(57)【要約】【課題】３Ｄ物体が異なる硬化手段で完全な硬化状態を達成することのできる３Ｄ印刷法を提供する。【解決手段】３Ｄ印刷法は、液体形成材料の波長−吸収率関係を取得し、波長−吸収率関係が、少なくとも２つの対応波長の吸収率ピークを含むことと；３Ｄ印刷装置を使用して３Ｄ物体を形成し、３Ｄ印刷装置が、第１光を提供して、液体形成材料を層毎に硬化させ、これらを積層することにより、３Ｄ物体を形成し、第１光の波長が、少なくとも２つの対応波長のうちの１つであることと；ポスト硬化装置で第２光を提供して３Ｄ物体を照射し、第２光が、少なくとも２つの対応波長を含むことを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体形成材料の波長−吸収率関係を取得し、前記波長−吸収率関係が、少なくとも２つの対応波長の吸収率ピークを含むことと、
３Ｄ印刷装置を使用して３Ｄ物体を形成し、前記３Ｄ印刷装置が、第１光を提供して、前記液体形成材料を層毎に硬化させ、これらを積層することにより、前記３Ｄ物体を形成し、前記第１光の波長が、前記少なくとも２つの対応波長のうちの１つであることと、
ポスト硬化装置で第２光を提供して３Ｄ物体を照射し、前記第２光が、前記少なくとも２つの対応波長を含むことと、
を含む３Ｄ印刷法。
【請求項２】
前記第１光の前記波長が、前記吸収率ピークのうちの比較的高い方に対応する請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項３】
前記第１光の前記波長が、前記少なくとも２つの対応波長のうちの比較的長い方に対応する請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項４】
前記第１光の前記波長が、前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長よりも大きいか、それに等しい請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項５】
前記第１光の強度が、前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長の強度よりも小さい請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項６】
前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長の強度が、前記液体形成材料の前記吸収率に比例する請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項７】
前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長の照射時間が、前記液体形成材料の前記吸収率に反比例する請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項８】
前記ポスト硬化装置が、
チャンバーを有する本体と、
前記本体の中にそれぞれ配置された制御ユニットおよび複数の発光素子と、
を含み、
前記発光素子が、前記制御ユニットに電気接続され、前記制御ユニットが、前記第２光の照射時間および前記強度を制御および調整し、前記３Ｄ物体が、前記チャンバーの中に配置されるのに適し、前記駆動ユニットが、前記第２光を提供するよう前記発光素子を駆動して、前記チャンバー内の前記３Ｄ物体を照射する請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項９】
前記発光素子が、その光波長に基づいて、前記チャンバーの上部にある異なる領域に設置される請求項８に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項１０】
前記発光素子が、その光波長に基づいて、前記チャンバーの周囲にある異なる領域に設置される請求項８に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項１１】
前記ポスト硬化装置が、さらに、前記本体内に配置され、前記チャンバーの底部に位置する回転ベースを含み、前記３Ｄ物体が、前記回転ベースの上に配置されるのに適した請求項８に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項１２】
異なる前記液体形成材料に対し、対応する前記第１光の前記波長を前記３Ｄ印刷装置に保存することと、
対応する前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長を前記ポスト硬化装置に保存することと、
をさらに含む請求項１に記載の３Ｄ印刷法。
【請求項１３】
前記第２光の前記少なくとも２つの対応波長の強度または照射時間を前記ポスト硬化装置に保存することをさらに含む請求項１２に記載の３Ｄ印刷法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ（three-dimensional）印刷法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
技術の急速な進歩に伴い、レイヤーバイレイヤー（layer-by-layer）モデル構築等の付加製造技術（additive manufacturing technology）を利用して３Ｄモデルを構築する方法が数多く提案されてきた。一般的に、付加製造技術は、コンピュータ支援設計（computer aided design, CAD）等のソフトウェアによって構築された３Ｄモデルの設計情報を連続積層された複数の薄い（擬二次元（quasi two-dimensional, 2D））断面層に変換する技術である。
【０００３】
また、複数の薄い断面層を形成する多くの技術が開発されている。例えば、３Ｄ印刷装置が使用する液体形成材料として光硬化樹脂（photopolymer）を使用し、液体形成材料に移動プラットフォームを設置するとともに、光源を駆動して、３Ｄモデルの設計データを基礎にして構築されるＸ−Ｙ−Ｚ座標に基づいて、Ｘ−Ｙ座標に沿って移動させて液体形成材料を照射することにより、液体形成材料を硬化させて、正確な形状の断面層を形成することができる。そして、移動プラットフォームをＺ軸に沿って移動させながら、液体形成材料を層毎に硬化させて、これらを積層することにより、移動プラットフォームの上に３Ｄ物体を形成することができる。
【０００４】
しかしながら、実際の製造プロセスにおいて、液体形成材料は、その材料特性により異なる光波長に対応する吸収率を有する可能性がある。つまり、液体形成材料の光吸収率は、異なる光波長によって変化する可能性があるため、液体形成材料は、単一波長の光で完全な硬化状態を達成することができない。３Ｄ印刷装置については、単一波長の硬化光源を採用する他に、硬化光源が液体形成材料を硬化させるのに適した全ての波長の光をカバーすることはできず、液体形成材料が異なる光波長に対応する吸収率を有することは言うまでもない。そのため、３Ｄ物体は、完全な硬化状態を達成するのが難しく、それにより、３Ｄ印刷品質が下がる。
【０００５】
そのため、３Ｄ物体の製造プロセスにおいて完全な硬化プロセスを提供し、上記の状況を改善することが、本分野の技術者によって解決すべき課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、３Ｄ物体が異なる硬化手段で完全な硬化状態を達成することのできる３Ｄ印刷法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの実施形態は、液体形成材料の波長−吸収率関係を取得し、波長−吸収率関係が、少なくとも２つの対応波長の吸収率ピークを含むことと；３Ｄ印刷装置を使用して３Ｄ物体を形成し、３Ｄ印刷装置が、第１光を提供して、液体形成材料を層毎に硬化させ、これらを積層することにより、３Ｄ物体を形成し、第１光の波長が、少なくとも２つの対応波長のうちの１つであることと；ポスト硬化装置で第２光を提供して３Ｄ物体を照射し、第２光が、少なくとも２つの対応波長を含むことを含む３Ｄ印刷法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、液体形成材料の波長−吸収率関係に基づいて、３Ｄ物体の硬化に必要な光特性を決定し、必要な特性の光を調整および適合させる。つまり、液体形成材料の波長−吸収率関係を取得した後、対応波長の吸収率ピークの数および対応波長がわかるため、第１光を使用して、３Ｄ物体の形成プロセスを実施する。第１光の波長は、対応波長のうちの１つである。そして、形成された３Ｄ物体をポスト硬化装置に配置し、ポスト硬化装置によって提供された第２光を使用して、３Ｄ物体に対してポスト硬化プロセスを実行する。第２光は、少なくとも２つのピークの対応波長を含む。
【０００９】
つまり、形成技術の実行プロセス中、第１光は、３Ｄ物体の形成に適した光波長を含むだけでよく、ポスト硬化プロセスにおいて、ポスト硬化装置が液体形成材料の全ての対応する吸収率波長の光を提供することにより、３Ｄ物体を完全に硬化させることができる。このようにして、異なる光波長によって液体形成材料の吸収率が異なるという問題を効果的に解決するため、３Ｄ物体は、硬化に適した全ての光波長帯を吸収することができる。
【００１０】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態に係る３Ｄ印刷法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態に係る液体形成材料の波長−吸収率関係の概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の１つの実施形態に係る３Ｄ印刷装置の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る３Ｄ印刷装置の概略図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、３Ｄ印刷装置の構成要素の一部の電気接続関係を示したものである。
【図３Ｄ】図３Ｄは、発光素子の波長−強度関係の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の１つの実施形態に係るポスト硬化装置の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の１つの実施形態に係るポスト硬化装置の概略図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ポスト硬化装置の電気接続関係を示したものである。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態に係るポスト硬化装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を例として、本発明の実施形態を詳細に説明する。各図面および関連説明において、同一または類似する構成要素には、同一の参照番号を使用する。
【００１３】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る３Ｄ印刷法を示すフローチャートである。図２は、本発明の１つの実施形態に係る液体形成材料の波長−吸収率関係の概略図である。図１および図２を参照すると、３Ｄ印刷プロセスにおいて、液体形成材料の材料特性により、硬化光の吸収率は、異なる波長によって異なるため、本分野の課題を解決して３Ｄ物体が完全な硬化状態を達成できるよう、本発明の３Ｄ印刷法は、ステップＳ０１において、まず、液体形成材料の波長−吸収率関係を取得する。つまり、図２に示した情報を取得する。まず、液体形成材料Ｒ１を参照すると、関係図からわかるように、液体形成材料Ｒ１は、３つの波長に対応する吸収率ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３（Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３）を有し、液体形成材料Ｒ１が３８５ｎｍの波長の光に対して比較的大きな吸収率を有し、続いて、３６５ｎｍの波長の光、および４０５ｎｍの波長の光の順に大きな吸収率を有することを示す。つまり、上述した３つの波長の硬化光は、それぞれ上手く液体形成材料を硬化させることができ、その差異は、硬化光の強度および照射時間にある。
【００１４】
言及すべきこととして、図２からわかるように、ピークＰ３は、ピークＰ１、Ｐ２と比較してはっきりしていない（吸収率が低い）ため、図示していない別の実施形態において、硬化光に対してピークＰ１、Ｐ２のうちの１つを選択してもよい。詳細については、後で説明する。
【００１５】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る３Ｄ印刷装置の概略図である。図３Ｃは、３Ｄ印刷装置の構成要素の一部の電気接続関係を示したものであり、点線は、非電気接続関係を示す。図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、図１および図２と比較すると、３Ｄ印刷装置１００は、例えば、光造形装置（stereolithography apparatus, SLA）であり、本体１１０と、タンク１２０と、形成プラットフォーム１３０と、硬化光源１４０と、駆動ユニット１５１および１５２と、制御ユニット１６０とを含む。本体１１０は、ベース１１２と、ベース１１２の上に配置されたガントリー（gantry）１１４とを含む。タンク１２０は、液体形成材料（例えば、上述した液体形成材料Ｒ１）を収容するために使用される。硬化光源１４０は、ベース１１２の中に配置され、タンク１２０の下に位置する。硬化光源１４０は、発光素子１４２と、光学素子１４４とを含む。制御ユニット１６０は、硬化光源１４０の発光素子１４２に電気接続されて、光Ｌ１ａを生成し、光Ｌ１ａは、光学素子１４４を貫通して、第１光Ｌ１を形成する。また、制御ユニット１６０は、例えば、光の焦点距離または照射、光の走査位置を調整するよう光学素子１４４を駆動して、特定位置の液体形成材料Ｒ１を硬化させてもよい。
【００１６】
また、駆動ユニット１５１を介して形成プラットフォーム１３０をガントリー１１５の上に移動可能に配置するとともに、制御ユニット１６０を駆動ユニット１５１に電気接続して、Ｚ軸に沿って移動するよう形成プラットフォーム１３０を駆動することにより、形成プラットフォーム１３０をタンク１２０の中および外に移動させることができる。
【００１７】
形成プラットフォーム１３０がタンク１２０の中に移動して液体形成材料と接触した時、硬化光源１４０は、第１光Ｌ１を提供して、透明のタンク１２０の底部を貫通させることにより、液体形成材料Ｒ１を層毎に硬化させて、形成プラットフォーム１３０の形成面に形成する。形成プラットフォーム１３０がタンク１２０から徐々に離れると、液体形成材料Ｒ１を層毎に硬化させることによって形成された固体状態の形成層が、３Ｄ物体の印刷が完了するまで形成プラットフォーム１３０の上に徐々に積層される。言及すべきこととして、本発明に関連する構成要素および３Ｄ印刷プロセスのみを紹介するが、開示していない他の部分は、既存の光造形技術から知ることができるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１８】
図３Ｄは、発光素子の波長−強度関係の概略図である。図３Ｄを参照すると、本実施形態において、硬化光源１４０の発光素子１４２は、例えば、発光ダイオード（light-emitting diode, LED）であり、ＬＥＤの単色光の特性により、図３Ｄに示した３つの異なるピークは、それぞれ３つの異なる発光素子によって生成された光波長を示し、同時に、図２に示した液体形成材料Ｒ１の波長−吸収率関係に対応する。言及すべきこととして、比較的低い波長の光は、高精度の光学素子で処理しなければならないだけでなく、通過する物体を損傷させやすい。つまり、図３Ａ、図３Ｂに示した３Ｄ印刷装置１００において、光学素子１４４およびタンク１２０は、いずれも発光素子１４２によって生成された光Ｌ１ａおよび第１光Ｌ１の光学経路に設置され、比較的低い波長の発光素子１４２を適用すると、光学素子１４４の製造コストが上がるだけでなく、光学素子１４４およびタンク１２０が損傷しやすいために、３Ｄ印刷装置の使用寿命が減り、維持費が上がる。
【００１９】
そのため、３Ｄ印刷装置１００の他に、本発明は、さらに、ポスト硬化装置２００を提供する。図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の１つの実施形態に係るポスト硬化装置の概略図である。図４Ｃは、ポスト硬化装置の電気接続関係を示したものである。図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、ポスト硬化装置２００は、本体２１０と、複数の発光素子と、制御ユニット２２０とを含む。本体２１０は、底部２１１、側部２１２および２１３、および頂部２１４で構成され、３Ｄ物体を収容するチャンバー２１５を形成する。ユーザーがチャンバー２１５を開閉できるよう、側部２１３に相対して開閉させるのに適した側部２１２を側部２１３に組み立てる。図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、制御ユニット２２０で複数の発光素子を制御して、チャンバー２１５内の３Ｄ物体に第２光Ｌ２を提供し、ポスト硬化プロセスを実行する。発光素子は、第１発光素子２３１、第２発光素子２３２、および第３発光素子２３３を含み、それぞれ本体２１０の頂部２１４に配置され、制御ユニット２２０に電気接続されるため、制御ユニット２２０は、発光素子をオン／オフにして、発光素子の出力電力（第２光Ｌ２の照射強度とみなすことができる）および照射時間を調整することができる。第１発光素子２３１、第２発光素子２３２、および第３発光素子２３３は、図３Ｄに示すように、異なる波長の光を生成することができる。第１発光素子２３１は、３８５ｎｍの光を生成するために使用され、第２発光素子２３２は、３６５ｎｍの光を生成するために使用され、第３発光素子２３３は、４０５ｎｍの光を生成するために使用される。つまり、発光素子は、その波長に基づいてチャンバー２１５の上部の異なる領域に配置されるため、第２光Ｌ２は、少なくとも１つの異なる波長の光を含むことができる。言及すべきこととして、３つの異なる波長帯の光を図示しているが、本発明は、波長帯の数を限定しない。
【００２０】
また、本実施形態のポスト硬化装置２００は、さらに、本体２１０の底部２１１に配置され、チャンバー２１５の底部に位置する回転ベース２１１ａを含み、形成された３Ｄ物体は、回転ベース２１１ａの上に配置されるのに適しているため、ポスト硬化プロセスにおいて、回転ベース２１１ａで３Ｄ物体を駆動して、チャンバー２１５内で回転させることにより、第２光Ｌ２によって照射される３Ｄ物体の照射表面積を改善することができる。
【００２１】
本発明は、ポスト硬化装置における発光素子の配置方法について限定しない。図５は、本発明の別の実施形態に係るポスト硬化装置の概略図である。上述した実施形態との相違点は、本実施形態のポスト硬化装置２００Ａにおいて、発光素子２３０Ａがその波長に基づいてチャンバー周囲の異なる領域に配置されることである。このようにして、３Ｄ物体をチャンバーの中に配置した後、囲まれた発光素子２３０Ａによって生成された光で３Ｄ物体を照射することができる。
【００２２】
図１を参照しながら、図２および図３Ｄと比較すると、上述したように、３Ｄ印刷プロセスに比較的低い波長の光を採用することによって生じる問題を回避するために、ポスト硬化装置２００を３Ｄ印刷装置１００と合わせて使用し、図１に示した３Ｄ印刷方法を実施する。言及すべきこととして、３Ｄ印刷方法に対する光波長の選択は単なる例であり、本分野の技術者であれば、所望の選択論理に基づいて、他の関連する実施形態を推測することができる。
【００２３】
ステップＳ０１で説明したように、まず、液体形成材料Ｒ１の波長−吸収率関係を取得する。そして、図２に示すように、波長−吸収率関係は、少なくとも２つの対応波長の吸収率ピークを含み、本実施形態では、３つの対応波長の吸収率ピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３を例に挙げて説明する。そして、ステップＳ０２において、３Ｄ印刷装置１００を使用して３Ｄ物体を形成し、３Ｄ印刷装置１００は、第１光Ｌ１を提供して、液体形成材料Ｒ１を層毎に硬化させ、これらを積層することにより、３Ｄ物体を形成する。第１光Ｌ１の波長は、少なくとも２つの対応波長のうちの１つであり、本実施形態では、吸収率ピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３のうちの比較的高い方を選択する。すなわち、図３Ｄに示すように、吸収率ピークＰ１に対応する波長（３８５ｎｍ）の光を３Ｄ物体の形成に必要な発光素子１４２として使用する。
【００２４】
図示していない別の実施形態において、吸収率ピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３のうち波長が比較的長い方を選択してもよい。つまり、吸収率ピークＰ３に対応する波長（４０５ｎｍ）の光を３Ｄ印刷装置１００の発光素子１４２として使用する。
【００２５】
上述したように、吸収率ピークＰ１、Ｐ２と比較して、吸収率ピークＰ３は、比較的低く、はっきりしていないため、図示していない別の実施形態において、吸収率ピークＰ１およびＰ２を選択基準とし、同様に、吸収率ピークＰ１に対応する波長の光を３Ｄ印刷プロセスに必要な硬化光源１４０として選択し、同時に、比較的長い波長を選択する。
【００２６】
上記の説明からわかるように、本発明の３Ｄ印刷方法は、液体形成材料Ｒ１の波長−吸収率関係を知った後、３Ｄ印刷装置１００が３Ｄ物体を形成するのに必要な硬化光源１４０として、比較的高い吸収率ピークに対応する波長の光、または比較的長い対応波長（あるいは、上記の条件の両方を満たす波長）を選択することにより、比較的短い波長の光が光学素子１４４およびタンク１２０を損傷する状況を回避して、製品の使用寿命を向上させ、維持費を減らす。同時に、このような方法は、より高精度の光学素子を使用しないため、製造コストを減らし、３Ｄ印刷の処理効率を上げることもできる。
【００２７】
その後、ステップＳ０３において、形成された３Ｄ物体をポスト硬化装置２００のチャンバー２１５に移動させる。ポスト硬化装置２００は、第２光Ｌ２を提供して、３Ｄ物体を照射する。第２光Ｌ２は、少なくとも２つの対応波長を含み、本実施形態において、第２光Ｌ２の波長は、上述した液体形成材料Ｒ１の３つの吸収率ピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３の対応波長を含む。
【００２８】
詳しく説明すると、３Ｄ印刷装置１００とポスト硬化装置２００を比較するとわかるように、３Ｄ印刷装置１００は、３Ｄ物体の３Ｄ印刷プロセスを完了させるために、光学素子を使用して、タンク１２０内の液体形成材料Ｒ１の特定位置を照射するよう第１光Ｌ１を制御する必要がある。その後、ポスト硬化装置２００を使用して、形成された３Ｄ物体をさらに硬化させるため、発光素子は、光を導く、または集光するために光学素子１４４を追加する必要がない。つまり、発光素子が光を生成して３Ｄ物体を照射している間、光がどの中間物体も通過しないため、物体損傷の問題を回避することができる。このようにして、異なる波長を有する第１発光素子２３１、第２発光素子２３２、および第３発光素子２３３をポスト硬化装置２００に設置することができるため、第２光Ｌ２の波長は、図３Ｄに示すように、液体形成材料Ｒ１の波長−吸収率関係における全てのピーク（Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３）の対応波長を含むことができる。このようにして、チャンバー２１５に移動した３Ｄ物体は、複数の波長帯の第２光Ｌ２を受信することにより、完全な硬化状態を達成することができる。
【００２９】
言及すべきこととして、ユーザーが操作しやすいよう、本実施形態の３Ｄ印刷法は、さらに、異なる液体形成材料に対し、対応する第１光Ｌ１の波長（またはその関連パラメータ）のデータを３Ｄ印刷装置１００に保存することと；第２光Ｌ２に対応する少なくとも２つの対応波長（またはその関連パラメータ）のデータをポスト硬化装置２００に保存することを含む。さらに、本実施形態において、第２光Ｌ２の少なくとも２つの対応波長の強度または照射時間をポスト硬化装置２００に保存する。このようにして、ユーザーが再度３Ｄ印刷を実行した時、必要な波長、強度、照射時間等の関連データまたはパラメータを３Ｄ印刷装置１００およびポスト硬化装置２００から直接取得することにより、ユーザーの操作手順を容易にし、３Ｄ印刷効率を上げることができる。
【００３０】
図２および図３Ｄを参照しながら、異なる実施形態を提供して、本発明の３Ｄ印刷法の光の使用について説明する。
【００３１】
１つの実施形態において、ユーザーは、まず、吸収率ピークＰ３の対応波長４０５ｎｍの光を３Ｄ印刷装置１００が３Ｄ物体を形成するのに必要な第１光Ｌ１として使用することができ、その後、ポスト硬化装置２００は、吸収率ピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３の対応波長３８５ｎｍ、３６５ｎｍ、および４０５ｎｍを含む第２光Ｌ２により、形成された３Ｄ物体に対してポスト硬化プロセスを実行するため、本実施形態において、第１光Ｌ１の波長は、第２光Ｌ２の波長よりも大きいか、それに等しい。
【００３２】
１つの実施形態において、ユーザーは、発光素子の出力電力を変更して、第１光Ｌ１および第２光Ｌ２の強度を調整することができる。例えば、ユーザーは、３Ｄ印刷装置１００を使用して、比較的低い強度の第１光Ｌ１で３Ｄ印刷プロセスを実行した後、ポスト硬化装置２００を使用して、比較的高い強度の第２光Ｌ２で３Ｄ物体の最終硬化を終了させることができる。
【００３３】
図２を参照すると、ユーザーが別の液体形成材料Ｒ２を選択した時、３Ｄ印刷プロセスおよびポスト硬化プロセスが使用する光の形式は、依然として、液体形成材料Ｒ２の波長−吸収率関係に基づいて決定される。図２からわかるように、光強度は、液体形成材料の吸収率に比例する。例えば、ポスト硬化プロセスを実行した時、第２光Ｌ２の強度は、液体形成材料Ｒ２の吸収率ピークＰ４、Ｐ５、Ｐ６に基づいて決定することができる。つまり、発光素子の出力電力を決定するために、例えば、吸収率ピークＰ４、Ｐ５、Ｐ６に対応する吸収率に基づいて、第１発光素子２３１の出力電力を１００％に設定し、第２発光素子２３２の出力電力を９０％に設定し、第３発光素子２３３の出力電力を５０％に設定する。
【００３４】
また、液体形成材料Ｒ１とＲ２を比較すると、第２光Ｌ２の照射時間は、液体形成材料Ｒ１およびＲ２の吸収率に反比例する。つまり、液体形成材料Ｒ２の吸収率は、実質的に、液体形成材料Ｒ１の吸収率の半分であるため、液体形成材料Ｒ２に必要な照射時間は、液体形成材料Ｒ１の２倍である。
【００３５】
以上のように、本発明の実施形態において、３Ｄ印刷法は、液体形成材料の波長−吸収率関係に基づいて、３Ｄ物体の硬化に必要な光特性を決定し、必要な特性の光を調整および適合させる。つまり、液体形成材料の波長−吸収率関係を取得した後、対応波長の吸収率ピークの数および対応波長がわかるため、第１光を使用して、３Ｄ物体の形成プロセスを実施する。第１光の波長は、対応波長のうちの１つである。そして、形成された３Ｄ物体をポスト硬化装置に配置し、ポスト硬化装置によって提供された第２光を使用して、３Ｄ物体に対してポスト硬化プロセスを実行する。第２光は、少なくとも２つのピークの対応波長を含む。
【００３６】
すなわち、本発明の３Ｄ印刷法では、単一波長の光のみを使用して３Ｄ物体を形成することを回避する。つまり、３Ｄ印刷プロセスの製造効率を考慮して、３Ｄ印刷装置とポスト硬化装置を合わせて使用し、３Ｄ物体の硬化手段を調整する。まず、単一波長の光を用いて、３Ｄ物体印刷プロセスを実行した後、複数の波長の光を用いて、ポスト硬化プロセスを実行するため、３Ｄ物体は、完全な硬化状態を達成し、３Ｄ物体の品質を向上させることができる。
【００３７】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の３Ｄ印刷法は、３Ｄ印刷装置に応用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  ３Ｄ印刷装置
１１０  本体
１１２  ベース
１１４  ガントリー
１２０  タンク
１３０  形成プラットフォーム
１４０  硬化光源
１４２  発光素子
１４４  光学素子
１５１、１５２  駆動ユニット
１６０  制御ユニット
２００、２００Ａ  ポスト硬化装置
２１０  本体
２１１  底部
２１１ａ  回転ベース
２１２、２１３  側部
２１４  頂部
２１５  チャンバー
２２０  制御ユニット
２３１  第１発光素子
２３２  第２発光素子
２３３  第３発光素子
２３０Ａ  発光素子
Ｌ１  第１光
Ｌ１ａ  光
Ｌ２  第２光
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６  ピーク
Ｒ１、Ｒ２  液体形成材料
Ｓ０１、Ｓ０２、Ｓ０３  ステップ
Ｘ−Ｙ−Ｚ  座標
【図１】
2019206167.tif 000003
【図２】
2019206167.tif 000004
【図３Ａ】
2019206167.tif 000005
【図３Ｂ】
2019206167.tif 000006
【図３Ｃ】
2019206167.tif 000007
【図３Ｄ】
2019206167.tif 000008
【図４Ａ】
2019206167.tif 000009
【図４Ｂ】
2019206167.tif 000010
【図４Ｃ】
2019206167.tif 000011
【図５】
2019206167.tif 000012
【外国語明細書】
2019206167.tif 000013
2019206167.tif 000014
2019206167.tif 000015
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