[发明专利]树脂材料塑化装置和树脂材料塑化方法

说明书

本发明涉及一种树脂材料塑化装置和树脂材料塑化方法。树脂材料塑化装置(10)具有加热块(48)，所述加热块(48)形成有被供给固态的长形覆盖材料(20)的通过孔(46)，且能够使通过孔(46)的内壁表面升温。在通过孔(46)的上游部(58)，与轴向垂直相交的截面为对应于固态的覆盖材料(20)的截面形状的形状，以使上游部(58)的内壁表面与固态的覆盖材料(20)的侧表面接触。中游部(60)的至少一部分被设定为：使其与轴向垂直相交的截面的周长相对于截面面积的比例比所述上游部(58)的所述比例大。据此，能在不使装置大型化的情况下使热量顺利地传导到树脂材料的内部，从而提高树脂材料的塑化效率。

技术领域

本发明涉及一种对固态(solid)的树脂材料进行塑化的树脂材料塑化装置(Resinmaterial plasticizing device)和树脂材料塑化方法(Resin material plasticizingmethod)。

背景技术

作为能够通过简素的结构来廉价地获得立体造型物的三维打印方法，已知有将塑化(熔化)的树脂制的丝体(filament)层叠为所期望的形状，并在保持该形状的状态下使其固化的、所谓的熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)。基于该熔融沉积成型法的三维打印装置例如如特表2002-500965号公报所示，具有对固态的丝体加热来使其塑化的树脂材料塑化装置。

具体而言，该树脂材料塑化装置具有：薄壁管，其在轴向上内径为一定；和加热块，其覆盖该薄壁管的外周面，且在其内部设有加热元件。薄壁管能够通过与被加热元件加热后的加热块进行热交换，来使其内部成为能使固态的丝体塑化的温度。因此，当从薄壁管的一端侧连续地供给固态的丝体时，该丝体与薄壁管进行热交换且在其内部移动，从该薄壁管的另一端侧以塑化的状态连续地排出。

发明内容

另外，在上述的树脂材料塑化装置中，为了增大每单位时间塑化的树脂材料量而提高塑化效率，考虑增大所述固态的树脂材料的直径和薄壁管的内径。

然而，若增大上述的直径和内径，则薄壁管的内周面与固态的树脂材料的轴心之间的距离增大。因此，薄壁管的热量传导到丝体的包括内部的整体所需的时间会变长。在该情况下，为了使热量传导到丝体的内部来充分地进行塑化，需要增大薄壁管的轴向上的长度，因此，存在树脂材料塑化装置会大型化的担忧。

本发明的主要目的在于，提供一种能够在不使装置大型化的情况下，提高树脂材料的塑化效率的树脂材料塑化装置。

本发明的另一目的在于，提供一种能够在不使装置大型化的情况下，提高树脂材料的塑化效率的树脂材料塑化方法。

根据本发明的一实施方式，本发明提供一种树脂材料塑化装置，其具有加热块，所述加热块上形成有被供给固态的长形树脂材料的通过孔，且能使该通过孔的内壁表面升温，在所述通过孔的内部对固态的所述树脂材料进行加热并将其以塑化的状态排出，所述通过孔具有上游部、中游部和下游部，其中，所述上游部被供给固态的所述树脂材料；所述中游部被供给在所述上游部被加热而软化的所述树脂材料；所述下游部被从一端侧供给在所述中游部被加热而塑化的所述树脂材料，且将该树脂材料从另一端侧排出，所述上游部的与轴向垂直相交的截面为对应于固态的所述树脂材料的与轴向垂直相交的截面形状的形状，以使所述上游部的内壁表面与固态的所述树脂材料的侧表面接触，所述中游部的至少一部分的与轴向垂直相交的截面的周长相对于截面面积的比例比所述上游部的所述比例大。

该树脂材料塑化装置如上所述，具有加热块，该加热块上形成有一边对树脂材料进行加热一边使其通过的通过孔。在该通过孔的上游部，与轴向垂直相交的截面(以下还简称为截面)为对应于固态的树脂材料的截面形状的形状，因此，能够使该上游部的被加热的内壁表面与固态的树脂材料的侧表面接触来有效地进行热交换。据此，能够使树脂材料迅速地软化。