バブルを用いた液中光造形法に関する研究

光硬化性樹脂は露光された表面付近でしか硬化しないので,立体物を作製するには平板を積層する方法によるのが一般的である.そのため,できあがった立体物表面に積層に基づく段差が生じることが問題とされている.本研究は,造形物の表面段差の排除を目的とするもので,ここではバブル(気泡)を介して3次元的に露光点を移動させる非積層式造形法を採用した.本年度は,前年度に開発した装置に,液面下で露光点を3次元的に自在に移動させる機能と,紫外線ビームをオン・オフさせる機能を付加し,積層段差の無い立体物の造形に取り組んだ.以下その詳細について述べる.1.デスクトップ型組立ロボットの水平方向2軸と鉛直方向1軸の計3軸の移動を同時に制御するソフトウェアをロボット言語により作成した.このソフトウェアを用いて,露光点を水平方向に移動させると同時にベースプレートを下降させることにより,露光点を擬似的に3次元移動させた.2.上記の光造形装置を用いて簡単な形状の立体物(例としてスパイラル状の立体物)を作製し,本科研費で購入した顕微鏡により造形物の表面状態を観察した.その結果,従来法による積層式造形物の表面に比べて格段に滑らかであることがわかった.3.紫外線ビームをオン・オフするシャッタを,ソレノイド,トランジスタ,ダイオード,マルチバイブレータIC等を用いて製作し,上記の光造形装置に取り付けた.また,3次元モデルの形状情報に基づいてシャッタを開閉する命令を上記のプログラムに追加し,3軸同時制御型光造形装置を完成させた.4.3.で開発した光造形装置を用いて,実際に滑らかな表面形状をもつ立体物(例としてワイヤフレームモデル)を作製した.5.完成した光造形装置,試作した造形物などを本科研費で購入したデジタルカメラで撮影し,本科研費で購入したプロジェクタを用いて研究代表者,分担者間で互いに成果報告を行った.

光硬化性樹脂は露光された表面付近でしか硬化しないので,立体物を作製するには平板を積層する方法によるのが一般的である.そのため,できあがった立体物表面に積層に基づく段差が生じることが問題とされている.本研究は,造形物の表面段差の排除を目的とするもので,ここではバブル(気泡)を介して3次元的に露光点を移動させる非積層式造形法を採用した.本年度は,前年度に開発した装置に,液面下で露光点を3次元的に自在に移動させる機能と,紫外線ビームをオン・オフさせる機能を付加し,積層段差の無い立体物の造形に取り組んだ.以下その詳細について述べる.1.デスクトップ型組立ロボットの水平方向2軸と鉛直方向1軸の計3軸の移動を同時に制御するソフトウェアをロボット言語により作成した.このソフトウェアを用いて,露光点を水平方向に移動させると同時にベースプレートを下降させることにより,露光点を擬似的に3次元移動させた.2.上記の光造形装置を用いて簡単な形状の立体物(例としてスパイラル状の立体物)を作製し,本科研費で購入した顕微鏡により造形物の表面状態を観察した.その結果,従来法による積層式造形物の表面に比べて格段に滑らかであることがわかった.3.紫外線ビームをオン・オフするシャッタを,ソレノイド,トランジスタ,ダイオード,マルチバイブレータIC等を用いて製作し,上記の光造形装置に取り付けた.また,3次元モデルの形状情報に基づいてシャッタを開閉する命令を上記のプログラムに追加し,3軸同時制御型光造形装置を完成させた.4.3.で開発した光造形装置を用いて,実際に滑らかな表面形状をもつ立体物(例としてワイヤフレームモデル)を作製した.5.完成した光造形装置,試作した造形物などを本科研費で購入したデジタルカメラで撮影し,本科研費で購入したプロジェクタを用いて研究代表者,分担者間で互いに成果報告を行った.