(57)【要約】【課題】発泡スチロールの立体造形品を得る方法で、まず切削加工では発泡状態に依り、面が一定の加工軌跡を保つ事が難しく、且つ、切り粉が噛み込み更に加工面を悪くする。又、熱線やヒートカッターでは折角、三次元制御された加工でもカッターの短所として細かい細工には難点がある。【解決手段】  三次元レーザ加工機にシンクと扉・カバーをし水やアルカリ水も炭酸ガスも外に漏れる事なく隔壁内・下部に沈下回収する。アルカリ水と混合した墨汁液を、焦熱誘引・消火・冷却剤、及び炭酸ガスを回収剤として使用、又、消臭・消煙材を霧状噴霧する事で炭酸ガスや臭い・煙を回収しながら加工出来る。  発泡スチロールの凹凸を持った三次元形状の試作品や、設計モデル等の製作から量産仕上加工品や鋳物用型、湯道を持つ数個取り型から、クッションや梱包材等の製作等も安定して加工され、不要部も純粋なまま回収・再生でき、環境に優しい立体造形品を得る事が出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン等を含有しない発泡スチロール（ポリスチレン）の光反射の強い被加工体に対し、Y 
A G 
レーザ等の高い熱エネルギーを持ったレーザ光の透射により切断、及びレーザ光を焦点させ凹み加工することを特徴とする立体造形法
【請求項２】
カーボンを含有させた発泡スチロール（ポリスチレン）の被加工体にレーザ光透射により溶断、及びレーザ光を焦点させ溶融凹み加工することを特徴とする立体造形法
【請求項３】
発泡スチロール（ポリスチレン）の熱分解により発生する主に炭酸ガス（CO2）と水 
(H2O) 
及び、溶解または溶断で発生する臭い・煙等を隔壁内で、アルカリ水や触媒により外に漏れる事なく回収しながら加工することを特徴とする立体造形法
【請求項４】
カーボン等を含有しない発泡スチロール（ポリスチレン）の焦熱剤として、又、部分燃焼により発生する炭酸ガス（CO2）の発生源に集中してアルカリ水溶液と混合した墨汁液を滴下し、熱と炭酸ガス（CO2）を回収しながら加工することを特徴とする立体造形法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡スチロールブロック（円柱状、角柱状態）の被加工体をレーザ光によって三次元形状に成型加工する加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１９６０年代から利用されている発泡スチロールの立体造形品を得る加工方法としては、型取り成形加工が主に用いられ切削加工や熱線カッター・ヒートカッター等の加工方法は発達していない。
【特許文献１】特開平０７−３１４４００号公報
【特許文献２】特開平０８−８５１００号公報
【特許文献３】特開平０９−１９２８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、まず、型取り成形加工はやはり量産向けであり、少量の造形品加工としての切削加工では加工部が発泡状態に依り、ハツリ部分の面が一定の加工軌跡を保つ事が難しく、且つ、切り粉が静電気等により切削工具に噛み込み更に加工面を悪くする。又、熱線カッターやヒートカッターでは折角、三次元制御された加工でもヒートカッターの短所として細かい細工には難点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、発泡スチロール（ポリスチレン）の熱に弱い低温溶融特性を十分に活かし、尚且つ、カーボンを含有することで、低容量の三次元レーザ加工機が使用可能となり、又、発泡スチロール（ポリスチレン）の発泡単位を変えて低発泡の素材を使用したり、現存のレーザ発生機を使っても、白色の発泡スチロールに凹凸を持った三次元形状の細かい細工の形状が、造り出せる事を特徴とする。
【０００５】
そして、たまに発泡スチロール（ポリスチレン）が燃焼しても発泡スチロール（ポリスチレン）の化学式の組成（炭素と水素）においてレーザ光に依り、単純に熱による燃焼からは全て炭酸ガス（CO2）と水 
(H2O)なので有害ガスの発生は無く、炭酸ガス（CO2）も三次元レーザ加工機にカバーをする事で隔壁内で、アルカリ水や触媒により外に漏れる事なく回収しながら加工し、切除された不要部・発泡スチロール（ポリスチレン）も純粋なまま回収・再生でき、環境に優しい立体造形品が出来る事を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、レーザ加工機にカバーをする事で加工機内の温度を下げたり、空気燃焼に依るガスや臭い・煙等を触媒で押える事が出来る。
発泡スチロール（ポリスチレン）ブロック（円柱状、角柱状態）の被加工体にレーザ光の透禍照射に依り、機械（物理）的制限を受ける事無くレーザ光の照射点のみが熱せられ照射点のみが溶解し、周囲に延焼する事無く順次レーザ光の透禍照射切断ができ外形全体が整えられる。又、三次元レーザ加工機に依り凹みの形成や対称形、二分割・合わせ型で内面加工をも施す事が出来る。そして、炭酸ガス（CO2）も隔壁内で、アルカリ水や触媒により外に漏れる事なく回収しながら加工出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
三次元レーザ加工機の中・下部をシンク（流し台、浴槽形）とし、上部に扉・カバーをする事でアルカリ水溶液や炭酸ガス（CO2）も外に漏れる事なく隔壁内・下部に沈下回収する。アルカリ水溶液と混合した墨汁液を、焦熱誘引・消火・冷却剤、及び、炭酸ガス（CO2）回収剤として使用する。又は、アルカリ水溶液や消臭・消煙材を隔壁内部に霧状噴霧する事で炭酸ガス（CO2）や臭い・煙を回収しながら加工出来る。
【０００８】
発泡スチロール（ポリスチレン）の凹凸を持った三次元形状の細かい細工の試作品や、設計モデル等の製作用に設計室や事務所に設置可能な機種から、量産仕上加工品や鋳物用埋め込み型、そして梱包材等の製作も短時間に安定して加工が出来、切除された不要部・発泡スチロール（ポリスチレン）も純粋素材のまま回収・再生されるので、環境に優しい立体造形品が出来る。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の１実施例の斜視図であって、（１）〜（５）は、図２も同様である。また、図２では、分割ライン（４）の面で切断された、二分割・合わせ型の内面加工を施す実施方法を示した斜視断面図である。勿論、図１で、立体造形品（２）の三次元加工セット方向を考慮し台座（３）の付け方により内面加工をしても水やアルカリ水溶液、若しくはアルカリ水溶墨汁液が凹みに溜らない様にすることで、一体加工は可能となる。
そして、又、図中の回転テーブル（５）が三次元回転をする機能であれば分割の必要性は激減する。
【００１０】
また、発泡スチロールブロック（１）自体、軽量なのと組織の結合力が強いので、大きい部分を上にして台座（３）部の下を小さくしてバランスを崩しても問題は無く、且つ又、加工法がレーザ加工の特性として加圧も無く、刃物厚さも無いので、加工寸法の精度維持が簡単に出来る。
それから、分割数を増やし合わせ面を変えて内面加工の複雑な形状にしても組立の嵌め合いが良いのと、重くないので合わせ易く接着性も良いので組み合わせ品でも一体加工品と遜色なく、内部まで加工の行き届いた欠落の極めて少ない立体造形品が出来る。
【００１１】
図３は、本発明の実施にあたり、本発明の１実施例の斜視図であって、既存の三次元レーザ加工機にシンク（１１）や扉（１２）、カバー（１３）注水口（１４）を配した図であり、扉（１２）側から見て回転テーブル（５）の下に、左右に移動するＸ軸移動フレーム（６）を設け、移動範囲の適宜の所に上下移動用、Ｚ軸移動フレーム（８）を配しその上下板に前後移動するＹ軸移動フレーム（７）を配する、Ｙ軸移動フレーム（７）に支持されたレーザ発振器（９）と、照射方向を決める駆動ミラー（１０）があり、適宜の所に調節可能な注水口（１４）を設置し一体を成し、レーザ発振器（９）の発光源近くから水やアルカリ水溶液、若しくはアルカリ水溶墨汁液がレーザ照射加工点に滴下され延焼を防ぎながら加工できるところを示す。
【００１２】
勿論、既存の三次元レーザ加工機をそのまま使って発泡スチロール（ポリスチレン）の爆燃焼性の弱い低温溶融特性を十分に活かし空気開放のまま少量の水を霧状噴霧し延焼を防ぎながら加工、又はレーザ照射加工部に冷風を送り燃焼を防ぎながら加工する事も可能で、加工時発生する炭酸ガス（CO2）や臭い・煙も触媒回収器を設置し強制吸引すれば環境問題を起こす事無く加工できる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上の事からも、  現存の多くの三次元レーザ加工機に中・下部をシンクとし、上部に扉、カバーをする事で水 
(H2O) 
やアルカリ水溶液も炭酸ガス（CO2）も外に漏れる事なく隔壁内・下部に沈下回収する機構を設置した、発泡スチロール（ポリスチレン）の立体造形加工機が出来る。勿論、既存の三次元レーザ加工機に炭酸ガス（CO2）や臭い・煙の回収法として触媒回収器を設置する事で回収しながら加工する事も出来る。
【００１４】
カーボン含有発泡スチロール（ポリスチレン）や低発泡スチロール（ポリスチレン）の凹凸を持った三次元形状の細かい細工の試作品や、設計モデル等の製作から、量産仕上加工品や鋳物用埋め込み型、湯道を持つ数個取り型から、クッションや梱包材等の製作等も短時間に安定して加工され、切除された不要部・発泡スチロール（ポリスチレン）も回収・再生でき、環境に優しい立体造形品が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】発泡スチロール（ポリスチレン）ブロック（円柱状、角柱状態）の被加工体から立体造形品加工の実施方法を示した斜視図である。（実施例１）
【図２】発泡スチロール（ポリスチレン）の立体造形品加工の二分割・合わせ型で内面加工を施す実施方法を示した断面斜視図である。    （実施例１）
【図３】既存の三次元レーザ加工機にシンク、扉、カバーや注水口を配置した構造を示した斜視図である。  （実施例１）
【符号の説明】
【００１６】
１    発泡スチロールブロック
２    立体造形品
３    台座
４    分割ライン
５    回転テーブル
６    Ｘ軸移動フレーム
７    Ｙ軸移動フレーム
８    Ｚ軸移動フレーム
９    レーザ発振器
１０    駆動ミラー
１１    シンク
１２    扉
１３    カバー
１４    注水口
【図１】
2009154497.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009154497.tif 000005