(57)【要約】【課題】造形物の製造速度を向上させることができる付加製造システム及び容器を提供する。【解決手段】  付加製造システムは、上方が開口され、底部が昇降可能であり、その内部に造形物の基材となる砂を充填可能な空間が画成される容器と、底部を下降させながら、造形物のグリーン体を一層ずつ容器内に形成する付加製造装置と、その内部にグリーン体を含む容器を収容する空間が画成され、マイクロ波を容器に照射することにより造形物を得るマイクロ波オーブンと、を備え、容器は、その一部又は全部が誘電体で形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方が開口され、底部が昇降可能であり、その内部に造形物の基材となる砂を充填可能な空間が画成される容器と、
前記底部を下降させながら、前記造形物のグリーン体を一層ずつ前記容器内に形成する付加製造装置と、
その内部に前記グリーン体を含む前記容器を収容する空間が画成され、マイクロ波を前記容器に照射することにより前記造形物を得るマイクロ波オーブンと、
を備え、
前記容器は、その一部又は全部が誘電体で形成される、付加製造システム。
【請求項２】
前記容器は、
開口が形成された側壁と、
前記側壁の開口に設けられ、前記誘電体で構成された誘電体部材と、
を有する、請求項１に記載の付加製造システム。
【請求項３】
前記容器は、
前記側壁との間に前記誘電体部材を挟み込んで支持する支持部材と、
前記支持部材を前記容器に固定する固定部材と、
前記誘電体部材と前記支持部材との間に介在する樹脂シートと、
をさらに有する、請求項２に記載の付加製造システム。
【請求項４】
前記誘電体はセラミックスである、請求項１〜３の何れか一項に記載の付加製造システム。
【請求項５】
前記付加製造装置は、前記砂とバインダとを用いて前記グリーン体を形成する、請求項１〜４の何れか一項に記載の付加製造システム。
【請求項６】
上方が開口され、底部が昇降可能であり、その内部に造形物の基材となる砂を充填可能な空間が画成され、その内部に付加製造装置により前記造形物のグリーン体が形成され、マイクロ波オーブンに収容可能な容器であって、
その一部又は全部が誘電体で形成される、容器。
【請求項７】
開口が形成された側壁と、
前記側壁の開口に設けられ、前記誘電体で構成された誘電体部材と、
を有する、請求項６に記載の容器。
【請求項８】
前記側壁との間に前記誘電体部材を挟み込んで支持する支持部材と、
前記支持部材を前記容器に固定する固定部材と、
前記誘電体部材と前記支持部材との間に介在する樹脂シートと、
をさらに有する、請求項７に記載の容器。
【請求項９】
前記誘電体はセラミックスである、請求項６〜８の何れか一項に記載の容器。
【請求項１０】
前記付加製造装置により、前記砂とバインダとを用いて前記グリーン体を前記空間内に形成する、請求項６〜９の何れか一項に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、付加製造システム及び容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、パーツを内包する多層複合材を堆積法により形成してパーツを作製するパーツ作製方法が記載されている。この方法においては、容器内に一層ずつ堆積させて多層複合材を形成する。次に、固化過程を行う場所へ移動させる。そして、容器内の多層複合材における全ての層を熱などのエネルギーを用いて一括して固化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７８５３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固化過程に用いられるエネルギーとして、マイクロ波を採用することが考えられる。しかしながら、容器によってはマイクロ波が十分に伝搬しないおそれがある。このため、容器内の多層複合材を効率良く硬化させることができず、硬化に時間がかかるおそれがある。
【０００５】
本開示は、造形物の製造速度を向上させることができる付加製造システム及び容器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る付加製造システムは、上方が開口され、底部が昇降可能であり、その内部に造形物の基材となる砂を充填可能な空間が画成される容器と、底部を下降させながら、造形物のグリーン体を一層ずつ容器内に形成する付加製造装置と、その内部にグリーン体を含む容器を収容する空間が画成され、マイクロ波を容器に照射することにより造形物を得るマイクロ波オーブンと、を備え、容器は、その一部又は全部が誘電体で形成される。
【０００７】
この付加製造システムでは、造形物の基材となる砂は、容器内に充填される。造形物のグリーン体は、付加製造装置によって、底部を下降させながら一層ずつ容器内に形成される。グリーン体を含む容器は、マイクロ波オーブンに収容される。マイクロ波は、マイクロ波オーブンから容器を介してグリーン体に照射される。これにより、グリーン体が加熱されて硬化するため、容器内で造形物が得られる。容器は、その一部又は全部が誘電体で形成されるため、上方の開口だけでなく誘電体で形成された部分からも容器内にマイクロ波を透過させることができる。このため、この付加製造システムによれば、上方の開口からのみマイクロ波を透過させる容器を用いたシステムと比較して、グリーン体から造形物を得るまでの時間を短縮することができる。よって、この付加製造システムによれば、造形物の製造速度を向上させることができる。
【０００８】
一実施形態においては、容器は、開口が形成された側壁と、側壁の開口に設けられ、誘電体で構成された誘電体部材と、を有してもよい。この場合、容器の側壁の開口に誘電体部材が設けられることにより、容器の一部が誘電体で形成される。容器は、誘電体部材によりマイクロ波を透過しやすい構造を有しつつ、例えば誘電体と比較して高強度な材料を用いて側壁を形成することにより、耐久性を向上させることができる。
【０００９】
一実施形態においては、容器は、側壁との間に誘電体部材を挟み込んで支持する支持部材と、支持部材を容器に固定する固定部材と、誘電体部材と支持部材との間に介在する樹脂シートと、をさらに有してもよい。この場合、樹脂シートが誘電体部材と支持部材との間に介在するため、誘電体部材と支持部材との熱膨張差によって生じる誘電体部材と支持部材との間の摩擦が軽減される。これにより、この付加製造システムは、誘電体部材の変形や破損を抑制することができる。
【００１０】
一実施形態においては、誘電体はセラミックスであってもよい。一実施形態においては、付加製造装置は、砂とバインダとを用いてグリーン体を形成してもよい。
【００１１】
本開示の他の側面に係る容器は、上方が開口され、底部が昇降可能であり、その内部に造形物の基材となる砂を充填可能な空間が画成され、その内部に付加製造装置により造形物のグリーン体が形成され、マイクロ波オーブンに収容可能な容器であって、その一部又は全部が誘電体で形成される。
【００１２】
この容器では、造形物の基材となる砂は、容器内に充填される。造形物のグリーン体は、付加製造装置によって、底部を下降させながら一層ずつ容器内に形成される。グリーン体を含む容器は、マイクロ波オーブンに収容される。マイクロ波オーブンから照射されるマイクロ波により、グリーン体が加熱されて硬化するため、容器内で造形物が得られる。容器は、その一部又は全部が誘電体で形成されるため、上方の開口だけでなく誘電体で形成された部分からも容器内にマイクロ波を透過させることができる。このため、この容器によれば、上方の開口からのみマイクロ波を透過させる容器と比較して、グリーン体から造形物を得るまでの時間を短縮することができる。よって、この容器によれば、造形物の製造速度を向上させることができる。
【００１３】
一実施形態においては、開口が形成された側壁と、側壁の開口に設けられ、誘電体で構成された誘電体部材と、を有してもよい。この場合、容器の側壁の開口に誘電体部材が設けられることにより、容器の一部が誘電体で形成される。容器は、誘電体部材によりマイクロ波を透過しやすい構造を有しつつ、例えば誘電体と比較して高強度な材料を用いて側壁を形成することで、耐久性を向上させることができる。
【００１４】
一実施形態においては、側壁との間に誘電体部材を挟み込んで支持する支持部材と、支持部材を容器に固定する固定部材と、誘電体部材と支持部材との間に介在する樹脂シートと、をさらに有してもよい。この場合、樹脂シートが誘電体部材と支持部材との間に介在するため、誘電体部材と支持部材との熱膨張差によって生じる誘電体部材と支持部材との間の摩擦が軽減される。これにより、この容器は、誘電体部材の変形や破損を抑制することができる。
【００１５】
一実施形態においては、誘電体はセラミックスであってもよい。一実施形態においては、付加製造装置により、砂とバインダとを用いてグリーン体を空間内に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本開示に係る付加製造システム及び容器によれば、造形物の製造速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態に係る付加製造システムの一例を示す概要図である。
【図２】図２は、実施形態に係る容器の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る容器の側壁と誘電体部材との境界における断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る付加製造システムにおけるグリーン体の形成過程を示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る付加製造システムにおけるグリーン体の形成過程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。
【００１９】
図１は、実施形態に係る付加製造システムの一例を示す概要図である。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、３次元空間の直交座標系における互いに直交する軸方向である。以下ではＺ方向を上下方向ともいう。
【００２０】
図１に示す付加製造システム１は、容器１０と、付加製造装置２０と、マイクロ波オーブン３０とを備える。付加製造装置２０は、容器１０内に砂を充填し、グリーン体を形成する。マイクロ波オーブン３０は、砂及びグリーン体を含む容器１０を収容し、マイクロ波を照射することによって造形物を得る。グリーン体とは、例えば、砂を用いて形成された未焼結体である。グリーン体は、焼結前の物体であればよい。グリーン体は、例えば、支持体がなければ姿勢を維持できないほど柔らかくてもよいし、熱又は圧力などによって硬化したものであってもよい。グリーン体は、例えば、砂を積層させて形成される。砂は、造形物の基材であり、例えば珪砂、人工砂などである。グリーン体は、砂に対してバインダを付与し、砂を結合させることで得られてもよい。バインダは、例えば、フェノール樹脂又は水ガラスなどである。付加製造システム１は、例えば、グリーン体を層状に形成し、その後、焼結により一括して硬化させるあらゆる方式に適用される。
【００２１】
図１に示す付加製造装置２０は、容器１０の底部１３を下降させながら容器１０内に一層ずつグリーン体を形成する。付加製造装置２０は、例えば３次元のＣＡＤデータに基づいてグリーン体を形成する。３次元のＣＡＤデータは、一層ごとの断面形状のデータを含む。付加製造装置２０は、断面形状のデータに基づいてグリーン体の断面を一層ずつ形成する。付加製造装置２０は、例えば、砂とバインダとを用いて層を形成し、グリーン体を形成する。付加製造装置２０は、砂供給部２１、バインダ供給部２２、ガイドレール２３、駆動部２４、及びコントローラ２６を備える。
【００２２】
砂供給部２１は、容器１０の底部１３の上方に離間して設けられる。砂供給部２１は、容器１０の底部１３上に砂を供給する。砂供給部２１は、例えば、水平方向（Ｙ方向）に移動しながら砂を供給する。砂供給部２１は、例えば、砂を供給するヘッドと、ヘッドから供給された砂をならすスクレーパとを有する。砂供給部２１のヘッドから供給された砂がスクレーパによって平坦化されることにより、容器１０の底部１３上に一層分の砂が供給される。
【００２３】
バインダ供給部２２は、容器１０の底部１３の上方に離間して設けられ、砂供給部２１により供給された一層分の砂に対してバインダを供給する。バインダ供給部２２は、３次元のＣＡＤデータに基づく断面形状を再現するように砂にバインダを供給して、砂を結合させる。バインダの供給量は、砂の材質又は量などによって適宜設定される。
【００２４】
ガイドレール２３は、容器１０の底部１３の上方に離間して設けられ、バインダ供給部２２を支持する。ガイドレール２３は、容器１０の底部１３に平行な水平面（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の平面）においてバインダ供給部２２を移動させる。ガイドレール２３によってバインダ供給部２２は移動しながら所定の位置でバインダを供給し、グリーン体の断面を一層分ずつ形成する。
【００２５】
駆動部２４は、容器１０の底部１３を上下動（昇降）させる。例えば、駆動部２４は、容器１０の底部１３を一層分の厚さ単位で下降させる。駆動部２４は、例えば、ロッド２４ａとロッド２４ａを伸縮させる駆動源（不図示）とを有する。ロッド２４ａの上端は、容器１０の底部１３の下端に接続され、底部１３を支持する。駆動部２４の一例は、電動シリンダである。容器１０は、駆動部２４のロッド２４ａが容器１０の下方から容器１０の底部１３に接続可能なように支持される。例えば、容器１０は、開口が形成された基台上に載置される。駆動部２４のロッド２４ａは、基台の開口を介して容器１０の底部１３に接続する。
【００２６】
マイクロ波オーブン３０は、その内部に容器１０を収容可能な空間が画成され、マイクロ波を容器１０に照射することにより造形物を得る。マイクロ波オーブン３０は、その側部に開閉可能な搬入出口を有し、搬入出口を介して容器１０を収容する。付加製造システム１は、容器１０を付加製造装置２０からマイクロ波オーブン３０まで搬送可能な搬送装置（不図示）を有してもよい。搬送装置は、付加製造装置２０からマイクロ波オーブン３０まで敷設されたレールと、レール上を移動可能な台車とを有し、容器１０を台車で移動させてもよい。
【００２７】
マイクロ波オーブン３０は、閉塞された内部の空間内で容器１０にマイクロ波を照射する。マイクロ波オーブン３０から照射されたマイクロ波は、容器１０を介してグリーン体に照射される。これにより、グリーン体が加熱されて硬化するため、容器１０内で造形物が得られる。マイクロ波の照射時間又は照射強度は、容器１０の大きさ、容器１０内の砂の量又はグリーン体の量などによって適宜設定される。
【００２８】
コントローラ２６は、付加製造システム１の全体を制御するハードウェアである。コントローラ２６は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの演算装置、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などの記憶装置、及び通信装置などを有する汎用コンピュータで構成される。
【００２９】
コントローラ２６は、砂供給部２１、バインダ供給部２２、ガイドレール２３及び駆動部２４と通信可能に接続される。コントローラ２６は、砂供給部２１、バインダ供給部２２、ガイドレール２３及び駆動部２４へ制御信号を出力し、動作を制御する。コントローラ２６は、タッチパネルなどの操作盤（不図示）に接続されており、操作盤によって受け付けられた作業員のコマンド操作に応じて、砂供給部２１、バインダ供給部２２、ガイドレール２３及び駆動部２４を動作させる。
【００３０】
コントローラ２６は、記憶装置に記憶された３次元のＣＡＤデータに基づいて砂供給部２１、バインダ供給部２２、ガイドレール２３及び駆動部２４を動作させることもできる。コントローラ２６は、マイクロ波オーブン３０を制御してもよい。コントローラ２６は、容器１０を搬送する搬送装置を制御してもよい。コントローラ２６は、付加製造装置２０の外部に設けられてもよい。
【００３１】
図２は、実施形態に係る容器の一例を示す斜視図である。図２に示すように、容器１０は上方が開口され、その内部に砂を充填可能な空間１１を画成する。容器１０は、箱状を呈し、本体部１２と、本体部１２とは別体の底部１３を有する。本体部１２は、上部及び下部が開放された中空の四角柱であり、４つの板状の側壁によって構成される。第１側壁１２ａ，１２ａは、第１方向において互いに対向する。第２側壁１２ｂ，１２ｂは、第１方向と直交する第２方向において互いに対向する。
【００３２】
本体部１２の下端には、本体部１２の内部に向けて突出するストッパ１４が設けられる。ストッパ１４は、第１側壁１２ａ，１２ａそれぞれに設けられる。ストッパ１４は、第２側壁１２ｂ，１２ｂに設けられてもよいし、全ての側壁に設けられてもよい。ストッパ１４が設けられることにより、本体部１２の下部の開口は、上部の開口よりも狭くなる。
【００３３】
底部１３は、板状を呈し、矩形の主面を有する。底部１３は、その主面が水平となる姿勢で本体部１２の内部に配置される。底部１３の主面の大きさは、本体部１２の上部の開口よりも小さく、本体部１２の下部の開口よりも大きい。底部１３は、本体部１２の上部の開口を介して本体部１２の内部に収容され、ストッパ１４上に載置される。本体部１２の内部において底部１３がストッパ１４によって支持されることにより、容器１０の内部に空間１１が画成される。
【００３４】
上述したように、底部１３は、その下端に駆動部２４のロッド２４ａの上端が接続される。ロッド２４ａの上方への移動に伴い、底部１３の荷重はストッパ１４からロッド２４ａに受け渡される。これにより、底部１３は、水平姿勢を保ったまま上昇する。底部１３は、ロッド２４ａの下方への移動に伴って下降し、ストッパ１４上に載置される。このように、底部１３は、本体部１２の内部を昇降可能に配置される。
【００３５】
容器１０は、その一部が誘電体で形成される。誘電体の一例は、セラミックス、石英ガラス又はフッ素樹脂である。容器１０の他の部分は、誘電体よりも高強度の材料、例えば金属で形成される。金属の一例は、ステンレスである。容器１０の一部とは、例えば本体部１２の第１側壁１２ａ，１２ａの一部である。第１側壁１２ａ，１２ａには、容器１０の外部から内部へ連通する開口１５が複数形成される。開口１５は、一例として矩形の開口である。開口１５の個数及び大きさは任意に設定することができる。
【００３６】
開口１５それぞれには、誘電体で構成された誘電体部材１６が設けられる。誘電体部材１６は、板状を呈し、開口１５の大きさ及び形状とほぼ同一の主面を有する。誘電体部材１６は、開口１５を塞ぐように開口１５に嵌め込まれ、支持部材１７及び固定部材１８を用いて容器１０に固定される。加熱時における容器１０の第１側壁１２ａとの熱膨張差を考慮して、誘電体部材１６は、その側部と開口１５の内面との間に隙間を設ける程度の大きさとされてもよい。
【００３７】
図３は、実施形態に係る容器の側壁と誘電体部材との境界における断面図である。図３に示すように、開口１５は、容器１０の内側の方が容器１０の外側よりも狭い。具体的な一例として、開口１５を画成する第１側壁１２ａは、容器１０の内側において、開口１５の中心線に向けて突出する第１突出部１２ｃを有する。第１突出部１２ｃによって、開口１５の内面に段差が設けられる。誘電体部材１６は、開口１５の段差に嵌まるように側部が加工される。具体的な一例として、誘電体部材１６は、その側部に、主面の面内方向に沿って延びる第２突出部１６ａを有する。第２突出部１６ａによって、誘電体部材１６の側部に段差が設けられる。誘電体部材１６は、容器１０の外側から開口１５内に収容され、その側部の段差（第２突出部１６ａ）を開口１５の段差（第１突出部１２ｃ）に突き当てることで位置決めされる。誘電体部材１６の側部と開口１５の内面との間には、隙間Ｓが形成される。
【００３８】
支持部材１７は、容器１０の第１側壁１２ａと誘電体部材１６との境界に設けられ、第１側壁１２ａの第１突出部１２ｃとの間に誘電体部材１６の第２突出部１６ａを挟み込む。支持部材１７には、固定部材１８が挿入可能な第１孔１７ａが形成される。固定部材１８は、支持部材１７を容器１０に固定する部材であり、その外面に係合部を有する。容器１０の第１側壁１２ａには第２孔１２ｄが形成され、第２孔１２ｄの内面には固定部材１８と係合する係合部が形成される。
【００３９】
支持部材１７は、容器１０の外面において支持部材１７の第１孔１７ａが第１側壁１２ａの第２孔１２ｄと連通するように位置決めされる。固定部材１８は、第１孔１７ａ及び第２孔１２ｄに挿入され、第２孔１２ｄに係合することにより、支持部材１７が容器１０に固定される。これにより、第１側壁１２ａの第１突出部１２ｃと支持部材１７とが誘電体部材１６を支持する。固定部材１８の一例は雄ネジであり、第２孔１２ｄの一例は雌ネジである。第１孔１７ａは、その内面に固定部材１８と係合する係合部を有していてもよいし。有してなくてもよい。第１孔１７ａは、第２孔１２ｄよりも径が大きくてもよい。
【００４０】
容器１０は、樹脂シート１９をさらに有する。樹脂シート１９は、誘電体部材１６と支持部材１７との間に介在する。樹脂シート１９は、摩擦係数の小さい材料で構成される。樹脂シート１９は、例えばフッ素樹脂で構成される。樹脂シート１９は、誘電体部材１６と支持部材１７との熱膨張差によって生じる誘電体部材１６と支持部材１７との間の摩擦を軽減する。
【００４１】
次に、付加製造システム１による造形物の製造工程を説明する。図４及び図５は、それぞれ、実施形態に係る付加製造システムにおけるグリーン体の形成過程を示す断面図である。図４の（Ａ）は、容器１０の底部１３を駆動部２４に接続させ、砂供給部２１から底部１３上に一層分の砂１００を供給した状態を示す。図４の（Ａ）に示すように、コントローラ２６は、載置処理として、容器１０を基台２５上に載置させる。一例として、コントローラ２６の制御に基づいて、図示しない搬送装置が容器１０を基台２５上に載置する。続いて、コントローラ２６は、接続処理として、底部１３を駆動部２４のロッド２４ａの上端に接続させる。一例として、コントローラ２６の制御に基づいて、駆動部２４は、ロッド２４ａの上端を底部１３の下端に抵触させる。
【００４２】
続いて、コントローラ２６は、配置処理として、底部１３の高さを駆動部２４に調整させる。駆動部２４は、底部１３の上面が層形成高さ位置となるように、底部１３の高さを調整する。層形成高さ位置とは、予め定められた高さであり、例えば、本体部１２の上端の高さである。基台２５が本体部１２の下端及びストッパ１４の下端を支持しているため、駆動部２４は、底部１３の高さのみを調整できる。
【００４３】
続いて、コントローラ２６は、砂供給処理として、砂供給部２１に一層分の砂１００を底部１３上に供給させる。砂供給処理では、コントローラ２６の制御に基づいて、砂供給部２１が水平方向（Ｙ方向）に移動しながらヘッドから砂１００を供給し、スクレーパによって平坦化する。
【００４４】
続いて、コントローラ２６は、バインダ供給処理として、バインダ供給部２２にバインダを底部１３上の砂１００に供給させる。図４の（Ｂ）は、バインダ供給部２２から底部１３上の砂に対してバインダを供給した状態を示す。図４の（Ｂ）に示すように、コントローラ２６は、３次元のＣＡＤデータに基づいて断面形状を再現するように所定の位置でバインダ供給部２２からバインダを供給させる。コントローラ２６は、ガイドレール２３によりバインダ供給部２２を移動させ、所定の位置でバインダを供給させる。これにより、グリーン体の層１０１が形成される。
【００４５】
続いて、コントローラ２６は、下降処理として、底部１３の高さを駆動部２４に調整させる。図５の（Ａ）は、図４の（Ｂ）の状態から底部１３が一層分の高さだけ下降し、砂供給部２１から底部１３上に一層分の砂１００を供給した状態を示す。図５の（Ａ）に示すように、駆動部２４は、底部１３上に供給された砂１００の層の上面が層形成高さ位置となるように、底部１３の高さを調整する。
【００４６】
続いて、図５の（Ａ）に示すように、コントローラ２６は、砂供給処理として、砂供給部２１に一層分の砂１００を供給させる。これにより、既に形成されたグリーン体の層１０１が砂１００に埋もれた状態となる。このように、コントローラ２６は、砂供給処理、バインダ供給処理、及び下降処理を繰り返すことにより、容器１０内において、底部１３上にグリーン体の層１０１を積層させ、砂１００を充填させる。
【００４７】
図５の（Ｂ）は、図４の（Ｂ）及び図５の（Ａ）を用いて説明された砂供給処理、バインダ供給処理、及び下降処理の手順を繰り返した場合の一例である。図５の（Ｂ）に示すように、複数のグリーン体の層１０１で構成されたグリーン体１０２が形成される。駆動部２４のロッド２４ａが下方に移動するとき、底部１３がストッパ１４上に載置されることで、底部１３は、ストッパ１４よりも下方に移動することが規制される。駆動部２４のロッド２４ａはさらに下方に移動することで、底部１３との接続を解除する。また、誘電体部材１６は第１側壁１２ａと支持部材１７との間に挟み込まれて支持されるため、砂１００及びグリーン体１０２が容器１０内に充填された場合であっても、誘電体部材１６が開口１５から脱離することが抑えられる。
【００４８】
続いて、コントローラ２６は、移動処理として、容器１０を付加製造装置２０からマイクロ波オーブン３０内へ移動させる。コントローラ２６は、搬送装置を用いて容器１０をマイクロ波オーブン３０へ移動させ、マイクロ波オーブン３０の内部の空間内に収容させる。グリーン体１０２は、容器１０内に形成されているため、搬送中においても容器１０によって保護される。
【００４９】
続いて、コントローラ２６は、加熱処理として、マイクロ波オーブン３０を制御し、マイクロ波を容器１０に照射させる。これにより、グリーン体１０２が加熱されて硬化するため、容器１０内で造形物が得られる。容器１０は、誘電体部材１６によりマイクロ波を透過しやすい構造を有しているため、容器１０の上方の開口だけでなく誘電体部材１６からも容器１０内にマイクロ波を透過させることができる。
【００５０】
ここで、誘電体部材１６の側部と開口１５の内面との間に形成された隙間Ｓは、加熱時における容器１０の第１側壁１２ａとの熱膨張差を吸収することができる。このため、第１側壁１２ａ又は誘電体部材１６の熱膨張によって生じる誘電体部材１６と支持部材１７との圧力の増大が軽減される。よって、誘電体部材１６の変形や破損を抑制することができる。また、樹脂シート１９が誘電体部材１６と支持部材１７との間に介在するため、誘電体部材１６と支持部材１７との熱膨張差によって生じる誘電体部材１６と支持部材１７との間の摩擦が軽減される。よって、樹脂シート１９は、誘電体部材１６の変形や破損を抑制する。
【００５１】
続いて、コントローラ２６は、搬出処理として、容器１０をマイクロ波オーブン３０の照射空間内から搬出する。続いて、コントローラ２６は、取出処理として、底部１３上に形成された造形物を、容器１０内から取り出す。コントローラ２６は、バインダが供給されていない未硬化の砂１００は回収してもよい。取出処理が終了すると、付加製造システム１による造形物の製造工程は終了し、造形物が得られる。
【００５２】
以上、実施形態に係る付加製造システム１及び容器１０では、造形物の製造速度を向上させることができる。すなわち、容器１０は、上方の開口からのみマイクロ波を透過させる容器と比較して、グリーン体１０２から造形物を得るまでの時間を短縮することができる。容器１０おいては、上方の開口からのみマイクロ波を透過させる容器と比較して、グリーン体１０２が十分に加熱されるため、造形物の品質が向上する。また、容器１０は、開口１５に誘電体部材１６を設けることにより、マイクロ波を透過しやすい構造を有しつつ、例えば誘電体と比較して高強度な金属を用いて本体部１２を形成することで耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、誘電体部材１６の側部と開口１５の内面との間に形成された隙間Ｓは、加熱時における容器１０の第１側壁１２ａとの熱膨張差を吸収することができる。よって、誘電体部材１６の変形や破損を抑制することができる。誘電体部材１６の側部と開口１５の内面との間に隙間Ｓが形成された場合であっても、第１突出部１２ｃと支持部材１７とにより誘電体部材１６の第２突出部１６ａが挟み込まれて支持されるため、誘電体部材１６の開口１５からの脱離を抑制することができる。
【００５４】
また、樹脂シート１９が誘電体部材１６と支持部材１７との間に介在するため、誘電体部材１６と支持部材１７との熱膨張差によって生じる誘電体部材１６と支持部材１７との間の摩擦が軽減される。樹脂シート１９によって誘電体部材１６の変形や破損を抑制することができる。
【００５５】
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。例えば、容器１０は、円筒の本体部１２と円盤の底部１３とによって構成されてもよい。容器１０は、中空の多面体の本体部１２と多角形の底部１３とによって構成されてもよい。
【００５６】
誘電体部材１６は、本体部１２の第２側壁１２ｂ，１２ｂの一部に設けられてもよい。誘電体部材１６は、容器１０の底部１３にも設けられていてもよい。この場合、マイクロ波オーブン３０が底部１３にマイクロ波を照射できる構成を有していてもよい。容器１０の全部が誘電体のみで構成されていてもよく、本体部１２が誘電体で構成されていてもよい。その場合、容器１０は、開口１５、支持部材１７、固定部材１８、及び樹脂シート１９を有さなくてよい。容器１０は、金属で構成されていなくてもよい。この場合、容器１０には、マイクロ波オーブン３０の加熱に対して耐久性のある材料が用いられる。誘電体部材１６は、複数の種類の誘電体で構成されてもよい。
【００５７】
誘電体部材１６は、開口１５に嵌め込まれることなく、本体部１２と支持部材１７との間に介在し、固定部材１８で固定されていてもよい。この場合、誘電体部材１６は、固定部材１８が貫通する第３孔を有し、樹脂シート１９が本体部１２と誘電体部材１６との間、及び、誘電体部材１６と支持部材１７との間にそれぞれ設けられる。誘電体部材１６の第３孔は、固定部材１８よりも径が大きくてもよい。
【００５８】
容器１０は、固定部材１８を有さなくてもよい。この場合、支持部材１７は、容器１０の外面に接着剤で固定されてもよい。載置処理、接続処理、移動処理、搬出処理、又は取出処理は、作業員が実行してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…付加製造システム、１０…容器、１１…空間、１２…本体部、１２ａ…第１側壁、１２ｂ…第２側壁、１２ｃ…第１突出部、１２ｄ…第２孔、１３…底部、１４…ストッパ、１５…開口、１６…誘電体部材、１６ａ…第２突出部、１７…支持部材、１７ａ…第１孔、１８…固定部材、１９…樹脂シート、２０…付加製造装置、２１…砂供給部、２２…バインダ供給部、２３…ガイドレール、２４…駆動部、２４ａ…ロッド、２５…基台、２６…コントローラ、３０…マイクロ波オーブン、１００…砂、１０１…グリーン体の層、１０２…グリーン体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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