KR0142904B1

KR0142904B1 - 광경화조형장치와 광경화조형법

Info

Publication number: KR0142904B1
Application number: KR1019940700251A
Authority: KR
Inventors: 히데따까 나루까와; 나오이찌로 사이또; 세이지 하야노; 가즈노리 다니; 하쯔미 나루오; 이찌따로 사라다
Original assignee: 히데따까 나루까와; 엔티티 데이타 시이멧또 가부시끼가이샤; 모모세 다께후미; 와이에이시이 가부시끼가이샤
Priority date: 1992-05-28
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1998-07-15
Also published as: WO1993024303A1; JPH07108555B1; US5432045A; EP0597114A4; EP0597114A1

Abstract

광경화조형장치와 조형방법에 있어서, 경화층 상면을 미경화액으로 피복하는 조작을 확실화하고, 또한 단시간화한다. 이 때문에 경하층위를 주행하는 재피복기의 하면을, 경화층 상면과의 사이에 간극이 형성되는 것으로 한다. 그러면, 미경화액은 재피복기 하면에 끌리는 것과 간극에 침입하는 성질의 양자에 의해 경화층상에 도입된다. 하면에 요부를 설치하여 놓으면 요부에 흡착된 액도 미경화층위로 도입된다.

Description

[발명의 명칭]

광경화조형장치의 광경화조형법

[기술분야]

본 발명은 광경화조형장치와 광경화조형법의 개량에 관한 것으로, 특히 경화층 상면에 미경화액을 다시 피복(재코팅)하는 기술에 관한 것이다.

[배경기술]

실재하지 않는 3차원 형상을 갖는 물체를 조형하기 위해서 광경화조형기술이 개발되어 이 기술에서는 광의 조사에 의해 경화하는 성질을 갖는 광경화성액을 이용한다. 그리고, 이 광경화성액을 액조에 저장하여 놓고, 우선 제1공정으로써 액면의 임의 위치에 광을 조사하여 1개의 단면에 상당하는 경화층을 형성한다. 그 다음 제2공정으로써 경화층을 침강시킨다. 그리고, 제3공정으로써 경화층 상면을 미경화액으로 피복(코팅)한다. 그리고 제 1 내지 제 3 공정을 하나의 사이클로 하여 이 사이클을 다수회 반복함으로써, 경화층이 적층에 의해 일체화된 3차원 물체를 조형한다. 이 기술을 일본국 특허공개 제 소 56-14478 호의 공보나 미국 특허 제 2,775,758 호에 개시되어 있다.

여기에서 경화층의 1회당 침강량이 크면, 경화층을 침강시키는 만큼 그의 상면에 미경화액이 도입된다. 그러나 1회당 침강량이 작으면 액의 표면장력에 의해 도입이 어렵게 된다. 여기에서 미경화액으로 재피복하는 공정을 촉진하는 각종 기술이 제안되어 있다.

미국 특허 제 4,575,330 호에는 경화층을 일단 크게 침강시키는 것에 의해 경화층상에 미경하액을 도입하고, 다음으로 경화층을 상승시켜서 미경화액의 두께를 감소시키는 기술이 개시되어 있다. 그렇지만 이 기술에 따르면, 액면이 평정되기까지 시간이 필요해서 재피복시간을 단축화하기가 어렵다.

일본국 특허공개 제 소 61-114818 호의 공보에는 경화층 위를 평활판으로 주사하는 것에 의해 평활판의 전면에서 미경화액을 압출하고, 이것에 의해 미경화액을 경화층상에 도입하는 기술이 개시되어 있다. 또 평활판 대신 브러쉬로 주사하는 기술도 제안되어 있다(본 출원의 출원인과 상관이 있는 일본국 특허공개 제 평3-246025 호 공보 참조). 그렇지만 이 방식에 의하면, 충분한 양의 미경화액을 경화층상에 압출하게 되기가 어렵고, 경화층이 넓으면 재피복되지 않은 부분, 즉 재피복 잔면이 발생한다. 이것을 방지하고자 한다면, 평활판 또는 브러시를 몇번이나 왕복시켜야만 하므로 역시 재피복에 시간이 필요하게 된다.

[발명의 개시]

본 발명은 재피복에 필요한 시간을 단축화시킴과 아울러, 재피복 잔면의 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 광경화성액의 액면의 임의 위치에 광을 조사하는 광조사수단과; 광조사에 의해 경화한 층을 침강시키는 침강수단과; 침강한 경화층 위를 주사하여 경화층 상면을 미경화액으로 피복하는 재피복기를 구비한 광경화조형장치로서, 상기 재피복기에, 경화층 상면과의 사이에 형성되는 간극으로 상기 미경화액이 흡입되는 거리만큼 이격져서 상기 경화층 상면에 대향하는 하면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광경화조형장치를 창출하였다. 또한, 액조내에 저장되어 있는 광경화성액의 액면의 임의 위치에 광을 조사하여 경화층을 형성하는 제1공정과, 이 경화층을 침강시키는 제2공정과, 이 경화층 위를 재피복기로 주사하여 경화층 상면을 미경화액으로 피복하는 제3공정을 하나의 사이클로 하고, 이 사이클을 복수회 반복해서 3차원 물체를 조형하는 방법에 있어서, 이 재피복기에 경화층 상면과의 사이에 형성되는 간극으로 상기 미경화액이 흡입되는 거리만큼 이격져서 상기 경화층 상면에 대향하는 하면이 형성되어 있고, 이 재피복기로 상기 경화층위를 주사하면, 상기 하면과의 사이에 작용하는 점성 저항과 상기 미경화액이 상기 간극으로 흡입되는 작용의 양자에 의해 상기 미경화액이 경화층 상면으로 도입되는 것을 특징으로 하는 광경화조형법을 안출하였다.

상기 구성을 갖춘 광경화 조형장치 또는 조형법에 의하면, 재피복기 하면과 경화층 상면의 사이에 간극이 형성되고, 게다가 이 간극은 충분히 좁아서 미경화액은 그의 표면장력에 의해 그의 간극내로 흡입되어진다. 또 여기에서 흡입이란, 제1도의 (b) 내지 (d)에 도시한 바와 같이, 재피복기의 하면(A)와 경화층 상면(B) 사이의 간극에 모세관 현상과 비슷한 현상에 의해 미경화액이 침입하게 되는 작용을 말한다.(C1→C2→C3 로 침입되어진다). 이 때문에, 상기 장치와 방법에 의하면, 경화층 상면(B)으로 원활하게 미경화액이 도입된다. 또한 이 때 제2도에 도시한 바와 같이 재피복기(D) 자체가 주사되기 때문에 미경화액은 재피복기 하면과의 사이의 점성저항에 의해 끌려와서, 이 작용에 의해서도 경화층 상면으로의 미경화액의 도입이 도모된다.

여기에서 간극의 거리(갭)는, 제3도에 도시한 바와같이, 경화층의 1회의 침강량과 동일하게 하여도 좋다. 이 조건은 제3도로부터 명백해지는 바와 같이, 재피복기(D)의 하면(A)을 액면(E)과 동일면으로 배치하는 것으로써 실현된다. 이와같이 하면, 제3도의(C)에 도시한 바와 같이, 미경화액은 재피복기(D)에 끌리는 작용[화살표(F)가 이것을 모식적으로 도시함]과 간극에 흡입되는 작용[화살표(G)가 이것을 모식적으로 도시함]에 의해 경화층 상면으로 도입되어, 재피복기가 주행한 후의 액면이 곧바로 정상위치(E)가 된다[제3도(d) 참조]

또 간극의 거리(갭)는 제4도에 도시한 바와 같이 경화층의 1회의 침강량 이상이어도 좋다. 이 조건은 재피복기의 하면(A)이 액면(E)보다 약간 상방에 놓이게 함으로써 실현된다. 제5도에 도시한 바와 같이, 재피복기(D)의 하면(A)이 액면(E)과 접촉한 상태로부터 재피복기(D)를 상방으로 들어올리면, 액이 재피복기의 하면(A)에 흡착되어 상방으로 들어올려진다.(B 참조). 단 지나치게 들어올리면, 흡착 작용이 이루어지지 않는다(C 참조). 재피복기(D)의 하면(A)이 제5도(b)에 도시한 흡착작용을 하는 범위내에 있으면, 제4도와 같이 하여 피복이 행해진다.

또, 간극의 거리(갭)는 제6도에 도시한 바와 같이, 경화층의 1회의 침강량 이하이어도 좋다. 이 조건은 재피복기(D)의 하면(A)이 액면(E)내의 약간 인입되어 있는 것으로써 실현된다. 이 경우에도 제6도에 도시한 바와 같이 재피복이 원활하게 수행된다.

또한 재피복기(D)의 하면(A)은 반드시 평면일 필요는 없고, 제7도(b) 및 (c)에 예시한 바와 같이 요철이 형성되어 있어도 좋다. 이때, 제7도(a)에 도시한 바와 같이, 재피복기의 하면이 그것보다 상위에 있으면 흡착이 망가지는 레벨을 H, 침강한 경화층 상면의 레벨을 I로 할 때, 하면(A)이 레벨(H)과 레벨(I)의 사이에서 여러 가지로 변동되어도 좋다. 이와 같은 요철이 있어도, 점성저항과 간극으로의 흡입작용이 함께 이루어져서 재피복이 원활하게 수행된다.

이 때 요부의 용적이 크면, 이 요부에 액이 저장되어져서, 다량의 미경화액을 경화층 상면으로 이동시킬 수가 있다. 제8도(a)(B)는 저장부의 작용을 모식적으로 도시하는 것이고, 이와 같이 하면 재피복기(D)의 주행에 끌려가는 끌림작용(F)과 흡입작용(G)외에, 저장분이 감소하는 작용(J)에 의해서도 경화층상에 재피복이 이루어진다. 이 때문에 이와 같이 하면 보다 고속으로 재피복기를 주행시키더라도 재피복 잔면이 발생되지 않는다.

또한 재피복기 하면에 요철이 있으면, 그 하면과 미경화액 사이의 점성저항이 증대하여, 끌림작용이 크게 얻어진다.

게다가 제9도(a)에 도시한 바와 같이 재피복기(D)의 양 외측면(D1)(D2)의 하단이 아래로 향할수록 외방으로 확대되어 있으면, 재피복기 외측면(D1)(D2)에서 발생하는 모세관 현상과 유사한 상방흡착현상이 억제되어, 재피복기 주행후의 액면이 안정된다. 이 때문에 재피복기의 주행 직후의 액면에 파가 발생하는 작용이 효과적으로 억제되어, 균일한 두께로 재피복하는 것이 가능하게 되는 것 외에, 대단히 얇은 재피복층을 만들 수 도 있다. 제9도(b)는 재피복기 외측면 하단이 통상적인 것을 도시하는 바, 이 경우는 액이 K 와 같이 흡입되어 버린다. 재피복기 외측면 하단이 외방으로 확대되어 있으면 이런 문제는 발생되지 않는다.

또한, 재피복기의 하면의 일부가 미경화액중에 침입되어 있다면, 액면의 일부를 흡착하여 상방으로 들어올리는 현상을 안정적으로 유지할 수 있다. 예를 들면, 제10도(a)에 도시한 바와 같이, 어떠한 현상으로 인하여 흡착이 망가지더라도 액중에 침입해 있는 부분으로부터 흡입이 진행되어, 제10도(d)에 도시한 바와 같이 흡착에 의해 액면의 일부가 들어올려져 있는 상태가 재현된다. 이하, 도면과 실시예의 기재에 의해 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명이 이용하는 흡입현상을 설명하는 도면

제2도는 본 발명이 이용하는 끌림현상을 설명하는 도면

제3도는 재피복기가 액면을 주행할 때 발생하는 현상을 설명하는 도면

제4도는 재피복기가 액면의 상방을 주행할 때 발생되는 현상을 설명하는 도면

제5도는 본 발명이 이용하는 흡착현상을 설명하는 도면

제6도는 재피복기가 액면의 하방을 주행할 때 발생되는 현상을 설명하는 도면

제7도는 재피복기 하면의 요철을 설명하는 도면

제8도는 재피복기 하면의 요부의 저장작용을 설명하는 도면

제9도는 재피복기 하단부가 아래쪽으로 향할수록 외방으로 확대되어 있는 것에 의한 작용을 설명하는 도면

제10도는 흡입현상으로부터 흡착현상이 얻어지는 것을 설명하는 도면

제11도는 제 1 실시예의 재피복기의 사시도

제12도는 재피복기의 다른 부분의 사시도

제13도는 제11도의 XIII-XIII 선 단면도

제14도는 제11도의 XIV-XIV 선 단면도

제15도는 니들(needle)의 사시도

제16도는 제11도의 XVI-XVI 선 단면도

제17도는 레일 부착부를 도시하는 도면

제18도는 재피복기의 변형예를 도시하는 도면

제19도는 제 2 실시예에 따른 제13도의 유사도

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

제11도와 제12도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경화 조형장치를 사시도로써 도시하는 도면이다. 이 장치는 광경화성 액을 저장해 놓은 액조(12)를 구비하고 있다. 액조(12)의 상방에는 갈바노미러(6)가 배치되어 있어, 레이저 발진기(4)로부터 사출되는 레이저광(4a)을 반사해서 액조(12)의 액면의 임의의 위치에 레이저광을 조사하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 액조(12)내에는 승강대(10)가 승가 가능하게 설치되어 있고, 승강대(10)는 승강용 모터(8)로 승강된다. 레이저 발진기(4), 갈바노미러(6), 승강용 모터(8)는 제어기(2)로 제어된다. 액조(12)의 주연부를 오버플로우액 회수용 벽(14)이 둘러싸고 있고, 액조(12)의 상연부로부터 오버플로우한 광경화성액은 벽(14)에 의해 구획되어 있는 오버플로우 탱크(14B)에 의해 회수되며, 회수된 광경화성액은 펌프(도시하지 않음)에서 다시 액조(12)내로 되돌아간다. 이 순환에 의해 광경화성 액은 항상 액조(12)로부터 오버플로우하고 있는 상태로 유지되어 액위(液位)가 일정하게 유지된다.

더구나 액위를 일정하게 유지하는 방법, 또는 레이저 광으로 주사하는 방법에는 다른 여러 가지의 변형이 있을 수 있다.

액조의 측방에는 재피복기 주행용 모터(16)가 고정되어 있고, 이 모터(16)는 풀리(18)를 회전시켜서, 풀리(18)와 풀리(20)의 사이에 걸쳐 있는 벨트(22)를 회전시킨다. 모터(16)는 제어기(2)에 의해 제어된다.

벨트(22)에는 블록(24)이 고정되어 있고, 블록(24)에는 지주(26)가 고정되어 있으며, 지주(26)에는 블록(28)이 고정되어 있고, 블록(28)에 바아(30)가 고정되어 있다.

오버플로우액 회수용 벽(14)의 내측에는 양측에 레일(32L)(32R)(제12도 참조 요망)이 고정되어 있고, 좌측레일(32L)상을 차륜(34L)(36L)에 의해 대차(38L)가 주행하며, 우측레일(32R)상을 차륜(34R)(36R)에 의해 대차(38R)가 주행한다. 대차(38L)(38R)는 판재(42)에 의해 서로 연결되어 있다. 대차(38L)(38R)에는 수지액 잔재등의 부착물의 제거판(90L)(90R)이 고정되어서 주행중 레일(32L)(32R)위를 청소한다.

상술한 바아(30)와 판재(42)는 핀(92)에 의해 연결되어 있어서, 모터(16)가 회전하면 대차(38L)(38R)와 판재(42)가 레일(32L)(32R)위를 주행하게 된다. 대차(38L)(38R)와 판재(42)는 가이드레일(32L)(32R)을 따라 주행하는 주행부로서, 재피복기의 일부를 구성한다.

판재(42)의 하측에서 플랜지(40L)가 대차(38L)에 고정되어 있고 플랜지(40L)가 대차(38R)에 고정되어 있다. 플랜지(40L)(40R)에는 관통공(40a)이 뚫려 있고 (제13도로 참조 요망), 판재(42)의 대응하는 위치에도 관통공(42a)이 뚫려 있다. 관통공(40a)은 제13도에 도시하는 볼트(48)의 머리가 빠져나갈 수 있는 직경이고, 관통공(40a)은 축은 빠져나갈 수 있고 머리는 빠져나갈 수 없는 직경으로 되어 있다.

판재(42)의 하측에 하부판재(44)가 매달려 있다. 구체적으로는 볼트(48)가 하부판재(44)의 나사구멍(44a)내에 나사결합하는 것으로써 현가되어 있다. 플랜지(40L)(40R)와 하부판재(44)의 사이에는 압축스프링(50)이 배치되어 있다. 이 때문에 하부판재(44)는 하방으로 가압되어 있어서, 볼트(48)를 박으면 하부판재(44)는 상방으로 들어올려지고 볼트(48)를 풀면 하부판재(44)는 하방으로 변위하게 된다. 즉, 하부판재(44)는 가이드레일(32L)(32R)을 따라서 이동하는 대차(38L)(38R)나 판재(42)에 대하여 상하방향으로 조정가능하게 되어 있다.

제13도에 잘 도시한 바와 같이, 하부판재(44)의 양쪽 측면에는 1쌍의 블레이드(46F)(46R)가 나사고정되어 있다. 블레이드(46F)(46R)에는 상하방향으로 연장되는 길다란 구멍(52)이 뚫려 있어서, 블레이드(46F)(46R)가 하부판재(44)에 대해서 상하방향으로 조정가능하게 되어 있다. 하부판재(44)와 1쌍의 블레이드(46F)(46R)에 의해 재피복부가 구성되어 있다. 그리고 주행부와 재피복부로 재피복기가 형성되어 있다.

상부판재(42)에는 브라켓트(64)를 사이에 두고 제 1 니들게이지(62)가 부착되어 있다. 이 제 1 니들게이지(62)는 제15도에 도시한 바와 같이 하측으로부터 침부(62a)와 단면 장방형부(62b)와 단면 정방형부(62c)로써 구성되어 있고, 브라켓트(64)의 측에는 단면 장방형부(62b)를 수용할 수 있는 단면 장방형상의 구멍(64b)이 뚫려있다. 단면 장방형부(62b)의 방향을 맞추어 단면 장방형상의 구멍(64b)에 삽입하면 니들부(62a)는 제13도에 도시한 바와 같이 아래로 현가된다. 한편 단면 장방형부(62b)와 구멍(64b)의 방향을 엇갈리게 놓으면 니들부(62a)가 상방으로 들어올려진 상태로 된다. 이 상태가 퇴피(退避)상태로 된다.

좌우의 가이드레일(32L)(32R)은 오버플로우액 회수용 벽(14)에 상하방향으로 조정가능하게 되어 있다. 즉, 제16도와 제17도에 도시한 바와 같이, 레일(32L)(32R)의 양단부에는 상하방향으로 대직경 구멍(32a)과 소직경 구멍(32b)이 뚫려 있고, 소직경 구멍(32b)에는 나사선이 형성되어 있다. 이 나사선에 나사(70)가 계합하여 있고 나사(70)의 선단이 벽(14)의 플랜지(14a)에 당접한다. 따라서 나사(70)를 체결하면 가이드레일(32)은 상승하고 나사(70)를 풀면 가이드레일(32)은 하강한다. 그리고 가이드레일(32)에는 횡방향으로 관통공(32c)이 뚫려 있고, 이 관통공(32c)에 나사(72)를 삽입해서 나사(72)를 벽(14)에 체결하는 것으로써 가이드 레일의 높이가 고정된다. 나사(72)가 통과하는 관통공(32C)은 상하방향으로 길다란 구멍으로 되어 있다.

제 1 니들게이지(62)와 가이드레일의 상하조정기구는 주로 액면과 가이드레일(32L)(32R)의 평행도를 조정하기 위해서 이용된다.

즉 제 1 니들게이지(62)에 의해 액면과의 관계를 보면서 나사(70)를 조정해서 가이드레일(32L)(32R)이 액면과 평행하게 되도록 한다.

하부판재(44)에는 제14도에 양호하게 도시한 바와 같이 브라켓트(68)를 사이에 두고 제 2 니들게이지(66)가 부착되어 있다. 제 2 니들게이지(66)도 제 1 니들게이지(62)와 마찬가지로 사용위치와 퇴피위치의 사이에서 설정·재설정 가능하게 되어 있다. 이 제 2 니들게이지(66)에 의해 액면과의 위치를 파지하면서 상술한 나사(48)를 체결하기도 하고 풀기도 함으로써, 블레이드(46F)(46R)의 하연부를 액면과 일치시킬 수 있다.

게다가 블레이드(46F)(46R)의 길다란 구멍(52)을 이용해서 미리 제 2 니들게이지(66)의 하단과 블레이드(46F)(46R)의 하단이 동일 높이로 되도록 조정되어 있다.

이 장치는 우선 다음과 같이 조정된다.

(1) 제 2 니들게이지(66)의 하단과 블레이드(46F)(46R)의 하단 위치가 동일 높이로 되도록 조정한다. 이 때 길다란 구멍(52)이 이용된다.

(2) 그 다음 가이드레일(32L)(32R)이 액면과 평행하게 되도록 조정한다. 이를 위해 대차(38L)(38R)를 이동시키면서 제 1 니들게이지(62)가 항상 액면과 일치하는 높이로 되도록 나사(70)를 조정한다.

(3) 그런 후에는 나사(48)를 조정해서 제 2 니들게이지(66)를 액면과 일치시킨다. 이에 따라 블레이드(46L)(46R)의 하단이 대차(38L)(38R)의 위치와 상관없이 액면과 일치된다.

이 결과, 제16도에 도시한 바와 같이 하부판재(44)의 하면(44b)은 액면보다 약간 높은 위치로 조정되어진다. 또한 하부판재(44)의 하면(44b)의 양측에는 사이드에지(44c)가 부착되어 있고, 이 사이드에지(44c)의 하면은 액중에 약간 침입하는 높이로 조정된다. 이 때문에 사이드에지(44c)로부터 제10도와 관련하여 설명한 흡입현상이 개시되어, 제13도나 제16도중 (G)로 도시하는 간극내에 광경화성액이 흡착되어진다.

또한 사이드에지(44c)의 주행부에는 광조사되지 않으므로 경화층과 사이드에지(44c)가 간섭하지 않는다. 또한 액면이 출렁거릴 때 하면(44b)과 접촉하고 이것으로부터 흡착이 진행되기 때문에, 사이드에지(44c)는 없어도 좋다. 또 사이드에지(44c)의 하면을 액면보다 상방에 위치시켜도 좋다. 이와 같이 하여도 흡착을 유지하는 것이 가능하다.

제13도 및 제14도에 잘 도시한 바와 같이, 블레이드(46F)(46R)의 양 외측 하단에는 V 자형 홈이 형성되어 있고, 블레이드(46F)(46R)의 양 외측 하단은 아래를 행해서 외방으로 확대되어 있다. 이로 인해 제9도(b)에 도시한 바와 같은 문제가 방지되고 있다.

그리고 이 실시예에 있어서 경화층이 승강대(10)와 함께 침강하면 모터(16)가 회전해서 하부판재(44)와 블레이드(46F)(46R)가 주사된다.

이 때 제3도에 도시한 바와 같이 하부판재(44)의 하면(44b)에 미경화의 광경화성액이 흡착된 상태로 주사된다. 이로 인해 제14도에 도시한 바와 같이 경화층(99)의 상면에 미경화의 광경화성액이 도입된다. 도입에 있어서는 액이 하부판재(44)의 하면(44b)에 끌리는 현상과, 경화층(99)의 상면과 하부판재(44)의 하면(44b) 사이의 간극(G)에 액이 흡입되는 현상이 발생한다. 게다가 간극(G)에 저장되어 있던 액이 서서히 경화층상으로 이동하는 현상도 발생한다. 이와 같이 해서 세가지의 작용에 의해 경화층상에 미경화액이 도입되기 때문에, 경화층이 확장이 커져도 액이 부족하게 되는 일이 없이 양호한 재피복이 수행된다.

게다가 모터(16)는 재피복기의 1회의 주사에 있어서 액조(12)의 전영역을 편도 주행하도록 제어된다. 다만 대형의 액조에서 작은 모델을 조형하는 경우 등에는 액조의 전면을 주사하는 것이 불필요하기 때문에 경화층의 존재부위만을 주행한다. 이 형식에도 2 종류가 있는 바, 그 중 하나는 1개의 조형물의 조형내를 통과해서 재피복기의 주사범위를 일정하게 한다. 이 경우에는 조형물의 단면을 중합시켜서 그의 가장 외측의 영역을 최소한도로 포함하는 범위로 주사범위를 한정한다. 다른 형식으로는 1개의 단면층의 형성 후, 그의 단면 즉 직전에 광조사한 범위와, 다음 단면 즉 다음에 광조사하는 범위를 최소한으로 포함하는 범위를 찾아서, 이것에 주사범위를 한정한다. 이와 같이 하면, 재피복 시간은 더욱 단축화된다.

제 1 실시예에서는 제 2 니들게이지(66)에 의해 블레이드(46)의 하단을 액면 레벨에 일치시켜서 이용하는 경우를 설명하였다. 이와 같이 하면 재피복기의 하단, 즉 블레이드(46)의 하단과 경화층 상면간의 거리가 경화층의 1회당 침강량과 같게 된다. 그러나, 제4도 및 제6도의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 블레이드(46)의 하단을 액면과 엄밀하게 일치시킬 필요는 없고, 약간 상방으로 들어올려도 또는 약간 하방으로 내려 놓아도 좋다. 상방에 있으면 블레이드(46)의 하단과 경화층 상면간의 거리가 1회의 침강량 이상으로 되고, 하방에 있으면 침강량 이하로 된다. 약간 상방으로 해서 이용하면 블레이드와 경화층의 간섭을 확실히 방지할 수 있어, 조형물의 형상이 잘못되지 않는다.

또한 본 실시예에서는 블레이드(46F)(46R)와 하부판재(44)의 하면(44B)으로써 재피복기의 하면을 요철상으로 하고 있다. 그렇지만 이것은 일예에 불과하고, 블레이드(46F)(46R)는 반드시 사용하지 않아도 좋다. 즉 완전히 평탄한 하부판재(44)의 하면(44b)의 몸체만으로도 양호하게 재피복할 수 있다. 또, 재피복기의 하면은 예를들면 격자상의 줄무늬에 의해 요철이 형성되어 있어도 좋고, 또는 아치형상으로 만곡되어 있어도 좋다. 요철이 심해지면 끌림저항이 커지게 되어, 요부의 용량이 커질수록 경화층 상면에 도입되는 액량은 증가한다. 이것에 의해 재피복기의 주행속도를 지금까지 이상으로 증대시킬 수 있다. 게다가 재피복기 하면의 요철은 에칭가공등의 표면 처리에 의해 만든 것이어도 좋다.

게다가, 재피복기의 재질은 녹이 슬지 않고 내열·내산성이 우수하지만 경량이고 액체분리 특성이 좋은 것, 예를 들면 스테인레스 스틸, 알루미늄, 나일론, 테플론, 폴리카보네이트가 적당하다. 또한 재피복기의 하면에는 제18도에 도시하는 프론트 에지(88F)(88R)를 부가하여도 좋다. 여기에서 프론트 에지(88R)(88F)는 종방향으로 사이드에지 사이에 걸쳐서 연장되고, 그의 하면은 재피복기 본체의 하면(44b)과 블레이드(46) 하단의 중간 레일로 되어 있다. 이 프론트 에지(88)가 배치되어 있으면, 재피복기의 하면에 액이 흡착되는 현상이 원활하게 진행된다. 또한 프론트 에지는 반드시 1쌍일 필요는 없고 한족만 있어도 좋다.

제19도는 블레이드(146F)와 블레이드(146R)를 별도로 부착한 구조를 도시하고 있다. 즉 이 경우에는 블레이드 장착부재(101)(102)를 이용해서 블레이드(146)가 하부판재(144)에 부착된다. 이와 같이 하여도 양호한 재피복이 이루어진다. 블레이드(146F)(146R)의 하단은 도시한 형태로 확대되어 있어도 좋다.

본 장치에 따르면, 흡착작용과 끌림저항을 이용한 재피복 공정이 수행된다. 게다가, 재피복기의 하면이 요부로 되어 있으면 액을 요부에 저장해서 경화층상으로 도입할 수 있다.

Claims

광경화성액의 액면의 임의 위치에 광을 조사하는 광조사 수단과; 광조사에 의해 경화한 층을 침강시키는 침강수단과, 침강한 경하층위를 주사하여 경화층 상면을 미경화액으로 피복하는 재피복기를 구비한 광경화조형장치에 있어서, 상기 재피복기에, 경화층 상면과의 사이에 형성된 간극으로 상기 미경화액이 흡입되는 거리만큼 이격져서 상기 경화층 상면에 대향하도록 배치된 하면이 형성되어 있고, 상기 거리가 경화층의 미경화액내 침강량보다 길게 설정되어 있는 광경화 조형장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하면에는 요철이 형성되어 있고, 경화층 상면과의 최대거리가 미경화액에 대한 흡착이 망가지지 않는 거리 미만으로 설정되어 있는 광경화조형장치.
제2항에 있어서, 상기 요철이 미경화액의 저장공간을 구성하는 요부(凹部)인 광경화조형장치.
제2항에 있어서, 상기 요철이 상기 하면에 대한 미경화액의 점성저항을 증대시키는 광경화 조형장치.
제1항에 있어서, 경화층이 존재하지 않는 상기 하면 부위에, 미경화액내에 침입해서 흡입을 개시시키는 철부(凸部)가 형성되어 있는 광경화조형장치.
제1항에 있어서, 상기 재피복기의 주사를 안내하기 위해서 가이드레일이 광경화조형장치의 부동부에 대해 상하방향으로 조정가능하게 되어 있는 광경화조형장치.
제6항에 있어서, 상기 재피복기에 광경화성액의 액면 측으로 돌출하는 제 1 게이지가 부착되어 있는 광경화조형장치.
제6항에 있어서, 상기 재피복기는, 상기 가이드레일에 의해 안내되어 주행하는 주행부와, 그 주행부에 대하여 상하방향으로 조정가능하게 되어 있는 재피복부를 포함하는 광경화조형장치.
제8항에 있어서, 상기 재피복부에 광경화성액의 액면측으로 돌출하는 제 2 게이지가 부착되어 있는 광경화조형장치.
제8항에 있어서, 상기 재피복부는 하부판재와 1쌍의 블레이드를 포함하고, 그 1쌍의 블레이드는 하부판재에 대해서 상하방향으로 조정가능하게 되어 있는 광경화조형장치.
제1항에 있어서, 상기 재피복기의 주사범위를, 광을 조사하는 범위를 최소한도로 포함하는 범위로 규제하는 수단이 부가되어 있는 광경화조형장치.
제1항에 있어서, 상기 재피복기가 녹이 슬지 않는 내열·내산성의 부재로 구성되어 있는 광경화조형장치.
제1항에 있어서, 상기 재피복기의 주사범위를, 직전에 광을 조사한 미경화액의 범위와 직후에 광을 조사하는 미경화액의 범위의 쌍방을 최소한도로 포함하는 범위로 규제하는 수단이 부가되어 있는 광경화조형장치.
제1항에 있어서, 상기 재피복기의 양외측면 하단이 아래로 향할수록 외방으로 확장되어 있는 광경화조형장치.
액조내에 저장되어 있는 광경화성액의 액면의 임의 위치에 광을 조사하여 경화층을 형성하는 제1공정과, 이 경화층을 미경화액내에 침강시키는 제2공정과, 이 경화층위를 재피복기로 주사하여 경화층 상면을 미경화액으로 피복하는 제3공정을 하나의 사이클로 하고, 이 사이클을 복수회 반복해서 3차원 물체를 조형하는 광경화조형법으로서, 이 재피복기에, 경화층 상면과의 사이에 형성되는 간극으로 상기 미경화액이 흡입되는 거리만큼 이격져서 상기 경화층 상면에 대향하도록 배치된 하면이 형성되어 있고, 상기 거리는 경화층의 미경화액내 침강량보다 길게 설정되며, 이 재피복기로 상기 경화층위를 주사하면, 상기 하면에 대해 작용하는 점성저항과 상기 미경화액이 상기 간극내로 흡입되는 작용의 양자에 의해 상기 미경화액이 경화층 상면으로 도입되는 광경화조형법.
제15항에 있어서, 상기 하면의 일부에 요부가 형성되어 있고, 이 요부내에 저장되어 있던 액이 경화층 상면으로 이동하는 광경화조형법.
제15항에 있어서, 상기 제 3 공정에, 상기 재피복기의 주사범위를, 광을 조사하는 최소 범위로 규제하는 공정이 포함되어 있는 광경화조형법.
제15항에 있어서, 상기 제 3 공정에, 상기 재피복기의 주사범위를, 직전에 광을 조사한 미경화액의 범위와 직후에 광을 조사하는 미경화액의 범위의 쌍방을 최소한도로 포함하는 범위로 규제하는 공정이 포함되어 있는 광경화조형법.