阅读说明：本技术 成形体及成形体的制造方法 (Molded body and method for producing molded body ) 是由 前田茂 井上和希 于 2019-01-10 设计创作，主要内容包括：本发明的成形体的一个方案具备：树脂制的树脂层叠体,其在上下方向上层叠有多个树脂层；嵌入部件,其至少一部分埋入树脂层叠体,且材质与树脂层叠体不同；以及粘接剂制的粘接部,其粘接树脂层叠体和嵌入部件。树脂层叠体具有容纳嵌入部件的至少一部分的容纳部。容纳部具有位于嵌入部件的下侧的下侧部分和位于嵌入部件的上侧的上侧部分。嵌入部件的至少一部分位于下侧部分与上侧部分的上下方向之间。粘接部位于容纳部的内侧的面的至少一部分与嵌入部件之间。(One aspect of the molded article of the present invention includes: a resin laminate body made of resin, in which a plurality of resin layers are laminated in the vertical direction; an insert member at least a part of which is embedded in the resin laminate and which is made of a material different from that of the resin laminate; and an adhesive part made of an adhesive for bonding the resin laminate and the insert member. The resin laminate has a housing portion that houses at least a part of the insert member. The accommodating portion has a lower side portion located on a lower side of the insert member and an upper side portion located on an upper side of the insert member. At least a part of the insert member is positioned between the lower portion and the upper portion in the vertical direction. The adhesive portion is located between at least a part of the inner surface of the accommodating portion and the insert member.)

成形体及成形体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种成形体、以及成形体的制造方法。

背景技术

已知一种不同材质复合成形体，其在由树脂成形的树脂成形体中***有嵌入部件。例如，在日本公开公报特开平8－11218号公报中记载了一种通过光造形装置成形树脂成形体的不同材质复合成形体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开公报特开平8－11218号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

就上述那样的不同材质复合成形体而言，在成形具有凹部的一次侧成形体并在一次侧成形体的凹部配置嵌入部件后，在一次侧成形体的上侧成形二次侧成形体而制造。该情况下，有时在成形后树脂收缩而在嵌入部件与树脂成形体之间产生间隙。因此，有时嵌入部件相对于树脂成形体移动，嵌入部件的位置偏移。

鉴于上述情况，本发明的目的之一在于提供能够抑制嵌入部件的位置相对于树脂层叠体偏移的成形体及能够抑制嵌入部件的位置相对于树脂层叠体偏移的成形体的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的成形体的一个方案具备：树脂制的树脂层叠体，其在上下方向上层叠有多个树脂层；嵌入部件，其至少一部分埋入所述树脂层叠体，且材质与所述树脂层叠体不同；以及粘接剂制的粘接部，其粘接所述树脂层叠体和所述嵌入部件。所述树脂层叠体具有容纳所述嵌入部件的至少一部分的容纳部。所述容纳部具有：位于所述嵌入部件的下侧的下侧部分；以及位于所述嵌入部件的上侧的上侧部分。所述嵌入部件的至少一部分位于所述下侧部分与所述上侧部分的上下方向之间。所述粘接部位于所述容纳部的内侧的面的至少一部分与所述嵌入部件之间。

本发明的成形体的制造方法的一个方案是具备树脂制的树脂层叠体和嵌入部件的成形体的制造方法，上述树脂层叠体在上下方向上层叠有多个树脂层，上述嵌入部件的至少一部分埋入所述树脂层叠体，且材质与所述树脂层叠体不同，上述成形体的制造方法包括：第一成形工序，将所述树脂层在上下方向上层叠，成形具有向下侧凹陷的凹部的第一层叠部；粘接工序，在所述凹部内配置所述嵌入部件，并通过粘接剂粘接所述凹部的内侧的面和所述嵌入部件；以及第二成形工序，在所述第一层叠部的上侧层叠所述树脂层，成形至少一部分配置于所述嵌入部件的上侧的第二层叠部。

发明效果

根据本发明的一方案，可提供能够抑制嵌入部件的位置相对于树脂层叠体偏移的成形体及能够抑制嵌入部件的位置相对于树脂层叠体偏移的成形体的制造方法。

附图说明

图1是表示本实施方式的成形体的剖视图。

图2是表示本实施方式的成形体的图，是图1的II－II剖视图。

图3是表示本实施方式的成形体的制造方法的顺序的流程图。

图4是表示本实施方式的成形体的制造方法的第一成形工序的剖视图。

图5是表示本实施方式的成形体的制造方法的粘接工序的剖视图。

图6是表示本实施方式的成形体的制造方法的粘接工序的剖视图。

图7是表示本实施方式的成形体的制造方法的第二成形工序的剖视图。

具体实施方式

各图中恰当表示的Z轴方向为将正侧设为上侧、将负侧设为下侧的上下方向。另外，上下方向、上侧以及下侧仅为用于说明各部分的相对位置关系的名称，实际的配置关系等也可以为由这些名称表示的配置关系以外的配置关系等。

如图1所示，本实施方式的成形体10具备嵌入部件30、树脂制的树脂层叠体20以及粘接部40。嵌入部件30的至少一部分埋入树脂层叠体20。在本实施方式中，整个嵌入部件30埋入树脂层叠体20。嵌入部件30例如为长方体状。作为嵌入部件30的下侧的面的下表面31及作为嵌入部件30的上侧的面的上表面32为与上下方向正交的平坦的面。嵌入部件30的材质与树脂层叠体20不同。在本实施方式中，嵌入部件30为金属制。因此，能够提高成形体10的强度以及重量。

树脂层叠体20为多个树脂层在上下方向上层叠而构成。在本实施方式中，树脂层叠体20例如通过3D打印机成形。构成树脂层叠体20的树脂的种类不被特别限定。树脂层叠体20具有容纳部50。容纳部50容纳嵌入部件30的至少一部分。在本实施方式中，容纳部50容纳整个嵌入部件30。

容纳部50具有下侧部分50a、上侧部分50b、以及周壁部分50c。下侧部分50a为位于嵌入部件30的下侧的部分。上侧部分50b为位于嵌入部件30的上侧的部分。下侧部分50a和上侧部分50b在上下方向上夹着嵌入部件30的至少一部分。即，嵌入部件30的至少一部分位于下侧部分50a与上侧部分50b的上下方向之间。如图2所示，沿上下方向观察，周壁部分50c为包围嵌入部件30的矩形框状。周壁部分50c连接下侧部分50a和上侧部分50b。

如图1所示，周壁部分50c具有接触部23。即，树脂层叠体20具有接触部23。接触部23为与嵌入部件30外侧的面中的位于与上下方向正交的方向的侧面33不经由粘接部40而直接接触的部分。沿上下方向观察，接触部23为包围嵌入部件30的矩形框状。接触部23为周壁部分50c中的上侧的端部。

容纳部50的内侧的面具有与嵌入部件30的下表面31不经由粘接部40而直接接触的接触面52。接触面52为容纳部50的内侧的面中的位于下侧的底面的一部分。接触面52为与上下方向正交的平坦的面。接触面52为矩形。沿上下方向观察，接触面52位于比嵌入部件30的外形靠内侧。

容纳部50具有从容纳部50的内侧的面向下侧凹陷的槽53。槽53设于容纳部50的内侧的面中的位于下侧的底面上的外缘部。槽53从接触面52向下侧凹陷。如图2所示，沿上下方向观察，槽53为矩形框状。沿上下方向观察，槽53包围接触面52。槽53的底面为容纳部50的内侧的面中的位于下侧的底面的一部分。如图1所示，槽53具有沿上下方向观察位于比嵌入部件30的下表面31靠外侧的部分53a和沿上下方向观察与嵌入部件30的下表面31重合的部分53b。

在本实施方式中，树脂层叠体20由第一层叠部21和第二层叠部22构成。第一层叠部21和第二层叠部22是在分别不同的工序中成形的部分。第一层叠部21为树脂层叠体20中的下侧的部分。如图1中双点划线所示，第一层叠部21的上侧的端部在上下方向上例如处于与嵌入部件30的上表面32相同的位置。第一层叠部21包括下侧部分50a和周壁部分50c中的接触部23以外的部分。第二层叠部22为树脂层叠体20中的上侧的部分。第二层叠部22层叠于第一层叠部21的上侧。第二层叠部22包括上侧部分50b和周壁部分50c中的接触部23。

粘接部40为粘接剂制。构成粘接部40的粘接剂只要能够粘接树脂层叠体20和嵌入部件30，就不特别限定。构成粘接部40的粘接剂例如为厌氧性的粘接剂。

粘接部40的至少一部分位于容纳部50的内部。在本实施方式中，粘接部40整***于容纳部50的内部。更详细来说，粘接部40位于容纳部50的内侧的面的至少一部分与嵌入部件30之间。由此，粘接部40能够将嵌入部件30相对于容纳部50粘接，将树脂层叠体20和嵌入部件30粘接。

因此，根据本实施方式，即使在构成树脂层叠体20的树脂收缩而产生了间隙的情况下，通过嵌入部件30由粘接部40粘接于树脂层叠体20，能够抑制嵌入部件30相对于树脂层叠体20移动。由此，根据本实施方式，可得到能够抑制嵌入部件30的位置相对于树脂层叠体20偏移的成形体10。

在本实施方式中，粘接部40填充于容纳部50的内部中的嵌入部件30所处的部分以外的整个部分。粘接部40具有第一粘接部41和第二粘接部42。第一粘接部41位于容纳部50的内侧的面中的位于与上下方向正交的方向的侧面51与嵌入部件30之间。第一粘接部41与侧面51和侧面33接触。第一粘接部41粘接侧面51和侧面33。

在本实施方式中，侧面51包括在与上下方向正交的第一方向上配置于嵌入部件30的两侧且与第一方向正交的一对侧面51和在与上下方向及第一方向双方正交的第二方向上配置于嵌入部件30的两侧且与第二方向正交的一对侧面51。

接触部23位于第一粘接部41的上侧。第一粘接部41的上侧的端部与接触部23的下侧的端部接触。第一粘接部41粘接接触部23和嵌入部件30。如图1及图2所示，第一粘接部41为包围嵌入部件30的周围的筒状。在本实施方式中，沿上下方向观察，第一粘接部41为矩形框状。

如图1所示，第二粘接部42位于容纳部50的内侧的面中的位于嵌入部件30的下侧的部分与嵌入部件30的下表面31之间。更详细来说，第二粘接部42位于槽53的底面中的位于嵌入部件30的下侧的部分与下表面31的上下方向之间。即，第二粘接部42位于部分53b的底面与下表面31之间。第二粘接部42与槽53的底面和下表面31接触。第二粘接部42粘接槽53的底面和下表面31。第二粘接部42位于槽53的内部。在本实施方式中，第二粘接部42填充于槽53的整个内部。第二粘接部42的外缘部与第一粘接部41的下侧的端部相连。

根据本实施方式，粘接部40具有第一粘接部41和第二粘接部42，因此能够将嵌入部件30更加牢固地粘接于树脂层叠体20。由此，能够进一步抑制嵌入部件30的位置相对于树脂层叠体20偏移。

本实施方式的成形体10例如使用喷墨方式的3D打印机制造。如图3所示，本实施方式的成形体10的制造方法包括第一成形工序S1、粘接工序S2、以及第二成形工序S3。如图4所示，第一成形工序S1为将树脂层20a在上下方向上层叠，成形如图5所示的第一层叠部21的工序。

如图5所示，第一层叠部21具有槽53和向下侧凹陷的凹部60。槽53从凹部60的底面向下侧凹陷。凹部60的内侧的面构成容纳部50的内侧的面的一部分。凹部60的内侧的面包括侧面51、接触面52以及槽53的内侧的面。侧面51为凹部60的内侧的面中的位于与上下方向正交的方向的面。

如图4所示，在第一成形工序S1中，作业者使3D打印机的喷墨头IH沿与上下方向正交的方向移动，制作树脂层20a。首先，作业者从喷墨头IH的喷嘴N涂布未固化的树脂，并且使喷墨头IH向图4的右侧移动，制作未固化的树脂层20b。然后，如图4所示，作业者使喷墨头IH向图4的左侧移动，并通过辊R将未固化的树脂层20b摊平，并且从照射部L照射紫外线UV，使未固化的树脂层20b固化。由此，制作树脂层20a。作业者重复以上的步骤，制作在上下方向上层叠的多个树脂层20a，成形第一层叠部21。

粘接工序S2为在凹部60内配置嵌入部件30，且通过粘接剂70粘接凹部60的内侧的面和嵌入部件30的工序。如图3所示，粘接工序S2包括嵌入部件配置工序S2a和粘接剂注入工序S2b。

在嵌入部件配置工序S2a中，作业者如图5所示地将嵌入部件30从第一层叠部21的上侧***凹部60的内部。如图6所示，作业者使嵌入部件30的下表面31与接触面52接触，将嵌入部件30的侧面33从凹部60的侧面51分离，从而配置嵌入部件30。即，在侧面51与配置的嵌入部件30之间设有间隙。由此，在将嵌入部件30配置于凹部60内的情况下，能够抑制空气滞留于嵌入部件30的与接触面52之间，能够抑制嵌入部件30的上浮。

在嵌入部件配置工序S2a中，作业者在使槽53的一部分在侧面51与嵌入部件30的间隙开口且槽53的另一部分与嵌入部件30的下表面31对置的位置配置嵌入部件30。在本实施方式中，槽53的外缘部在侧面51与嵌入部件30的间隙开口，槽53的内缘部与嵌入部件30的下表面31对置。在槽53的内缘部的底面与下表面31之间设有间隙。通过这样配置嵌入部件30，能够抑制槽53被嵌入部件30密闭。因此，能够向槽53注入未固化的粘接剂70。在本实施方式中，嵌入部件30的上表面32和第一层叠部21的上侧的面例如配置于与上下方向正交的同一平面上。

在粘接剂注入工序S2b中，作业者从凹部60的上侧向侧面51与嵌入部件30的间隙注入未固化的粘接剂70。未固化的粘接剂70的注入例如使用分配器D进行。注入到侧面51与嵌入部件30的间隙的未固化的粘接剂70从侧面51与嵌入部件30的间隙流入槽53内。由此，在粘接工序S2中，作业者从侧面51与嵌入部件30之间向槽53内注入未固化的粘接剂70。

注入到槽53内的未固化的粘接剂70在槽53内向嵌入部件30的下表面31的下侧流入。由此，在粘接工序S2中，作业者向凹部60的底面与嵌入部件30的下表面31的间隙注入未固化的粘接剂70。如图7所示，注入的未固化的粘接剂70固化而成为粘接部40。由此，制作粘接部40。

在此，在粘接剂注入工序S2b中，作业者将未固化的粘接剂70注入至比第一层叠部21的上侧的面靠下侧的位置。即，在粘接工序S2中，注入的粘接剂70的上侧的面位于比第一层叠部21的上侧的面靠下侧。由此，如图7所示，在注入的粘接剂70或粘接剂70固化而成的粘接部40的上侧设有间隙G。

第二成形工序S3为在第一层叠部21的上侧层叠树脂层20a，成形至少一部分配置于嵌入部件30的上侧的第二层叠部22的工序。作业者与第一成形工序S1同样地，通过使喷墨头IH沿与上下方向正交的方向移动来制作树脂层20a，成形第二层叠部22。此时，未固化的树脂也流入间隙G。流入到间隙G的未固化的树脂通过固化而成为接触部23。通过以上的工序，制作树脂层叠体20，并制造成形体10。

根据本实施方式，在粘接工序S2中，嵌入部件30粘接于第一层叠部21，因此在进行第二成形工序S3之前、或者在进行第二成形工序S3时，能够抑制***到凹部60内的嵌入部件30的位置偏移。由此，能够抑制嵌入部件30的位置相对于树脂层叠体20的偏移。

另外，能够抑制***到凹部60内的嵌入部件30因上浮等而突出至比第一层叠部21靠上侧。因此，在第二成形工序S3中制作层叠于第一层叠部21的上侧的树脂层20a时，能够抑制树脂层20a的形状的歪斜。从而，能够提高树脂层叠体20的成形精度，能够提高成形体10的成形精度。

特别地，在如本实施方式地使用喷墨式的3D打印机制造成形体10的情况下，若嵌入部件30突出至比第一层叠部21靠上侧，则存在喷墨头IH与嵌入部件30干涉而无法制作树脂层20a的情况。因此，上述的能够抑制嵌入部件30突出至比第一层叠部21靠上侧的效果在使用喷墨式的3D打印机成形成形体10的情况下是特别有用的。此外，***到凹部60内的嵌入部件30上浮等的情况是指凹部60比嵌入部件30小且嵌入部件30被压入凹部60的情况。

另外，根据本实施方式，粘接部40具有配置于侧面51与嵌入部件30之间的第一粘接部41。因此，如上述地，在注入未固化的粘接剂70时，能够采用从第一层叠部21的凹部60的上侧向侧面51与嵌入部件30的间隙注入未固化的粘接剂70的方法。即，即使在将嵌入部件30配置于凹部60内之后，也能够设置用于向凹部60内注入粘接剂70的注入口。由此，容易注入粘接剂70。

另外，例如，在上下方向上粘接剂70注入到与第一层叠部21的上侧的面相同的位置的情况下，若在粘接剂70的上侧的端部未固化的状态下进行第二成形工序S3，则存在粘接剂70的上侧的端部变形而突出至比第一层叠部21靠上侧的情况。另外，还存在粘接剂70从凹部60溢出而粘着于第一层叠部21的上侧的面的情况。因此，存在层叠于粘接剂70的上侧的树脂层20a的成形精度降低的情况。

与之相对，根据本实施方式，在粘接工序S2中，注入的粘接剂70的上侧的面位于比第一层叠部21的上侧的面靠下侧。因此，即使在注入的粘接剂70的上侧的端部未固化的情况下进行第二成形工序S3，也能够抑制粘接剂70的上侧的端部突出至比第一层叠部21靠上侧。另外，能够抑制在粘接工序S2中未固化的粘接剂70从凹部60溢出。由此，能够抑制第二成形工序S3中的树脂层20a的成形精度降低，且能够抑制成形体10的成形精度降低。此外，通过采用这样的方法，在第二成形工序S3中树脂流入间隙G，在第一粘接部41的上侧设置与嵌入部件30的侧面33不经由粘接部40而直接接触的接触部23。

另外，例如，也可以考虑在将未固化的粘接剂70涂布于凹部60的底面之后，将嵌入部件30从涂布的粘接剂70之上***凹部60内，并利用粘接剂70将嵌入部件30与凹部60的底面粘接。但是，该情况下，将嵌入部件30经由未固化的粘接剂70相对于第一层叠部21定位，因此存在难以将嵌入部件30高精度定位的情况。另外，有时在直至粘接剂70固化的期间嵌入部件30的位置偏移。另外，该情况下，存在嵌入部件30的位置偏移而突出至比第一层叠部21靠上侧的情况。因此，存在第二成形工序S3中的树脂层20a的成形精度降低，成形体10的成形精度降低的情况。

与之相对，根据本实施方式，在粘接工序S2中，作业者在使嵌入部件30与作为凹部60的底面的接触面52接触的状态下，向凹部60的内侧的面与嵌入部件30的间隙注入未固化的粘接剂70。因此，能够将嵌入部件30相对于第一层叠部21高精度地定位。另外，由于在使嵌入部件30与接触面52接触后注入粘接剂70，因此能够抑制粘接剂70进入嵌入部件30与接触面52之间，能够抑制嵌入部件30的位置偏移。由此，能够抑制嵌入部件30的位置相对于树脂层叠体20偏移，能够抑制成形体10的成形精度降低。

另外，根据本实施方式，在第一层叠部21设有从凹部60的底面向下侧凹陷的槽53。因此，通过向槽53注入粘接剂70，能够如上述地使嵌入部件30与接触面52接触而定位，并且将嵌入部件30的下表面31粘接于第一层叠部21。由此，能够将嵌入部件30更加牢固地粘接于第一层叠部21。

本发明不限于上述的实施方式，也能够采用其它的结构。嵌入部件可以仅一部分埋入树脂层叠体。这种情况下，嵌入部件的另一部分露出于树脂层叠体的外部。嵌入部件的另一部分可以突出至树脂层叠体的外部。嵌入部件只要材质与树脂层叠体不同即可，也可以不是金属制。嵌入部件例如可以为陶瓷，也可以为与树脂层叠体的材质不同的树脂。嵌入部件的形状不做特别限定。嵌入部件的上侧的面也可以为比第一层叠部的上侧的面靠下侧，也可以为比第一层叠部的上侧的面靠上侧。

树脂层叠体只要是具有容纳部的树脂制的部件，就不做特别限定。容纳部只要容纳嵌入部件的至少一部分且具有上侧部分和下侧部分，就不做特别的限定。容纳部也可以没有槽。槽也可以设于容纳部的内侧的面中的位于下侧的面的任意的位置。槽的形状、宽度、深度不做特别的限定。槽也可以不是框状。也可以设置多个槽。

粘接部只要位于容纳部的内侧的面的至少一部分与嵌入部件之间，且粘接树脂层叠体和嵌入部件，就不做特别限定。第一粘接部也可以不是筒状。粘接部也可以仅具有第一粘接部和第二粘接部中的任一方。粘接部也可以具有位于容纳部的内侧的面中的位于嵌入部件的上侧的部分与嵌入部件的上侧的面之间的部分。作为粘接部，也可以设置互相分离的多个粘接部。粘接部也可以将整个嵌入部件包入。粘接部也可以仅配置于容纳部的内部中的配置有嵌入部件的部分以外的一部分。

成形体也可以使用喷墨方式以外的3D打印机成形。粘接工序只要能够将嵌入部件与凹部的内侧的面粘接，就不做特别的限定。在粘接工序中，也可以在将粘接剂注入凹部内之后，将嵌入部件配置于凹部内，也可以将涂布有粘接剂的嵌入部件配置于凹部内。第二成形工序也可以在注入到凹部内的粘接剂固化前进行，也可以在仅注入到凹部内的粘接剂的一部分固化的状态下进行，也可以在粘接工序中注入到凹部内的粘接剂固化之后进行。

上述的实施方式的成形体的用途不做特别限定。另外，上述的各结构能够在相互不矛盾的范围内适当组合。

符号说明

10—成形体，20—树脂层叠体，20a—树脂层，21—第一层叠部，22—第二层叠部，23—接触部，30—嵌入部件，40—粘接部，41—第一粘接部，42—第二粘接部，50—容纳部，50a—下侧部分，50b—上侧部分，52—接触面，53—槽，60—凹部，70—粘接剂，S1—第一成形工序，S2—粘接工序，S3—第二成形工序。