本发明涉及三维造型装置及三维造型物的制造方法。
背景技术：
涉及三维造型装置，例如，在专利文献1所记载的装置中，通过利用经由支承臂而连接于头的能量源加热已设层，在加热后的已设层上层叠后续层，从而提高已设层与后续层之间的紧贴性。
专利文献1：日本特表2017-523063号公报。
在专利文献1所记载的装置中，为了在加热后的已设层上层叠后续层，需要加热相比于喷嘴靠前方的位置。因此，有时在每次改变喷嘴的移动方向时，需要使能量源移动到能够加热喷嘴前方的位置，需要进行复杂的控制。
技术实现要素：
根据本公开的一方式，提供一种三维造型装置。三维造型装置的特征在于，具备：熔融部，将材料塑化而成为造型材料；喷嘴，向工作台喷出所述造型材料；移动机构，使所述喷嘴与所述工作台的相对位置变化；控制部，控制所述移动机构；以及送风部，在所述喷嘴的周围具有朝从所述喷嘴喷出的所述造型材料吹送暖风的多个吹出口。
附图说明
图1是示出第一实施方式中的三维造型装置的概略构成的说明图。
图2是示出第一实施方式中的送风部的构成概要的说明图。
图3是示出送风部的下表面侧的构成的简要立体图。
图4是示出平螺杆的下表面侧的构成的简要立体图。
图5是示出筒体的上表面侧的结构的概略俯视图。
图6是第一实施方式中的三维造型物的造型处理的工序图。
图7是示出第二实施方式中的三维造型装置的构成的概略剖视图。
图8是示出第三实施方式中的送风部的构成概要的说明图。
符号说明
20、材料供给部；22、连通路；30、熔融部；31、螺杆箱；32、驱动电机；40、平螺杆；42、槽部；43、凸条部；44、材料流入口；45、中央部；48、槽形成面；50、筒体；52、螺杆相对面；54、引导槽；56、连通孔；58、加热器；61、喷嘴；68、喷嘴流路；69、喷出口；95、95c、暖风供给流路；96、直线流路；97、螺旋流路；98、隔热部；100、100b、100c、三维造型装置；110、暖风生成部；115、气体管；116、导入口；120、发热部；130、130c、送风部；135、环状流路；136、外周部；137、暖风供给口；140、吹出口；141、第一吹出口；142、第二吹出口；143、第三吹出口；144、第四吹出口；145、第五吹出口；146、第六吹出口；147、第七吹出口；148、第八吹出口；150、调节阀；160、第二加热部；200、造型单元；300、工作台；310、造型面；400、移动机构；500、控制部。
具体实施方式
a.第一实施方式：
图1是示出三维造型装置100的概略构成的说明图。在图1中，示出了沿相互正交的x、y、z方向的箭头。x方向及y方向是沿水平方向的方向，z方向是竖直向上的方向。在其它附图中，也适当地示出了沿x、y、z方向的箭头。图1中的x、y、z方向与其它图中的x、y、z方向表示相同方向。
三维造型装置100具备造型单元200、工作台300、移动机构400和控制部500。三维造型装置100在控制部500的控制下边从喷嘴61向工作台300上的造型面310喷出造型材料，边驱动移动机构400并使设置于造型单元200的喷嘴61与造型面310的相对位置变化，从而造型在造型面310上层叠造型材料而得的三维造型物。造型单元200的详细构成在后面叙述。需要注意的是，有时也将造型单元200称为头。
移动机构400如上所述改变喷嘴61和造型面310的相对位置。在本实施方式中，移动机构400支承工作台300，通过使工作台300相对于造型单元200移动，从而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化。此外，有时将喷嘴61相对于造型面310的相对位置的变化称为喷嘴61的移动。此外，有时将喷嘴61相对于造型面310的相对位置变化的方向称为喷嘴61的移动方向。在本实施方式中，例如，使工作台300向 x方向移动也可以换句话说成使喷嘴61向-x方向移动。此外，此时的喷嘴61的移动方向为-x方向。
本实施方式中的移动机构400由通过三个电机的驱动力而使工作台300在x、y、z方向的三轴方向上移动的三轴定位器构成。各电机由控制部500控制而驱动。需要说明的是，移动机构400也可以是不移动工作台300而使造型单元200移动、从而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化的构成。此外，移动机构400也可以是通过使工作台300和造型单元200双方移动而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化的构成。
控制部500是作为计算机而构成的，具备一个以上的处理器、存储器和进行与外部的信号的输入输出的输入输出接口。处理器通过执行存储在存储器中的预定的程序，从而实现用于对三维造型物进行造型的造型处理。在造型处理中，控制部500适当地控制造型单元200和移动机构400。此外，也可以由电路实现控制部500的功能的一部分或者全部。
造型单元200具备：材料供给部20，为转化为造型材料前的材料的供给源；熔融部30，使材料熔融而成为造型材料；喷嘴61，向造型面310喷出从熔融部30供给的造型材料；暖风生成部110，生成暖风；以及送风部130，具有吹出由暖风生成部110生成的暖风的多个吹出口140。
材料供给部20向熔融部30供给用于生成造型材料的材料。材料供给部20例如由收容材料的料斗构成。材料供给部20经由连通路22连接于熔融部30。材料以例如颗粒、粉末等的形态被投入材料供给部20。在后面详细说明材料。
熔融部30塑化从材料供给部20供给的材料而生成呈现流动性的膏状的造型材料，并导向喷嘴61。熔融部30具有螺杆箱31、驱动电机32、平螺杆40和筒体50。平螺杆40也被称为“涡旋”。筒体50也被称为螺杆相对部。此外，熔融部30也可以不熔融构成造型材料的全部种类的物质。熔融部30只要使构成造型材料的物质中的至少一部分种类的物质熔融、从而将造型材料转化为整体具有流动性的状态即可。
平螺杆40具有沿其中心轴rx的高度小于直径的大致圆柱状。在本实施方式中，平螺杆40以其中心轴rx与z方向平行的方式配置。
平螺杆40收纳在螺杆箱31内。平螺杆40的上表面侧与驱动电机32连结，平螺杆40通过驱动电机32产生的旋转驱动力，在螺杆箱31内以中心轴rx为中心旋转。驱动电机32由控制部500控制并驱动。
在平螺杆40的下表面形成有槽部42。上述材料供给部20的连通路22从平螺杆40的侧面与槽部42连通。
平螺杆40的下表面面向筒体50的上表面。在平螺杆40的下表面的槽部42与筒体50的上表面之间形成空间。从材料供给部20向该空间供给材料。平螺杆40和槽部42的具体构成在后面叙述。
在筒体50中埋入有用于加热材料的加热器58。在本实施方式中，4根棒状的加热器58沿y方向配置。各加热器58配置于螺杆相对面52的下方。各加热器58的温度由控制部500控制。此外，有时也将加热器58称为第一加热部。
在筒体50内设置有暖风供给流路95。由后述的暖风生成部110生成的暖风经由暖风供给流路95向送风部130流动。暖风供给流路95通过加热器58与筒体50一起被加热。
此外，暖风是指吹出口140的出口温度的、在每个吹出口140的平均值为200℃以上的气体的流动。为了提高对已设层的粘接效果，暖风的温度优选为造型材料的玻璃化转变温度以上的温度，例如为300℃至400℃。为了抑制每个吹出口140的温度的偏差，优选暖风的流量大，为20l/m～30l/m。
供给至平螺杆40的槽部42的材料边在槽部42中熔融，边通过平螺杆40的旋转而沿槽部42流动，并作为造型材料而被引导至平螺杆40的中央部45。流入中央部45的膏状的造型材料经由设置于筒体50的中心的连通孔56而供给至喷嘴61。
喷嘴61设置在筒体50的下部。喷嘴61具有喷嘴流路68和喷出口69。喷嘴流路68是设置于喷嘴61内的流路，其一端连接于筒体50内的连通孔56。喷出口69设置于喷嘴流路68的未与连通孔56连接的端部，位于相比于筒体50的下表面靠下方的位置。在本实施方式中，喷出口69的开口形状是圆形。造型材料从连通孔56流入喷嘴流路68，并从喷出口69喷出。此外，喷出口69的开口形状不限于圆形，例如也可以是正方形、正方形以外的多边形。
暖风生成部110从 x方向与筒体50连接。暖风生成部110具备气体管115和发热部120。
气体管115是圆筒体状的管。在气体管115的一端设置有用于向气体管115导入气体的导入口116。气体管115的与导入口116相反侧的端部连接于设置在筒体50中的暖风供给流路95。需要说明的是，虽然图中没示出，但在本实施方式中，进行了流量调整的空气从导入口116向气体管115导入。对于向气体管115导入空气，例如可以使用空气泵。此外，向气体管115导入的气体也可以不是空气，而是其它非活性气体。例如，也可以是氮。
发热部120是线圈状的电热线，设置于气体管115内部。被导入到气体管115的空气由发热部120加热，并向暖风供给流路95流动。
图2是示出送风部130的构成概要的说明图。此外，图3是示出送风部130的下表面侧的构成的简要立体图。送风部130设置在筒体50的下部，具有大致圆柱形状。送风部130具备环状流路135、暖风供给口137及多个吹出口140。
如图2所示，环状流路135是以喷嘴61为中心沿送风部130的外周部136而形成的环状流路。环状流路135设于筒体50的下表面。在环状流路135中的位于 x方向侧的流路的上部设置有暖风供给口137。暖风供给口137是圆形状的开口部，与设置于筒体50内的暖风供给流路95连接。暖风供给口137将从暖风供给流路95供给的暖风向环状流路135供给。环状流路135将从暖风供给口137供给的暖风向与环状流路135连通的吹出口140供给。
在喷嘴61和环状流路135之间设置有隔热部98。隔热部98隔离喷嘴61和环状流路135，并且通过存在于隔热部98的空气来隔热喷嘴61和环状流路135。此外，也可以在隔热部98固定玻璃棉等作为隔热材料。
吹出口140配置在喷嘴61的周围。如图3所示，在本实施方式中，8个吹出口140在以喷嘴61为中心的圆周上以恒定的间隔配置。吹出口140将从环状流路135供给的暖风朝向从喷嘴61喷出至造型面310上的造型材料吹送。
此外，有时也区分各个吹出口140。第一吹出口141设置在从喷嘴61观察时为 x方向的位置。各个吹出口140从第一吹出口141起以喷嘴61为中心逆时针按照第二吹出口142、第三吹出口143、第四吹出口144、第五吹出口145、第六吹出口146、第七吹出口147、第八吹出口148的顺序设置。此外，第三吹出口143设置在从喷嘴61观察时为 y方向的位置，第五吹出口145设置在从喷嘴61观察时为-x方向的位置，第七吹出口147设置在从喷嘴61观察时为-y方向的位置。
如图2所示，在各个吹出口140设置有调节阀150。此外，在图3中，省略了调节阀150的图示。调节阀150是具有圆板状的阀部和旋转轴的蝶阀。通过调节阀150的旋转，吹出口140开闭，调节从吹出口140吹送的暖风的送风量。此外，调节阀150被控制部500分别单独地控制。即，调节阀150作为可对每个吹出口140调节送风量的送风量调节机构发挥功能。需要说明的是，在调节阀150与x方向平行的情况下，送风量成为最小的0。此外，在调节阀150与x方向垂直的情况下，送风量最大。在另一实施方式中，作为送风量调节机构，例如，也可以是由一张或多张板状部件开闭吹出口140的百叶窗。
图4是示出平螺杆40的下表面侧的构成的概略立体图。在图4中，用单点划线表示平螺杆40的中心轴rx的位置。在与筒体50相对的平螺杆40的下表面设置有槽部42。以下，将平螺杆40的下表面称为“槽形成面48”。
平螺杆40的槽形成面48的中央部45被构成为与供槽部42的一端连接的凹部。中央部45与筒体50的连通孔56相对。在第一实施方式中，中央部45与中心轴rx交叉。
平螺杆40的槽部42构成所谓的涡旋槽。槽部42以从中央部45朝向平螺杆40的外周画弧的方式呈旋涡状延伸。槽部42也可以构成为呈螺旋状延伸。在槽形成面48设置有构成槽部42的侧壁部并沿各槽部42延伸的凸条部43。
槽部42连续至形成于平螺杆40的侧面的材料流入口44。该材料流入口44是接收经由材料供给部20的连通路22供给的材料mr的部分。
图4示出了具有三个槽部42和三个凸条部43的平螺杆40的例子。设置于平螺杆40的槽部42和凸条部43的数量并不限制于三个。在平螺杆40上，既可以仅设置有一个槽部42，也可以设置有两个以上的多个槽部42。此外，也可以配合槽部42的数量而设置任意数量的凸条部43。
图4示出了材料流入口44形成于三处的平螺杆40的例子。设置于平螺杆40的材料流入口44的数量不限于三处。在平螺杆40上，材料流入口44既可以仅设于一处，也可以设于两处以上的多处。
图5是示出筒体50的上表面侧的构成的概略俯视图。如上所述，筒体50的上表面与平螺杆40的槽形成面48相对。下面，将筒体50的上表面称为“螺杆相对面52”。螺杆相对面具有直径d1的大致圆形状。在螺杆相对面52的中心形成有用于将造型材料供给至喷嘴61的连通孔56。
在螺杆相对面52形成有多个引导槽54，该多个引导槽54与连通孔56连接，且从连通孔56朝向外周呈旋涡状延伸。多个引导槽54具有将流入平螺杆40的中央部45的造型材料引导至连通孔56的功能。
当平螺杆40旋转时，从材料流入口44供给的材料被槽部42引导，在槽部42内边被加热边向中央部45移动。材料越接近中央部45，则越熔融，流动性提高，向造型材料转变。集中在中央部45的造型材料由于在中央部45产生的内压而从连通孔56流出至喷嘴61。
图6是第一实施方式中的三维造型物的造型处理的工序图。在本实施方式中，该三维造型物的造型处理在向已设层上进一步喷出造型材料而对三维造型物进行造型时执行。此外，已设层是指在该造型处理的执行前已经通过层叠从喷嘴61喷出的造型材料形成的层。在本实施方式中，控制部500执行用于制作三维造型物的造型用程序，进行三维造型物的造型。
在步骤s110中，控制部500获取三维造型物的造型所使用的造型用数据。该造型用数据例如是通过利用切片软件对表示三维造型物的形状的stl形式、amf形式的数据进行转换而制作的刀轨数据。需要说明的是，这里获取的造型用数据既可以是用于对一层造型的数据，也可以是用于对多个层进行造型的数据。
在步骤s120中，控制部500基于造型用数据而确定喷嘴61的移动方向。
在步骤s130中，控制部500根据在步骤s120中所确定的喷嘴61的移动方向来确定送风方向，并基于所确定的送风方向从吹出口140吹送暖风。送风方向的确定是指确定从各个吹出口140吹送的暖风的送风量。具体而言，控制部500通过控制调节阀150，使来自在喷嘴61的移动方向上位于相比于喷嘴61靠前方的位置的吹出口140的前方送风量大于来自在喷嘴61的移动方向上位于相比于喷嘴61靠后方的位置的吹出口140的后方送风量。例如，如图3的箭头所示，在喷嘴61向 x方向移动的情况下，控制部500通过控制调节阀150，使第一吹出口141及第二吹出口142及第八吹出口148的送风量之和比第四吹出口144及第五吹出口145及第六吹出口146之和大。在该情况下，通过仅从第一吹出口141送风，停止来自其它吹出口140的送风，也能够使前方送风量大于后方送风量。需要说明的是，当使相对于移动方向与喷嘴61横向排列的位置即单点划线上的第三吹出口143和/或第七吹出口147的送风量变化时，前方送风量和后方送风量这两者同样地发生变化。因此，第三吹出口143和第七吹出口147的送风量的变化不影响前方送风量与后方送风量的大小关系。
在步骤s140中，控制部500边使喷嘴61向在步骤s130中确定的移动方向移动，边从喷嘴61喷出由熔融部30生成的造型材料。即，伴随着喷嘴61的移动，从吹出口140吹送暖风，并从喷嘴61喷出造型材料。由于将造型材料喷出至已设层中在步骤s140中被暖风加热的部分，因此所喷出的造型材料与已设层的紧贴性提高。
在步骤s150中，控制部500基于造型用数据判断是否变更喷嘴61的移动方向。在变更喷嘴61的移动方向的情况下，再次在步骤s120中确定喷嘴61的新的移动方向。
在步骤s150中不进行方向转换的情况下，在步骤s160中，控制部500判断是否结束三维造型物的造型。在不结束造型的情况下，再次返回步骤s110。
以上说明的本实施方式的三维造型装置100具备在喷嘴61的周围具有吹送暖风的多个吹出口140的送风部130。由此，与仅具有一个吹出口140的情况相比，能够加热喷嘴61周围的较广范围。因此，能够不使吹出口140相对于喷嘴61移动地通过简单的控制有效地加热喷嘴61的移动方向前方。
此外，在本实施方式中，吹出口140在喷嘴61的周围以恒定的间隔配置。由此，能够从喷嘴61的周围均匀地吹送暖风。因此，能够不使吹出口140相对于喷嘴61移动地通过简单的控制有效地加热喷嘴61的移动方向前方。
此外，在本实施方式中，对每个吹出口140设置有调节阀150。因此，在三维造型物的造型中，能够根据喷嘴61的移动方向对多个吹出口140的送风量进行个别调节。
此外，在本实施方式中，使前方送风量大于后方送风量。因此，例如在使造型材料进一步喷出至已设层上来造型三维造型物的情况下，由于造型材料喷出至已设层中被送风量相比于喷嘴61的移动方向后方的部分大的暖风加热的移动方向前方的部分，因此所喷出的造型材料与已设层的紧贴性提高。
此外，在本实施方式中，具备与吹出口140连通并向吹出口140供给暖风的环状流路135。因此，通过简易的构成，能够向设置于喷嘴61的周围的多个吹出口140供给暖风。
此外，在本实施方式中，在喷嘴61和环状流路135之间具有隔热部98。因此，能够抑制环状流路135内的暖风对喷嘴61内的造型材料施加热影响。
此外，在本实施方式中，具备平螺杆40和筒体50作为熔融部30。因此，能够具备送风部130并使三维造型装置100整体小型化。
此外，在本实施方式中，加热器58加热筒体50及暖风供给流路95。因此，能够以简易的构成对筒体50及暖风供给流路95进行加热。
在此，对在上述的三维造型装置100中使用的三维造型物的材料进行说明。在三维造型装置100中，例如可以将具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料作为主材料来对三维造型物进行造型。在此，“主材料”是指成为形成三维造型物的形状的中心的材料，是指三维造型物中占50重量％以上的含有率的材料。上述的造型材料中包含以单体将这些主材料熔融而成的材料、与主材料一起含有的一部分成分熔融而形成为膏状的材料。
当作为主材料使用具有热塑性的材料时，在塑化部30中，通过该材料塑化而生成造型材料。“塑化”是指具有热塑性的材料被加热并熔融。
作为具有热塑性的材料，例如可以使用下述的热塑性树脂材料。
<热塑性树脂材料的例子>
聚丙烯树脂(pp)、聚乙烯树脂(pe)、聚缩醛树脂(pom)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚酰胺树脂(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)、聚乳酸树脂(pla)、聚苯硫醚树脂(pps)、聚醚醚酮(peek)、聚碳酸酯(pc)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(peek)等工程塑料。
在具有热塑性的材料中也可以混入颜料和/或金属、陶瓷，此外也可以混入蜡、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在熔融部30中通过平螺杆40的旋转和加热器58的加热被塑化而转化为熔融的状态。另外，由具有热塑性的材料的熔融所生成的生成的造型材料从喷嘴孔69喷出后，由于温度的降低而固化。
期望具有热塑性的材料被加热到其玻璃化转变温度以上后以完全熔融的状态从喷嘴孔69喷出。例如，abs树脂的玻璃化转变温度约为120℃，期望从喷嘴61喷出时约为200℃。
在三维造型装置100中，例如也可以使用下面的金属材料作为主材料来代替上述的具有热塑性的材料。在这种情况下，优选在将下述的金属材料形成为粉末状而得的粉末材料中混合生成造型材料时熔融的成分，并作为材料mr投入熔融部30。
<金属材料的例子>
镁(mg)、铁(fe)、钴(co)和/或铬(cr)、铝(al)、钛(ti)、铜(cu)、镍(ni)的单一金属或包含一种以上这些金属的合金。
<所述合金的例子>
马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。
在三维造型装置100中，可以使用陶瓷材料代替上述的金属材料作为主材料。作为陶瓷材料，例如可以使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷和/或氮化铝等非氧化物陶瓷等。当使用上述的金属材料和/或陶瓷材料作为主材料时，喷出至造型面310的造型材料也可以通过烧结而固化。
作为材料mr而投入到材料供给部20的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料也可以是将单一金属的粉末和/或合金的粉末、陶瓷材料的粉末多种混合而成的混合材料。另外，金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料例如也可以被如上所例示的热塑性树脂或者除此以外的热塑性树脂涂覆。此时，在熔融部30中，该热塑性树脂也可以熔融而表现流动性。
作为材料mr而投入到材料供给部20的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料中例如也可以添加下面的溶剂。溶剂可以使用选自下述溶剂中的一种或两种以上组合使用。
<溶剂的例子>
水；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类；二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂；吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂；四烷基乙酸铵类(例如，四丁基乙酸铵等)；丁基卡必醇乙酸酯等离子液体等。
除此以外，也可以在作为材料mr而投入到材料供给部20中的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料中添加例如下面的粘合剂。
<粘合剂的例子>
丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素系树脂或其他合成树脂或者pla(聚乳酸)、pa(聚酰胺)、pps(聚苯硫醚)、peek(聚醚醚酮)或其他热塑性树脂。
b.第二实施方式：
图7是示出第二实施方式中的三维造型装置100b的构成的概略剖视图。此外，关于第二实施方式中的三维造型装置100b的未特别说明的部分，与第一实施方式的三维造型装置100是同样的构成。
本实施方式的造型单元200b具备加热暖风供给流路95的第二加热部160。第二加热部160是棒状的加热器。第二加热部160沿x方向配置在筒体50的下表面。
控制部500能够分别控制作为第一加热部的加热器58和第二加热部160。例如，通过控制加热器58，能够使筒体50的温度为适于呈现造型材料的塑性的温度，并且通过控制第二加热部160，加热暖风供给流路95，提高向送风部130供给的暖风的温度。
通过这样的三维造型装置100b的构成，也能够通过简易的控制，边加热对应于喷嘴61的移动方向的位置，边对三维造型物进行造型。特别是，在本实施方式中，通过控制第二加热部，能够调节向送风部130供给的暖风的温度。
c.第三实施方式
图8是示出第三实施方式中的送风部130c的构成概要的说明图。第三实施方式中的三维造型装置100c的除送风部130c以外的构成与第一实施方式相同，因此省略说明。此外，关于送风部130c的未特别说明的部分，也是与第一实施方式的送风部130相同的结构。
在本实施方式中，暖风供给流路95c具有直线流路96及螺旋流路97。直线流路96是与暖风生成部110的气体管115连接并从筒体50的侧面向筒体50的内部沿-x方向延伸的流路。螺旋流路97是以喷嘴61为中心在筒体50的内部向竖直下方延伸的螺旋状的流路。螺旋流路97的始端与直线流路96的一端连接。此外，螺旋流路97的终端与暖风供给口137连接。
在本实施方式中，筒体50内的暖风供给流路95c的全长比筒体50的外周的长度长。需要说明的是，筒体50的外周是指图5所示的螺杆相对面52的外周。此外，在本实施方式中，暖风供给流路95c的全长成为直线流路96的长度与螺旋流路97的长度之和。
如图5所示，螺杆相对面52具有直径d1的大致圆形状。另一方面，从 z方向观察，螺旋流路97是以喷嘴61为中心的直径d2的圆形状的螺旋状的流路。此外，直径d2是直径d1的三分之一的长度。此外，螺旋流路97从始端至终端在喷嘴61的周围绕3周。因此，暖风供给流路95c的全长比筒体50的外周的长度长。
需要说明的是，暖风供给流路95c也可以不是螺旋状的流路，而是例如通过在筒体50内改变多次方向从而具有比筒体50的外周的长度长的全长的流路。此外，暖风供给流路95c的一部分也可以设置于筒体50的外部。即，暖风供给流路95c的至少一部分设于筒体50内即可。
通过这种三维造型装置100c的构成，也能够通过简单的控制，边对与喷嘴61的移动方向相应的位置进行加热，边对三维造型物进行造型。特别是，在本实施方式中，与设置在筒体50内的暖风供给流路95c的全长为筒体50的外周的长度以下的情况相比，暖风供给流路95c内的空气被加热器58长时间加热。因此，暖风供给流路95内的空气被加热器58有效地加热。
d.其它实施方式
(d-1)在上述实施方式中，送风部130具有8个吹出口。与此相对，吹出口的数量可以是2个以上且7个以下，也可以是9个以上。
(d-2)在上述实施方式中，多个吹出口140配置在以喷嘴61为中心的圆周上。与此相对，吹出口140例如也可以配置在以喷嘴61为中心的椭圆的圆周上。此外，也可以配置在以喷嘴61为中心的多边形的边上。
(d-3)在上述实施方式中，多个喷出口140在喷嘴61的周围以恒定的间隔配置。与此相对，吹出口140也可以不以恒定的间隔配置。例如，也可以是使连结喷嘴61和各吹出口140的直线彼此的角度为恒定的配置。此外，例如，也可以是不具有上述实施方式的吹出口140中的第三吹出口143和第七吹出口147的构成。
(d-4)在上述实施方式中，控制部500使前方送风量大于后方送风量。与此相对，也可以不根据喷嘴61的移动方向调节送风量而从全部的吹出口140吹送相同送风量的暖风。此外，可以使后方送风量大于前方送风量。
(d-5)在上述实施方式中，在喷嘴61与环状流路135之间设置有隔热部98。与此相对，在喷嘴61和环状流路135之间也可以不设置隔热部98。
(d-6)在上述实施方式中，设有环状流路135和暖风供给口137。与此相对，也可以不设置环状流路135和暖风供给口137而设置从暖风供给流路95向各吹出口140分支的流路。
(d-7)在上述实施方式中，也可以在各个吹出口140设置测定暖风的流量的流量传感器。此外，也可以在各个吹出口140设置测定暖风的温度的热电偶等温度传感器。在该情况下，控制部500也可以根据由流量传感器、温度传感器测定的值来调整从各个吹出口140吹送的暖风的流量、温度。
(d-8)在上述实施方式中，在各个吹出口140设置有调节阀150作为送风量调节机构。与此相对，例如，也可以在向各个吹出口140供给暖风的流路上设置调节阀150。此外，也可以不针对每个吹出口140，而是具备调节送风部130整体的送风量的机构。此外，也可以不具备调节送风量的机构。
(d-9)在上述实施方式中，熔融部30具备平螺杆40、筒体50和加热器58。与此相对，熔融部30也可以不具备平螺杆40、筒体50和加热器58，而具备例如同轴螺杆(inlinescrew)。
(d-10)在上述实施方式中，加热器58加热筒体50及暖风供给流路95。与此相对，加热器58可以不加热暖风供给流路95。例如，也可以构成为通过将加热器58设置在筒体50内，将暖风供给流路95设置在筒体50的外部，从而加热器58对筒体50进行加热，不对暖风供给流路95进行加热。
(d-11)在上述实施方式中，加热器58设置在筒体50内。与此相对，加热器58也可以设置于筒体50的外部。
(d-12)在上述实施方式中，设置有暖风生成部110。与此相对，也可以不设置暖风生成部110。例如，也可以是用加热器58加热导入暖风供给流路95中的非活性气体，并将加热后的非活性气体向送风部130供给的构成。
e.其它方式：
本公开并不限于上述各实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可通过各种方式来实现。例如，本公开能够作为以下的方式来实现。为了解决本公开的课题的一部分或者全部，或者为了达成本公开的效果的一部分或者全部，可以对与下面记载的各方式中的技术特征对应的上述各实施方式中的技术特征适当地进行替换、组合。此外，如果该技术特征在本说明书中没有说明为必须，则可将其适当删除。
(1)根据本公开的第一方式，提供一种三维造型装置。具备：熔融部，将材料塑化而成为造型材料；喷嘴，向工作台喷出所述造型材料；移动机构，使所述喷嘴与所述工作台的相对位置变化；控制部，控制所述移动机构；以及送风部，在所述喷嘴的周围具有朝从所述喷嘴喷出的所述造型材料吹送暖风的多个吹出口。
根据这种方式，与仅具有一个吹出口的情况相比，能够加热喷嘴周围的较广范围。因此，能够不使吹出口相对于喷嘴移动地通过简单的控制有效地加热喷嘴的移动方向前方。
(2)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述吹出口以恒定的间隔配置在所述喷嘴的周围。根据这样的方式，能够从喷嘴的周围均匀地吹送暖风。因此，能够不使吹出口相对于喷嘴移动地通过简单的控制有效地加热喷嘴的移动方向前方。
(3)在上述方式的三维造型装置中，也可以具备送风量调节机构，所述送风量调节机构能够针对每个所述吹出口调节所述暖风的送风量。根据这样的方式，在三维造型物的造型中，能够根据喷嘴的移动方向对多个吹出口的送风量进行单独调节。
(4)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述控制部通过控制所述送风量调节机构，使来自在所述喷嘴的移动方向上位于相比于所述喷嘴靠前方的所述吹出口的所述送风量大于来自在所述喷嘴的移动方向上位于相比于所述喷嘴靠后方的所述吹出口的所述送风量。根据这样的方式，在使造型材料进一步喷出至已设层上来造型三维造型物的情况下，由于造型材料喷出至已设层中被送风量相比于喷嘴的移动方向后方的部分大的暖风加热的移动方向前方的部分，因此所喷出的造型材料与已设层的紧贴性提高。
(5)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述送风部具备：环状流路，所述环状流路是以所述喷嘴为中心的环状流路，其与所述吹出口连通并向所述吹出口供给所述暖风；以及暖风供给口，所述暖风供给口向所述环状流路供给所述暖风。根据这样的方式，能够通过简易的结构，向设置于喷嘴周围的多个吹出口供给暖风。
(6)在上述方式的三维造型装置中，也可以在所述喷嘴与所述环状流路之间具有隔热部。根据这样的方式，能够抑制环状流路内的暖风对喷嘴内的造型材料施加热影响。
(7)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述熔融部具有：平螺杆，所述平螺杆具有形成有被供给所述材料的槽的槽形成面；以及筒体，所述筒体具有与所述槽形成面相对的相对面且设置有将所述相对面和所述喷嘴连通的连通孔，所述三维造型装置还具备加热所述筒体的第一加热部。根据这样的方式，能够具备送风部并使三维造型装置整体小型化。
(8)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述三维造型装置还具备暖风供给流路，所述暖风供给流路向所述送风部供给所述暖风，所述第一加热部加热所述筒体及所述暖风供给流路。根据这样的方式，能够以简单的结构加热筒体及暖风供给流路。
(9)在上述方式的三维造型装置中，也可以具有加热所述暖风供给流路的第二加热部。根据这样的方式，通过控制第二加热部，能够调节向送风部供给的暖风的温度。
(10)在上述方式的三维造型装置中，也可以是，所述暖风供给流路的至少一部分设于所述筒体内，设于所述筒体内的所述暖风供给流路的全长比所述筒体的外周的长度长。根据这样的方式，与设置在筒体内的暖风供给流路的全长为筒体的外周的长度以下的情况相比，由于长时间通过第一加热部加热暖风供给流路内的非活性气体，因此能够有效地通过第一加热部加热暖风供给流路内的非活性气体。
本公开不限于上述的三维造型装置，能够以各种方式实现。例如，能够以三维造型物的制造方法、三维造型装置的控制方法、用于对三维造型物进行造型的计算机程序、记录有计算机程序的非暂时性的有形的记录介质等方式实现。
1.一种三维造型装置，其特征在于，具备：
熔融部，将材料塑化而成为造型材料；
喷嘴，向工作台喷出所述造型材料；
移动机构，使所述喷嘴和所述工作台的相对位置变化；
控制部，控制所述移动机构；以及
送风部，在所述喷嘴的周围具有朝从所述喷嘴喷出的所述造型材料吹送暖风的多个吹出口。
2.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，
所述吹出口以恒定的间隔配置在所述喷嘴的周围。
3.根据权利要求1或2所述的三维造型装置，其特征在于，
具备送风量调节机构，所述送风量调节机构能够针对每个所述吹出口调节所述暖风的送风量。
4.根据权利要求3所述的三维造型装置，其特征在于，
所述控制部通过控制所述送风量调节机构，使来自在所述喷嘴的移动方向上位于相比于所述喷嘴靠前方的所述吹出口的所述送风量大于来自在所述喷嘴的移动方向上位于相比于所述喷嘴靠后方的所述吹出口的所述送风量。
5.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，
所述送风部具备：
环状流路，是以所述喷嘴为中心的环状流路，与所述吹出口连通并向所述吹出口供给所述暖风；以及
暖风供给口，向所述环状流路供给所述暖风。
6.根据权利要求5所述的三维造型装置，其特征在于，
在所述喷嘴与所述环状流路之间具有隔热部。
7.根据权利要求1所述的三维造型装置，其特征在于，
所述熔融部具备：
平螺杆，具有形成有被供给所述材料的槽的槽形成面；以及
筒体，具有与所述槽形成面相对的相对面，并设置有连通所述相对面和所述喷嘴的连通孔，
所述三维造型装置具备加热所述筒体的第一加热部。
8.根据权利要求7所述的三维造型装置，其特征在于，
还具备向所述送风部供给所述暖风的暖风供给流路，
所述第一加热部加热所述筒体及所述暖风供给流路。
9.根据权利要求8所述的三维造型装置，其特征在于，
还具有加热所述暖风供给流路的第二加热部。
10.根据权利要求8或9所述的三维造型装置，其特征在于，
所述暖风供给流路的至少一部分设于所述筒体内，
设置于所述筒体内的所述暖风供给流路的全长比所述筒体的外周的长度长。
11.一种三维造型物的制造方法，其特征在于，
使通过将材料塑化而生成的造型材料从喷嘴向工作台喷出，并且
一边使所述喷嘴和所述工作台的相对位置变化，一边从设置于所述喷嘴的周围的多个吹出口向喷出到所述工作台上的所述造型材料吹送暖风。
技术总结