mold molding single layer is laminated a predetermined number of times, and the molding lamination process is performed the predetermined number of times. And repeatedly forming a molded body laminated on the molding region of the mold molded body.
本適用例の樹脂成形方法によれば、3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させ、積層することで得られる型成形体に対して、熱可塑性樹脂を射出し積層することによって成形体を得ることができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムは従来より短く設定できる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the resin molding method of this application example, the thermoplastic resin is injected and laminated on the molded body obtained by curing and laminating the energy ray curable resin that is easy to 3D modeling by energy ray irradiation. Thus, a molded body can be obtained, and the lead time from mold manufacturing, mold manufacturing and mold assembly to mold injection molding can be set shorter than before. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例12〕上述の適用例11において、前記単層射出成形工程は、前記第1の材料を第1の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第1のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第1の単層射出成形工程と、可塑化させた合成樹脂である第2の材料を第2の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第2のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第2の単層射出成形工程と、を含むことを特徴とする。 Application Example 12 In the application example 11 described above, in the single-layer injection molding step, the first material is injected from the first injection portion to form a cavity of the mold-molded single layer. A first single-layer injection molding step of filling and solidifying the cavity region to form a single layer of a molded product, and a second material that is a plasticized synthetic resin is injected from the second injection portion, And a second single-layer injection molding step of forming a single molded article layer by filling the second cavity region constituting the cavity of the single molded article mold and solidifying it.
本適用例の樹脂成形方法によれば、3D造形が容易なエネルギー線硬化型樹脂をエネルギー線照射によって硬化させ、積層することで得られる型成形体に対して、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を射出し積層することによって成形体を得ることができ、金型設計、金型製作、金型組立の金型製造から製品の射出成形までのリードタイムを従来より短く設定できる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。 According to the resin molding method of this application example, at least two types of thermoplastic resins are applied to a molded product obtained by curing and laminating an energy beam curable resin that is easy to 3D modeling by energy beam irradiation. A molded body can be obtained by injecting and laminating, and the lead time from mold production in mold design, mold production and mold assembly to product injection molding can be set shorter than before. Therefore, even when a resin material that cannot be applied to the energy beam curable resin is used, an expensive metal mold is not created, and therefore, resin molding can be performed in a short time and at a low cost.
〔適用例13〕上述の適用例12において、前記型成形物単層形成工程は、前記第1のキャビティー領域と、前記第2のキャビティー領域と、の境界に前記硬化樹脂材料を硬化させて形成される境界壁を形成する境界壁層形成工程を含む、ことを特徴とする。 Application Example 13 In the application example 12 described above, in the mold product single layer forming step, the cured resin material is cured at a boundary between the first cavity region and the second cavity region. And a boundary wall layer forming step for forming a boundary wall formed by the step.
上述の適用例によれば、境界壁を形成することで、第1のキャビティー領域と、第2のキャビティー領域と、の境界を確定させることができる。従って、第1のキャビティー領域に射出される材料と、第2のキャビティー領域に射出される材料と、は正確に第1のキャビティー領域および第2のキャビティー領域に射出成形される。 According to the application example described above, the boundary between the first cavity region and the second cavity region can be determined by forming the boundary wall. Therefore, the material injected into the first cavity region and the material injected into the second cavity region are accurately injection-molded into the first cavity region and the second cavity region.
〔適用例14〕上述の適用例11において、前記成形物積層工程は、挿入部材を前記成形物単層に配置させる挿入部材供給工程を含み、前記挿入部材が前記成形体に一体的に成形される、ことを特徴とする。 [Application Example 14] In the above application example 11, the molded product laminating step includes an insertion member supplying step in which the insertion member is arranged in the single molded product layer, and the insertion member is integrally formed with the molded body. It is characterized by that.
上述の適用例によれば、容易に3D造形された内部に挿入部材が内包された成形体を得ることができる。 According to the application example described above, it is possible to obtain a molded body in which an insertion member is included inside a 3D model.
〔適用例15〕上述の適用例11において、前記成形体を前記型成形体から離型する離型工程を含み、前記離型工程が、前記型成形体を溶解させる、ことを特徴とする。 Application Example 15 In the application example 11 described above, the method includes a mold release step of releasing the molded body from the mold molded body, and the mold release step dissolves the mold molded body.
上述の適用例によれば、成形体を損傷することなく、型成形体から離型し、得ることができる。 According to the application example described above, the molded product can be released from the molded product without damaging the molded product.
〔適用例16〕上述の適用例11において、前記エネルギー線が紫外線であることを特徴とする。 Application Example 16 In the above application example 11, the energy ray is ultraviolet light.
上述の適用例によれば、短い硬化時間による高い生産性と、発熱量が少ない低熱量エネルギー線であることから、成形体への熱影響を回避することができる。 According to the above-described application example, since it is a low productivity energy beam with a low curing time and a high productivity due to a short curing time, it is possible to avoid a thermal influence on the molded body.
〔適用例17〕上述の適用例11において、前記合成樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする。 Application Example 17 In the above application example 11, the synthetic resin is a thermoplastic resin.
上述の適用例によれば、熱可塑性樹脂を用いることにより射出成形による精密な造形が可能となる。 According to the application example described above, precise molding by injection molding becomes possible by using a thermoplastic resin.
〔適用例18〕上述の適用例14において、前記挿入部材が金属であることを特徴とする。 Application Example 18 In the application example 14 described above, the insertion member is a metal.
上述の適用例によれば、挿入部材が金属であることにより合成樹脂のみによって形成される成形体と比べ、高い強度の成形体を得ることができる。また、合成樹脂が不導体であっても、挿入される挿入部材が導電性を有する金属であることで、成形体に導電経路を形成することができる。 According to the application example described above, a molded body having high strength can be obtained as compared with a molded body formed only of synthetic resin because the insertion member is a metal. Moreover, even if the synthetic resin is a nonconductor, a conductive path can be formed in the molded body because the inserted member to be inserted is a conductive metal.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、同じ構成部材には同一符号を付し、それらの説明を省略又は簡略化することがある。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted or simplified.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る樹脂成形装置の概略構成を示す構成図である。図1に示す樹脂成形装置1000は、ステージ200と、ステージ200に設置され、内部にエネルギー線が照射されて硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料としての液状樹脂材料Mfが貯留される貯留空間300aが形成された貯留槽300と、ステージ200を3次元駆動する図示しない駆動手段としてのステージ駆動装置を備える基台100と、を備えている。3次元駆動とは、図示するX,Y,Z方向のいずれの方向にもステージ200を駆動可能とするものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the first embodiment. A
貯留槽300の貯留空間300a内には、成形物形成面410a(以下、形成面410aという)を備えるテーブル410と、テーブル410をZ軸方向に駆動する駆動軸420と、を備える成形部400が配置されている。
In the
上述したように、樹脂成形装置1000は、貯留槽300には硬化樹脂材料としてのエネルギー線硬化型樹脂を含む液状樹脂材料Mfが貯留され、形成面410a上に、後述するようにエネルギー線によって硬化した硬化層を形成し、積層する装置であることから、液状樹脂材料Mfの液上面と、形成面410aと、は略並行するように配置される。従って、図示するZ軸方向は所謂、重力方向であり、テーブル410は重力方向に駆動される、と言い換えることができる。
As described above, in the
貯留槽300の重力方向の上部には液状樹脂材料Mfの液上面に向けてエネルギー線を照射するエネルギー線照射部500が配置されている。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000では、エネルギー線として紫外線を例示して説明する。従ってエネルギー線照射部500を、以下では紫外線照射部500として説明する。
なお、エネルギー線硬化型樹脂を硬化させるエネルギー線としては、紫外線に限定されず、高周波、放射線、その他、被照射物を硬化させるエネルギーを付与するエネルギー線であってもよい。
An energy
The energy beam for curing the energy beam curable resin is not limited to ultraviolet rays, and may be high frequency, radiation, or other energy beam that imparts energy for curing the irradiated object.
また、貯留槽300の重力方向の上部には製品材料となる合成樹脂である第1の材料としての樹脂材料Mpを可塑化して射出する射出部600が配置されている。本実施形態ではフラットスクリューを備える射出部600を例示して説明する。
In addition, an
射出部600は、図示しないヒーター(加熱手段)を備え、内部空間を有するシリンダー620と、シリンダー620の内部空間に配設されるフラットスクリュー630と少なくともフラットスクリュー630を回動駆動させる駆動装置640と、シリンダー620の内部空間にペレット状の樹脂材料Mpを供給する材料供給部610と、を備えている。
The
シリンダー620に供給されたペレット状の樹脂材料Mpは、シリンダー620に備えるヒーターによってガラス転移点以上の温度に加熱され、可塑化した樹脂材料Mpとなる。可塑化した樹脂材料Mpは、フラットスクリュー630を回動させることで射出口620bまで送出され、射出口620bより射出される。
The pellet-shaped resin material Mp supplied to the
フラットスクリュー630による樹脂材料Mpの射出原理は、材料供給部610からペレット状の樹脂材料Mpがシリンダー620の材料投入口620aに搬送され、シリンダー620のヒーターによって可塑化される。可塑化された樹脂材料Mpは、フラットスクリュー630が駆動装置640によって回動中心630rを中心に回動されることで、フラットスクリュー630の外側より回動中心630rに向けて渦巻き状に形成された搬送溝630aに沿って可塑化された樹脂材料Mpが回動中心630rに向けて加圧搬送され、その圧力によって射出口620bから射出される。
The injection principle of the resin material Mp by the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000は、制御ユニット700が備えられ、基台100に備える図示しないステージ駆動装置の駆動を制御するステージコントローラー710と、貯留槽300内で重力方向に駆動される成形部400を駆動する図示しないテーブル駆動装置を制御するテーブルコントローラー720と、紫外線照射部500を制御する紫外線照射制御部730と、射出部600を制御する射出制御部740と、を制御する。
The
図2から図5は、樹脂成形装置1000の駆動を説明する図である。図2は樹脂成形装置1000により樹脂成形の準備段階を示す概略構成図である。図2に示すように、樹脂成形装置1000の樹脂成形の準備段階では、貯留槽300の貯留空間300aにエネルギー線としての紫外線UVが照射されることによって硬化物が生成される液状樹脂材料Mfが貯留する。
2 to 5 are diagrams for explaining the driving of the
そして、テーブル410の形成面410aを、貯留された液状樹脂材料Mfの液面Sfより深さDL1沈み込ませる。深さDL1は、後述する成形物の1層目の厚さを得るために要するテーブル410の沈み込み量となる。
Then, the
射出部600では、材料供給部610のホッパー610aからペレット状の樹脂材料Mpが投入され、シリンダー620まで搬送される。シリンダー620では図示しないヒーターによって樹脂材料Mpはガラス転移点を超える温度まで加熱され、可塑化される。そして、フラットスクリュー630の回動によって可塑化された樹脂材料Mpは射出口620bまで加圧搬送される。
In the
図2に示す樹脂成形装置1000の樹脂成形の準備が終わると、図3に示すように液状樹脂材料Mfの液面Sfに向けて、紫外線照射部500の紫外線照射口からエネルギー線としての紫外線UVが照射される。そして紫外線UVの照射に同期させてステージ200は、基台100に備える図示しないステージ駆動装置によって、紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に駆動され、ステージ200に配置された貯留槽300が紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に移動される。そして、液状樹脂材料Mfは、紫外線UVが照射されることで硬化し、DL1の厚さを有する1層目の第1成形物としての第1成形型層801が形成面410a上に形成される。
When preparation for resin molding of the
次に、図3で説明した第1成形型層801に囲われた成形領域801sに、射出部600の射出口620bより可塑化された樹脂材料Mpが、図4に示すように射出され、1層目の第2成形物としての第1成形層901が形成面410a上に形成される。なお、本例では枠状に形成された第1成形型層801の内側を1層目の成形領域801sとして、第1成形層901が形成される形態を例示する。
Next, the resin material Mp plasticized from the
上述したように、液状樹脂材料Mfを紫外線UVにより硬化させて第1成形型層801を形成し、第1成形型層801を型枠として可塑化させた樹脂材料Mpを射出部600から射出して第1成形層901を形成することで、層状の成形物を形成する。そして層状の成形物の形成を繰り返して積層させることにより、図5に示すように成形物をテーブル410の形成面410a上に形成する。
As described above, the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV to form the
図5は、上述した層状の成形物の形成を繰り返して積層させた状態を示す。図5に示すように、1層目の第1成形型層801上に2層目の第2成形型層802が積層される。本形態では後述する第2成形体900の第1成形層901を底とするカップ状の形状を例示している。2層目の第2成形型層802は、第2成形層902を形成する2層目の成形領域802sを構成するように第2成形外型層802aが第1成形型層801の上面に積層され、第2成形内型層802bが第1成形層901の上面に積層される。そして、2層目の成形領域802sに樹脂材料Mpが射出され、第2成形層902が形成される。
FIG. 5 shows a state in which the formation of the layered molding described above is repeated and laminated. As shown in FIG. 5, a second
次に、第3成形層903を形成する3層目の成形領域803sを構成するように第3成形外型層803aが第2成形外型層802aの上面に積層され、第3成形内型層803bが第2成形内型層802bの上面に積層されて3層目の第3成形型層803が形成される。そして、3層目の成形領域803sに樹脂材料Mpが射出され、第3成形層903が形成される。
Next, a third molded
更に3層目の第3成形型層803および第3成形層903上に、順次、N層目の第N成形型層80Nおよび第N成形層90Nまで積層され、第1成形体800と、第1成形体800によって形成される成形領域、所謂、キャビティーに樹脂材料Mpが充填されて第2成形体900が形成される。
Further, the N-th N-
上述したように、第1成形体800は第2成形体900を成形する空間であるキャビティーが形成された成形用樹脂型となる。従って、製品となる第2成形体900を製造するための高額な金属製の型、いわゆる金型を準備する必要が無く、液状樹脂材料Mfをエネルギー線としての紫外線UVによって硬化させることで容易に立体形状の造形、いわゆる3D造形を可能とする。また、製品となる第2成形体900は、熱可塑性樹脂の樹脂材料Mpを射出部600から射出し、第1成形体800を成形型として成形する、いわゆる射出成形によって形成することができる。従って、樹脂材料Mpは熱可塑性樹脂であればよい。このことは、従来、一般的に紫外線硬化型樹脂によって3D造形を行う造形装置では製品の樹脂材料は紫外線硬化型樹脂に限定されてしまう。言い換えれば、紫外線硬化が不可能な樹脂が製品樹脂として指定されれば、金型を用いた射出成形に頼らざるを得ないものであった。
As described above, the first molded
本実施形態に係る樹脂成形装置1000によれば、短時間に、尚且つ安価に3D造形が可能なエネルギー線硬化型樹脂によって熱可塑性樹脂の射出成形用の型を成形することができる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。
According to the
(第2実施形態)
第2実施形態として、第1実施形態に係る樹脂成形装置1000を用いた樹脂成形方法を説明する。図6は、第2実施形態に係る樹脂成形方法のフローチャートである。なお、図6に示すフローチャートは、予め製造準備として、樹脂成形装置1000に備える貯留槽300に所定量の液状樹脂材料Mfを貯留し、射出部600の材料供給部610にペレット状の樹脂材料Mpを供給する。そして、シリンダー620に備える図示しないヒーターによって加熱、可塑化された樹脂材料Mpが射出口620bまで搬送された状態までが進められる。この製造準備が完了し、図6に示すフローチャートが開始される。
(Second Embodiment)
As a second embodiment, a resin molding method using the
なお、第2実施形態に係る樹脂成形方法の説明は、第1実施形態において説明した第2成形体900として、図7の外観斜視図に示す形態を例に、成形する方法を説明する。なお、以下、第2成形体900を成形体900という。成形体900は、図7に図示するように、断面形状900aを有する円錐台の外形を有し、内部空間と底部を備える容器を例示する。
In the description of the resin molding method according to the second embodiment, a method of molding the second molded
(型成形物単層形成工程)
まず型成形物単層形成工程(S1)が実行される。型成形物単層形成工程(S1)の詳細フローチャートを図8に示す。
(Molded product single layer forming process)
First, a molded product single layer forming step (S1) is performed. A detailed flowchart of the molded product single layer forming step (S1) is shown in FIG.
(ステージ・テーブルを成形開始位置へ駆動)
上述した準備工程において液状樹脂材料Mfが貯留された貯留槽300と、貯留槽300内に備えるテーブル410と、が基台100に備えるステージ駆動装置によって駆動される、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、図9に示すように、テーブル410の形成面410aと、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、の間隔Duvが所定の間隔となるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。間隔Duvの所定の間隔とは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、形成面410a直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、形成面410aが液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1となる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1は、最初に成形すべき、後述する1層目の成形厚さとなる。
(The stage / table is driven to the molding start position)
The
(紫外線照射工程)
テーブル410に対する所定の相対位置に紫外線照射部500が配置されると、紫外線照射工程(S12)が実行される。紫外線照射工程(S12)は、図10に示すように深さDL1を維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動される。図7に示す成形体900の外形状に沿うように、紫外線照射部500を、紫外線UVを照射しながら相対移動させることにより、内側に1層目の成形領域801sが構成される1層目の型成形物単層としての第1成形型層801が形成される。
そして、1層目の第1成形型層801が形成されると、型成形物単層形成工程(S1)における紫外線照射工程(S12)が終了し、次に単層射出成形工程(S2)に移行される。
(UV irradiation process)
When the
When the first
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S2)は、テーブル410の形成面410a上に紫外線照射工程(S12)によって形成された1層目の型成形物単層としての第1成形型層801を型枠として、成形体900の一部としての単層が射出成形される。図11は、単層射出成形工程(S2)の詳細フローチャートを示す。
(Single layer injection molding process)
In the single-layer injection molding step (S2), the first
(テーブルを射出成形開始位置へ駆動)
単層射出成形工程(S2)では、先ず図12に示すように、射出部600の射出口620bが、テーブル410に対する相対位置として射出成形開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S21)が実行される。この時、テーブル410の形成面410aの液状樹脂材料Mfの液面Sfからの深さDL1は変えずにステージ200が駆動される。
(Driving the table to the injection molding start position)
In the single-layer injection molding step (S2), first, as shown in FIG. 12, the table 200 is driven so that the
(射出成形工程)
テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S21)のステップが実行されると、準備工程において射出部600の射出口620bにまで搬送され、射出部600に備えるヒーターによってガラス転移点以上に加熱され可塑化された樹脂材料Mpが、図13に示すように、所定の圧力によって射出口620bから、テーブル410に向けて射出される。この時、型成形物単層形成工程(S1)において形成された第1成形型層801の内側に構成されたキャビティーとなる成形領域801sに樹脂材料Mpが射出、充填される。
(Injection molding process)
When the step of driving the table to the injection molding start position (S21) is executed, the table is transported to the
図13に示す射出部600の射出口620bからの樹脂材料Mpの射出の状態をA部拡大図の図14で説明する。なお、図14での説明の便宜上、可塑化された樹脂材料Mpを可塑樹脂Mpf、可塑化状態から固化された樹脂材料Mpを固化樹脂Mps、という。
The state of injection of the resin material Mp from the
図14に示すように、可塑樹脂Mpfはフラットスクリュー630の回動駆動によって加圧されて射出口620bから射出される。射出された可塑樹脂Mpfはテーブル410の形成面410aに到達する過程でガラス転移点未満に冷えることで固化樹脂Mpsに形態が変化する。固化した固化樹脂Mps上に連続して可塑樹脂Mpfの積層、固化が繰り返され、第1成形型層801の成形領域801s内に固化樹脂Mpsが成形物として形成される。
As shown in FIG. 14, the plastic resin Mpf is pressurized by the rotation drive of the
この時、枠状に形成されている第1成形型層801の内側には、硬化していない液状樹脂材料Mfが残存していることで、可塑樹脂Mpfは残存する液状樹脂材料Mfに触れて冷却され、固化樹脂Mpsとなる固化を促進させることができる。従って、形成面410a上での可塑樹脂Mpf状態の時間を短くし、図示するX-Y方向への不要な流動、所謂、流れ出しを防止することができ、正確な形状での成形を行うことができる。
At this time, since the uncured liquid resin material Mf remains inside the
なお、上述したように、本実施形態に係る樹脂成形方法に用いる第1実施形態に係る樹脂成形装置1000に備える射出部600は、射出口620bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する方法であり、所謂、射出成形方法の一つの実施形態である。
As described above, the
そして、図15に示すように、射出口620bから可塑化された樹脂材料Mpを射出しながら、射出部600はテーブル410に相対する所定の経路を移動するようにステージ200が駆動され、第1成形型層801によって構成される成形領域801s内に樹脂材料Mpが配設され、1層目の成形物単層としての第1成形層901が形成される。なお、本実施形態では図7に示す成形体900を形成することを例示しているので、第1成形層901は、成形体900の底部に相当し、平板状に形成される。
Then, as shown in FIG. 15, while injecting the plasticized resin material Mp from the
1層目の第1成形層901が形成されると、単層射出成形工程(S2)における射出成形工程(S22)が終了し、次に積層数確認工程(S3)に移行される。
When the
(積層数確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述した第1成形型層801、および第1成形層901の単層をN層(N:1以上の自然数)まで積層させて成形体900が形成される。そこで、積層数確認工程(S3)の直前の単層射出成形工程(S2)において形成された最上層の成形物単層を確認し、成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層されたか否かを判定する積層数確認工程(S3)が実行される。
(Stacking number confirmation process)
In the resin molding method according to the present embodiment, the first molded
積層数確認工程(S3)において、直前の単層射出成形工程(S2)によって形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで形成されていないと判定された場合、言い換えると積層数がNより小さい(NO)と判定された場合、積層工程(S4)に移行される。 When it is determined in the number-of-stacks confirmation step (S3) that the molded product single layer formed in the immediately preceding single-layer injection molding step (S2) has not been formed to a predetermined number of layers (N layers), in other words, the number of layers When it is determined that the number is smaller than N (NO), the process proceeds to the stacking step (S4).
(積層工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法における積層工程(S4)は、型成形物単層形成工程(S1)と、単層射出成形工程(S2)と、を繰り返し実行させる指令工程であり、積層数確認工程(S3)において確認された最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程(S1)の繰り返しを指令する型成形物積層工程(S41)と、積層数確認工程(S3)において確認された最上層の成形物単層上に新たに成形物単層を形成する単層射出成形工程(S2)の繰り返しを指令する成形物積層工程(S42)と、を含んでいる。積層工程(S4)に含む型成形物積層工程(S41)によって出された指令によって、テーブル410上に既に形成されている最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を成形する型成形物単層形成工程(S1)に移行される。
(Lamination process)
The laminating step (S4) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the molded product single layer forming step (S1) and the single layer injection molding step (S2). Mold molding lamination step (S41) instructing repetition of the molding single layer formation step (S1) for newly forming a molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S3) ) And a molding laminate process (S2) for instructing repetition of a single-layer injection molding process (S2) for newly forming a molding monolayer on the uppermost molding monolayer confirmed in the lamination number confirmation process (S3) ( S42). In accordance with the command issued in the mold molding lamination step (S41) included in the lamination step (S4), a new mold molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410. The process proceeds to the molded product single layer forming step (S1).
積層工程(S4)に含む型成形物積層工程(S41)の指令に基づき実行される型成形物単層形成工程(S1)では、先ず、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。図16に示すようにテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、テーブル410上に形成された第一の型成形物単層としての第1成形型層801の上面と、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、が間隔Duvとなるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。
積層工程(S4)に係るテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップにおける間隔Duvとは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、第1成形型層801の直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、第1成形型層801上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2となる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2は、2層目の型成形物単層の成形厚さとなる。
In the mold product single layer forming step (S1) executed based on the command of the mold product stacking step (S41) included in the stacking step (S4), first, the step of driving the table to the molding start position (S11) is executed. Is done. As shown in FIG. 16, in the step of driving the table to the molding start position (S11), the upper surface of the
The interval Duv in the step of driving the table related to the stacking step (S4) to the molding start position (S11) is the liquid resin material Mf directly above the
次に、紫外線照射工程(S12)に移行される。積層工程(S4)に含む型成形物積層工程(S41)に係る紫外線照射工程(S12)は、図17に示すように深さDL2を維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動して成形体900の形状に沿うようにステージ200は駆動される。そして、紫外線照射部500が紫外線UVを照射しながら相対移動されることにより、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層802が形成される。第2成形型層802は、成形体900の外側形状を形成するための第2成形外型層802aと、成形体900の内側を形成するための第2成形内型層802bと、により構成される。第2成形外型層802aは1層目の第1成形型層801の上に積層されるが、本実施形態で例示する成形体900は、平板状の底部となる第1成形層901が形成されているため、第2成形内型層802bは、第1成形層901上に積層される。そして、第2成形外型層802aと、第2成形内型層802bと、によって囲まれる2層目の成形領域802sが構成される。
Next, the process proceeds to the ultraviolet irradiation step (S12). In the ultraviolet irradiation process (S12) according to the molded product lamination step (S41) included in the lamination step (S4), the ultraviolet ray
続いて、積層工程(S4)に含む成形物積層工程(S42)に係る単層射出成形工程(S2)が実行され、第一の成形物単層としての第1成形層901上に2層目の第二の成形物単層が形成される。積層工程(S4)に係る単層射出成形工程(S2)は図18に示すように、積層工程(S4)に係る型成形物単層形成工程(S1)によって形成された第2成形型層802の成形領域802sに対向するように射出部600の射出口620bを、テーブル410に対して相対移動をさせながら、射出口620bから可塑化された樹脂材料Mpを成形領域802s内に射出する。そして、射出された樹脂材料Mpによって成形体900を構成する2層目の第二の成形物単層としての第2成形層902が形成される。
Subsequently, a single layer injection molding step (S2) related to the molded product laminating step (S42) included in the laminating step (S4) is performed, and the second layer is formed on the first molded
積層工程(S4)に含む成形物積層工程(S42)に係る単層射出成形工程(S2)によって第2成形層902が形成されると、積層数確認工程(S3)に移行され、積層数確認工程(S3)の直前の単層射出成形工程(S2)において形成された成形物単層が、所定の積層数(N層)まで積層されたか否かが判定される。そして、直前の単層射出成形工程(S2)によって形成された成形物単層の積層数がNより小さい(NO)と判定された場合、再び、積層工程(S4)に移行される。
When the
なお、上述した積層工程(S4)において、第一の型成形物単層、第二の型成形物単層、および第一の成形物単層、第二の成形物単層における第一の、第二の、とは、単に順序を示すもので、積層数を示すものではない。例えば、3層目の第3成形型層803上に4層目の第4成形型層804を積層する場合、第3成形型層803を第一の型成形物単層と呼び、第4成形型層804を第二の型成形物単層と呼ぶ。同様に、3層目の第3成形層903上に4層目の第4成形層904を積層する場合、第3成形層903を第一の成形物単層と呼び、第4成形層904を第二の成形物単層と呼ぶ。
In the above-described laminating step (S4), the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first single mold second layer, The second means simply the order, not the number of layers. For example, when the fourth mold layer 804 as the fourth layer is laminated on the
積層工程(S4)が所定回数、繰り返され、図19に示すように、型成形物単層の第1成形型層801から第N成形型層80NまでのN層積層された型成形体としての第1成形体800と、第1成形体800を成形型として、積層される成形領域801s,802s,803s,…,80Ns内、所謂キャビティー内に樹脂材料Mpが射出されて第1成形層901から第N成形層90NまでのN層積層された第2成形体としての成形体900と、が形成される。
そして、積層数確認工程(S3)に移行され、直前の単層射出成形工程(S2)によって形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで形成された(YES)と判定された場合、離型工程(S5)に移行される。
As shown in FIG. 19, the lamination step (S4) is repeated a predetermined number of times, and as shown in FIG. 19, as a molded body in which N layers from the first
And it transfers to the lamination | stacking number confirmation process (S3), and it determines with the molded object single layer formed by the last single layer injection molding process (S2) having been formed to the predetermined number of lamination | stacking (N layers) (YES). If so, the process proceeds to a release step (S5).
(離型工程)
離型工程(S5)は、第1成形体800から成形体900を分離し、成形体900を取り出す工程である。離型工程(S5)としては、物理的な手段により離型、あるいは化学的な手段による離型などが用いられる。物理的な離型手段としては、第1成形体800にハンマーなどで衝撃を付加して破壊する、第1成形体800と成形体900との境界部に高圧空気を圧入して第1成形体800と成形体900とを分離する、などの手段が適用できる。
(Release process)
The mold release step (S5) is a step of separating the molded
化学的な離型手段としては、第1成形体800を構成する紫外線硬化型樹脂を選択的に溶解する溶剤に浸漬し、成形体900を分離する離型手段を適用することが好ましい。これにより、成形体900を損傷する虞が無く、第1成形体800から離型分離することができる。
As the chemical release means, it is preferable to apply a release means for separating the molded
第1実施形態に係る樹脂成形装置1000による第2実施形態に係る樹脂成形方法は、成形体900を得るための射出成形用の型が、エネルギー線によって硬化する樹脂を用いる公知の3次元樹脂成形方法によって樹脂型として形成される。これにより、金型作成に対して大幅な型製作時間の削減と、金型作成用の金属加工装置を必要としないことによる設備費用の削減と、を達成することができる。
The resin molding method according to the second embodiment by the
(第3実施形態)
図20は第3実施形態に係る樹脂成形装置の概略構成を示す構成図である。図20に示す樹脂成形装置1000Aは、ステージ200と、ステージ200に設置され、内部にエネルギー線が照射されて硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料としての液状樹脂材料Mfが貯留される貯留空間300aが形成された貯留槽300と、ステージ200を3次元駆動する図示しない駆動手段としてのステージ駆動装置を備える基台100と、を備えている。3次元駆動とは、図示するX,Y,Z方向のいずれにも駆動可能とするものである。
(Third embodiment)
FIG. 20 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the third embodiment. A
貯留槽300の貯留空間300a内には、成形物形成面410a(以下、形成面410aという)を備えるテーブル410と、テーブル410をZ軸方向に駆動する駆動軸420と、を備える成形部400が配置されている。
In the
上述したように、樹脂成形装置1000Aは、貯留槽300には硬化樹脂材料としてのエネルギー線硬化型樹脂を含む液状樹脂材料Mfが貯留され、形成面410a上に、後述するようにエネルギー線によって硬化した硬化層を形成し、積層する装置であることから、液状樹脂材料Mfの液上面と、形成面410aと、は略並行するように配置される。従って、図示するZ軸方向は所謂、重力方向であり、テーブル410は重力方向に駆動される、と言い換えることができる。
As described above, in the
貯留槽300の重力方向の上部には液状樹脂材料Mfの液上面に向けてエネルギー線を照射するエネルギー線照射部500が配置されている。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Aでは、エネルギー線として紫外線を例示して説明する。従ってエネルギー線照射部500を、以下では紫外線照射部500として説明する。なお、エネルギー線硬化型樹脂を硬化させるエネルギー線としては、紫外線に限定されず、高周波、放射線、その他、被照射物を硬化させるエネルギーを付与するエネルギー線であってもよい。
In the upper part of the
また、貯留槽300の重力方向の上部には製品材料となる合成樹脂である第1の材料としての樹脂材料Mpを可塑化して射出する射出部600が配置されている。本実施形態ではフラットスクリューを備える射出部600を例示して説明する。
In addition, an
射出部600は、図示しないヒーター(加熱手段)を備え、内部空間を有するシリンダー620と、シリンダー620の内部空間に配設されるフラットスクリュー630と少なくともフラットスクリュー630を回動駆動させる駆動装置640と、シリンダー620の内部空間にペレット状の樹脂材料Mpを供給する材料供給部610と、を備えている。
The
シリンダー620に供給されたペレット状の樹脂材料Mpは、シリンダー620に備えるヒーターによってガラス転移点以上の温度に加熱され、可塑化した樹脂材料Mpとなる。可塑化した樹脂材料Mpは、フラットスクリュー630を回動させることで射出口620bまで送出され、射出口620bより射出される。
The pellet-shaped resin material Mp supplied to the
フラットスクリュー630による樹脂材料Mpの射出原理は、材料供給部610からペレット状の樹脂材料Mpがシリンダー620の材料投入口620aに搬送され、シリンダー620のヒーターによって可塑化される。可塑化された樹脂材料Mpは、フラットスクリュー630が駆動装置640によって回動中心630rを中心に回動されることで、フラットスクリュー630の外側より回動中心630rに向けて渦巻き状に形成された搬送溝630aに沿って可塑化された樹脂材料Mpが回動中心630rに向けて加圧搬送され、その圧力によって射出口620bから射出される。
The injection principle of the resin material Mp by the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Aは、挿入部材供給部としてのロボット2000を備えている。ロボット2000は、図示しない装置台に固定されるベース部2000aから複数の腕と関節により構成されるアーム部2000bと、アーム部2000bの先端に装着されるハンド部2000cと、を備えている。なお、説明の便宜上、図20ではロボット2000を外観斜視図で描画している。
The
ロボット2000は、部材トレイ2100に貯蔵された挿入部材Tiをハンド部2000cによって把持し、所定の位置まで搬送、供給する。本例では、後述するが成形部400に形成される成形体に挿入部材Tiを供給する。なお、ロボット2000は、本例ではいわゆる多関節ロボットを例示しているが、これに限定されない。また、ロボット2000に替えてオペレーター(人)の手作業による挿入部材Tiの搬送も可能であるが、安全性、正確性などから装置としてのロボット2000を適用することが好ましい。
The
挿入部材Tiは、少なくとも樹脂材料Mpとは異なる材料であり。例えば、予め成形された熱可塑性樹脂部材、あるいは金属などである。挿入部材Tiは、成形体の強度向上、あるいは導電体を用いることで成形体に導電性を付与する、など適宜、その目的によって挿入部材Tiの材質、形状を決定することができる。本例では耐食性に優れるステンレススティールを例示して説明する。 The insertion member Ti is a material different from at least the resin material Mp. For example, it is a preformed thermoplastic resin member or metal. The insertion member Ti can determine the material and shape of the insertion member Ti depending on the purpose, such as improving the strength of the molded body or imparting conductivity to the molded body by using a conductor. In this example, a stainless steel having excellent corrosion resistance will be described as an example.
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Aは、制御ユニット700Aが備えられ、基台100に備える図示しないステージ駆動装置の駆動を制御するステージコントローラー710と、貯留槽300内で重力方向に駆動される成形部400を駆動する図示しないテーブル駆動装置を制御するテーブルコントローラー720と、紫外線照射部500を制御する紫外線照射制御部730と、射出部600を制御する射出制御部740と、ロボット2000の駆動を制御するロボットコントローラー750と、を制御する。
The
図21から図27は、樹脂成形装置1000Aの駆動を説明する図である。図21は樹脂成形装置1000Aにより樹脂成形の準備段階を示す概略構成図である。図21に示すように、樹脂成形装置1000Aの樹脂成形の準備段階では、貯留槽300の貯留空間300aにエネルギー線としての紫外線UVが照射されることによって硬化物が生成される液状樹脂材料Mfが貯留する。
21 to 27 are diagrams for explaining the driving of the
そして、テーブル410の形成面410aを、貯留された液状樹脂材料Mfの液面Sfより深さDL1沈み込ませる。深さDL1は、後述する成形物の1層目の厚さを得るために要するテーブル410の沈み込み量となる。
Then, the
射出部600では、材料供給部610のホッパー610aからペレット状の樹脂材料Mpが投入され、シリンダー620まで搬送される。シリンダー620では図示しないヒーターによって樹脂材料Mpはガラス転移点を超える温度まで加熱され、可塑化される。そして、フラットスクリュー630の回動によって可塑化された樹脂材料Mpは射出口620bまで加圧搬送される。
In the
図21に示す樹脂成形装置1000Aの樹脂成形の準備が終わると、図22に示すように液状樹脂材料Mfの液面Sfに向けて、紫外線照射部500の紫外線照射口からエネルギー線としての紫外線UVが照射される。そして紫外線UVの照射に同期させてステージ200は基台100に備える図示しないステージ駆動装置によって、紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に駆動され、ステージ200に配置された貯留槽300が紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に移動される。そして、液状樹脂材料Mfは、紫外線UVが照射されることで硬化し、DL1の厚さを有する1層目の第1成形物としての第1成形型層801が形成面410a上に形成される。
When the resin molding preparation of the
次に、図22で説明した第1成形型層801に囲われた成形領域801sに、射出部600の射出口620bより可塑化された樹脂材料Mpが、図23に示すように射出され、1層目の第2成形物としての第1成形層901が形成面410a上に形成される。なお、本例では枠状に形成された第1成形型層801の内側を1層目の成形領域801sとして、第1成形層901が形成される形態を例示する。
Next, the resin material Mp plasticized from the
図23に示す第1成形層901が形成されると、図24に示すように2層目の形成が行われる。図24に示すように、形成された第1成形型層801と、第1成形層901と、の上面を、貯留された液状樹脂材料Mfの液面Sfより深さDL2沈み込ませるようにテーブル410の形成面410aを下降させる。深さDL2は、後述する成形物の2層目の厚さを得るために要するテーブル410の沈み込み量となる。
When the
そして、液状樹脂材料Mfの液面Sfに向けて、紫外線照射部500から紫外線UVが照射され、紫外線UVの照射に同期させて紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向駆動されるステージ200によって、液状樹脂材料Mfは、紫外線UVが照射されることで硬化し、DL2の厚さを有する2層目の第1成形物としての第2成形型層802が、第1成形型層801と、第1成形層901と、の上面に形成される。
Then, ultraviolet rays UV are irradiated from the
第2成形型層802は、図24に示すように第2成形外型層802aと、第2成形内型層802bと、が形成されて構成される。そして、第2成形外型層802aと、第2成形内型層802bと、によって2層目の成形領域802sが構成される。
The
形成された成形領域802sに向けて、図25に示すように挿入部材Tiが搬送される。挿入部材Tiは、図20に示す部材トレイ2100に収容された挿入部材Tiをロボット2000のハンド部2000cによって把持し、所定の位置まで搬送される。本例では、成形領域802s内の第1成形層901上に載置される。
As shown in FIG. 25, the insertion member Ti is conveyed toward the formed
図25で説明した挿入部材Tiが載置された第2層目の成形領域802sに、射出部600の射出口620bより可塑化された樹脂材料Mpが、図26に示すように射出され、2層目の第2成形物としての第2成形層902が内部に挿入部材Tiを含んで1層目の第1成形層901上に形成される。
The plastic material Mp plasticized from the
上述したように、液状樹脂材料Mfを紫外線UVにより硬化させて第1成形型層801を形成し、第1成形型層801を型枠として可塑化させた樹脂材料Mpを射出部600から射出して第1成形層901を形成することで、層状の成形物を形成する。続いて、第2層目として第2成形型層802を型枠として第2成形層902を、挿入部材Tiを含めて形成し、更に層状の成形物の形成を繰り返して積層させることにより、図27に示すように成形物をテーブル410の形成面410a上に形成する。
As described above, the liquid resin material Mf is cured by ultraviolet UV to form the
図27は、上述した層状の成形物の形成を繰り返して積層させた状態を示す。図27に示すように、1層目の第1成形型層801上に2層目の第2成形型層802が積層される。本形態では後述する第2成形体900Aの第1成形層901を底とするカップ状の形状を例示している。そして図26に示すように2層目の第2成形型層802の成形領域802sに挿入部材Tiが載置されて樹脂材料Mpが射出され、2層目の第2成形層902が形成される。
FIG. 27 shows a state in which the formation of the layered molding described above is repeated and laminated. As shown in FIG. 27, a second
引き続いて、図27に示すように第3成形層903を形成する3層目の成形領域803sを構成するように第3成形外型層803aが第2成形外型層802aの上面に積層され、第3成形内型層803bが第2成形内型層802bの上面に積層されて3層目の第3成形型層803が形成される。そして、3層目の成形領域803sに樹脂材料Mpが射出され、第3成形層903が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 27, a third molded
更に3層目の第3成形型層803および第3成形層903上に、順次、N層目の第N成形型層80Nおよび第N成形層90Nまで積層され、第1成形体800Aと、第1成形体800Aによって形成される成形領域、所謂、キャビティーに樹脂材料Mpが充填されて第2成形体900Aが形成される。また、第2成形体900Aは、樹脂材料Mp内に挿入部材Tiを含むように形成されている。本例では2個の挿入部材Tiを含む形態を例示しているが、これに限定されない。
Further, an N-th N-
上述したように、第1成形体800Aは第2成形体900Aを成形する空間であるキャビティーが形成された成形用樹脂型となる。従って、製品となる第2成形体900Aを製造するための高額な金属製の型、いわゆる金型を準備する必要が無く、液状樹脂材料Mfをエネルギー線としての紫外線UVによって硬化させることで容易に立体形状の造形、いわゆる3D造形を可能とする。また、製品となる第2成形体900Aは、熱可塑性樹脂の樹脂材料Mpを射出部600から射出し、第1成形体800Aを成形型として成形する、いわゆる射出成形によって形成することができる。従って、樹脂材料Mpは熱可塑性樹脂であればよい。このことは、従来、一般的に紫外線硬化型樹脂によって3D造形を行う造形装置では製品の樹脂材料は紫外線硬化型樹脂に限定されてしまう。言い換えれば、紫外線硬化が不可能な樹脂が製品樹脂として指定されれば、金型を用いた射出成形に頼らざるを得ないものであった。
As described above, the first molded
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Aによれば、短時間に、尚且つ安価に3D造形が可能なエネルギー線硬化型樹脂によって熱可塑性樹脂の射出成形用の型を成形することができる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。
According to the
更に、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Aは、第2成形体900Aの内部に、金属などの挿入部材Tiを一体的に含ませて形成することができる。従って、第2成形体900Aの強度を挿入部材Tiによって補強することができる。あるいは樹脂材料Mpが導電性を備えない材料であっても、挿入部材Tiを導電性材料とすることで、第2成形体900Aに導電経路を形成することができる。
Furthermore, the
(第4実施形態)
第4実施形態として、第3実施形態に係る樹脂成形装置1000Aを用いた樹脂成形方法を説明する。図28は、第4実施形態に係る樹脂成形方法のフローチャートである。なお、図28に示すフローチャートは、予め製造準備として、樹脂成形装置1000Aに備える貯留槽300に所定量の液状樹脂材料Mfを貯留し、射出部600の材料供給部610にペレット状の樹脂材料Mpを供給する。そして、シリンダー620に備える図示しないヒーターによって加熱、可塑化された樹脂材料Mpが射出口620bまで搬送された状態までが進められる。また、部材トレイ2100に所定数の挿入部材Tiが収容される。この製造準備が完了し、図28に示すフローチャートが開始される。
(Fourth embodiment)
As the fourth embodiment, a resin molding method using the
なお、第4実施形態に係る樹脂成形方法の説明は、第3実施形態において説明した第2成形体900Aとして、図29の外観斜視図に示す形態を例に、成形する方法を説明する。なお、以下、第2成形体900Aを成形体900Aという。成形体900Aは、図29に示すように、断面形状900Aaを有する円柱の外形を有し、円柱状の内部空間と、底部と、を備える容器であり、内部に挿入部材Tiが2個内包されている。なお、挿入部材Tiは、本例では矩形断面を備える円環形状のステンレススティール製を例示する。
In the description of the resin molding method according to the fourth embodiment, a method of molding the second molded
(型成形物単層形成工程)
まず型成形物単層形成工程(S1)が実行される。型成形物単層形成工程(S1)は上記第1実施形態と同様であるため、図8の詳細フローチャートを参照して説明する。
(Molded product single layer forming process)
First, a molded product single layer forming step (S1) is performed. Since the molded product single layer forming step (S1) is the same as that of the first embodiment, it will be described with reference to the detailed flowchart of FIG.
(ステージ・テーブルを成形開始位置へ駆動)
上述した準備工程において液状樹脂材料Mfが貯留された貯留槽300と、貯留槽300内に備えるテーブル410と、が基台100に備えるステージ駆動装置によって駆動される、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、図9に示すように、テーブル410の形成面410aと、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、の間隔Duvが所定の間隔となるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。間隔Duvの所定の間隔とは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、形成面410a直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、形成面410aが液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1となる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1は、最初に成形すべき、後述する1層目の成形厚さとなる。
(The stage / table is driven to the molding start position)
The
(紫外線照射工程)
テーブル410に対する所定の相対位置に紫外線照射部500が配置されると、紫外線照射工程(S12)が実行される。紫外線照射工程(S12)は、図30に示すように深さDL1を維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動される。図29に示す成形体900Aの外形状に沿うように紫外線照射部500を、紫外線UVを照射しながら相対移動させることにより、内側に1層目の成形領域801sが構成される1層目の型成形物単層としての第1成形型層801が形成される。そして、単層射出成形工程に移行される。
(UV irradiation process)
When the
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S102)は、テーブル410の形成面410a上に紫外線照射工程(S12)によって形成された1層目の型成形物単層としての第1成形型層801を型枠として、成形体900Aの一部としての単層が射出成形される。図31は、単層射出成形工程(S102)の詳細フローチャートを示す。
(Single layer injection molding process)
In the single-layer injection molding step (S102), the first
(挿入部材供給判定工程)
単層射出成形工程(S102)では、先ず図29に示す成形体900Aに内包される挿入部材Tiを、単層に供給(挿入)するか否かを判定する挿入部材供給判定工程(S121)が実行される。挿入部材供給判定工程(S121)において、制御ユニット700Aからの制御信号に基づいて、挿入部材Tiを供給する(YES)と判定された場合には、後述する挿入部材供給工程(S122)に移行され、挿入部材Tiを供給しない(NO)と判定された場合には、テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S123)の工程に移行される。
本例の成形体900Aを構成する1層目の単層には、挿入部材Tiを含まれずに形成される情報(制御信号)が制御ユニット700Aから送られ、挿入部材Tiを供給しない(NO)と判定され、テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S123)の工程に移行される。
(Insertion member supply determination process)
In the single layer injection molding step (S102), first, an insertion member supply determination step (S121) for determining whether or not the insertion member Ti included in the molded
Information (control signal) formed without including the insertion member Ti is sent from the
(テーブルを射出成形開始位置へ駆動)
図32に示すように、射出部600の射出口620bが、テーブル410に対する相対位置として射出成形開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S123)が実行される。この時、テーブル410の形成面410aの液状樹脂材料Mfの液面Sfからの深さDL1は変えずにステージ200が駆動される。
(Driving the table to the injection molding start position)
As shown in FIG. 32, the
(射出成形工程)
テーブルを射出成形開始位置へ駆動(S123)のステップが実行されると、準備工程において射出部600の射出口620bにまで搬送され、射出部600に備えるヒーターによってガラス転移点以上に加熱され、可塑化された樹脂材料Mpが、図33に示すように、所定の圧力によって射出口620bから、テーブル410に向けて射出される射出成形工程(S124)が実行される。この時、型成形物単層形成工程(S1)において形成された第1成形型層801の内側に構成されたキャビティーとなる成形領域801sに樹脂材料Mpが射出、充填される。
(Injection molding process)
When the step of driving the table to the injection molding start position (S123) is executed, the table is transported to the
図33に示す射出部600の射出口620bからの樹脂材料Mpの射出の状態については、第1実施形態と同一の為、説明を省略する。
33. Since the state of injection of the resin material Mp from the
なお、上述したように本実施形態に係る樹脂成形方法に用いる第3実施形態に係る樹脂成形装置1000Aに備える射出部600は、射出口620bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する方法であり、所謂、射出成形方法の一つの実施形態である。
As described above, the
そして、図34に示すように、射出口620bから可塑化された樹脂材料Mpを射出しながら、射出部600はテーブル410に相対する所定の経路を移動するようにステージ200が駆動され、第1成形型層801によって構成される成形領域801s内に樹脂材料Mpが配設され、1層目の成形物単層としての第1成形層901が形成される。なお、本実施形態では図29に示す成形体900Aを形成することを例示しているので、第1成形層901は、成形体900Aの底部に相当し、平板状に形成される。
Then, as shown in FIG. 34, while injecting the plasticized resin material Mp from the
1層目の第1成形層901が形成されると、単層射出成形工程(S102)における射出成形工程(S124)が終了し、次に積層数確認工程(S103)に移行される。
When the
(積層数確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述した第1成形型層801、および第1成形層901の単層をN層(N:1以上の自然数)まで積層させて成形体900Aが形成される。そこで、積層数確認工程(S103)の直前の単層射出成形工程(S102)において形成された最上層の成形物単層を確認し、成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層されたか否かを判定する積層数確認工程(S103)が実行される。
(Stacking number confirmation process)
In the resin molding method according to the present embodiment, the first molded
積層数確認工程(S103)において、直前の単層射出成形工程(S102)によって形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで形成されていないと判定された場合、言い換えると積層数がNより小さい(NO)と判定された場合、積層工程(S104)に移行される。 When it is determined in the number-of-stacks confirmation step (S103) that the molded product single layer formed in the immediately preceding single-layer injection molding step (S102) has not been formed to a predetermined number of layers (N layers), in other words, the number of layers When it is determined that the number is smaller than N (NO), the process proceeds to the stacking step (S104).
(積層工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法における積層工程(S104)は、型成形物単層形成工程(S1)と、単層射出成形工程(S102)と、を繰り返し実行させる指令工程であり、積層数確認工程(S103)において確認された最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程(S1)の繰り返しを指令する型成形物積層工程(S41)と、積層数確認工程(S103)において確認された最上層の成形物単層上に新たに成形物単層を形成する単層射出成形工程(S102)の繰り返しを指令する成形物積層工程(S142)と、を含んでいる。積層工程(S104)に含む型成形物積層工程(S41)によって出された指令によって、テーブル410上に既に形成されている最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を成形する型成形物単層形成工程(S1)に移行される。
(Lamination process)
The lamination step (S104) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the molded product single layer formation step (S1) and the single layer injection molding step (S102), and confirms the number of layers. Mold molding lamination step (S41) for instructing repetition of the mold molding single layer forming step (S1) for newly forming a molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S103) ), And a molding lamination step (S102) for instructing repetition of a single layer injection molding step (S102) for newly forming a molding single layer on the uppermost molding single layer confirmed in the lamination number confirmation step (S103) ( S142). In accordance with a command issued in the mold molding lamination step (S41) included in the lamination step (S104), a new molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410. The process proceeds to the molded product single layer forming step (S1).
積層工程(S104)に含む型成形物積層工程(S41)の指令に基づき実行される型成形物単層形成工程(S1)では、先ず、テーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップが実行される。図35に示すようにテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップでは、テーブル410上に形成された第一の型成形物単層としての第1成形型層801の上面と、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、が間隔Duvとなるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。積層工程(S104)に係るテーブルを成形開始位置へ駆動(S11)のステップにおける間隔Duvとは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、第1成形型層801の直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、第1成形型層801上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2となる位置となるようにテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2は、2層目の型成形物単層の成形厚さとなる。
In the mold product single layer forming step (S1) executed based on the command of the mold product stacking step (S41) included in the stacking step (S104), first, the step of driving the table to the molding start position (S11) is executed. Is done. As shown in FIG. 35, in the step of driving the table to the molding start position (S11), the upper surface of the
次に、紫外線照射工程(S12)に移行される。積層工程(S104)に含む型成形物積層工程(S41)に係る紫外線照射工程(S12)は、図36に示すように深さDL2を維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動して成形体900Aの形状に沿うようにステージ200は駆動される。そして、紫外線照射部500が紫外線UVを照射しながら相対移動されることにより、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層802が形成される。第2成形型層802は、成形体900Aの外側形状を形成するための第2成形外型層802aと、成形体900Aの内側を形成するための第2成形内型層802bと、により構成される。第2成形外型層802aは1層目の第1成形型層801の上に積層されるが、本実施形態で例示する成形体900Aは、平板状の底部となる第1成形層901が形成されているため、第2成形内型層802bは、第1成形層901上に積層される。そして、第2成形外型層802aと、第2成形内型層802bと、によって囲まれる2層目の成形領域802sが構成される。
Next, the process proceeds to the ultraviolet irradiation step (S12). In the ultraviolet irradiation step (S12) related to the mold product lamination step (S41) included in the lamination step (S104), the ultraviolet ray
続いて、積層工程(S104)に含む成形物積層工程(S142)に係る単層射出成形工程(S102)が実行され、第一の成形物単層としての第1成形層901上に2層目の第二の成形物単層が形成される。積層工程(S104)に係る単層射出成形工程(S102)では、まず挿入部材Tiを、単層に供給(挿入)するか否かを判定する挿入部材供給判定工程(S121)が実行される。本例では、2層目の第2の成形物単層に挿入部材Tiを挿入させる成形体900Aであるので、制御ユニット700Aからの制御信号に基づいて、挿入部材Tiを挿入する(YES)と判定され、挿入部材供給工程(S122)に移行される。
Subsequently, a single-layer injection molding step (S102) related to the molded product laminating step (S142) included in the laminating step (S104) is executed, and the second layer is formed on the first molded
(挿入部材供給工程)
挿入工程供給工程(S122)は、図20に示す部材トレイ2100に収容された挿入部材Tiをロボット2000のハンド部2000cによって把持し、所定の位置まで搬送する。そして、図37に示すように挿入部材Tiは、2層目の成形領域802sの領域内の所定位置に載置される。
(Insertion member supply process)
In the insertion step supply step (S122), the insertion member Ti accommodated in the
そして、図38に示すように積層工程(S104)に係る型成形物単層形成工程(S1)によって形成された第2成形型層802の成形領域802sに対向するように射出部600の射出口620bを、テーブル410に対して相対移動をさせながら、射出口620bから可塑化された樹脂材料Mpを、成形領域802s内に載置された挿入部材Tiと、成形領域802sと、により構成される空間領域に射出する。そして、射出された樹脂材料Mpおよび挿入部材Tiと、によって成形体900Aを構成する2層目の第二の成形物単層としての第2成形層902が形成される。
Then, as shown in FIG. 38, the injection port of the
積層工程(S104)に含む成形物積層工程(S142)に係る単層射出成形工程(S102)によって第2成形層902が形成されると、積層数確認工程(S103)に移行され、積層数確認工程(S103)の直前の単層射出成形工程(S102)において形成された成形物単層が、所定の積層数(N層)まで積層されたか否かが判定される。そして、直前の単層射出成形工程(S102)によって形成された成形物単層の積層数がNより小さい(NO)と判定された場合、再び、積層工程(S104)に移行される。
When the
なお、上述した積層工程(S104)において、第一の型成形物単層、第二の型成形物単層、および第一の成形物単層、第二の成形物単層における第一の、第二の、とは、単に順序を示すもので、積層数を示すものではない。例えば、3層目の第3成形型層803上に4層目の第4成形型層804を積層する場合、第3成形型層803を第一の型成形物単層と呼び、第4成形型層804を第二の型成形物単層と呼ぶ。同様に、3層目の第3成形層903上に4層目の第4成形層904を積層する場合、第3成形層903を第一の成形物単層と呼び、第4成形層904を第二の成形物単層と呼ぶ。
In the above-described laminating step (S104), the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first single mold second layer, The second means simply the order, not the number of layers. For example, when the fourth mold layer 804 as the fourth layer is laminated on the
本実施形態に係る樹脂成形方法により形成される成形体900Aは、図29に示すように、2個の挿入部材Tiを含んでいる。本例では、2層目の第2成形層902に1個の挿入部材Tiが含まれ、n層目の第n成形層90n(n:1以上の自然数且つn≦N)に2個目の挿入部材Tiが含まれるものとし、n層目を形成する積層工程(S104)に係る単層射出成形工程(S102)において挿入部材供給判定工程(S121)ではYESと判定され、挿入部材供給工程(S122)が実行される。
The molded
積層工程(S104)が所定回数、繰り返され、図39に示すように、型成形物単層の第1成形型層801から第N成形型層80NまでのN層積層された型成形体としての第1成形体800Aと、第1成形体800Aを成形型として、積層される成形領域801s,802s,803s,…,80Ns内、所謂キャビティー内に樹脂材料Mpが射出されて第1成形層901から第N成形層90NまでのN層積層された第2成形体としての成形体900Aと、が形成される。
As shown in FIG. 39, the stacking step (S104) is repeated a predetermined number of times, and as shown in FIG. 39, as a mold body in which N layers are laminated from the
更に、本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体900Aには2層目と、n層目と、の成形層902,90nの内部には挿入部材Tiが一体的に挿入成形されている。いわゆるインサート成形と呼ばれる樹脂成形方法となる。そして、積層数確認工程(S103)に移行され、形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層された(YES)と判定されると、離型工程に移行される。
Further, in the molded
(離型工程)
離型工程(S5)は、第1成形体800Aから成形体900Aを分離し、成形体900Aを取り出す工程である。離型工程(S5)は上記第1実施形態の成形体900と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(Release process)
The mold release step (S5) is a step of separating the molded
第3実施形態に係る樹脂成形装置1000Aによる第4実施形態に係る樹脂成形方法は、成形体900Aを得るための射出成形用の型が、エネルギー線によって硬化する樹脂を用いる公知の3次元樹脂成形方法によって樹脂型として形成される。これにより、金型作成に対して大幅な型製作時間の削減と、金型作成用の金属加工装置を必要としないことによる設備費用の削減と、を達成することができる。
The resin molding method according to the fourth embodiment by the
また、本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる挿入部材Tiを含む成形体900Aは、挿入部材Tiが図29にも例示したように成形体900Aの外観からは視認することができない構成を実現している。
Further, the molded
一方、従来の金型を用い射出成形における、いわゆるインサート成形方法では、挿入部材は予め金型のキャビティー内に載置、固定させてからキャビティー内に樹脂を射出注入し、製品を成形する方法であった。そのため、挿入部材が製品外観から視認可能な状態で一体成形される、いわゆる挿入部材がアウトサートされた製品となってしまっていた。 On the other hand, in a so-called insert molding method in injection molding using a conventional mold, an insert member is previously placed and fixed in a cavity of the mold, and then a resin is injected and injected into the cavity to mold a product. It was a method. For this reason, the insert member is integrally formed in a state that is visible from the appearance of the product, and the so-called insert member is an outsert product.
あるいは、本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体900Aと同じ挿入部材を外観からは視認することができない構成を、従来の金型による射出成形法によって得ようとすると、成形製品を分割成形することとなる。すなわち、樹脂製品の一部を、金型により射出成形し、成形された製品の一部に挿入部材を載置、固定させた部品を形成する。そして、部品を製品成形用の金型に載置、固定して、部品と金型と、によって構成されるキャビティー内に樹脂を射出することで製品形状に形成することを可能とする。
Alternatively, if a configuration in which the same insertion member as the molded
しかし、上述の従来方法による挿入部材を含む製品成形では、挿入部材が表出している製品であったり、複数の金型を用いて射出成形することによる多くの工数を必要とするものであった。しかし本実施形態に係る樹脂成形方法では、金型を必要とせず、挿入部材を表出させずに挿入部材を内包する成形体を容易に得ることができる。 However, in the product molding including the insertion member according to the above-described conventional method, the insertion member is a exposed product or requires a lot of man-hours by injection molding using a plurality of molds. . However, the resin molding method according to this embodiment does not require a mold and can easily obtain a molded body that includes the insertion member without exposing the insertion member.
上述の第4実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体900Aは、同じ挿入部材Tiを2個、内包する形態を例示したが、これに限定されない。例えば、3個以上であってもよく、異なる形状であってもよく、異なる材質であってもよい。
Although the molded
(第5実施形態)
図40は第5実施形態に係る樹脂成形装置の概略構成を示す構成図である。図40に示す樹脂成形装置1000Bは、ステージ200と、ステージ200に設置され、内部にエネルギー線が照射されて硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料としての液状樹脂材料Mfが貯留される貯留空間300aが形成された貯留槽300と、ステージ200を3次元駆動する図示しない駆動手段としてのステージ駆動装置を備える基台100と、を備えている。3次元駆動とは、図示するX,Y,Z方向のいずれにも駆動可能とするものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 40 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a resin molding apparatus according to the fifth embodiment. The
貯留槽300の貯留空間300a内には、成形物形成面410a(以下、形成面410aという)を備えるテーブル410と、テーブル410をZ軸方向に駆動する駆動軸420と、を備える成形部400が配置されている。
In the
上述したように、樹脂成形装置1000Bは、貯留槽300には硬化樹脂材料としてのエネルギー線硬化型樹脂を含む液状樹脂材料Mfが貯留され、形成面410a上に、後述するようにエネルギー線によって硬化した硬化層を形成し、積層する装置であることから、液状樹脂材料Mfの液上面と、形成面410aと、は略並行するように配置される。従って、図示するZ軸方向は所謂、重力方向であり、テーブル410は重力方向に駆動される、と言い換えることができる。
As described above, in the
貯留槽300の重力方向の上部には液状樹脂材料Mfの液上面に向けてエネルギー線を照射するエネルギー線照射部500が配置されている。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bでは、エネルギー線として紫外線を例示して説明する。従ってエネルギー線照射部500を、以下では紫外線照射部500として説明する。
なお、エネルギー線硬化型樹脂を硬化させるエネルギー線としては、紫外線に限定されず、高周波、放射線、その他、被照射物を硬化させるエネルギーを付与するエネルギー線であってもよい。
An energy
The energy beam for curing the energy beam curable resin is not limited to ultraviolet rays, and may be high frequency, radiation, or other energy beam that imparts energy for curing the irradiated object.
また、貯留槽300の重力方向の上部には製品の一部を構成する材料となる合成樹脂である第1の材料としての樹脂材料Mp1を可塑化して射出する第1の射出部601(以下、第1射出部601という)と、製品の他の部分を構成する材料となる合成樹脂である第2の材料としての樹脂材料Mp2を可塑化して射出する第2の射出部602(以下、第2射出部602という)と、が配置されている。本実施形態ではフラットスクリューを備える射出部601,602を例示して説明する。
In addition, a first injection unit 601 (hereinafter, referred to as a plastic material) that plasticizes and injects a resin material Mp1 as a first material, which is a synthetic resin that is a material constituting a part of the product, in the upper part in the gravity direction of the
第1射出部601と、第2射出部602と、は同じ装置構成を例示するので、第1射出部601の構成を説明する。第1射出部601は、図示しないヒーター(加熱手段)を備え、内部空間を有するシリンダー612と、シリンダー612の内部空間に配設されるフラットスクリュー613と少なくともフラットスクリュー613を回動駆動させる駆動装置614と、シリンダー612の内部空間にペレット状の樹脂材料Mp1を供給する材料供給部611と、を備えている。
Since the
シリンダー612に供給されたペレット状の樹脂材料Mp1は、シリンダー612に備えるヒーターによってガラス転移点以上の温度に加熱され、可塑化した樹脂材料Mp1となる。可塑化した樹脂材料Mp1は、フラットスクリュー613を回動させることで射出口612bまで送出され、射出口612bより射出される。
The pellet-shaped resin material Mp1 supplied to the
フラットスクリュー613による樹脂材料Mp1の射出原理は、材料供給部611からペレット状の樹脂材料Mp1がシリンダー612の材料投入口612aに搬送され、シリンダー612のヒーターによって可塑化される。可塑化された樹脂材料Mp1は、フラットスクリュー613が駆動装置614によって回動中心613rを中心に回動されることで、フラットスクリュー613の外側より回動中心613rに向けて渦巻き状に形成された搬送溝613aに沿って可塑化された樹脂材料Mpが回動中心613rに向けて加圧搬送され、その圧力によって射出口612bから射出される。
The injection principle of the resin material Mp1 by the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bは、第2射出部602も、第1射出部601と同じ構成要素を備え、材料供給部621、シリンダー622、フラットスクリュー623、および駆動装置624と、を備えている。そして、樹脂材料Mp2が射出口622bから射出される。なお、第1射出部601と、第2射出部602と、が同じ構成要素を備えることには限定されない。少なくとも、異なる樹脂材料Mp1,Mp2を射出可能であればよい。
In the
第1射出部601から射出される樹脂材料Mp1と、第2射出部602から射出される樹脂材料Mp2と、は上述したように熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、は異なる樹脂材料を用いることができる。異なる樹脂材料とは、樹脂組成物が異なる場合、同じ組成物であっても色調、硬度、ガラス転移点などの物理的性質が異なる場合、など全く同一でない樹脂材料を異なる樹脂材料という。
As described above, it is preferable to use a thermoplastic resin for the resin material Mp1 injected from the
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bは、制御ユニット700Bが備えられ、基台100に備える図示しないステージ駆動装置の駆動を制御するステージコントローラー710と、貯留槽300内で重力方向に駆動される成形部400を駆動する図示しないテーブル駆動装置を制御するテーブルコントローラー720と、紫外線照射部500を制御する紫外線照射制御部730と、第1射出部601と、第2射出部602と、を制御する射出制御部740Bと、を制御する。
The
図41から図44は、樹脂成形装置1000Bの駆動を説明する図である。図41は樹脂成形装置1000Bにより樹脂成形の準備段階を示す概略構成図である。図41に示すように、樹脂成形装置1000Bの樹脂成形の準備段階では、貯留槽300の貯留空間300aにエネルギー線としての紫外線UVが照射されることによって硬化物が生成される液状樹脂材料Mfを貯留する。
41 to 44 are diagrams for explaining the driving of the
そして、テーブル410の形成面410aを、貯留された液状樹脂材料Mfの液面Sfより深さDL1沈み込ませる。深さDL1は、後述する成形物の1層目の厚さを得るために要するテーブル410の沈み込み量となる。
Then, the
第1射出部601と、第2射出部602と、では、材料供給部611,621のホッパー611a,621aからペレット状の樹脂材料Mp1,Mp2が投入され、シリンダー612,622まで搬送される。シリンダー612,622では図示しないヒーターによって樹脂材料Mp1,Mp2はガラス転移点を超える温度まで加熱され、可塑化される。そして、フラットスクリュー613,623の回動によって可塑化された樹脂材料Mp1,Mp2は射出口612b,622bまで加圧搬送される。
In the
図41に示す樹脂成形装置1000Bの樹脂成形の準備が終わると、図42に示すように液状樹脂材料Mfの液面Sfに向けて、紫外線照射部500の紫外線照射口からエネルギー線としての紫外線UVが照射される。そして紫外線UVの照射に同期させてステージ200は基台100に備える図示しないステージ駆動装置によって、紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に駆動され、ステージ200に配置された貯留槽300が紫外線照射部500に対して相対的にX-Y方向に移動される。そして、液状樹脂材料Mfは、紫外線UVが照射されることで硬化し、DL1の厚さを有する1層目の第1成形型層810が形成面410a上に形成される。
When preparation for resin molding of the
図42で説明した第1成形型層810に囲われた成形領域810sに第1射出部601の射出口612bより可塑化された樹脂材料Mp1が、図43に示すように射出され、樹脂材料Mp1による1層目の第2成形物としての第1の成形層911が形成面410a上に形成される。なお、本例では枠状に形成された第1成形型層810の内側を1層目の成形領域810sとして、第1射出部601から樹脂材料Mp1が射出され、第1の成形層911が形成される形態を例示するが、成形領域810sに第2射出部602から樹脂材料Mp2が射出されて第1成形層が形成される形態であってもよい。なお、本例では第1の成形層911は樹脂材料Mp1単独層であるので、以下では、第1の成形層911を第1成形層910として説明する。
The resin material Mp1 plasticized from the
上述したように、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bは、液状樹脂材料Mfを紫外線UVにより硬化させて第1成形型層810を形成し、第1成形型層810を型枠として可塑化させた樹脂材料Mp1を射出部601から射出して第1成形層910を形成することで、層状の成形物を形成する。そして層状の成形物の形成を繰り返して積層させて成形物をテーブル410の形成面410a上に形成する装置である。
As described above, the
図44および図45は、後述する第1成形層910に積層させた2層目の第2成形層を形成するための第2成形型層820を形成する形態を示す。第2成形型層820の形成は、図44に示す接続層820aの形成と、図45に示す上層820bの形成と、の複数の層形成による。
44 and 45 show a form in which a second
図44に示すように、第2成形型層820を構成する接続層820aが形成される。接続層820aの厚さに相当する深さになるよう、第1成形型層810の上面810fを液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2A沈み込ませるようにテーブル410の形成面410aを移動させる。
As shown in FIG. 44, a
接続層820aは、図面上方からのZ軸に沿った矢視において、枠状の第1接続層821aと、第1接続層821aの内側に配設される枠状の第2接続層822aと、第1接続層821aと第2接続層822aとの間に配設される第3接続層823aと、が形成される。形成された接続層820aに、上層820bが形成される。
The
図45に示すように、上層820bの厚さに相当する深さになるよう、接続層820aの上面82Afを液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2B沈み込ませるようにテーブル410の形成面410aを移動させる。そして、紫外線照射部500から液状樹脂材料Mfに向けて紫外線UVの照射と、ステージ200に配置された貯留槽300の相対的なX-Y方向への移動によって、DL2Bの厚さを有する上層820bが、DL2Aの厚さを有する接続層820a上に形成され、DL20の厚さを備える2層目の第1成形物としての第2成形型層820が形成される。
As shown in FIG. 45, the table 410 is formed so that the upper surface 82Af of the
上層820bは、図面上方からのZ軸に沿った矢視において、第1接続層821aに重なるように第1上層821bが形成され、第2接続層822aに重なるように第2上層822bが形成される。本例では、第3接続層823a上に、上層が形成されない形態を説明する。
In the
接続層820aと、上層820bと、が積層され第2成形型層820が構成される。枠状に形成される第1接続層821aと、第1上層821bと、の積層体と、枠状に形成される第2接続層822aと、第2上層822bと、の積層体と、の間で第2層目の成形体の成形領域820sが構成される。成形領域820sは、第3接続層823aの形成部を略境界とする第1成形領域82Asと、第2成形領域82Bsと、を含んでいる。
The
図45に示す2層目の第1成形物としての第2成形型層820に構成された成形領域820sに対して、図46に示すように、第1射出部601から第1の材料としての樹脂材料Mp1が射出される。射出される樹脂材料Mp1は、第1成形領域82Asを充填可能とする量に制御され、2層目の第2成形層920における樹脂材料Mp1の成形層として第1の成形層921が形成される。
As shown in FIG. 46, as the first material from the
この時、射出される樹脂材料Mp1に、成形領域820s内に配置されている第3接続層823aが、樹脂材料Mp1の成形領域である第1成形領域82Asを超えて第2成形領域82Bsへはみ出すことを抑制する。また、樹脂材料Mp1の成形領域である第1成形領域82Asを超えて第2成形領域82Bsへはみ出すことが抑制されることにより、第1の成形層921の第2成形型層820の内周面形状への転写性を高めることができる。
At this time, the
続いて、図47に示すように、第2射出部602の射出口622bを、樹脂材料が未充填の第2成形領域82Bsに対応する位置へ相対的に移動させ、樹脂材料Mp2が射出される。射出される樹脂材料Mp2は、第2成形領域82Bsを充填可能とする量に制御され、2層目の第2成形層920における樹脂材料Mp2の成形層として第2の成形層922が形成される。この時、成形領域820s内に配置されている第3接続層823aと、樹脂材料Mp1が形成された第1の成形層921と、によって第2成形領域82Bsが形成され、第2の成形層922の第2成形型層820の内周面形状への転写性を高めることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 47, the
このように、第2成形型層820の成形領域820s内に、樹脂材料Mp1により形成された第1の成形層921と、樹脂材料Mp2により形成された第2の成形層922と、によって2層目の第2成形層920が形成され、第1成形層910に積層される。
Thus, two layers are formed in the
そして、図48に示すように、形成された第2成形型層820と、第2成形層920と、の上部に第3成形型層830と、第3成形層930と、を積層させる。更に、積層を繰り返し、N層目の第N成形型層8N0と、第N成形層9N0と、が最上層として積層され第1成形体800Bと、第1成形体800Bによって形成される成形領域、所謂、キャビティーに樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が充填されて第2成形体900Bが形成される。
48, the
第2成形体900Bは、本例では2種類の材料も樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が一体的に成形された、いわゆる2色成形物と言える。なお、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bは、第1射出部601と、第2射出部602と、の2つの射出部を備える構成として説明したが、これに限定されず、3つ以上の射出部を備える樹脂成形装置であってもよい。また、樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、は異なる材料を用いることが好ましいが、同じ樹脂材料を用いることもできる。
The second molded
上述したように、第1成形体800Bは第2成形体900Bを成形する空間であるキャビティーが形成された成形用樹脂型となる。従って、製品となる第2成形体900Bを製造するための高額な金属製の型、いわゆる金型を準備する必要が無く、液状樹脂材料Mfをエネルギー線としての紫外線UVによって硬化させることで容易に立体形状の造形、いわゆる3D造形を可能とする。また、製品となる第2成形体900Bは、熱可塑性樹脂の樹脂材料Mp1,Mp2を射出部601,602から射出し、第1成形体800Bを成形型として成形する、いわゆる射出成形によって形成することができる。従って、樹脂材料Mp1,Mp2は熱可塑性樹脂であればよい。このことは、従来、一般的に紫外線硬化型樹脂によって3D造形を行う造形装置では製品の樹脂材料は紫外線硬化型樹脂に限定されてしまう。言い換えれば、紫外線硬化が不可能な樹脂が製品樹脂として指定されれば、金型を用いた射出成形に頼らざるを得ないものであった。
As described above, the first molded
本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bによれば、短時間に、尚且つ安価に3D造形が可能なエネルギー線硬化型樹脂によって熱可塑性樹脂の射出成形用の型を成形することができる。従って、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。
According to the
更に、本実施形態に係る樹脂成形装置1000Bは、複数の樹脂材料、本例では2種類の樹脂材料Mp1,Mp2により複合成形された、いわゆる2色成形される第2成形体900Bであっても、エネルギー線硬化型樹脂に適用できない樹脂材料を用いた場合でも、高額な金型を作成しないため、短時間で、且つ低コスト化した樹脂成形を可能にすることができる。
Furthermore, the
(第6実施形態)
第6実施形態として、第5実施形態に係る樹脂成形装置1000Bを用いた樹脂成形方法の一形態を説明する。図49は、第6実施形態に係る樹脂成形方法のフローチャートである。なお、図49に示すフローチャートは、予め製造準備として、樹脂成形装置1000Bに備える貯留槽300に所定量の液状樹脂材料Mfを貯留し、第1射出部601の材料供給部611にペレット状の樹脂材料Mp1を、第2射出部602の材料供給部621にペレット状の樹脂材料Mp2を供給する。そして、シリンダー612,622に備える図示しないヒーターによって加熱、可塑化された樹脂材料Mp1,Mp2が射出口612b、622bまで搬送された状態までが進められる。この製造準備が完了し、図49に示すフローチャートが開始される。
(Sixth embodiment)
As a sixth embodiment, an embodiment of a resin molding method using a
なお、第6実施形態に係る樹脂成形方法の説明は、第5実施形態において説明した第2成形体900Bとして、図50の外観斜視図に示す形態を例に、成形する方法を説明する。なお、以下、第2成形体900Bを成形体900Bという。成形体900Bは、図50に示すように、第1の材料としての樹脂材料Mp1により成形される第1断面901Baの断面形状を有する第1の成形体901Bと、第2の材料としての樹脂材料Mp2により成形される第2断面902Baの断面形状を有する第2の成形体902Bと、により構成される内部空間と底部を備える断面形状900Baを有する円錐台の外形を有する容器を例示する。
In addition, the description of the resin molding method according to the sixth embodiment describes a method of molding the second molded
(型成形物単層形成工程)
まず型成形物単層形成工程(S201)が実行される。型成形物単層形成工程(S201)の詳細フローチャートを図51に示す。
(Molded product single layer forming process)
First, a molded product single layer forming step (S201) is performed. FIG. 51 shows a detailed flowchart of the molded product single layer forming step (S201).
(ステージ・テーブルを成形開始位置へ駆動)
上述した準備工程において液状樹脂材料Mfが貯留された貯留槽300と、貯留槽300内に備えるテーブル410と、が基台100に備えるステージ駆動装置によって駆動される、テーブルを成形開始位置へ駆動(S211)のステップが実行される。テーブルを成形開始位置へ駆動(S211)のステップでは、図52に示すように、テーブル410の形成面410aと、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、の間隔Duvが所定の間隔となるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。間隔Duvの所定の間隔とは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、形成面410a直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、形成面410aが液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1Aとなる位置にテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1Aは、最初に成形すべき層であって、後述する形成面410a上に接続形成される1層目の接続層の成形厚さとなる。
(The stage / table is driven to the molding start position)
The
(紫外線照射工程)
テーブル410に対する所定の相対位置に紫外線照射部500が配置されると、紫外線照射工程(S212)が実行される。紫外線照射工程(S212)は、接続層形成工程(S2121)と、上層形成工程(S2122)と、上層積層数確認工程(S2123)と、を含む。本実施形態に係る樹脂成形方法では、複数の単層を積層させて、一つの成形型層を形成させる。そこで、紫外線照射工程(S212)では、先ず接続層形成工程(S2121)が実行される。図53に示すように深さDL1Aを維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動される。図50に示す成形体900Bの外形状に沿うように紫外線照射部500を、紫外線UVを照射しながら相対移動させることにより、第一の型成形物単層としての第1成形型層810を構成する接続層810aが形成される。
(UV irradiation process)
When the
接続層810aが形成されると、上層形成工程(S2122)に移行される。上層形成工程(S2122)では、図54に示すようにテーブル410と、貯留槽300との相対位置を、接続層810aの上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL1Bとなる位置にテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL1Bは、接続層810aに積層される上層の形成厚さとなる。
When the
そして図55に示すように、接続層810a上に紫外線照射部500からの紫外線UVを照射することによって、液状樹脂材料Mfを硬化させて上層810bが形成される。上層形成工程(S2122)によって上層810bが形成されると、上層積層数確認工程(S2123)に移行される。本例では、接続層810aと、上層810bと、の2層構成の形態を例示している。従って、上層積層数は1層となり、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データの上層積層数(所定の上層積層数)と比較し、形成制御データの「1層」と同じ場合(YES)であるので、紫外線照射工程(S212)を終了し、次の単層射出成形工程(S202)に移行される。
Then, as shown in FIG. 55, the
上層積層数確認工程(S2123)において、上層の積層数が形成制御データの上層積層数に満たない場合(NO)、再び上層形成工程(S2122)へ移行される。上層形成工程(S2122)では、先に形成された上層に上層が積層され、上層積層数確認工程(S2123)において、上層の積層数が形成制御データの上層積層数に至った場合(YES)に紫外線照射工程(S212)が終了し、次の単層射出成形工程(S202)に移行される。なお、上述で例示した本実施形態に係る樹脂成形方法においては上層積層数を1層としたが、これに限定されず、複数層を積層してもよい。また、上層積層数を0、すなわち接続層810aの一層で紫外線照射工程(S212)を終了してもよい。
In the upper layer stacking number confirmation step (S2123), when the upper layer stacking number is less than the upper layer stacking number of the formation control data (NO), the process proceeds to the upper layer forming step (S2122) again. In the upper layer forming step (S2122), the upper layer is stacked on the previously formed upper layer, and in the upper layer stacking number confirmation step (S2123), the upper layer stacking number reaches the upper layer stacking number of the formation control data (YES). The ultraviolet irradiation process (S212) ends, and the process proceeds to the next single-layer injection molding process (S202). In the resin molding method according to this embodiment exemplified above, the upper layer stacking number is one layer. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of layers may be stacked. Further, the number of upper layers may be zero, that is, the ultraviolet irradiation step (S212) may be completed with one layer of the
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S202)は、テーブル410の形成面410a上に紫外線照射工程(S212)によって形成された1層目の型成形物単層としての第1成形型層810を型枠として形成される成形領域810sに、成形体900Bの一部としての単層が射出成形される。図56は、単層射出成形工程(S202)の詳細フローチャートを示す。
(Single layer injection molding process)
In the single-layer injection molding step (S202), the first
(第1の射出成形工程実行要否確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法は第5実施形態に係る樹脂成形装置1000Bを用いての樹脂成形方法であり、図40に示すように第1射出部601と、第2射出部602と、の2つの射出部を備えていることから、単層射出成形工程(S202)では、先ず第1の単層射出成形工程としての第1の射出成形工程の実行の要否を確認する、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)が実行される。
第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)では、第1射出部601から第1の材料としての樹脂材料Mp1を射出することの駆動(実行)要否を、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データから判断する。
(First injection molding process execution necessity confirmation process)
The resin molding method according to the present embodiment is a resin molding method using the
In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), whether or not to drive (execute) injection of the resin material Mp1 as the first material from the
第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)において、1層目の成形領域810sが第1射出部601から射出される第1の材料としての樹脂材料Mp1の射出領域ではない場合、第1射出部601による樹脂材料Mp1の射出成形は実行しない(NO)と判断され、後述する第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程の実行要否を確認する第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)へ移行される。
In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), when the first
本実施形態に係る樹脂成形方法では、成形領域810sが樹脂材料Mp1を充填する領域として例示しているので、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)では、第1射出部601から樹脂材料Mp1の射出を実行する(YES)と判断され、テーブル410を射出成形開始位置へ駆動する。
In the resin molding method according to the present embodiment, since the
(テーブルを第1の射出部による射出成形開始位置へ駆動)
図57に示すように、第1射出部601の射出口612bが、テーブル410に対する相対位置として射出成形開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第1の射出部による射出成形開始位置へ駆動(S222)が実行される。この時、テーブル410の形成面410aの液状樹脂材料Mfの液面Sfからの深さDL10は変えずにステージ200が駆動される。
(Driving the table to the injection molding start position by the first injection part)
As shown in FIG. 57, the table is driven by the first injection unit to drive the
(第1の射出成形工程)
テーブルを第1の射出部による射出成形開始位置へ駆動(S222)のステップが実行されると、準備工程において第1射出部601の射出口612bにまで搬送され、第1射出部601に備えるヒーターによってガラス転移点以上に加熱され、可塑化された樹脂材料Mp1が、図58に示すように、所定の圧力によって射出口612bから、テーブル410に向けて射出される。この時、型成形物単層形成工程(S201)において形成された第1成形型層810の内側に構成されたキャビティーとなる成形領域810sに樹脂材料Mp1が射出、充填される第1の単層射出成形工程としての第1の射出成形工程(S223)が実行される。
(First injection molding process)
When the step of driving the table to the injection molding start position by the first injection unit (S222) is executed, the heater is transported to the
図58に示す第1射出部601の射出口612bからの樹脂材料Mp1の射出の状態をB1部拡大図の図59で説明する。なお、図59での説明の便宜上、可塑化された樹脂材料Mp1を可塑樹脂Mpf、可塑化状態から固化された樹脂材料Mp1を固化樹脂Mps、という。
A state of injection of the resin material Mp1 from the
図59に示すように、可塑樹脂Mpfはフラットスクリュー613の回動駆動によって加圧されて射出口612bから射出される。射出された可塑樹脂Mpfはテーブル410の形成面410aに到達する過程でガラス転移点未満に冷えることで固化樹脂Mpsに形態が変化する。固化した固化樹脂Mps上に連続して可塑樹脂Mpfの積層、固化が繰り返され、第1成形型層810の成形領域810s内に固化樹脂Mpsが成形物として形成される。
As shown in FIG. 59, the plastic resin Mpf is pressurized by the rotational drive of the
この時、枠状に形成されている第1成形型層810の内側、すなわち成形領域810sには、硬化していない液状樹脂材料Mfが残存していることで、可塑樹脂Mpfは残存する液状樹脂材料Mfに触れて冷却され、固化樹脂Mpsとなる固化を促進させることができる。従って、形成面410a上での可塑樹脂Mpf状態の時間を短くし、図示するX-Y方向への不要な流動、所謂、流れ出しを防止することができ、正確な形状での成形を行うことができる。
At this time, the uncured liquid resin material Mf remains inside the
なお、上述したように本実施形態に係る樹脂成形方法に用いる第5実施形態に係る樹脂成形装置1000Bに備える第1射出部601は、射出口612bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する方法であり、所謂、射出成形方法の一つの実施形態である。後述する第2射出部602も、射出口622bから圧力を付加して可塑樹脂Mpfを射出する射出成形方法の一つの実施形態である。
As described above, the
そして、図60に示すように、射出口612bから可塑化された樹脂材料Mp1を射出しながら、第1射出部601はテーブル410に相対する所定の経路を移動するようにステージ200が駆動され、第1成形型層810によって構成される成形領域810s内に樹脂材料Mp1が配設され、1層目の第一の成形物単層としての第1成形層910が形成され第1の射出成形工程(S223)が終了する。なお、本実施形態では図50に示す成形体900Bを形成することを例示しているので、第1成形層910は、成形体900Bの底部に相当し、平板状に形成される。
Then, as shown in FIG. 60, the
(第2の射出成形工程実行要否確認工程)
第1の射出成形工程(S223)が終了すると、第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程の実行の要否を確認する、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)に移行される。第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)は、上述した第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)と同様に、第2射出部602から第2の材料としての樹脂材料Mp2を射出することの駆動(実行)要否を、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データから判断する。
(Second injection molding process execution necessity confirmation process)
When the first injection molding step (S223) is completed, a second injection molding step execution necessity confirmation step (confirming necessity of execution of the second injection molding step as the second single-layer injection molding step) The process proceeds to S224). In the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224), the resin material as the second material from the
第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)において、1層目の成形領域810sが第2射出部602から射出される第2の材料としての樹脂材料Mp2の射出領域ではない場合、第2射出部602による樹脂材料Mp2の射出成形は実行しない(NO)と判断されて、単層射出成形工程(S202)は終了し、積層数確認工程(S203)へ移行される。
In the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224), when the first
また、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)において、1層目の成形領域810sが第2射出部602から射出される第2の材料としての樹脂材料Mp2の射出領域である場合、第2射出部602による樹脂材料Mp2の射出成形は実行する(YES)と判断される。そして、テーブルを第2の射出部による射出成形開始位置へ駆動(S225)、第2の単層射出成形工程としての第2の射出成形工程(S226)の各工程が実行される。
In the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224), the first
本実施形態に係る樹脂製造方法では、第1成形層910が第1の材料としての樹脂材料Mp1により形成される形態であるので、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)ではNOと判断されて、単層射出成形工程(S202)は終了し、積層数確認工程(S203)へ移行される。
In the resin manufacturing method according to the present embodiment, since the
(積層数確認工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述した第1成形型層810、および第1成形層910の単層をN層(N:1以上の自然数)まで積層させて成形体900Bが形成される。そこで、積層数確認工程(S203)の直前の単層射出成形工程(S202)において形成された最上層の成形物単層を確認し、成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層されたか否かを判定する積層数確認工程(S203)が実行される。
(Stacking number confirmation process)
In the resin molding method according to the present embodiment, the molded
積層数確認工程(S203)において、直前の単層射出成形工程(S202)によって形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで形成されていないと判定された場合、言い換えると積層数がNより小さい(NO)と判定された場合、積層工程(S204)に移行される。 When it is determined in the number-of-stacks confirmation step (S203) that the molded product single layer formed in the immediately preceding single-layer injection molding step (S202) has not been formed to a predetermined number of layers (N layers), in other words, the number of layers When it is determined that the number is smaller than N (NO), the process proceeds to the stacking step (S204).
(積層工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法における積層工程(S204)は、型成形物単層形成工程(S201)と、単層射出成形工程(S202)と、を繰り返し実行させる指令工程であり、積層数確認工程(S203)において確認された最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を形成する型成形物単層形成工程(S201)の繰り返しを指令する型成形物積層工程(S241)と、積層数確認工程(S203)において確認された最上層の成形物単層上に新たに成形物単層を形成する単層射出成形工程(S202)の繰り返しを指令する成形物積層工程(S242)と、を含んでいる。積層工程(S204)に含む型成形物積層工程(S241)によって出された指令によって、テーブル410上に既に形成されている最上層の型成形物単層上に新たに型成形物単層を成形する型成形物単層形成工程(S201)に移行される。
(Lamination process)
The lamination step (S204) in the resin molding method according to the present embodiment is a command step for repeatedly executing the mold product single layer formation step (S201) and the single layer injection molding step (S202), and confirms the number of layers. Mold molding stacking step (S241) for instructing repetition of the mold molding single layer forming step (S201) for newly forming a mold molding single layer on the uppermost mold molding single layer confirmed in the step (S203) ), And a molded product laminating step (S202) for instructing repetition of a single layer injection molding step (S202) for newly forming a molded single layer on the uppermost molded single layer confirmed in the number of layers confirmation step (S203) S242). In accordance with a command issued in the mold molding lamination step (S241) included in the lamination step (S204), a new molding single layer is molded on the uppermost mold molding single layer already formed on the table 410. The process proceeds to the molded product single layer forming step (S201).
(テーブルを成形開始位置へ駆動)
積層工程(S204)に含む型成形物積層工程(S241)の指令に基づき実行される型成形物単層形成工程(S201)では、先ず、テーブルを成形開始位置へ駆動(S211)のステップが実行される。図61に示すようにテーブルを成形開始位置へ駆動(S211)のステップでは、テーブル410上に形成された第一の型成形物単層としての第1成形型層810の上面と、紫外線照射部500の紫外線出射部500aと、が間隔Duvとなるようにテーブル410と、紫外線照射部500と、の相対位置が設定される。積層工程(S204)に係るテーブルを成形開始位置へ駆動(S211)のステップにおける間隔Duvとは、紫外線照射部500から照射される紫外線UVが、第1成形型層810の直上の液状樹脂材料Mfを硬化させることができるエネルギーとして到達可能な距離である。そして、テーブル410と、貯留槽300との相対位置を、第1成形型層810上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2Aとなる位置にテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2Aは、2層目の型成形物単層における接続層の成形厚さとなる。
(Driving the table to the molding start position)
In the mold product single layer forming step (S201) executed based on the command of the mold product stacking step (S241) included in the stacking step (S204), first, the step of driving the table to the molding start position (S211) is executed. Is done. As shown in FIG. 61, in the step of driving the table to the molding start position (S211), the upper surface of the
(紫外線照射工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法において、2層目における紫外線照射工程(S212)の接続層形成工程(S2121)では、図62に示すように深さDL2Aを維持して紫外線照射部500から紫外線UVを照射しながら、紫外線照射部500がテーブル410に対して相対的に移動するようにステージ200は駆動され、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層820を構成する接続層820aが形成される。接続層820aは、第1接続層821aと、第2接続層822aと、境界壁となる第3接続層823aと、によって構成される。この時、図50に示す成形体900Bを構成する第1の成形体901Bと、第2の成形体902Bと、の境界を形成するための境界壁としての第3接続層823a(図44参照)が形成される。すなわち、紫外線照射工程(S212)には、境界壁としての第3接続層823aを形成する境界壁層形成工程が含まれる。
(UV irradiation process)
UV in the resin molding method according to this embodiment, the ultraviolet irradiation step in the second layer (S212) a connection layer forming step (S2121), by keeping the depth D L2A as illustrated in FIG. 62 from the
第3接続層823aは、上述したように成形体900Bを構成する第1の成形体901Bと、第2の成形体902Bと、の境界部に対応した領域に形成される。なお、境界壁の形成の要否は、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データによって設定されるが、本実施形態では、図50に示す成形体900Bを例示しているので、境界壁となる第3接続層823aが形成される。
The
接続層820aが形成されると、上層形成工程(S2122)に移行される。上層形成工程(S2122)では、図63に示すようにテーブル410と、貯留槽300との相対位置を、接続層820aの上面が液状樹脂材料Mfの液面Sfから深さDL2Bとなる位置にテーブル410と貯留槽300を移動させる。なお深さDL2Bは、接続層820aに積層される上層の形成厚さとなる。
When the
そして、接続層820a上に紫外線照射部500からの紫外線UVを照射することによって、液状樹脂材料Mfを硬化させて上層820bが形成される。本実施形態では接続層820aで形成された境界壁である第3接続層823a上に境界壁は形成されない。よって、上層820bは、第1上層821bと、第2上層822bと、によって構成される上層820bが上層形成工程(S2122)によって形成される。
Then, the
上層形成工程(S2122)によって形成された上層820bと、先に接続層形成工程(S2121)によって形成された接続層820aと、によって第2層目に第二の型成形物単層としての第2成形型層820が構成される。そして第2成形型層820によって第2層目のキャビティーとしての成形領域820sが構成される。第2層目の成形領域820sは、境界壁である第3接続層823aの成形領域を挟んで、第1のキャビティー領域としての第1成形領域82Asと、第2のキャビティー領域としての第2成形領域82Bsと、を含んでいる。
The
上層形成工程(S2122)によって上層820bが形成されると、上層積層数確認工程(S2123)に移行される。本例では、接続層820aと、上層820bと、の2層構成の形態を例示している。従って、上層積層数は1層となり、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データの上層積層数と比較し、形成制御データの「1層」と同じ場合(YES)であるので、紫外線照射工程(S212)を終了し、次の単層射出成形工程(S202)に移行される。
When the
(単層射出成形工程)
単層射出成形工程(S202)に移行されると、先ず第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)が実行される。
(Single layer injection molding process)
When the process proceeds to the single-layer injection molding step (S202), a first injection molding step execution necessity confirmation step (S221) is first executed.
(第1の射出成形工程実行要否確認工程)
第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)では、第2層目の第二の成形物単層としての第2成形層920の成形時に、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データから、第1射出部601の駆動(実行)の要否を判断する。本実施形態では、樹脂材料Mp1により形成される第1の成形体901Bを有する成形体900Bの樹脂成形方法であるので、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)は、第1射出部601から樹脂材料Mp1の射出を実行する(YES)と判断し、テーブル410を射出成形開始位置へ駆動する。
(First injection molding process execution necessity confirmation process)
In the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), when the
(テーブルを第1の射出部による射出成形開始位置へ駆動)
図64に示すように、第1射出部601の射出口612bが、テーブル410に対する相対位置として射出成形開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第1の射出部による射出成形開始位置へ駆動(S222)が実行される。この時、ステージ200はZ方向には駆動されず、液状樹脂材料Mfの液面Sfから形成面410aまでの深さ(DL1+DL2)が維持され、第1の射出成形工程(S223)に移行される。
(Driving the table to the injection molding start position by the first injection part)
As shown in FIG. 64, the table 200 is driven by the first injection unit to drive the
(第1の射出成形工程)
第1の射出成形工程(S223)では、図64、および図64に示すB2部拡大図の図65に示すように所定の圧力によって射出口612bから、2層目の型成形物単層形成工程(S201)によって形成された第2成形型層820に構成されたキャビティーとなる成形領域820sを構成している第1成形領域82Asに樹脂材料Mp1が射出、充填される第1の射出成形工程(S223)が実行される。
(First injection molding process)
In the first injection molding step (S223), as shown in FIG. 64 and FIG. 65 of the B2 enlarged view shown in FIG. 64, a second mold single layer forming step is performed from the
第1成形領域82Asに向けて射出された樹脂材料Mp1が冷えて固まり、2層目の第1の成形層921が形成される。この時、射出され、可塑化した樹脂材料Mp1は、境界壁である第3接続層823aによって、後述する第2の材料のMp2が射出される第2成形領域82Bsに侵入することが抑制される。すなわち第3接続層823aの成形領域が、第1の成形体901Bと、第2の成形体902Bと、の境界を単層の成形層を形成する際の境界領域を規制し、形成することができる。
The resin material Mp1 injected toward the first molding region 82As is cooled and solidified to form the second
第1成形領域82Asに樹脂材料Mp1が射出、充填され、第2層目の第1の成形層921が形成され、第1の射出成形工程(S223)が終了し、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)に移行される。
The resin material Mp1 is injected and filled in the first molding region 82As, the second
(第2の射出成形工程実行要否確認工程)
積層工程(S204)に係る第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)は、第1の射出成形工程実行要否確認工程(S221)と同様に、第2射出部602からの第2の材料としての樹脂材料Mp2を射出することの駆動(実行)の要否を、予め制御ユニット700B(図40参照)に読み込ませた形成制御データから判断する。本実施形態では、樹脂材料Mp2により形成される第2の成形体902Bを有する成形体900Bの樹脂成形方法であるので、第2の射出成形工程実行要否確認工程(S224)は、第2射出部602から樹脂材料Mp2の射出を実行する(YES)と判断し、テーブル410を射出成形開始位置へ駆動する。
(Second injection molding process execution necessity confirmation process)
Similar to the first injection molding step execution necessity confirmation step (S221), the second injection molding step execution necessity confirmation step (S224) related to the lamination step (S204) is performed by the
(テーブルを第2の射出部による射出成形開始位置へ駆動)
図66に示すように、第2射出部602の射出口622bが、テーブル410に対する相対位置として射出成形開始位置に配置されるようにステージ200を駆動させる、テーブルを第2の射出部による射出成形開始位置へ駆動(S225)が実行される。この時、ステージ200はZ方向には駆動されず、液状樹脂材料Mfの液面Sfから形成面410aまでの深さ(DL1+DL2)が維持され、第2の射出成形工程(S226)に移行される。
(Driving the table to the injection molding start position by the second injection part)
66, the table is driven by the second injection unit so that the
(第2の射出成形工程)
第2の射出成形工程(S226)では、図66、および図66に示すB3部拡大図の図67に示すように所定の圧力によって射出口622bから、2層目の型成形物単層形成工程(S201)において形成された第2成形型層820に構成されたキャビティーとなる成形領域820sを構成している第2成形領域82Bsに樹脂材料Mp2が射出、充填される第2の射出成形工程(S226)が実行される。
(Second injection molding process)
In the second injection molding step (S226), as shown in FIG. 66 and FIG. 67 of an enlarged view of the B3 portion shown in FIG. 66, a second layer of molded product single layer is formed from the
第2成形領域82Bsに向けて射出された樹脂材料Mp2が冷えて固まり、2層目の第2の成形層922が形成される。この時、射出された可塑化した樹脂材料Mp2は、端部921aと繋がり、いわゆる2色成形された第二の成形物単層としての第2成形層920を構成する。端部921aは、先に実行された第1の射出成形工程(S223)によって形成された第1の成形層921の境界壁である第3接続層823aの成形領域に形成される。第2成形領域82Bsに樹脂材料Mp2が射出、充填され、第2層目の第2の成形層922が形成されることによって第2成形層920が形成されて第2の射出成形工程(S226)が終了し、積層数確認工程(S203)に移行される。
The resin material Mp2 injected toward the second molding region 82Bs is cooled and solidified to form a second
(積層数確認工程)
積層数確認工程(S203)の直前の単層射出成形工程(S202)において、形成された最上層の成形物単層を確認し、成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層されたか否かを判定する積層数確認工程(S203)が実行される。上述の積層工程(S204)に係る積層数確認工程(S203)では、直前の単層射出成形工程(S202)によって形成された成形物単層の積層数は2層目の第1成形層910と、第2成形層920と、の2層であるので、所定の積層数のNより小さい(NO)と判断され、再び、積層工程(S204)に移行される。
(Stacking number confirmation process)
In the single-layer injection molding step (S202) immediately before the number-of-stacks confirmation step (S203), the formed single-layer molded layer is confirmed, and the single-layer molded product is laminated to a predetermined number of layers (N layers). A stacking number confirmation step (S203) for determining whether or not has been performed is executed. In the stacking number confirmation step (S203) related to the above-described stacking step (S204), the number of stacks of the single layer of the molded product formed in the immediately preceding single layer injection molding step (S202) is the second
なお、上述した積層工程(S204)において、第一の型成形物単層、第二の型成形物単層、および第一の成形物単層、第二の成形物単層における第一の、第二の、とは、単に順序を示すもので、積層数を示すものではない。例えば、3層目の第3成形型層830上に4層目の第4成形型層840を積層する場合、第3成形型層830を第一の型成形物単層と呼び、第4成形型層840を第二の型成形物単層と呼ぶ。同様に、3層目の第3成形層930上に4層目の第4成形層940を積層する場合、第3成形層930を第一の成形物単層と呼び、第4成形層940を第二の成形物単層と呼ぶ。
In the above-described laminating step (S204), the first mold single layer, the second mold single layer, the first mold single layer, and the first mold single layer in the second mold single layer, The second means simply the order, not the number of layers. For example, when a fourth fourth mold layer 840 is laminated on the
積層工程(S204)が所定回数、繰り返され、図68に示すように、接続層810aと、上層810bと、で構成される第1成形型層810から、接続層8N0aと、上層8N0bと、で構成される第N成形型層8N0まで型成形物単層がN層積層された型成形体としての第1成形体800Bと、第1成形体800Bを成形型として、内部空間、所謂キャビティー内に樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が射出される。射出された樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、によって、第1の成形層911で構成される第1成形層910と、第1の成形層921と、第2の成形層922と、で構成される第2成形層920と、からN層目の第1の成形層9N1と第2の成形層9N2と、で構成される第N成形層9N0まで積層された第2成形体としての成形体900Bと、が形成される。
The lamination step (S204) is repeated a predetermined number of times. As shown in FIG. 68, from the
成形体900Bは、図50に示すように第1の成形体901Bと、第2の成形体902Bと、が一体的に形成され、図68には図示しないが、1層目の第1の成形層911からN層目の第1の成形層9N1によって第1の成形体901Bが構成され、2層目の第2の成形層922からN層目の第2の成形層9N2によって第2の成形体902Bが構成される。
As shown in FIG. 50, in the molded
なお、成形体900Bには、2層目の第2成形型層820に含まれる第3接続層823aから、N層目の第N成形型層8N0に含まれる第3接続層8N3a(不図示)まで、の各層に含まれる第3接続層が成形体900Bの内部に残存される。そして、積層数確認工程(S203)に移行され、形成された成形物単層の積層数がN層まで積層された(YES)と判定され、第1成形体800Bと、第2成形体としての成形体900Bが、貯留槽300から取りだされ離型工程に移行される。
The molded
(離型工程)
離型工程(S205)は、第1成形体800Bから成形体900Bを分離し、成形体900Bを取り出す工程である。離型工程(S205)は上記第1実施形態の離型工程(S5)と同様に、物理的な手段、あるいは化学的な手段によって第1成形体800が分離され、成形体900を得ることができる。なお、上述したように第1成形体800Bに含まれる接続層823a,…,8N3aは、成形体900Bの内部に残留される。
(Release process)
The mold release step (S205) is a step of separating the molded
本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体900Bは、2色成形部分となる第2成形層920から第N成形層9N0において、各層に残留している第3接続層823a,…,8N3aを越えて第1の成形層921,…,9N1と、第2の成形層922,…,9N2と、の接合部が形成され、樹脂材料Mp1,Mp2による2色成形された成形体900Bの第1の成形体901Bと、第2の成形体902Bと、の密着強度を確保することができる。
The molded
(第7実施形態)
第7実施形態として、第6実施形態に係る樹脂成形方法の説明において図49に示すフローチャートに基づいて成形される成形体1900を第5実施形態に係る樹脂成形装置1000Bを用いて形成する方法を説明する。
(Seventh embodiment)
As a seventh embodiment, a method of forming a molded
なお本実施形態に係る成形体1900の成形方法は、図49に示す第6実施形態に係る成形体900Bの樹脂成形方法のフローチャートに基づく方法であり、型成形物単層形成工程(S201)における液状樹脂材料硬化工程としての紫外線照射工程(S212)に、特徴的な成形方法を有している。従って、第6実施形態に係る樹脂成形方法と同じ構成要素には同じ符号を付し、共通する工程に係る説明は省略する。
In addition, the molding method of the molded
(型成形物単層形成工程)
本実施形態に係る樹脂成形方法では、図69の外観斜視図に示す成形体1900が成形される。第2成形体としての成形体1900は、図69に示すように、第1の材料としての樹脂材料Mp1により成形される第1断面1901aの断面形状を有する第1の成形体1901と、第2の材料としての樹脂材料Mp2により成形される第2断面1902aの断面形状を有する第2の成形体1902と、により構成される内部空間と底部を備える断面形状1900aを有する円錐台の外形を有する容器を例示する。
(Molded product single layer forming process)
In the resin molding method according to this embodiment, a molded
本実施形態に係る樹脂成形方法では、上述の第6実施形態に係る樹脂成形方法における1層目の第1成形型層810と、第1成形層910と、の成形方法と同じ方法により、図示しない第1成形型層1810と、第1成形層1910と、が形成される。そして、第1成形型層1810を第一の型成形物単層として、第1成形層1910を第一の成形物単層として積層工程(S204)に移行された2層目の成形方法に係る型成形物単層形成工程(S201)を説明する。
The resin molding method according to the present embodiment is illustrated by the same method as the molding method of the first
(型成形物単層形成工程)
積層工程(S204)から移行された2層目に係る型成形物単層形成工程(S201)では、図70に示すように、紫外線照射工程(S212)に含まれる接続層形成工程(S2121)が実行されて接続層1820aが形成され、その後、上層形成工程(S2122)が実行される。
(Molded product single layer forming process)
In the molded product single layer forming step (S201) related to the second layer transferred from the laminating step (S204), as shown in FIG. 70, the connection layer forming step (S2121) included in the ultraviolet irradiation step (S212) is performed. This is performed to form the
図70に示すように、接続層形成工程(S2121)では、2層目の第二の型成形物単層としての第2成形型層1820を構成する接続層1820aが、紫外線照射部500からの紫外線UVの照射によって液状樹脂材料Mfを硬化させた第1接続層1821aと、第2接続層1822aと、境界壁を構成する第3接続層1823aと、により形成されている。
As shown in FIG. 70, in the connection layer forming step (S2121), the
この接続層1820a上に、上層形成工程(S2122)が実行されて上層1820bが形成される。上層形成工程(S2122)では、第1接続層1821a上に第1上層1821bが積層され、第2接続層1822a上に第2上層1822bが積層され、第3接続層1823a上に第3上層1823bが積層されて上層1820bが構成される。
The upper layer forming step (S2122) is performed on the
図71は、図70に示すD部の部分拡大図を示す。図71に示すように上層形成工程(S2122)が実行されることによって形成された第2成形型層1820には、樹脂材料Mp1および樹脂材料Mp2が射出充填される領域、いわゆるキャビティーが形成される。すなわち、第1接続層1821aと、第2接続層1822aと、の間の空間領域と、第1上層1821bと、第2上層1822bと、の間の空間領域と、によって成形領域1820sが構成される。そして成形領域1820sは、境界壁である第3接続層1823aと、第3上層1823bと、により区分され、第1のキャビティー領域としての第1成形領域182Asと、第2のキャビティー領域としての第2成形領域182Bsと、が形成される。そして単層射出成形工程(S202)へ移行される。
FIG. 71 shows a partially enlarged view of part D shown in FIG. As shown in FIG. 71, in the
本実施形態に係る樹脂成形方法では、接続層形成工程(S2121)が実行されて形成される第3接続層1823aと、上層形成工程(S2122)が実行されて形成される第3上層1823bと、によって境界壁を形成する境界壁層形成工程が、紫外線照射工程(S2121)に含まれる。
In the resin molding method according to the present embodiment, the
本実施形態に係る樹脂成形方法では、2層目から最後のN層目まで、上述した第6実施形態に係る樹脂成形方法と同じ製造方法によって、単層射出成形工程(S202)以降、積層工程(S204)が繰り返され、図72に示すように、接続層1810aと、上層1810bと、で構成される第1成形型層1810から、接続層18N0aと、上層18N0bと、で構成される第N成形型層18N0まで型成形物単層がN層積層された型成形体としての第1成形体1800と、第1成形体1800を成形型として、内部空間、所謂キャビティー内に樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、が射出される。射出された樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、によって、第1の成形層1911で構成される第1成形層1910と、第1の成形層1921と、第2の成形層1922と、で構成される第2成形層1920と、からN層目の第1の成形層19N1で構成される第N成形層19N0まで積層された第2成形体としての成形体1900と、が形成される。
In the resin molding method according to the present embodiment, from the second layer to the last Nth layer, the same manufacturing method as the resin molding method according to the sixth embodiment described above is followed by the laminating step after the single-layer injection molding step (S202). (S204) is repeated, and as shown in FIG. 72, from the
図72に示すように、本実施形態に係る成形体1900では、第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、境界に形成される境界壁として第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、が積層されているが、第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の最上層となるn層目は、
n<N(n>0の整数)
とする。
As shown in FIG. 72, in the molded
n <N (n> 0 integer)
And
これにより、後述する離型工程(S205)において、化学的な離型手段を用いて、第1成形体1800を構成する紫外線硬化型樹脂を選択的に溶解する溶剤に浸漬し、成形体1900を分離する場合、最上層のn層目の第3上層18n3bが成形体1900表面から露出されないため、成形体1900内部に残留させた境界壁としての第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体の溶出を防止することができる。
Thereby, in the mold release process (S205) described later, the
そして、積層数確認工程(S203)に移行され形成された成形物単層が所定の積層数(N層)まで積層された(YES)と判定されると、第1成形体1800と、第2成形体としての成形体1900が、貯留槽300から取りだされ離型工程(S205)に移行される。離型工程(S205)では、第6実施形態に係る樹脂成形方法と同様に、物理的な手段、あるいは化学的な手段によって第1成形体1800が分離され、成形体1900を得ることができる。
And if it determines with the molded object single layer transferred to the lamination | stacking number confirmation process (S203) and having been laminated | stacked to the predetermined | prescribed lamination | stacking number (N layer) (YES), 1st molded
本実施形態に係る樹脂成形方法によって得られる成形体1900は、第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、は境界壁である第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体によって分離成形される。これにより、成形体1900を形成する第1の材料としての樹脂材料Mp1と、第2の材料としての樹脂材料Mp2と、の親和性あるいは密着性の性能が高くない場合、あるいは、樹脂材料Mp1,Mp2のガラス転移点に大きな差がある場合であっても、液体樹脂材料Mfに、例えばエポキシ系の樹脂などを用いて紫外線UVによって硬化させた境界壁である第3接続層1823a,1833a,…,18n3aと、第3上層1823b,1833b,…,18n3bと、の積層体が、樹脂材料Mp1と、樹脂材料Mp2と、の接着壁(接着層)となって、樹脂材料Mp1,Mp2による2色成形された成形体1900の第1の成形体1901と、第2の成形体1902と、の密着強度を確保することができる。
A molded
境界壁をエポキシ系の樹脂を用いることで、境界壁とカラス転移点に差がある樹脂材料Mp1,Mp2であっても化学結合させることができ、また、エポキシ系の樹脂は、官能基を設計しやすいため、樹脂材料Mp1,Mp2の種類によって、高い接着性が得られる構造に設計することができる。 By using an epoxy-based resin for the boundary wall, even the resin materials Mp1 and Mp2 having a difference in the crow transition point from the boundary wall can be chemically bonded, and the epoxy-based resin has a functional group designed. Therefore, depending on the types of the resin materials Mp1 and Mp2, the structure can be designed so that high adhesion can be obtained.
上述した実施形態においては、紫外線硬化型樹脂としてアクリレートラジカル重合およびエポキシカチオン重合が挙げられるが、この樹脂材料を除く樹脂は紫外線硬化による成形に不適合であるといえる。製品となる第2成形体900,900A,900B,1900に適用できる熱可塑性の樹脂材料としては、例えば、結晶性樹脂としてPe(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PA(ポリアミド)、POM(ポリアセタール)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などが挙げられる。また、液晶性樹脂として、LCP(液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer))が挙げられる。非晶性樹脂として、PS(ポリスチレン)、ABS、PMMA(アクリル)、PC(ポリカーボネイト)、PPE(ポリフェニレンエーテル)などが挙げられる。
In the above-described embodiment, acrylate radical polymerization and epoxy cation polymerization are exemplified as the ultraviolet curable resin, but it can be said that resins other than this resin material are incompatible with molding by ultraviolet curing. Examples of the thermoplastic resin material that can be applied to the second molded
また、上記実施形態に係る樹脂成形方法では、成形体900,900A,900B,1900を構成する樹脂材料は、射出成形が可能な熱可塑性の樹脂であれば限定はない。すなわち、従来の公知技術であるエネルギー線によって硬化する樹脂を用いて3次元樹脂成形物を形成する方法では、エネルギー線によってラジカルが発生する触媒を含むことができるモノマー、例えばアクリレートラジカル重合樹脂およびエポキシカチオン重合樹脂などに限定される。しかし、上記実施形態に係る樹脂成形方法では、エネルギー線による硬化型樹脂に適さない、例えば、結晶性樹脂としてPe(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PA(ポリアミド)、POM(ポリアセタール)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などが挙げられる。また、液晶性樹脂として、LCP(液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer))が挙げられる。非晶性樹脂として、PS(ポリスチレン)、ABS、PMMA(アクリル)、PC(ポリカーボネイト)、PPE(ポリフェニレンエーテル)などを適用することができる。
In the resin molding method according to the above embodiment, the resin material constituting the molded
上述した樹脂成形装置1000,1000A,1000Bは、基台100に備えるステージ200の図示しないステージ駆動装置によって、成形部400に対して紫外線照射部500および射出部600,601,602が相対的に3次元移動を可能とする装置としたが、これに限定されない。例えば、紫外線照射部500および射出部600,601,602を、ロボットアームに保持させ、成形部400に対して相対的に3次元駆動させる装置であってもよい。
In the
100…基台、200…ステージ、300…貯留槽、400…成形部、500…エネルギー線照射部(紫外線照射部)、600…射出部、700…制御ユニット、1000…樹脂成形装置。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記ステージに設置された貯留槽と、
エネルギー線を照射するエネルギー線照射部と、
合成樹脂である第1の材料を可塑化させ、射出口から射出する射出部と、
前記ステージと、前記エネルギー線照射部および射出部と、が相対的に3次元移動を可能とする駆動手段と、を備え、
前記貯留槽は、少なくとも重力方向に駆動可能なテーブルを内部に備え、前記エネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂を含む液状の硬化樹脂材料が貯留されている、
ことを特徴とする樹脂成形装置。 Stage,
A storage tank installed on the stage;
An energy ray irradiating unit for irradiating energy rays;
An injection part that plasticizes the first material, which is a synthetic resin, and injects it from an injection port;
The stage, and the energy beam irradiating unit and the emitting unit include a driving unit that enables relatively three-dimensional movement,
The storage tank includes a table that can be driven at least in the direction of gravity inside, and stores a liquid cured resin material containing an energy beam curable resin that is cured by the energy beam.
The resin molding apparatus characterized by the above-mentioned.
前記射出部から射出される前記第1の材料が硬化し、層状に第2成形物が形成され、
前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形装置。 The energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layer shape,
The first material injected from the injection portion is cured, and a second molded product is formed in a layer shape,
A first molded body in which the first molded product is laminated in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded product is laminated in the direction of gravity are formed.
The resin molding apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。 A cavity for forming the second molded body is formed in the first molded body, and the second molded body is injected and filled with the first material toward the cavity.
The resin molding apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形装置。 The injection unit includes a first injection unit that plasticizes the first material and injects it from an injection port, and a second injection unit that plasticizes a second material that is a synthetic resin and injects it from the injection port And at least comprising
The resin molding apparatus according to claim 1.
前記第1の射出部から射出される前記第1の材料、および前記第2の射出部から射出される前記第2の材料のいずれか一方、もしくは両方が硬化し、層状に第2成形物が形成され、
前記第1成形物が重力方向に積層された第1成形体と、前記第2成形物が重力方向に積層された第2成形体と、が形成される、
ことを特徴とする請求項4に記載の樹脂成形装置。 The energy beam irradiated from the energy beam irradiation unit hardens the cured resin material to form a first molded product in a layer shape,
Either one or both of the first material injected from the first injection part and the second material injected from the second injection part are cured, and the second molded product is formed into a layer. Formed,
A first molded body in which the first molded product is laminated in the direction of gravity and a second molded body in which the second molded product is laminated in the direction of gravity are formed.
The resin molding apparatus according to claim 4.
ことを特徴とする請求項5に記載の樹脂成形装置。 A cavity for forming the second molded body is formed in the first molded body, and at least one or both of the first material and the second material are formed in the second molded body. Injected into the tee and filled,
The resin molding apparatus according to claim 5.
前記挿入部材が、前記第2成形体と一体的に形成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形装置。 An insertion member supply section that supplies an insertion member formed of a material different from the first material to the second molded product;
The insertion member is formed integrally with the second molded body;
The resin molding apparatus according to claim 2.
可塑化させた合成樹脂である第1の材料を、前記型成形物単層に形成された成形領域に向けて射出部から射出して充填し、成形物単層を形成する単層射出成形工程と、
前記型成形物単層形成工程によって形成された第一の型成形物単層に積層させ、前記型成形物単層形成工程によって第二の型成形物単層を形成する型成形物積層工程と、
前記単層射出成形工程によって形成された第一の成形物単層に積層させ、前記単層射出成形工程によって第二の成形物単層を形成する成形物積層工程と、を含み、
前記型成形物積層工程を所定の回数、繰り返し、前記型成形物単層が所定の層数、積層された型成形体と、
前記成形物積層工程を前記所定の回数、繰り返し、前記型成形体の前記成形領域に積層された成形体と、を形成する、
ことを特徴とする樹脂成形方法。 A liquid curable resin material containing an energy beam curable resin stored in a storage tank installed on the stage is irradiated with energy rays, and the energy beam curable resin is cured to form a single-layer mold product single layer. Mold molding single layer forming step,
Single-layer injection molding process in which the first material, which is a plasticized synthetic resin, is injected and filled from the injection part toward the molding region formed in the mold molded product single layer to form a molded product single layer When,
A mold molding lamination step of laminating the first mold molding monolayer formed by the mold molding monolayer formation step, and forming a second mold molding monolayer by the mold molding monolayer formation step; ,
A first product single layer formed by the single layer injection molding step, and a second product single layer formed by the single layer injection molding step.
The mold molding laminated step is repeated a predetermined number of times, and a mold molded body in which the mold molding single layer is laminated by a predetermined number of layers, and
Repeating the molding lamination step a predetermined number of times to form a molded body laminated in the molding region of the molded body,
The resin molding method characterized by the above-mentioned.
前記第1の材料を第1の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第1のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第1の単層射出成形工程と、
可塑化させた合成樹脂である第2の材料を第2の射出部から射出し、前記型成形物単層のキャビティーを構成する第2のキャビティー領域に充填させて固化させ、成形物単層を形成する第2の単層射出成形工程と、を含む
ことを特徴とする請求項11に記載の樹脂成形方法。 The single-layer injection molding process
The first material is injected from the first injection portion, filled in the first cavity region constituting the cavity of the mold molded product single layer, and solidified to form the first molded product single layer. Single layer injection molding process;
A second material, which is a plasticized synthetic resin, is injected from the second injection portion, filled into a second cavity region that constitutes the cavity of the mold single layer, and solidified. The resin molding method according to claim 11, further comprising a second single-layer injection molding step of forming a layer.
前記第1のキャビティー領域と、前記第2のキャビティー領域と、の境界に前記硬化樹脂材料を硬化させて形成される境界壁を形成する境界壁層形成工程を含む、
ことを特徴とする請求項12に記載の樹脂成形方法。 The mold product single layer forming step includes:
A boundary wall layer forming step of forming a boundary wall formed by curing the cured resin material at a boundary between the first cavity region and the second cavity region;
The resin molding method according to claim 12.
前記挿入部材が前記成形体に一体的に成形される、
ことを特徴とする請求項11に記載の樹脂成形方法。 The molded product lamination step includes an insertion member supply step of arranging an insertion member in the molded product single layer,
The insertion member is formed integrally with the molded body;
The resin molding method according to claim 11.
前記離型工程が、前記型成形体を溶解させる、
ことを特徴とする請求項11に記載の樹脂成形方法。 Including a mold release step of releasing the molded body from the mold molded body,
The mold release step dissolves the molded body;
The resin molding method according to claim 11.
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