[发明专利]立体造型用粉末材料

说明书

本发明涉及立体造型用粉末材料，立体造型用套件，立体造型物的制造方法，立体烧结物的制造方法，以及立体造型物的制造装置。本发明的课题在于，提供剩余粉的除去性高、且剩余粉的凝集性低、可以提高立体造型物的强度、可以抑制立体造型物的尺寸精度降低的立体造型用粉末材料。又，提供立体造型物的叠层方向、即Z轴方向的强度高、X、Y、Z轴的强度各向异性低的金属制的立体烧结物。本发明的立体造型用粉末材料含有金属粒子和水溶性的有机材料粒子。有机材料粒子的含有率相对该立体造型用粉末材料，为2容积％以上，18容积％以下。有机材料粒子的体积平均粒径为3μm以上，15μm以下。

技术领域

本发明涉及立体造型用粉末材料，立体造型用套件(kit)，立体造型物的制造方法，立体烧结物的制造方法，以及立体造型物的制造装置。

背景技术

取代以往的利用成形模具的立体造型物的制作方法，近年，提出了按需响应、使用可以制作更为复杂且精细的立体造型物的三维(3D)打印机的叠层造型法。特别是，制作由金属、无机化合物构成的立体造型物时，使用粉末叠层法。作为粉末叠层法的一种，可以列举使含有金属、无机化合物等的粒子的立体造型用粉末材料叠层，每层或是每多层间，将立体造型用液体材料以所定的图样给予，使立体造型用粉末材料之间相互粘合，制作立体造型物的方法。如此得到的立体造型物，其后经脱脂，进一步通过烧结，可以得到立体烧结物。

上述的粉末叠层法为了使立体造型用粉末材料之间相互粘合，已知有将粘合树脂等的有机材料向立体造型用粉末材料中添加的方法。

再有，作为向立体造型用粉末材料中添加有机材料的方法，已知将有机材料粒子和立体造型用粉末材料混合的方法。

作为一例，例如，在专利文献1中，公开了含有水溶性聚合物，滴加以水为溶剂的造型液，在造型液中溶解，生成立体造型物的层的立体造型粉体。此时，水溶性聚合物含有部分皂化型聚乙烯醇。并且，立体造型粉体含有平均粒子径为9μm以上、40μm以下的无粘合力的无机物或有机物作为填充料。

并且，在专利文献2中，公开了对于堆积面上堆积的粉末材料的特定区域，喷出造型液，用于造型三维构造物的三维造型的粉末材料。此时，粉末材料包括作为形成三维构造物的粒子的充填材料，以及通过溶解于造型液使充填材料相互粘合的粘合剂。并且，充填材料的比重比排出到粉末材料的造型液的比重大。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2011-230422号公报

【专利文献2】日本特开2012-125996号公报

但是，在专利文献1和2公开的技术中，存在以下课题：在造型槽内，没有用于造型的剩余粉(没有给予立体造型用液体材料的立体造型用粉末材料)凝集的课题。其结果，除去剩余粉费时费力，除去剩余粉时使得立体造型物变形，或剩余粉无法完全除去，导致立体造型物的尺寸精度大幅降低的课题。这也和立体烧结物尺寸精度降低有关。并且，若剩余粉的凝集物大量混入，则剩余粉再利用时，立体造型物的强度、尺寸精度降低，因此，也有剩余粉的再利用率低的课题。

再有，重要的课题是，作为立体造型物的叠层方向的Z轴方向的强度低。这是由于形成粉末材料层时，X-Y面的粉末材料之间紧密相接，因此，容易得到高强度，反之，Z轴方向在层间容易存在空隙，受此影响，这也是叠层造型法都有的课题。