JP2002265619A - 選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末 - Google Patents
選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末Info
- Publication number
- JP2002265619A JP2002265619A JP2001063355A JP2001063355A JP2002265619A JP 2002265619 A JP2002265619 A JP 2002265619A JP 2001063355 A JP2001063355 A JP 2001063355A JP 2001063355 A JP2001063355 A JP 2001063355A JP 2002265619 A JP2002265619 A JP 2002265619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polystyrene powder
- selective laser
- laser sintering
- polystyrene
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
体の充填密度を均一で緻密にすることができる、選択レ
ーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポ
リスチレン粉末を提供すること。 【解決手段】 選択レーザー焼結によって製作され且つ
精密鋳造用の消失模型となる3次元形状物に用いるポリ
スチレン粉末1を、真球度が90%以上の球状に形成す
る。このポリスチレン粉末1は75μを中心粒径として
50μより大きく100μより小さい粒度分布を有す
る。
Description
によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン
粉末に関するものである。
とする産業分野においては、精密鋳造品を多く使用して
いる。そして精密鋳造プロセスにおいては、消失性の高
い転写模型が必要である。この転写模型を製造する方法
として従来、3次元積層造形技術、いわゆるラピッドプ
ロトタイピング技術を利用することにより、ポンプハイ
ドロ部品などの複雑な形状を3次元CADデータより直
接造形してこれを精密鋳造品の消失模型としてそのまま
利用するという方法が行なわれている。造形材料として
はポリスチレン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの消
失性の材料が用いられる。
ー焼結装置を用いた光造形法によって製作される。即ち
同図に示すように選択レーザー焼結装置130のチャン
バー132内に粒子状の素材を供給して、例えば0.1
mmの厚さhの粒子層134を形成する。そして炭酸ガ
スレーザー発生装置等のレーザー光源136からのレー
ザー光をミラー138を介して粒子層134に照射し、
このレーザー光が照射された部分に位置する粒子を選択
的に溶融硬化(焼結)させ、一層分の薄片140を形成
する。以下この工程を繰り返して薄片140を順次積層
し、所定の形状を形成する。レーザー光の照射パターン
は、作製すべき形状を予め記憶した記憶部を有する制御
装置によって制御される。この方法によって予め種々の
方法で入力されたデータに基づき、複雑な形状が付与さ
れた構造体が精密に作製できる。
ザー焼結装置用の粒子状の素材として用いられるポリス
チレン粉末には、以下のような問題点があった。 従来のポリスチレン粉末100は、図4に示すように
塊状で不規則形状であり、このためこのポリスチレン粉
末100を図3に示すような粒子層134となるように
引き伸ばす際の流動性が悪く、焼結体(3次元形状物)
の精密度の向上が図れず、また選択レーザー焼結後の焼
結体の充填密度にバラツキを生じていた。
で、焼結体の消失性向上と強度強化のために焼結体表面
にある微細な孔をワックスで封孔するワックス含浸工程
において、ワックス充填深さのバラツキを生じてしま
う。ワックス充填深さにバラツキが生じると、焼結体を
ワックスに浸漬しただけで浮力のバラツキによって焼結
体にわれが生じる恐れがある。またこの工程以後の工程
である、前記焼結体の外周面にシェルを付けた上で焼結
体を高温で消失させる脱ロープロセス(オートクレー
ブ)時に焼結体の各部の消失温度にバラツキが出てシェ
ル割れや歪の発生原因ともなってしまう。
ばその平均粒子径を20〜50μとしているものがあ
る。しかしながら通常実生産レベルで使用している粒子
層134の厚み(積層ピッチ)は0.1mm〜0.3m
m程度なので、図5に示すようにポリスチレン粉末10
0の平均粒子径20〜50μに対してその厚みが厚す
ぎ、粒子層134形成時にこれを押圧する圧紛プロセス
において表層のみが圧紛されて厚み方向の紛体密度が変
化し易い。
みてなされたものでありその目的は、流動性が良く、選
択レーザー焼結による焼結体の充填密度を均一で緻密に
することができる、選択レーザー焼結によって製作され
る3次元形状物に用いるポリスチレン粉末を提供するこ
とにある。
め本発明は、選択レーザー焼結によって製作され且つ精
密鋳造用の消失模型となる3次元形状物に用いるポリス
チレン粉末において、前記ポリスチレン粉末は球状であ
ることを特徴とする。
75μを中心粒径として50μより大きく100μより
小さい粒度分布を有することを特徴とする。
球度が、90%以上であることを特徴とする。
選択レーザー焼結によって製作され且つその表面をワッ
クスで封孔する精密鋳造用の消失模型となる3次元形状
物に用いるポリスチレン粉末であることを特徴とする。
発泡成分を0.2〜3.0重量%添加していることを特
徴とする。
を参照して詳細に説明する。図1は本発明にかかるポリ
スチレン粉末(ポリスチレン原料粉末)1を拡大して示
す図である。同図に示すようにこのポリスチレン粉末1
は、何れも球状に形成されている。そしてその粒径は、
75μを中心粒径として50μより大きく100μより
小さい粒度分布を有するように構成されている。さらに
前記ポリスチレン粉末1はその真球度が90%以上とな
るように形成されている。ここで中心粒径とは、正規分
布となるポリスチレン粉末1の粒径の中心の粒径をい
う。また真球度とは、一つの粉末の球の最小直径と最大
直径の比の百分率〔=(最小直径/最大直径)×10
0〕のことを言う。
法として、懸濁重合法が用いられている。即ちポリスチ
レンはスチレンを重合して生成されるが、その重合方法
として、適当な懸濁安定剤を用いてモノマーを水中に懸
濁分散させ、モノマー可溶性触媒で重合させる方法であ
る。この方法を用いれば、生成されたポリスチレン粉末
1を真球度90%以上の球状に生成することが容易に行
なえる。
成すれば、このポリスチレン粉末1を粒子層134(図
3参照)となるように引き伸ばす際の流動性が良くな
り、選択レーザー焼結後の焼結体のポリスチレンの充填
密度を均一で緻密にすることができる。焼結体の充填密
度の均一化が図れると、焼結体成形後のワックス含浸工
程においてワックス充填深さを均一にでき、焼結体をワ
ックスに浸漬しても焼結体にわれが生じることはなくな
る。またこの工程以後の工程である、脱ロープロセス
(オートクレーブ)時に焼結体の各部の消失温度を均一
にできシェル割れや歪の発生を防止できる。
としたが、通常実生産レベルで使用している粒子層13
4(図3参照)の厚み(積層ピッチ)は0.1mm〜
0.3mm程度なので、図2に示すように粒子層134
の1層当りの厚み方向の粒子の数が1〜4粒子程度とな
って少なく、このため粒子層134を押圧する圧紛プロ
セスにおいて厚み方向の紛体密度の均一化が図れ、均一
な積層が可能になる。従って充填密度の均一化が図れ
る。
μと大きくしたことで粒子1間の各部の隙間3を略均一
で大きく取れ、これによって選択レーザー焼結後の焼結
体表面の微細な孔を略均一で大きく取れ、ワックスを含
浸させやすくすることもできた。
るポリスチレン粉末1には、発泡成分(例えばブタン、
ペンタン、ヘキサン)を0.2〜3.0重量%添加する
ことが好ましい。ポリスチレン粉末1に発泡成分を添加
したものを選択レーザー焼結すると、発泡成分が発泡す
る際にポリスチレン粉末1が押されて粉末同士が接触し
易くなり、これによって粒子間の密着性が高められて溶
着が促され、これによって焼結体のもろさが改善されて
強度が増す。なお添加する発泡成分は0.2〜3.0重
量%であり、通常体積膨張させるために添加する発泡成
分よりも少ない微少混入なので、選択レーザー焼結によ
って焼結体が体積膨張することはほとんどない。
明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範
囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書
及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であって
も、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技
術的思想の範囲内である。
ば以下のような優れた効果を有する。 選択レーザー焼結によって製作され且つ精密鋳造用の
消失模型となる3次元形状物に用いるポリスチレン粉末
を球状にしたので、ポリスチレン粉末を層状に薄く引き
伸ばす際の流動性が良くなり、また選択レーザー焼結後
の焼結体(3次元形状物)の充填密度の均一化・緻密化
が図れる。このため焼結体表面へのワックス含浸工程
(ワックスでの表面封孔処理)において、均一なワック
ス含有層を形成することが可能になる。そしてこれらの
ことから健全で寸法精度の高い精密鋳造用の焼結体が製
造でき、セラミックシェルへの転写が高精度に行なえ
る。特にポリスチレン粉末の真球度を90%以上にする
とその効果が大きい。
して50μより大きく100μより小さい粒度分布を有
するように構成したが、通常選択レーザー焼結装置にお
いて実生産レベルで使用している粒子層の厚み(積層ピ
ッチ)は0.1mm〜0.3mmなので、粒子層の厚み
に対してポリスチレン粉末が大きく、従ってポリスチレ
ン粉末の厚み方向の紛体密度の均一化が図れ、均一な積
層が可能になる。
3.0重量%(即ち体積膨張しない程度の微少量)添加
したものを選択レーザー焼結したので、粒子間の密着性
が高められ、焼結体の強度が増し、現場における作業性
(ハンドリング)が改善される。
ン原料粉末)1を拡大して示す図である。
子層134を示す拡大断面図である。
図である。
134を示す拡大断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 選択レーザー焼結によって製作され且つ
精密鋳造用の消失模型となる3次元形状物に用いるポリ
スチレン粉末において、 前記ポリスチレン粉末は球状であることを特徴とする選
択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用い
るポリスチレン粉末。 - 【請求項2】 前記ポリスチレン粉末は、75μを中心
粒径として50μより大きく100μより小さい粒度分
布を有することを特徴とする請求項1記載の選択レーザ
ー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリス
チレン粉末。 - 【請求項3】 前記ポリスチレン粉末の真球度は、90
%以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の選
択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用い
るポリスチレン粉末。 - 【請求項4】 前記ポリスチレン粉末は、選択レーザー
焼結によって製作され且つその表面をワックスで封孔す
る精密鋳造用の消失模型となる3次元形状物に用いるポ
リスチレン粉末であることを特徴とする請求項1又は2
又は3記載の選択レーザー焼結によって製作される3次
元形状物に用いるポリスチレン粉末。 - 【請求項5】 前記ポリスチレン粉末には、発泡成分を
0.2〜3.0重量%添加していることを特徴とする請
求項1又は2又は3又は4記載の選択レーザー焼結によ
って製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉
末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001063355A JP3759417B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001063355A JP3759417B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002265619A true JP2002265619A (ja) | 2002-09-18 |
JP3759417B2 JP3759417B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18922364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001063355A Expired - Lifetime JP3759417B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3759417B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004114685A (ja) * | 2002-09-21 | 2004-04-15 | Degussa Ag | 三次元の物体の製造方法、該方法により得られる成形体、ならびに該製造方法のための粉末材料および結合抑制材 |
WO2005121229A1 (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Shonan Design Co., Ltd. | ポリスチレン粉末積層造形3次元模型の表面平滑化方法及びその模型を用いた精密鋳造方法 |
JP2006516048A (ja) * | 2002-06-18 | 2006-06-15 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | 3dバインダ印刷のための粒状材料、その生産方法及びその使用法 |
JP2007126548A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Techno Polymer Co Ltd | 熱溶解造形用スチレン系樹脂組成物粒子およびその製造方法 |
JP2016190321A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 株式会社リコー | 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、立体造形物製造装置、及び立体造形物の製造方法 |
JP2018523718A (ja) * | 2015-12-22 | 2018-08-23 | ストラクチャード ポリマーズ, インコーポレイテッドStructured Polymers, Inc. | 消耗性粉末を製造するためのシステム及び方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108165028A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 广州市德馨蜡制品有限公司 | 一种用于选择性激光烧结3d打印精密铸造蜡模粉末材料及其制备方法与应用 |
CN108129855A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-08 | 广州市德馨蜡制品有限公司 | 一种精密铸造3d打印蜡粉末模料及其制备方法 |
-
2001
- 2001-03-07 JP JP2001063355A patent/JP3759417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006516048A (ja) * | 2002-06-18 | 2006-06-15 | ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト | 3dバインダ印刷のための粒状材料、その生産方法及びその使用法 |
JP2004114685A (ja) * | 2002-09-21 | 2004-04-15 | Degussa Ag | 三次元の物体の製造方法、該方法により得られる成形体、ならびに該製造方法のための粉末材料および結合抑制材 |
WO2005121229A1 (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Shonan Design Co., Ltd. | ポリスチレン粉末積層造形3次元模型の表面平滑化方法及びその模型を用いた精密鋳造方法 |
JPWO2005121229A1 (ja) * | 2004-06-08 | 2008-04-10 | 湘南デザイン株式会社 | ポリスチレン粉末積層造形3次元模型の表面平滑化方法及びその模型を用いた精密鋳造方法 |
JP2007126548A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Techno Polymer Co Ltd | 熱溶解造形用スチレン系樹脂組成物粒子およびその製造方法 |
JP2016190321A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 株式会社リコー | 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、立体造形物製造装置、及び立体造形物の製造方法 |
JP2018523718A (ja) * | 2015-12-22 | 2018-08-23 | ストラクチャード ポリマーズ, インコーポレイテッドStructured Polymers, Inc. | 消耗性粉末を製造するためのシステム及び方法 |
US10307935B2 (en) | 2015-12-22 | 2019-06-04 | Structured Polymers, Inc. | Systems and methods for producing consumable powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3759417B2 (ja) | 2006-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102297842B1 (ko) | 서멧 또는 초경합금 분말을 제조하는 방법 | |
Le Néel et al. | A review on additive manufacturing of sand molds by binder jetting and selective laser sintering | |
CN107107187B (zh) | 含铍制品的增材制造 | |
US20180009032A1 (en) | Metal objects and methods for making metal objects using disposable molds | |
Salvo et al. | Processing and structures of solids foams | |
JP2020519486A (ja) | 特に金属および/またはセラミックに適用可能な成形方法および成形装置 | |
JP2002265619A (ja) | 選択レーザー焼結によって製作される3次元形状物に用いるポリスチレン粉末 | |
JP2008504159A (ja) | 気体透過性金型 | |
CN109332691B (zh) | 一种纳米铜粉3d打印激光烧结参数确定方法 | |
Günther et al. | Additive manufacturing of casting tools using powder-binder-jetting technology | |
EP1613566B1 (en) | Method for producing ceramic molds and the molds formed by the method | |
US6372173B1 (en) | Process for production of three-dimensional objects by means of stereolithography | |
CN107856297A (zh) | 一种基于增材制造的双相介质五模材料及其制造方法 | |
Syrlybayev et al. | The Post-Processing of Additive Manufactured Polymeric and Metallic Parts | |
Kubelka et al. | Investigation of a Template‐Based Process Chain for Investment Casting of Open‐Cell Metal Foams | |
Shan et al. | Rapid manufacture of metal tooling by rapid prototyping | |
US3328139A (en) | Porous tungsten metal shapes | |
JPWO2017150340A1 (ja) | 複合粒子、複合粉末、複合粒子の製造方法、および複合部材の製造方法 | |
KR102402081B1 (ko) | 흐름성이 개선된 금속 3d 프린팅용 분말 제조방법 및 이에 의해 제조된 금속 3d 프린팅용 분말 | |
JP2784377B2 (ja) | 流体の通過のためのチャネルを有する硬くて成形可能な材料を生産するためのプロセスとその材料の用途 | |
Chattopadhyay et al. | Advancements and challenges in additive manufacturing: a comprehensive review | |
JP2665330B2 (ja) | 三次元形状の形成方法 | |
KR100583786B1 (ko) | 선택적 레이저 소결조형(selective lasersintering)용 고분자 분말, 그 제조방법 및 이를이용한 선택적 레이저 소결조형법 | |
SASAKI et al. | Geometric Modeling using Stochastically Manipulated Triangular Tessellation | |
JP2004066814A (ja) | シンタクチックフォームで形成される物体およびシンタクチックフォームからなる物体を形成する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050905 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3759417 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110113 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110113 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140113 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |