[发明专利]光成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及光成型(stereolithography)方法，在该方法中，对光固化性树脂液选择性地照射光，形成固化树脂层，顺次层积该固化树脂层来形成立体模型。

背景技术

光固化成型方法(以下称为“光成型方法”)中，对要成型的立体模型进行两层以上的切片，根据所得到的截面组数据进行成型。通常，首先要针对相当于最下段的截面的区域，对光固化性树脂液的液面照射光线。这么一来，被光照射的液面部分的光固化性树脂液会发生光固化，而成型为立体模型的一个截面的固化树脂层。其次，在该固化树脂层的表面，涂布特定厚度的未固化状态的光固化性树脂液。此时，通常是仅将特定厚度的固化树脂层沉入到装满树脂槽的光固化性树脂液中来进行涂布。另外，也在每形成一层固化树脂时利用涂布器(recoater)全面涂布较少量的光固化性树脂。然后在该表面按照特定的图案进行激光扫描，使光照射后的涂层部分发生固化。固化部分与下部的固化树脂层进行层积而一体化。然后将光照射工序所处理的截面切换为相邻接的截面，同时反复进行光照射与光固化性树脂液的涂布，由此成型出期望的立体模型(参考专利文献1及专利文献2)。

专利文献1：日本特开昭56-144478号公报

专利文献2：日本特开昭62-35966号公报

发明内容

以光成型方法来形成期望形状的立体模型时，除了利用光线进行扫描并仅对要固化的部分照射光线的方法以外，还有对每一特定区域(下文称为“投影区域”)反复进行一并曝光的方法。后者的方法中例如使用数字微镜装置(DMD)。

下面对在图4A所示成型区域A中进行箭头形状91的成型的情况进行说明。此时如图4B所示，将成型区域A分成相当于光线照射区域的投影区域A1、A2、A3，分别对每个投影区域制作曝光数据。

根据如此制作的曝光数据，光成型装置按照使投影区域没有空隙地刚好连接的方式来进行曝光。理论上来说，通过如此曝光可以成型出一体化的立体模型；但是实际上，在投影区域间的边界部分会产生剥落或断裂，或是在曝光面或层积方向产生凹凸，造成表面粗度变差、强度变差等的问题。

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种可高精度地形成所期望形状的立体模型的光成型方法。

本发明的光成型方法中，对光固化性树脂液选择性地照射光线，形成固化树脂层，顺次层积该固化树脂层来形成立体模型；其中，上述光照射以投影区域为单位，通过反复进行一并曝光来进行照射；该投影区域在相邻接的投影区域的边界部分设有重叠区域。

其中，上述投影区域的面积为100mm²以下时，若使用本发明的光成型方法，则可更高精度地形成立体模型。

同样地，上述固化树脂层1层的厚度在10μm以下时，若使用本发明的光成型方法，则可更高精度地形成立体模型。

另外，优选将上述重叠区域中的曝光量，调整为与该重叠区域以外的曝光量相等。

进一步地，对于第1投影区域与第2投影区域的重叠区域来说，优选在该第1投影区域中的重叠区域的曝光量随着接近于上述第2投影区域的中央部而减少，在该第2投影区域中的重叠区域的曝光量随着接近于上述第1投影区域的中央部而减少。

或者，对于第1投影区域与第2投影区域的重叠区域来说，优选在该第1投影区域中的重叠区域的曝光量为该重叠区域以外的曝光量的大约一半，在该第2投影区域中的重叠区域的曝光量为该重叠区域以外的曝光量的大约一半。

另外，可以在相邻接的固化树脂层之间错开上述重叠区域的位置或改变上述重叠区域的形状。

本发明的光成型方法适用于通过数字微镜装置所反射的光来固化上述光固化性树脂液的情况。

通过本发明的光成型方法，可提供一种能够高精度地形成期望形状的立体模型的光成型方法。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式1的光成型装置的大致构造的图。

图2A为用以说明本发明的实施方式1的光成型方法的图。

图2B为用以说明本发明的实施方式1的光成型方法的图。

图2C为用以说明本发明的实施方式1的光成型方法的图。

图3A为用以说明本发明的实施方式2的光成型方法的图。

图3B为用以说明本发明的实施方式2的光成型方法的图。

图3C为用以说明本发明的实施方式3的光成型方法的图。

图4A为用以说明以往的光成型方法的图。

图4B为用以说明以往的光成型方法的图。

符号说明

1：光源