JP2018134797A - Powder sintered laminated molding apparatus and powder sintered laminated molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法に関する。 The present invention relates to a powder sintered additive manufacturing apparatus and a powder sintered additive manufacturing method.
近年、機能試験用試作部品や少量多品種の製品に使用される部品等を造形する造形装置への要望が増えてきている。 In recent years, there has been an increasing demand for modeling apparatuses for modeling prototype parts for functional tests and parts used in a small variety of products.
このような造形装置としては、光造形装置や粉末焼結積層造形装置などがある。これらの造形装置のうち、例えば粉末焼結積層造形装置では、造形用テーブルの上に粉末材料の薄層を形成し、その粉末材料の薄層の特定の領域にレーザ光を照射して、粉末材料を溶融し、固化して粉末材料の薄層の特定の領域に固化層を形成することを繰り返し行うことにより、固化層を積層していき、3次元造形物を作製する。 Examples of such a modeling apparatus include an optical modeling apparatus and a powder sintering layered modeling apparatus. Among these modeling apparatuses, for example, in a powder sintering additive manufacturing apparatus, a thin layer of a powder material is formed on a modeling table, and a specific region of the thin layer of the powder material is irradiated with laser light to generate a powder. The material is melted and solidified to repeatedly form a solidified layer in a specific region of the thin layer of the powder material, thereby laminating the solidified layer to produce a three-dimensional structure.
その粉末焼結積層造形装置を用いた造形方法では、粉末材料の薄層をヒータによって予備加熱し、この薄層の温度を粉末材料の融点近くの温度まで上げておいてから、造形物の作製を開始する。 In the modeling method using the powder sintering additive manufacturing apparatus, a thin layer of the powder material is preheated by a heater, and the temperature of the thin layer is raised to a temperature close to the melting point of the powder material, and then a model is manufactured. To start.
これは、粉末材料の薄層を予備加熱しないで、いきなり造形物の作製を開始すると、粉末材料の薄層のうちのレーザ光の照射を受ける領域とその周辺領域との温度差が大きくなり、レーザ光の照射によって形成された固化層、ひいては造形物に反りが生じてしまうからである。 This is because, without preheating the thin layer of the powder material, when the production of the model is suddenly started, the temperature difference between the region receiving the laser light in the thin layer of the powder material and the surrounding region increases. This is because warpage occurs in the solidified layer formed by laser light irradiation, and consequently, the modeled object.
特許文献1には、造形領域の周辺の上方に、熱源としての赤外線ヒータを設置して、粉末材料の薄層を予備加熱することが提案されている。
ところで、粉末材料の薄層が造形用テーブルに固着しないようにするために、造形用テーブルと造形物作製用の粉末材料の薄層との間に粉末材料の薄層からなる薄いバッファ層を介在させている。 By the way, in order to prevent the thin layer of the powder material from adhering to the modeling table, a thin buffer layer composed of a thin layer of the powder material is interposed between the modeling table and the thin layer of the powder material for forming the modeled object. I am letting.
粉末材料間には隙間があるので、粉末材料の薄層はある程度の断熱性を有している。このため、上述した固着防止用のバッファ層を断熱用のバッファ層としても利用している。 Since there is a gap between the powder materials, the thin layer of the powder material has a certain degree of heat insulation. For this reason, the buffer layer for preventing sticking described above is also used as a buffer layer for heat insulation.
しかしながら、造形用テーブルは、その上に大きい造形物を作製することができるように、剛性の高い金属、例えばアルミニウムのような金属によって形成されているので、熱伝導性が高い。 However, since the modeling table is formed of a highly rigid metal, for example, a metal such as aluminum, so that a large model can be produced thereon, the modeling table has high thermal conductivity.
このため、固着防止用のバッファ層の厚さでは断熱性が足らず、バッファ層と共に造形物作製用の粉末材料の薄層を予備加熱しても、これらの粉末材料の薄層の熱が造形用テーブルを介して造形装置の周囲に逃げてしまい、粉末材料の薄層が造形物の作製を開始するのに適した温度まで到達しない場合がある。 For this reason, the thickness of the buffer layer for preventing sticking is insufficient for heat insulation, and even if a thin layer of a powder material for molding is preheated together with the buffer layer, the heat of the thin layer of the powder material is used for modeling. There is a case where the thin layer of the powder material does not reach a temperature suitable for initiating the production of the modeled object by escaping around the modeling apparatus through the table.
したがって、固着防止用を兼ねた断熱用のバッファ層を相当厚く形成するようにしている。 Therefore, a heat insulating buffer layer that also serves to prevent sticking is formed to be considerably thick.
しかしながら、このような厚いバッファ層では、造形物の作製を開始するまでに多くの時間がかかってしまう。しかも、バッファ層の粉末材料は造形物の作製には使用されないので、このような厚いバッファ層では、造形物の作製に余計なコストもかかってしまう。 However, with such a thick buffer layer, it takes a lot of time to start production of a shaped object. In addition, since the powder material of the buffer layer is not used for manufacturing a modeled object, such a thick buffer layer also requires extra cost for manufacturing the modeled object.
以上より、粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法において、造形物の作製を開始する前に造形用テーブルの上に形成する粉末材料のバッファ層の厚さを薄くすることを目的とする。 From the above, in the powder sintering additive manufacturing apparatus and the powder sintering additive manufacturing method, the object is to reduce the thickness of the buffer layer of the powder material that is formed on the modeling table before starting the production of the object. To do.
開示の技術の一観点によれば、造形用テーブルと、前記造形用テーブルの上に配置され、上面が平坦な断熱性を有する断熱部材と、前記断熱部材の上に形成された粉末材料の層を加熱する加熱手段とを有する粉末焼結積層造形装置が提供される。 According to one aspect of the disclosed technology, a modeling table, a heat insulating member disposed on the modeling table and having a heat insulating property with a flat upper surface, and a layer of a powder material formed on the heat insulating member There is provided a powder sintered additive manufacturing apparatus having a heating means for heating the powder.
また、開示の技術の他の観点によれば、造形用テーブルの上に配置された断熱部材の上に、粉末材料の層を形成する工程と、前記粉末材料の層を加熱して、前記粉末材料の融点よりも低い温度まで前記粉末材料を昇温させる工程とを有する粉末焼結積層造形方法が提供される。 According to another aspect of the disclosed technology, a step of forming a powder material layer on a heat insulating member disposed on a modeling table, and heating the powder material layer, the powder There is provided a powder sintering additive manufacturing method comprising a step of raising the temperature of the powder material to a temperature lower than the melting point of the material.
開示の技術によれば、造形用テーブルの上に断熱部材が配置されるので、その断熱部材の上に粉末材料の層を形成し、加熱手段によって粉末材料の層を加熱したときに、粉末材料から造形用テーブルを介して熱が奪われるのを抑制することができる。 According to the disclosed technology, since the heat insulating member is arranged on the modeling table, when the powder material layer is formed on the heat insulating member and the powder material layer is heated by the heating means, the powder material It is possible to suppress heat from being taken away through the modeling table.
これにより、造形物の作製を開始する前に造形用テーブルの上に形成する粉末材料のバッファ層の厚さを薄くすることができる。 Thereby, the thickness of the buffer layer of the powder material formed on the modeling table can be reduced before the production of the modeled object is started.
このため、バッファ層を形成するのに要する時間を短縮することができ、この結果造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができる。更に、バッファ層を形成するのに使用する粉末材料の量を少なくすることもでき、この結果造形物の作製に要するコストを削減することもできる。 For this reason, the time required to form the buffer layer can be shortened, and as a result, the time required to start the production of the shaped object can be shortened. Furthermore, the amount of the powder material used to form the buffer layer can be reduced, and as a result, the cost required for producing the shaped article can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る粉末焼結積層造形装置の構成の概要を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of a powder sintering additive manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る粉末焼結積層造形装置100は、チャンバ101と、そのチャンバ101内に設けられた造形物作製部110、レーザ光出射部120、及び上部加熱部130と、チャンバ101の外に設けられた温度検出部160及び制御部170とを備えている。
As shown in FIG. 1, a powder sintering
また、この図1には示していないものの、本実施形態に係る造形装置100は、更に造形物作製部110内に設けられた側部加熱部を備えている。
Although not shown in FIG. 1, the
この造形装置100の構成のうち、まず、チャンバ101内に設けられた造形物作製部110、レーザ光出射部120、上部加熱部130及び側部加熱部の構成について説明する。
Among the configurations of the
図2(a)は、造形物作製部110、レーザ光出射部120、上部加熱部130及び側部加熱部140の構成を示す上面図であり、図2(b)は、図2(a)のI−I線における断面図である。
FIG. 2A is a top view illustrating the configuration of the modeled
図2に示すように、造形物作製部110は、造形物を作製する作製容器10と、作製容器10の両側に配置されて粉末材料70を収納する収納容器20,30と、収納容器20,30内の粉末材料70を作製容器10に運搬するリコータ40とを備えている。
As shown in FIG. 2, the modeled
造形物作製部110のうち、作製容器10は、上面及び下面が開口した容器であり、その内部に造形用テーブル11が配置されている。この造形用テーブル11の下面には、作製容器10の下側の開口を通過して延びる支持棒12が取り付けられている。この支持棒12は、図示しないドライバに接続されていて、このドライバの駆動によって造形用テーブル11は作製容器10内を上下に昇降可能となっている。
Of the modeled
一方、造形用テーブル11の上面には断熱部材15が配置されている。
On the other hand, a
ここで、造形用テーブル11及び断熱部材15の構造について説明する。
Here, the structure of the modeling table 11 and the
図3は、造形用テーブル11の構造を示す斜視図である。また、図4(a)は、断熱部材15の構造を示す斜視図であり、図4(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図4(c)は、図4(a)、(b)のII−II線における断面図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the modeling table 11. 4A is a perspective view showing the structure of the
造形用テーブル11は、図3に示すように板状の部材であり、その大きさは、例えば、長さLが560mmで、幅Wが560mmで、厚さTが12.5mmである。この造形用テーブル11は、剛性の高い金属、例えばアルミニウムによって形成される。 The modeling table 11 is a plate-shaped member as shown in FIG. 3, and the size thereof is, for example, a length L of 560 mm, a width W of 560 mm, and a thickness T of 12.5 mm. This modeling table 11 is formed of a highly rigid metal such as aluminum.
断熱部材15は、図4に示すように、上面15aが平坦で、下部に空洞15bを備えた台状の部材であり、その大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、長さlが274mmで、幅wが274mmで、厚さtが10mmである。つまり、この例では、断熱部材15の上面15aの面積(長さl×幅w)は、造形用テーブル11の上面の面積(長さL×幅W)の約1/4となっている。
As shown in FIG. 4, the
この断熱部材15は、熱伝導率が比較的低く、断熱性を有する材料によって形成される。そのような断熱性を有する材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド(ナイロン)、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂が使用される。
The
また、その断熱部材15の材料は、造形物の作製で使用する粉末材料70と同じ材料でもある。つまり、造形物の作製で使用する粉末材料70がポリプロピレンである場合には、断熱部材15の材料もポリプロピレンであり、その粉末材料70がポリアミドである場合には、断熱部材15もポリアミドであり、更にその粉末材料70がポリフェニレンサルファイドである場合には、断熱部材15もポリフェニレンサルファイドである。
Moreover, the material of the
なお、断熱部材15を、造形物の作製で使用する粉末材料70と異なる材料、例えば、造形物の作製で使用する粉末材料70よりも融点が高い材料によって形成することも可能である。しかし、断熱部材15に起因する不純物が作製容器10内の粉末材料70に混入してしまうのを回避するために、断熱部材15を、造形物の作製で使用する粉末材料70と同じ材料で形成することが好ましい。
It is also possible to form the
また、下部に空洞15bを備えた台状の断熱部材15は、図4(b),(c)に示すように、本体としての上板15c及び側板15dと、その本体を補強するための複数の主補強板15e及び副補強板15fからなる。断熱部材15の空洞15bは、上板15c及び側板15dに囲まれることによって形成される。主補強板15eは、その空洞15bを格子状に区切るように配置されている。そして、副補強板15fは、その主補強板15eと斜めに交わるように配置されている。
Further, as shown in FIGS. 4B and 4C, the base-like
断熱部材15の本体のうち、例えば、上板15cの厚さtaは3mmであり、側板15dの厚さtbは7mmである。また、主補強板15eの厚さtcは、側板15dの厚さtbと同じく7mmである。つまり、主補強板15eの下側端面は、側板15dの下側端面と同じ高さになっている。一方、副補強板15fの厚さtdは、側板15dの厚さtbよりも小さく、例えば3mmである。つまり、副補強板15fの下側端面は、側板15dの下側端面よりも高くなっている。
Of the main body of the
このような構造の断熱部材15が、造形用テーブル11の上に複数配置される。
A plurality of the
図5(a)は、断熱部材15が配置される前の作製容器10の状態を示す上面図であり、図5(b)は、図5(a)のIII−III線における断面図である。また、図6(a)は、断熱部材15が配置された後の作製容器10の状態を示す上面図であり、図6(b)は、図6(a)のIV−IV線における断面図である。
Fig.5 (a) is a top view which shows the state of the
作製容器10では、断熱部材15が配置される前に造形用テーブル11を下降させておき、図5に示すように、造形用テーブル11の上面が作製容器10の上側の開口面よりも下がった状態となっている。
In the
このような状態の作製容器10に対し、図6に示すように、造形用テーブル11の上に、隙間を若干設けて断熱部材15が複数(図6では、4個)配置されて、造形用テーブル11の上面のほぼ全体が断熱部材15によって覆われた状態となる。
For the
このとき、断熱部材15のうち、本体の側板15dの下側端面が造形用テーブル11の上面と接して、空洞15bによって断熱部材15の本体と造形用テーブル11との間に空間が形成される。
At this time, the lower end face of the
例えば、チャンバ(図1参照)101内の雰囲気が大気圧である場合には、この空間は空気を含むものとなる。これにより、断熱部材15の断熱性をより高くすることができる。なお、不図示の排気装置によってチャンバ101内が減圧されている場合には、この空間も減圧された雰囲気を含むものとなる。これによっても、断熱部材15の断熱性をより高くすることができる。
For example, when the atmosphere in the chamber (see FIG. 1) 101 is atmospheric pressure, this space contains air. Thereby, the heat insulation of the
また、主補強板15eの下側端面が造形用テーブル11の上面と接することにより、この主補強板15eは、本体の上板11cを支持する支持部材となる。このため、造形物の重量に対する断熱部材15の本体の強度をより高くすることができる。
Further, when the lower end surface of the main reinforcing
なお、本実施形態において、断熱部材15の構造は、造形用テーブル11との間に空間を形成し、且つ作製する造形物の重量に耐えられるものであれば、図4に示す構造に限定されるものではない。例えば、主補強板15eの配置を、格子状以外の形状の配置にしてもよい。また、断熱部材15の構造を、本体を補強するための副補強板15fを含まないもの、あるいは副補強板15及び主補強板15eの両方を含まないものにしてもよい。
In the present embodiment, the structure of the
また、本実施形態では、隙間を設けずに断熱部材15が4個配置された場合に、4個の断熱部材15の上面15aの面積の和が、造形用テーブル11の上面の面積よりも小さくなるようにしている。これは、断熱部材15の材料である樹脂の線膨張係数が、造形用テーブル11の材料であるアルミニウムの線膨張係数よりも大きいことにより、断熱部材15及び造形用テーブル11を加熱したときに断熱部材15の熱膨張量が造形用テーブル11の熱膨張量よりも大きくなるからである。また、造形用テーブル11の上面のほぼ全体を覆うように配置された断熱部材15を取り出すときに、この取り出しを容易にするためでもある。
In this embodiment, when four
これらのことを考慮して、本実施形態では、例えば、後述する造形物の作製を開始するのに適した温度のときに、4個の断熱部材15の上面15aの面積の和が造形用テーブル11の上面の面積よりも若干小さくなるように、各断熱部材15の上面15aを、上述した大きさ、すなわち長さlを274mmに、幅wを274mmに設定している。
In consideration of these matters, in the present embodiment, for example, the sum of the areas of the
図2に戻って、造形物作製部110の構成について再び説明する。
Returning to FIG. 2, the configuration of the modeled
図2に示すように、造形物作製部110のうち、収納容器20,30は、上面及び下面が開口した容器であり、その内部に供給用テーブル21,31が配置されている。この供給用テーブル21,31の下面には、収納容器20,30の下側の開口を通過して延びる支持棒22,32が取り付けられている。この支持棒22,32は、図示しないドライバに接続されていて、このドライバの駆動によって供給用テーブル21,31は収納容器20,30内を上下に昇降可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
また、リコータ40は、細長い板状の部材であり、収納容器20,30のうちの一方の収納容器、例えば、図2では左側の収納容器20の上面の縁部に配置されている。このリコータ40は、図示しないドライバの駆動によって収納容器20、作製容器10、及び右側の収納容器30の上面上を左右に移動可能となっている。
Further, the
作製容器10内の支持棒12を駆動するドライバ、収納容器20,30内の支持棒22,32を駆動するドライバ、及びリコータ40を駆動するドライバは、それぞれ制御部170からの制御信号によって制御される。
A driver for driving the
次に、レーザ光出射部120、上部加熱部130及び側部加熱部140の構成について説明する。
Next, the configuration of the laser
レーザ光出射部120は、作製容器10内の粉末材料70にレーザ光を出射し、走査する機器であり、図2(b)に示すように作製容器10の上側の開口の上方に設置されている。
The laser
このレーザ光出射部120は、図示していないものの、エネルギービームとしてレーザ光を出射する光源と、レーザ光の出射角度を変えてレーザ光を走査するミラーと、レーザ光の焦点距離を変えて粉末材料70の表面に合わせるレンズと、ミラー及びレンズを駆動するドライバとを備えている。これらのうち、光源及びドライバは、制御部170からの制御信号によって制御される。
Although not shown, the laser
なお、本実施形態に係る造形装置100では、エネルギービームとしてレーザ光を採用しているが、エネルギービームはレーザ光に限定されるものではない。例えば、エネルギービームとして電子ビームを採用してもよい。
In the
また、上部加熱部130は、上方から粉末材料70を加熱する機器であり、図2(b)に示すように作製容器10の上側の開口の上方、且つレーザ光出射部120の下方に設置されている。この上部加熱部130は、複数の細長い棒状のヒータ131〜134からなり、各ヒータ131〜134は、図2(a)に示すようにそれぞれ作製容器10の上側の開口の各辺の近傍にてこの各辺と平行に配置されている。各ヒータ131〜134は、赤外線ヒータ又は抵抗加熱型ヒータであり、制御部170からの制御信号によって制御される。これらのヒータ131〜134は加熱手段の一例である。
The
そして、側部加熱部140は、周囲から粉末材料70を加熱する機器であり、図2に示すように作製容器10の全ての側面に取り付けられている。また、側部加熱部140は、板状の抵抗加熱型のヒータ141〜144からなり、各ヒータ141〜144は、それぞれ作製容器10の各側面の上部に配置されている。これらのヒータ141〜144も、制御部170からの制御信号によって制御される。これらのヒータ141〜144もまた加熱手段の一例である。
And the side
なお、図示していないものの、本実施形態に係る造形装置100は、作製容器10内の粉末材料70を加熱する作製容器10用の上部加熱部130及び側部加熱部140の他に、収納容器20,30内の粉末材料70を加熱する収納容器20,30用の上部加熱部及び側部加熱部も備える。収納容器20,30用の上部加熱部は、それぞれ収納容器20,30の上側の開口の上方に設置され、側部加熱部は、それぞれ収納容器20,30の全ての側面に取り付けられる。また、収納容器20,30用の上部加熱部は複数の細長い棒状のヒータからなり、側部加熱部は板状のヒータからなる。これらのヒータも、制御部170からの制御信号によって制御される。
Although not shown, the
次に、造形装置100の構成のうち、チャンバ101の外に設けられた温度検出部160及び制御部170について説明する。
Next, of the configuration of the
温度検出部160は、赤外線によって作製容器10内の粉末材料70の表面温度を検出する機器であり、図1に示すようにチャンバ101の壁に設けられた窓102の近傍に設置されている。この温度検出部160は、検出した温度データを制御部170に送信する。
The
また、制御部170は、造形装置100を構成する種々の機器の動作を制御するものであり、例えば、造形物作製部110に対しては造形用テーブル11及び供給用テーブル21,31の昇降とリコータ40の移動とを制御したり、レーザ光出射部120に対しては光源の出力とミラー及びレンズの調整とを制御したり、作製容器10用の上部加熱部130及び側部加熱部140に対しては各ヒータ131〜134,141〜144の出力を制御したりする。
Moreover, the
以下、このように構成された本実施形態に係る造形装置100において行う粉末焼結積層造形方法について説明する。
Hereinafter, the powder sintering lamination molding method performed in the
まず、造形物の作製を開始する前に行う粉末材料70のバッファ層の形成、及びこのバッファ層に対する予備加熱の方法について、図7〜図8を参照しながら説明する。
First, the formation of the buffer layer of the
造形装置100の初期状態として、図2に示すように、収納容器20,30では、それぞれ供給用テーブル21,31を下降させて、造形物を作製するのに十分な量の粉末材料70が供給されているものとする。更に、収納容器20,30用の上部加熱部及び側部加熱部のヒータがオンとなっているものとする。
As an initial state of the
また、作製容器10では、造形物の作製で使用する粉末材料70と同じ材料によって形成された断熱部材15が複数用意されて、図6に示すように、これらの断熱部材15が造形用テーブル11の上に配置されているものとする。更に、造形用テーブル11を上昇又は下降させて、断熱部材15の上面が作製容器10の上面と同じ高さになっているものとする。
Further, in the
更にまた、リコータ40は、左側の収納容器20の上面の縁部のうち、作製容器10の反対側の縁部に配置されているものとする。
Furthermore, it is assumed that the
造形装置100がこのような初期状態となっているときに、制御部170は、収納容器20において、供給用テーブル21を上昇させて、粉末材料70を上側の開口から突出させる。更に、作製容器10において、造形用テーブル11を粉末材料70の薄層の一層分の厚さ(例えば、0.1mm)だけ下降させると共に、収納容器30において、供給用テーブル31を下降させる。この供給用テーブル31の下降量は、後述する粉末材料70の薄層71の形成に使用しなかった粉末材料70を十分に収納できる程度の量にする。
When the
次に、制御部170は、リコータ40を右側に移動させる。これにより、収納容器20の上側の開口から突出した粉末材料70を掻き取り、作製容器10まで運搬して、上側の開口から作製容器10内に供給する。このようにして、図7(a)に示すように、断熱部材15の上に第1層目の粉末材料70の薄層71を形成する。また、作製容器10内で粉末材料70の薄層71の形成に使用せずに残った粉末材料70については、リコータ40を更に右側に移動させることにより、その粉末材料70を収容容器30まで運搬し、収納容器30内に収納する。
Next, the
次に、制御部170は、収納容器30において、供給用テーブル31を上昇させて、粉末材料70を上側の開口から突出させる。更に、作製容器10において、造形用テーブル11を粉末材料70の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器20において、供給用テーブル21を下降させる。この供給用テーブル21の下降量は、後述する粉末材料70の薄層72の形成に使用しなかった粉末材料70を十分に収納できる程度の量にする。
Next, the
次に、制御部170は、リコータ40を左側に移動させる。これにより、収納容器30の上側の開口から突出した粉末材料70を掻き取り、作製容器10に運搬して、上側の開口から作製容器10内に供給する。このようにして、図7(b)に示すように第1層目の薄層71の上に第2層目の粉末材料70の薄層72を形成する。また、残った粉末材料70については、リコータ40を更に左側に移動させることにより、その粉末材料70を収容容器20まで運搬し、収納容器20内に収納する。
Next, the
その後、作製容器10において、第1層目の薄層71の形成と同様にして、第2層目の薄層72の上に第3層目の粉末材料70の薄層73を形成し、更に第2層目の薄層72の形成と同様にして、第3層目の薄層73の上に第4層目の粉末材料70の薄層74を形成する。
Thereafter, in the
このようにして、作製容器10において粉末材料70の薄層の形成を繰り返すことにより、図8に示すように断熱部材15の上に粉末材料70の薄層を複数積層して、所定の厚さ(例えば、10mm)の粉末材料70のバッファ層71〜74を形成する。なお、この図8では、便宜上、4層の粉末材料70の薄層71〜74からなるものを粉末材料70のバッファ層として示しているが、バッファ層を構成する粉末材料70の薄層の層数はバッファ層の厚さに応じた層数となる。
In this way, by repeatedly forming a thin layer of the
また、制御部170は、粉末材料70のバッファ層71〜74の形成開始と同時に、作製容器10用の上部加熱部130のヒータ131〜134及び側部加熱部140のヒータ141〜144をオンにする。そして、温度検出部160で検出した温度データに基づいて各ヒータ131〜134,141〜144の出力を制御して、作製容器10内の粉末材料70の温度を、造形物の作製を開始するのに適した温度(粉末材料の融点よりも10℃〜15℃程度低い温度)まで上げ、この適温を維持する。
In addition, the
この加熱により、各断熱部材15が熱膨張して、断熱部材15間の隙間が狭くなる。この結果、断熱部材15間の隙間が殆どなくなる、あるいは隙間が残るとしてもその隙間は粉末材料70で埋められる。
By this heating, each
このようにして、粉末材料70のバッファ層71〜74に対する予備加熱を行う。なお、粉末材料10のバッファ層71〜74の形成開始よりも前に、作製容器10用の上部加熱部130のヒータ131〜134及び側部加熱部140のヒータ141〜144をオンにしてもよい。
In this way, preheating is performed on the buffer layers 71 to 74 of the
このとき、本実施形態では、作製容器10において造形用テーブル11の上に断熱部材15が配置されているので、加熱した粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
At this time, in this embodiment, since the
したがって、粉末材料70のバッファ層71〜74は、上述したようにバッファ層71〜74自体が有する断熱性を利用して厚く形成する必要はなく、溶融した粉末材料70が固化したときに造形用テーブル11に固着しない程度の厚さ(例えば、10mm)に形成すれば十分である。
Therefore, the buffer layers 71 to 74 of the
このため、造形物の作製を開始する前に形成する粉末材料70のバッファ層71〜74の厚さを薄くすることができる。
For this reason, it is possible to reduce the thickness of the buffer layers 71 to 74 of the
これにより、粉末材料70の薄層を形成する回数が少なくなるので、粉末材料70のバッファ層71〜74を形成するのに要する時間を短縮することができ、この結果造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができる。
Thereby, since the frequency | count of forming the thin layer of the
また、粉末材料70のバッファ層71〜74を形成するのに使用する粉末材料70の量、すなわち造形物の作製には使用されない粉末材料70の量も少なくなるので、造形物の作製に要するコストを削減することもできる。
In addition, since the amount of the
次に、粉末材料70のバッファ層71〜74の形成、及びこのバッファ層71〜74に対する予備加熱の後に行う造形物を作製する方法について、図9〜図13を参照しながら説明する。
Next, the formation of the buffer layers 71 to 74 of the
まず、制御部170は、バッファ層71〜74に対する予備加熱を行った後の造形物を作製する間も、温度検出部160で検出した温度データに基づいて作製容器10用の上部加熱部130の各ヒータ131〜134及び側部加熱部140の各ヒータ141〜144の出力を制御して、作製容器10内の粉末材料70の温度を、上述した適温に維持する。
First, the
このとき、本実施形態では、上述したように作製容器10において造形用テーブル11の上に断熱部材15が配置されているので、造形物を作製する間も粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
At this time, in this embodiment, since the
このため、作製容器10内の粉末材料70の温度を適温に維持するのに必要な上部加熱部130のヒータ131〜134及び側部加熱部140のヒータ141〜144、特に上部加熱部130のヒータ131〜134の出力を抑えることができる。また、その適温を維持するための上部加熱部130のヒータ131〜134の制御も容易にすることができる。
Therefore, the
次に、制御部170は、例えば収納容器20において、供給用テーブル21を上昇させて、粉末材料70を上側の開口から突出させる。更に、作製容器10において、造形用テーブル11を粉末材料70の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器30において、供給用テーブル31を下降させる。
Next, the
次に、制御部170は、リコータ40を右側に移動させる。これにより、収納容器20の上側の開口から突出した粉末材料70を掻き取り、作製容器10まで運搬して、上側の開口から作製容器10内に供給する。このようにして、図9に示すように、粉末材料70のバッファ層71〜74のうちの最上層の薄層74の上に、造形物作製用としては第1層目の粉末材料70の薄層75を形成する。
Next, the
次に、制御部170は、作製する3次元造形物のスライスデータ(描画パターン)に基づいて、レーザ光出射部120のミラー及びレンズの動きを制御すると共に、光源の出力を制御して、図10(a)に示すように、この第1層目の粉末材料70の薄層75にレーザ光を出射させ、走査させることにより、第1層目の薄層75のうちの特定の領域の粉末材料70を溶融し、固化する。この結果、図10(b)に示すように第1層目の薄層75の特定の領域に第1層目の固化層75aを形成する。その後、制御部170は、レーザ光の出射及び走査を停止させる。
Next, the
次に、制御部170は、収納容器30において、供給用テーブル31を上昇させて、粉末材料70を上側の開口から突出させる。更に、作製容器10において、造形用テーブル11を粉末材料70の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器20において、供給用テーブル21を下降させる。
Next, the
次に、制御部170は、リコータ40を左側に移動させる。これにより、収納容器30の上側の開口から突出した粉末材料70を掻き取り、作製容器10まで運搬して、上側の開口から作製容器10内に供給する。このようにして、図11に示すように、第1層目の固化層75aが形成された粉末材料70の薄層75の上に、第2層目の粉末材料70の薄層76を形成する。
Next, the
次に、制御部170は、レーザ光出射部120を制御して、図12(a)に示すように、この第2層目の粉末材料70の薄層76にレーザ光を出射させ、走査させることにより、第2層目の薄層76のうちの特定の領域の粉末材料70を溶融し、固化する。この結果、図12(b)に示すように第2層目の薄層76の特定の領域に第2層目の固化層76aを形成する。その後、制御部170は、レーザ光の出射及び走査を停止させる。
Next, the
その後、作製容器10において、第1層目の薄層75及び固化層57aの形成と同様にして、第2層目の薄層76及び固化層76aの上に第3層目の粉末材料70の薄層77及び固化層77aを形成し、更に第2層目の薄層76及び固化層76aの形成と同様にして、第3層目の薄層77及び固化層77aの上に第4層目の粉末材料70の薄層78及び固化層78aを形成する。
Thereafter, in the
このようにして、作製容器10において造形物作製用の粉末材料70の薄層の形成、及びこの薄層での固化層の形成を繰り返すことにより、図13に示すように、粉末材料70のバッファ層71〜74の上に固化層を複数積層して、3次元造形物75a〜78aを作製する。
In this way, by repeating the formation of the thin layer of the
造形物75a〜78aを作製した後、造形用テーブル11を上昇させて、作製容器10内で粉末材料70(粉末材料70の薄層71〜78)に埋もれた造形物75a〜78aを取り出す。その後、次の造形物の作製で使用する粉末材料70の種類を変更する場合には、作製容器10、及び収納容器20,30内に残った粉末材料70を回収すると共に、作製容器10については造形用テーブル11上の断熱部材15を取り出す。なお、取り出した断熱部材15は、変形や破損等の問題がなければ繰り返し使用することができる。
After producing the modeling objects 75a to 78a, the modeling table 11 is raised, and the modeling objects 75a to 78a buried in the powder material 70 (the
このとき、本実施形態では、断熱部材15は造形用テーブル11の上に置かれているだけなので、この造形用テーブル11からの取り出し、更には次の造形物の作製のための造形用テーブル11への配置が容易である。このため、造形物の作製で使用する粉末材料70の種類に応じて断熱部材15を交換するのが容易である。
At this time, in this embodiment, since the
なお、本実施形態の断熱部材15は、上述した造形装置100及びその造形方法によって作製可能であるので、造形物の作製のために予め用意しておくのも容易である。
In addition, since the
ところで、本実施形態では、上述したように造形用テーブル11の上に断熱部材15を配置している。これにより、粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制して、造形用テーブル11の上に形成する粉末材料70のバッファ層71〜74の厚さを薄くするのを可能にしている。
By the way, in this embodiment, the
これに対し、造形用テーブル11の上に断熱部材15を配置する代わりに、例えば、造形用テーブル11の下面にヒータを取り付けて、このヒータによって造形用テーブル11を加熱することも考えられる。これによっても、粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
On the other hand, instead of disposing the
以下、本実施形態に係る粉末焼結積層造形装置100の比較例として、造形用テーブル11の下面にヒータを取り付けた粉末焼結積層造形装置の構成について説明する。
Hereinafter, as a comparative example of the powder sintering
この比較例に係る粉末焼結積層造形装置の構成は、上述した本実施形態に係る粉末焼結積層造形装置100の構成と基本的には同じである。但し、比較例と本実施形態とでは、作製容器内の構成が異なっている。
The configuration of the powder sintering additive manufacturing apparatus according to this comparative example is basically the same as the configuration of the powder sintering
図14は、その比較例の作製容器内の構成を示す断面図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration inside the production container of the comparative example.
図14に示すように、比較例の作製容器10a内には、本実施形態の作製容器10内と同じく造形用テーブル11及び支持棒12が配置されている。
As shown in FIG. 14, the modeling table 11 and the
但し、比較例の作製容器10a内では、本実施形態の作製容器10内の構成と異なり、造形用テーブル11の上に断熱材15は配置されていない。その一方で、造形用テーブル11の下面に、造形用テーブル11を加熱するためのヒータ150が取り付けられている。更に、造形用テーブル11の下にスペーサ13が配置され、このスペーサ13の下面に支持棒12が取り付けられている。
However, in the
図15は、スペーサ13の構造を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing the structure of the
スペーサ13は、図15に示すように板状の部材であり、その大きさは、例えば、長さL1が560mmで、幅W1が560mmで、厚さT1が25mmである。このスペーサ13は、造形用テーブル11と同じく剛性の高い金属、例えばアルミニウムによって形成される。
As shown in FIG. 15, the
但し、このスペーサ13には、造形用テーブル11と異なり、その中央部に開口13aが設けられている。図14に示すように、このスペーサ13の開口13a内に、造形用テーブル11を加熱するヒータ150が配置されている。また、図示していないものの、このスペーサ13の開口13a内には、ヒータ150に電力を供給するための配線も配置される。つまり、スペーサ13は、造形用テーブル11にヒータ150を取り付けるために設けられた部材である。
However, unlike the modeling table 11, the
このような構成の比較例に係る造形装置において、造形用テーブル11の上に直接粉末材料70のバッファ層71〜76を形成した。また、この粉末材料70のバッファ層71〜76の形成開始と同時に、作製容器10用の上部加熱部130のヒータ131〜134及び側部加熱部140のヒータ141〜144をオンにすると共に、造形用テーブル11を加熱するためのヒータ150をオンにして、バッファ層71〜76に対する予備加熱を行った。
In the modeling apparatus according to the comparative example having such a configuration, the buffer layers 71 to 76 of the
そして、粉末材料70のバッファ層71〜76自体が有する断熱性により、粉末材料70の温度が造形物の作製を開始するのに適した温度に到達し、更にこの適温を維持するのに必要なバッファ層71〜76の厚さを実験によって確かめてみたところ、その厚さは25mmであり、本実施形態の粉末材料70のバッファ層71〜74の厚さ(10mm)よりも厚かった。
Then, due to the heat insulating properties of the buffer layers 71 to 76 of the
この結果から、本実施形態に係る造形装置100は、比較例に係る造形装置よりも粉末材料70の薄層を形成する回数を少なくすることができるので、粉末材料70のバッファ層71〜74を形成するのに要する時間を短縮することでき、造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができることが分かる。
From this result, since the
例えば、厚さ0.1mmの粉末材料70の薄層を一層形成するのに約30秒かかる。このため、比較例に係る造形装置では、厚さ25mmの粉末材料70のバッファ層71〜76を形成するのに要する時間は約7500秒である。これに対して、本実施形態に係る造形装置100では、厚さ10mmの粉末材料70のバッファ層71〜74を形成するのに要する時間は約3000秒であり、比較例に係る造形装置よりも大幅に時間を短縮することができることが分かる。
For example, it takes about 30 seconds to form one thin layer of
また、本実施形態に係る造形装置100は、比較例に係る造形装置よりも粉末材料70のバッファ層71〜74を形成するのに使用する粉末材料70の量も少なくなるので、造形物の作製に要するコストを削減することができることも分かる。
Moreover, since the
比較例に係る造形装置において粉末材料70のバッファ層71〜76の厚さが比較的厚くなる理由としては、造形用テーブル11の体積(長さL:560mm×幅W:560mm×厚さT:12.5mm)が大きいことと、ヒータ150を取り付け可能なスペースがスペーサ13の開口13a内となるという制約から、造形用テーブル11の面積に対してヒータ150の面積が大幅に小さくなってしまうことにより、ヒータ150によって造形用テーブル11を昇温させて、粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを十分に抑制することができるようになるまでに、多くの時間がかかってしまうことが考えられる。
The reason why the buffer layers 71 to 76 of the
なお、本実施形態に係る造形装置100では、比較例に係る造形装置では必要な造形用テーブル11にヒータ150を取り付けるためのスペーサ13は不要である。上述した例では、断熱部材15の厚さt(10mm)はスペーサ13の厚さT1(25mm)よりも薄いので、本実施形態に係る造形装置100では、比較例に係る造形装置よりも作製容器10内の造形物を作製可能なスペースの大きさ(高さ)を大きくすることができる。
In the
(変形例 その1)
上述した第1の実施形態では、断熱部材15は、図4に示すように下部に空洞15bを備えた台状の部材であり、また図6に示すように造形用テーブル11の上に配置されたときに、この空洞15bによって造形用テーブル11との間に空気を含む空間、又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されるようになっている。
(Modification Example 1)
In the first embodiment described above, the
しかし、断熱部材の構造はこれに限定されるものではない。 However, the structure of the heat insulating member is not limited to this.
例えば、図16(a)〜(c)に示すように、第1の変形例の断熱部材16は、上面16aが平坦で、内部に空洞16bを備えた板状の部材である。この断熱部材16は、空洞16bを囲む本体としての上板16c、下板16d及び側板16eと、空洞16bを格子状に区切るように配置され、本体を内側から支持する補強板16fからなる。
For example, as shown in FIGS. 16A to 16C, the
また、図17(a),(b)に示すように、第2の変形例の断熱部材17も、上面17aが平坦で、内部に空洞17bを備えた板状の部材である。この断熱部材17は、空洞17bとして多数の気泡が形成された多孔質な部材からなる。
As shown in FIGS. 17A and 17B, the
第1及び第2の変形例の断熱部材16,17は、第1の実施形態の断熱部材15と同じく、熱伝導率が低く、断熱性を有する材料(例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂)によって形成されている。なお、その断熱部材16,17の材料は、造形物の作製で使用する粉末材料70と同じ材料でもある。
The
更に、これらの断熱部材16,17には、内部に空洞16b,17bを備えることにより、断熱部材15と同様に空気を含む空間が形成されている。
Furthermore, these
従って、断熱部材16,17もまた、断熱部材15と同じく、高い断熱性を有している。
Accordingly, the
このため、作製容器10内において、第1又は第2の変形例の断熱部材16,17が造形用テーブル11の上に配置されることによっても、加熱した粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制することができる。これにより、第1及び第2の変形例でも、造形物の作製を開始する前に形成する粉末材料70のバッファ層71〜74の厚さを薄くすることができる。
For this reason, in the
(変形例 その2)
上述した第1の実施形態では、断熱部材15の上面15aの面積が造形用テーブル11の上面の面積の約1/4となっているが、断熱部材の上面の面積は、以下に例示する第3及び第4の変形例のように造形用テーブル11の上面の面積の約1/4よりも小さくてもよい。
(Modification 2)
In the first embodiment described above, the area of the
図18(a)は、第3の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図18(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図18(c)は、図18(a)、(b)のVIII−VIII線における断面図である。 FIG. 18A is a perspective view showing a structure of a heat insulating member of a third modification, and FIG. 18B is a bottom view showing the structure. Furthermore, FIG.18 (c) is sectional drawing in the VIII-VIII line of Fig.18 (a), (b).
図18(a)〜(c)に示すように、第3の変形例の断熱部材18は、第1の実施形態の断熱部材15と同じく、上面18aが平坦で、下部に空洞18bを備えた台状の部材である。更に、断熱部材18は、本体としての上板18c及び側板18dと、その本体を補強するための複数の主補強板18e及び副補強板18fからなる。また、この断熱部材18は、断熱部材15と同じ材料(例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂)によって形成されている。
As shown in FIGS. 18A to 18C, the
一方、第3の変形例の断熱部材18は、長さlが136mmで、幅wが136mmである。つまり、この断熱部材18の上面18aの面積は、造形用テーブル11の上面の面積の約1/16となっていて、第1の実施形態の断熱部材15のそれよりも小さい。なお、断熱部材18の厚さtは、断熱部材15のそれと同じ10mmである。
On the other hand, the
このような構造の第3の変形例の断熱部材18が、造形用テーブル11の上に複数配置される。
A plurality of the
図19(a)は、第3の変形例の断熱部材18が配置された後の作製容器10の状態を示す上面図であり、図19(b)は、図19(a)のIX−IX線における断面図である。
FIG. 19A is a top view showing a state of the
図19(a),(b)に示すように、作製容器10内の造形用テーブル11の上に、隙間を若干設けて断熱部材18が16個配置されて、造形用テーブル11の上面のほぼ全体がこの断熱部材18によって覆われた状態となっている。
As shown in FIGS. 19A and 19B, 16
このとき、断熱部材18の下部の空洞18bにより、断熱部材18の本体と造形用テーブル11の上面との間に空間が形成される。
At this time, a space is formed between the main body of the
また、図20(a)は、第4の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図20(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図20(c)は、図20(a)、(b)のX−X線における断面図である。 Moreover, Fig.20 (a) is a perspective view which shows the structure of the heat insulation member of a 4th modification, and FIG.20 (b) is a bottom view which shows the structure. Furthermore, FIG.20 (c) is sectional drawing in the XX line of Fig.20 (a), (b).
図20(a)〜(c)に示すように、第4の変形例の断熱部材19もまた、上面19aが平坦で、下部に空洞19bを備えた台状の部材であり、本体としての上板19c及び側板19dと、その本体を補強するための複数の主補強板19e及び副補強板19fからなる。また、この断熱部材19も、断熱部材15と同じ材料によって形成されている。
As shown in FIGS. 20 (a) to 20 (c), the
一方、第4の変形例の断熱部材19は、長さlが90mmで、幅wが90mmである。つまり、この断熱部材19の上面19aの面積は、造形用テーブル11の上面の面積の約1/36となっていて、断熱部材15のそれよりも小さい。更に、この断熱部材19の上面19aの面積は、第3の変形例の断熱部材18のそれよりも小さい。なお、断熱部材19の厚さtは、断熱部材15のそれと同じ10mmである。
On the other hand, the
このような構造の第4の変形例の断熱部材19が、造形用テーブル11の上に複数配置される。
A plurality of the
図21(a)は、第4の変形例の断熱部材19が配置された後の作製容器10の状態を示す上面図であり、図21(b)は、図21(a)のXI−XI線における断面図である。
Fig.21 (a) is a top view which shows the state of the
図21(a),(b)に示すように、作製容器10内の造形用テーブル11の上に、隙間を若干設けて断熱部材19が36個配置されて、造形用テーブル11の上面のほぼ全体がこの断熱部材19によって覆われた状態となっている。
As shown in FIGS. 21A and 21B, 36
このとき、断熱部材19の下部の空洞19bによって断熱部材19の本体と造形用テーブル11の上面との間に空間が形成される。
At this time, a space is formed between the main body of the
このように、第3及び第4の変形例の断熱部材18,19は、その下部に空洞18b,19bを備えることにより、第1の実施形態の断熱部材15と同じく空気又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されている。更に、この断熱部材18,19は、断熱部材15と同じ材料によって形成されている。
As described above, the
従って、断熱部材18,19もまた、断熱部材15と同じく高い断熱性を有している。
Therefore, the
更に、第3及び第4の変形例の断熱部材18,19は、その大きさが第1の実施形態の断熱部材15よりも小さいことにより、以下の利点もある。
Furthermore, the
第3及び第4の変形例の断熱部材18,19は、第1の実施形態の断熱部材15と同じく、粉末材料70のバッファ層の形成、及びその後の造形物の作製のときに粉末材料70と共に加熱されて、熱膨張する。この熱膨張により、断熱部材15及び断熱部材18,19に反りが生じて、断熱部材15及び断熱部材18,19が変形することがある。
The
しかし、断熱部材18,19は断熱部材15よりも小さいので、熱膨張によって反りが生じたとしても、断熱部材18,19の反りの大きさは、相対的に断熱部材15のそれよりも小さくなる。例えば、断熱部材18の反りの大きさは断熱部材15のそれよりも小さくなり、また断熱部材19の反りの大きさはその断熱部材18のそれよりも小さくなる。
However, since the
断熱部材に大きな反りが生じると、断熱部材上に形成された粉末材料70の層の表面にその反りの形状(特に、断熱部材の上板の反りの形状)に起因する凹凸が生じて、粉末材料70の層の表面が平坦でなくなることがある。これにより、造形物を作製するときに、造形物作成用の粉末材料70の薄層の形成、及びこの薄層での固化層の形成を正常に行うことができなくなる可能性がある。
When a large warp occurs in the heat insulating member, the surface of the layer of the
上述した第3及び第4の変形例では、断熱部材18,19が小さいので、断熱部材18,19に反りが生じたとしてもその反りは小さくなる。これにより、粉末材料70の層の表面の平坦さを保持することができるという利点がある。
In the third and fourth modifications described above, since the
なお、断熱部材に生じる反りを小さくするという観点では、断熱部材をより小さくすることが好ましい。その一方で、断熱部材を小さくすると、造形用テーブル11の上に配置する断熱部材の数が増えて、断熱部材間の隙間を均一にして断熱部材を配置することが難しくなる。 In addition, it is preferable to make a heat insulation member smaller from a viewpoint of making the curvature which arises in a heat insulation member small. On the other hand, if the heat insulating member is made smaller, the number of heat insulating members arranged on the modeling table 11 increases, and it becomes difficult to arrange the heat insulating members with uniform gaps between the heat insulating members.
このため、断熱部材を過度に小さくする必要はなく、上述した粉末材料70の層の表面の平坦さを保持することができる程度の大きさにすればよい。
For this reason, it is not necessary to make the heat insulating member excessively small, and it is sufficient that the heat insulating member has a size that can maintain the flatness of the surface of the layer of the
ところで、断熱部材を配置したときに、断熱部材間の隙間が小さい箇所とその隙間が大きい箇所とが混在して、断熱部材間の隙間が不均一になっていると、断熱部材が熱膨張したときに、その隙間の不均一さがより顕著になることがある。 By the way, when the heat insulating member is arranged, a portion where the gap between the heat insulating members is small and a portion where the gap is large are mixed, and if the gap between the heat insulating members is uneven, the heat insulating member is thermally expanded. Sometimes the non-uniformity of the gap becomes more noticeable.
この結果、断熱部材間の隙間がより大きくなった箇所では、断熱部材上に形成された粉末材料70の層の一部がその隙間に沈み込むことがある。更に、断熱部材の上板だけでなく、その側板及び主補強板も反ることにより、断熱部材間の隙間に沈み込んだ粉末材料70が断熱部材の下部から空洞内に入り込むこともある。これによっても、粉末材料70の層の表面が平坦でなくなることがある。
As a result, in the portion where the gap between the heat insulating members becomes larger, a part of the layer of the
このため、上述した第1及び第2の変形例の断熱部材16,17のように、内部に閉じた空洞を備えた構造の断熱部材を採用した上で、この断熱部材を適度に小さくしてもよい。これにより、粉末材料70の層の一部が断熱部材間の隙間に沈み込むことがあったとしても、断熱部材内の空洞に入り込むことはなくなるので、粉末材料70の層の表面の平坦さを保持することが可能となる。
For this reason, after adopting a heat insulating member having a structure with a closed cavity like the
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、図6に示したように、断熱部材15が造形用テーブル11の上に配置されている。これは、第1の実施形態の第1〜第4の変形例の断熱部材16〜19でも同じである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 6, the
これに対し、本実施形態では、以下の第1例及び第2例に示すように、断熱部材がベース板の上に固定されている。そして、このベース板が造形用テーブル11の上に配置されている。以下、断熱部材がベース板に固定されたもののことを、断熱板という。 On the other hand, in this embodiment, as shown in the following 1st example and 2nd example, the heat insulation member is being fixed on the base board. The base plate is disposed on the modeling table 11. Hereinafter, the heat insulating member fixed to the base plate is referred to as a heat insulating plate.
図22(a)は、本実施形態における第1例の断熱板の構造を示す斜視図であり、図22(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図22(c)は、図22(a)、(b)のXII−XII線における断面図である。 Fig.22 (a) is a perspective view which shows the structure of the heat insulation board of the 1st example in this embodiment, FIG.22 (b) is a bottom view which shows the structure. Furthermore, FIG.22 (c) is sectional drawing in the XII-XII line | wire of Fig.22 (a), (b).
また、図23は、第1例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。 FIG. 23 is a partial cross-sectional view illustrating a structure for fixing the heat insulating member in the heat insulating plate of the first example to the base plate.
図22及び図23に示すように、第1例の断熱板50は、ベース板51と、このベース板51の上に配置された複数(図22では、16個)の断熱部材53と、これらの断熱部材53をベース板51に固定するためのネジ57及び2つのナット58,59によって構成されている。
As shown in FIGS. 22 and 23, the
このネジ57として、例えば呼び径がM3の低頭ネジが使用されている。また、ナット58,59は、このネジ57に嵌められたときに二重ナットとして機能する。
As the
この断熱板50を構成する部材のうち、ベース板51の構造について説明する。図24は、ベース板51の構造を示す斜視図である。
Of the members constituting the
ベース板51は、図24に示すように平坦な板状の部材であり、その大きさは、造形用テーブル11への配置、及び造形用テーブル11からの取り出しを考慮して造形用テーブル11よりも若干小さく、例えば、長さl1が540mmで、幅w1が540mmで、厚さt1が4mmである。また、このベース板51は、断熱部材53の材料よりも線膨張係数が小さい材料、例えば造形用テーブル11と同じ材料(アルミニウム)によって形成されている。
The
このベース板51には、ネジ57を通すための円形のネジ孔52が複数設けられている。ネジ孔52の数は、上述したベース板51に固定される断熱部材53の数に、後述する各断熱部材53に設けられるネジ孔55の数を乗じた数(図24では、16×4=64個)となっている。また、ネジ孔52の位置は、断熱部材53間の隙間を均一にしてベース板51上に断熱部材53が配置されたときの断熱部材53のネジ孔55の位置に対応するようになっている。
The
次に、このベース板51に固定される断熱部材53の構造について説明する。
Next, the structure of the
図25(a)は、断熱部材53の構造を示す斜視図であり、図25(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図25(c)は、図25(a)、(b)のXIII−XIII線における断面図である。また、図26(a)は、蓋が取り外された状態の断熱部材53の構造を示す上面図であり、図26(b)は、その構造を示す斜視図である。
FIG. 25A is a perspective view showing the structure of the
図25に示すように、本実施形態の第1例の断熱部材53は、第1の実施形態の断熱部材15と基本的に同じ構造であり、上面53aが平坦で、下部に空洞53bを備えた台状の部材である。更に、断熱部材53は、本体としての上板53c及び側板53dと、その本体を補強するための複数の補強板53eからなる。また、この断熱部材53は、後述する蓋を含めて断熱部材15と同じ材料(例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂)によって形成されている。
As shown in FIG. 25, the
断熱部材53の大きさは、例えば、長さlが132mmで、幅wが132mmで、厚さtが10mmである。つまり、この断熱部材53の上面53aの面積(長さl×幅w)は、ベース板51の上面51aの面積(長さL×幅W)の約1/16となっている。
The size of the
一方、図26に示すように、第1例の断熱部材53は、第1の実施形態の断熱部材15と異なり、上面53aの4隅の各々に円形の穴54が設けられ、更に各穴54の底面54aにネジ57を通すための長円形のネジ孔55が設けられている。つまり、この断熱部材53にはネジ孔55が4個設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 26, unlike the
穴54の直径は、ネジ57の頭部57aの直径よりも大きい。また、長円形のネジ孔55の短径は、ネジ57の頭部57aの直径よりも小さく、且つそのネジ部57bの外径(ネジ57の呼び径)よりも大きい。このため、このネジ孔55にネジ57を通したときに、図23に示すように穴54の底面54aでネジ57の頭部57aが引っ掛かるようになっている。
The diameter of the
また、穴54の深さd(図23参照)は、その底面54aでネジ57の頭部57aが引っ掛かったときに、ネジ57の頭部57aが断熱部材53の上面53aからはみ出ない程度の大きさであればよく、例えば4mmである。
The depth d of the hole 54 (see FIG. 23) is large enough that the
そして、各穴54には、ネジ57の頭部57aを覆うための円形の蓋56が取り付けられている。
A
図27(a)は、蓋56の上面を斜め方向から見たときのこの蓋56の構造を示す斜視図であり、図27(b)は、蓋56の下面を斜め方向から見たときのこの蓋56の構造を示す斜視図であり、図27(c)は、蓋56の構造を示す側面図である。
FIG. 27A is a perspective view showing the structure of the
図27に示すように、蓋56の上面56aは、この蓋56を回すための溝56bが設けられているものの、ほぼ平坦となっている。また、蓋56の下部には、ネジ57の頭部57aを収容可能な大きさの穴56cが設けられている。そして、蓋56の高さhは、断熱部材53の穴54の深さd(図23参照)に対応する大きさであり、例えば4mmである。
As shown in FIG. 27, the
このため、この蓋56が断熱部材53の穴54に取り付けられたときに、図23に示すように蓋56の上面56aと断熱部材53の上面53aとが同じ高さとなり、断熱部材53の上面53aの平坦さが保たれるようになっている。
Therefore, when the
また、図27に示すように、蓋56の側部の下側には、この蓋56の中心から外側に向かって伸びる爪56dが間隔をおいて複数(図27では、3個)設けられている。一方、図23及び図26に示すように、断熱部材53の穴54の内側の側面54bには、底面54aから所定の高さに、この穴54の中心に向かって突出する突起54cが間隔をおいて複数(図26では、3個)設けられている。
As shown in FIG. 27, a plurality of
このため、断熱部材53の穴54に蓋56を取り付ける際に、蓋56の爪56dが穴54の突起54c間の隙間を通過するように蓋56を穴54に嵌め、更に下側の爪56dが上側の突起54cと重なるように蓋56を回したときに、爪56dが突起54cに引っ掛かり、蓋56が穴54から外れないようになっている。
For this reason, when attaching the
以上のベース板51及び断熱部材53の構造を考慮して、図22及び図23に戻って再び第1例の断熱板50の構造について説明する。
Considering the structure of the
第1の断熱板50では、図22(a)に示すように、ベース板51の上に隙間を若干設けて断熱部材53が複数配置されている。これにより、図22(c)に示すように、断熱部材53の下部の空洞53bによって断熱部材53の本体とベース板51の上面51aとの間に空間が形成されている。
In the first
各断熱部材53では、図23に示すように、4隅の穴54の各々に対してネジ57が用意されている。各ネジ57は、断熱部材53のネジ孔55及びベース板51のネジ孔52を通されている。そして、このネジ57は、その頭部57aが穴54の底面54aに引っ掛かっていると共に、ネジ部57bがベース板51の下面51bから突出している。
In each
この突出したネジ57のネジ部57bに、2つのナット58,59が嵌められている。これらのナット58,59のうち、上側(ベース板51側)のナット58は、断熱部材53がベース板51の上面51aの面内方向で若干動けるように、ベース板51の下面51bに対して少しだけゆるく絞められている。一方、下側のナット59は、上側のナット58が緩まないように、ナット58に対してきつく絞められている。これにより、ナット58,59が二重ナットとして機能して、断熱部材53がベース板51に固定されている。
Two
また、各断熱部材53では、図23に示すように、4隅の穴54の各々に蓋56が取り付けられている。各蓋56は、蓋56の爪56dと穴54の突起54cとが重なることにより、穴54から外れなくなっている。
Moreover, in each
各穴54では、図23に示すように、ネジ57の頭部57aが蓋56の穴56c内に収容されている。これにより、断熱部材53の上面53aと蓋56の上面56aとが同じ高さになり、断熱部材53の上面53aの平坦さが保たれている。
In each
このような構造の第1例の断熱板50が、造形用テーブル11の上に配置される。
The
図28(a)は、第1例の断熱板50が配置された後の作製容器10の状態を示す上面図であり、図28(b)は、図28(a)のXIV−XIV線における断面図である。なお、図28(b)の断面図では、この断熱板50のナット58,59を破線で示している。
Fig.28 (a) is a top view which shows the state of the
図28(a),(b)に示すように、作製容器10内の造形用テーブル11の上に第1例の断熱板50が配置されて、造形用テーブル11の上面のほぼ全体がこの断熱板50によって覆われた状態となっている。
As shown in FIGS. 28A and 28B, the
図29(a)は、本実施形態において第2例の断熱板の構成を示す斜視図であり、図29(b)は、その構成を示す下面図である。更に、図29(c)は、図29(a)、(b)のXV−XV線における断面図である。 Fig.29 (a) is a perspective view which shows the structure of the heat insulation board of the 2nd example in this embodiment, FIG.29 (b) is a bottom view which shows the structure. Further, FIG. 29C is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIGS. 29A and 29B.
また、図30は、第2例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。 FIG. 30 is a partial cross-sectional view illustrating a structure for fixing the heat insulating member in the heat insulating plate of the second example to the base plate.
図29及び図30に示すように、第2例の断熱板60は、ベース板61と、このベース板61の上に配置された複数(図29では、36個)の断熱部材63と、これらの断熱部板63をベース板61に固定するためのネジ67及び2つのナット68,69によって構成されている。
29 and 30, the
このネジ67として、例えば呼び径がM3の低頭ネジが使用されている。また、ナット68,69は、このネジ67に嵌められたときに二重ナットとして機能する。
As the
まず、ベース板61の構造について説明する。図31は、ベース板61の構造を示す斜視図である。
First, the structure of the
図31に示すように、第2例のベース板61は、図24に示した第1例のベース板51と同じ形状及び大きさである。また、このベース板61は、第1例のベース板51と同じ材料によって形成されている。
As shown in FIG. 31, the
また、このベース板61にも、ネジ67を通すための円形のネジ孔62が複数設けられている。ネジ孔62の数は、上述したベース板61に固定される断熱部材63の数に、後述する各断熱部材63に設けられるネジ孔65の数を乗じた数(図31では、36×1=36個)となっている。また、ネジ孔62の位置は、断熱部材63間の隙間を均一にしてベース板61上に断熱材63が配置されたときの断熱部材63のネジ孔65の位置に対応するようになっている。
The
次に、このベース板61に固定される断熱部材63の構造について説明する。
Next, the structure of the
図32(a)は、断熱部材63の構造を示す斜視図であり、図32(b)は、その構造を示す下面図である。更に、図32(c)は、図32(a)、(b)のXVI−XVI線における断面図である。また、図33(a)は、蓋が取り外された状態の断熱部材63の構造を示す上面図であり、図33(b)は、その構造を示す斜視図である。
FIG. 32A is a perspective view showing the structure of the
図32に示すように、本実施形態の第2例の断熱部材63もまた、第1の実施形態の断熱部材15と基本的に同じ構造であり、上面63aが平坦で、下部に空洞63bを備えた台状の部材である。更に、断熱部材63は、本体としての上板63c及び側板63dと、その本体を補強するための複数の補強板63eからなる。また、この断熱部材63も、蓋を含めて断熱部材15と同じ材料によって形成されている。
As shown in FIG. 32, the
断熱部材63の大きさは、例えば、長さlが87mmで、幅wが87mmで、厚さtが10mmである。つまり、この断熱部材63の上面63aの面積(長さl×幅w)は、ベース板61の上面61aの面積(長さL×幅W)の約1/36となっている。
The size of the
一方、図33に示すように、第2例の断熱部材63は、第1の実施形態の断熱部材15と異なり、上面63aの中央に円形の穴64が1つ設けられ、更にこの穴64の底面64aにネジ67を通すための円形のネジ孔65が設けられている。つまり、この断熱部材63にはネジ孔65が1個設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 33, unlike the
穴64の直径は、ネジ67の頭部67aの直径よりも大きい。また、ネジ孔65の直径は、ネジ67の頭部67aの直径よりも小さく、且つそのネジ部67bの外径(ネジ67の呼び径)よりも大きい。このため、このネジ孔65にネジ67を通したときに、図30に示すように穴64の底面64aでネジ67の頭部67aが引っ掛かるようになっている。
The diameter of the
また、穴64の深さd(図30参照)は、その底面64aでネジ67の頭部67aが引っ掛かったときに、ネジ67の頭部67aが断熱部材63の上面63aからはみ出ない程度の大きさであればよく、例えば4mmである。
The depth d of the hole 64 (see FIG. 30) is large enough that the
そして、この穴64には、ネジ67の頭部67aを覆うための円形の蓋66が取り付けられている。
A
図34(a)は、蓋66の上面を斜め方向から見たときのこの蓋66の構造を示す斜視図であり、図34(b)は、蓋66の下面を斜め方向から見たときのこの蓋66の構造を示す斜視図であり、図34(c)は、蓋66の構造を示す側面図である。
34A is a perspective view showing the structure of the
図34に示すように、蓋66の上面66aは、この蓋66を回すための溝66bが設けられているものの、ほぼ平坦となっている。また、蓋66の下部には、ネジ67の頭部67aを収容可能な大きさの穴66cが設けられている。そして、蓋66の高さhは、断熱部材63の穴64の深さd(図30参照)に対応する大きさであり、例えば4mmである。
As shown in FIG. 34, the
このため、この蓋66が断熱部材63の穴64に取り付けられたときに、図30に示すように蓋66の上面66aと断熱部材63の上面63aとが同じ高さとなり、断熱部材63の上面63aの平坦さが保たれるようになっている。
Therefore, when the
また、図34に示すように、蓋66の下部には、この蓋66の中心から外側に向かって伸びる爪66dが間隔をおいて複数(図34では、2個)設けられている。一方、図33に示すように、断熱部材63の穴64の底面64aには、切り欠き64cが間隔をおいて複数(図33では、2個)設けられている。
As shown in FIG. 34, a plurality (two in FIG. 34) of
このため、断熱部材63の穴64に蓋66を取り付ける際に、蓋66の爪66dが穴64の底面64aの切り欠き64cの幅が広い部分を通過するように蓋66を穴64に嵌め、更に下側の爪66dが上側の切り欠き64cの幅が狭い部分と重なるように蓋66を回したときに、爪66dが切り欠き64cの幅が狭い部分に引っ掛かり、蓋66が穴64から外れないようになっている。
Therefore, when attaching the
以上のベース板61及び断熱部材63の構造を考慮して、図29及び図30に戻って第2例の断熱板60の構造を再び説明する。
Considering the structure of the
第2例の断熱板60では、図29(a)に示すように、ベース板61の上に隙間を若干設けて断熱部材63が複数配置されている。これにより、図29(c)に示すように、断熱部材63の下部の空洞63bによって断熱部材63の本体とベース板61の上面61aとの間に空間が形成されている。
In the
各断熱部材63では、図30に示すように、中央の穴64に対してネジ67が用意されている。ネジ67は、断熱部材63のネジ孔65及びベース板61のネジ孔62を通されている。そして、このネジ67は、その頭部67aが穴64の底面64aに引っ掛かっていると共に、そのネジ部67bがベース板61の下面61bから突出している。
In each
この突出したネジ67のネジ部67bに、2つのナット68,69が嵌められている。第1例のナット58,59と同じく、上側(ベース板61側)のナット68は、ベース板61の下面61bに対して少しだけゆるく絞められている。一方、下側のナット69は、上側のナット69に対してきつく絞められている。これにより、ナット68,69が二重ナットとして機能して、断熱部材63がベース板61に固定されている。
Two
また、各断熱部材63では、図30に示すように、中央の穴64に蓋66が取り付けられている。この蓋66は、蓋66の爪66dと穴64の底面64aの切り欠き64cの幅が狭い部分とが重なることにより、穴64から外れなくなっている。
Moreover, in each
この穴64では、図30に示すように、ネジ67の頭部67aが蓋66の穴66c内に収容されている。これにより、断熱部材63の上面63aと蓋66の上面66aとが同じ高さになり、断熱部材63の上面63aの平坦さが保たれている。
In the
このような構造の第2例の断熱板60が、造形用テーブル11の上に配置される。
The
図35(a)は、第2例の断熱板60が配置された後の作製容器10の状態を示す上面図であり、図35(b)は、図35(a)のXVII−XVII線における断面図である。なお、図35(b)の断面図では、この断熱板60のナット68,69を破線で示している。
Fig.35 (a) is a top view which shows the state of the
図35(a),(b)に示すように、作製容器10内の造形用テーブル11の上に第2例の断熱板60が配置されて、造形用テーブル11の上面のほぼ全体がこの断熱板60によって覆われた状態となっている。
As shown in FIGS. 35A and 35B, the
このように、本実施形態の断熱板50,60では、断熱部材53,63の下部に空洞53b,63bを備えることにより、第1の実施形態の断熱部材15と同じく空気又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されている。更に、断熱部材53,63は、断熱部材15と同じ材料によって形成されている。
As described above, in the
従って、本実施形態の断熱板50,60は、第1実施形態の断熱部材15と同じく高い断熱性を有している。
Therefore, the
このため、断熱板50,60が作製容器10内の造形用テーブル11の上に配置されることによっても、断熱部材15と同じく加熱した粉末材料70から造形用テーブル11を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
For this reason, even when the
また、本実施形態の断熱板50,60では、断熱部材53,63が、第3及び第4の変形例の断熱部材18,19のように比較的小さいので、熱膨張によって反りが生じたとしてもその反りは小さくなる。これにより、断熱部材53,63上に形成された粉末材料70の層の表面の平坦さを保持することができる。
Further, in the
更にまた、本実施形態の断熱板50,60では、ネジ57,67及びナット58,59,68,69によって断熱部材53,63をベース板51,61に固定しているので、断熱部材53,63間の隙間を均一にして断熱部材53,63を配置することができる。更に、断熱部材53,63が熱膨張したときに、断熱部材53,63間の隙間の均一さを保持することもできる。これによっても、断熱部材53,63上に形成された粉末材料70の層の表面の平坦さを保持することができる。
Furthermore, in the
ところで、本実施形態の断熱板50,60では、断熱部材53,63は、図25及び図32に示すようにどちらも矩形状であるので、熱膨張による応力が集中するその4隅で反りが生じ易くなる。
By the way, in the
これに対し、第1例の断熱板50では、その断熱部材53の4隅の各々をベース板51に固定しているので、ベース板51に対する押圧力によって断熱部材53に反りが生じるのを効果的に抑えることができる。
On the other hand, in the
一方、第2例の断熱板60では、断熱部材63が第1例の断熱部材53よりも小さいので、反りが生じるとしてもその反りの大きさは断熱部材53のそれよりも小さくなる。このため、この断熱板60では、断熱部材63の4隅を固定する必要はなく、断熱部材63の中央の1箇所だけベース板61に固定すれば十分である。これにより、第1例の断熱板50よりも少ない作業で作製することができるという利点がある。
On the other hand, in the
なお、断熱部材をベース板に固定するための構造は、図23や図30に示した構造に限定されるものではない。 The structure for fixing the heat insulating member to the base plate is not limited to the structure shown in FIGS.
例えば、図36に示すように、ベース板51(又は、ベース板61:厚さt1=4mm)よりも厚いベース板81(厚さt2=6mm)を用意し、このベース板81の下面81bに座ぐり穴82aを設けてから、この座ぐり穴82a内でネジ83にナット84を嵌めるようにしてもよい。これによっても、断熱部材53(又は、断熱部材63)をベース板81に固定することができる。
For example, as shown in FIG. 36, a base plate 81 (thickness t2 = 6 mm) thicker than the base plate 51 (or base plate 61: thickness t1 = 4 mm) is prepared, and the
なお、この例では、ナット84を1つしか使用していないので、このナット84にネジロック材(図示せず)を塗布してから、ネジ83にナット84を嵌めるようにすることが好ましい。
In this example, since only one
また、図37に示すように、ベース板51(又は、ベース板61:厚さt1=4mm)よりも厚いベース板91(厚さt3=6mm)を用意し、このベース板91のネジ孔92内に雌ネジ92aを形成してから、このネジ孔92の雌ネジ92aにネジ93をねじ込むようにしてもよい。これによっても、断熱部材53(又は、断熱部材63)をベース板91に固定することができる。
As shown in FIG. 37, a base plate 91 (thickness t3 = 6 mm) thicker than the base plate 51 (or base plate 61: thickness t1 = 4 mm) is prepared, and screw
なお、この例では、ナットを使用していないので、ネジ孔92の雌ネジ92aにネジロック材(図示せず)を塗布してから、ネジ93をねじ込むようにすることが好ましい。
In this example, since a nut is not used, it is preferable that a screw lock material (not shown) is applied to the
10,10a…作製容器、11…造形用テーブル、12…支持棒、13…スペーサ、15〜19,53,63…断熱部材、15a〜19a,53a,63a…断熱部材の上面、15b〜19b,53b,63b…断熱部材の空洞、15e,18e,19e…主補強板、16f,53e,63e…補強板、20,30…収納容器、40…リコータ、50,60…断熱板、51,61,81,91…ベース板、57,67,83,93…ネジ、57,58,68,69,84…ナット、70…粉末材料、71〜78…粉末材料の薄層、75a〜78a…固化層、100…粉末焼結積層造形装置、110…造形物作製部、120…レーザ光出射部、130…上部加熱部、131〜134…上部加熱部のヒータ、140…側部加熱部、141〜144…側部加熱部のヒータ、150…造形用テーブルのヒータ、160…温度検出部、170…制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記造形用テーブルの上に配置され、上面が平坦な断熱性を有する断熱部材と、
前記断熱部材の上に形成された粉末材料の層を加熱する加熱手段と
を有することを特徴とする粉末焼結積層造形装置。 A modeling table;
A heat insulating member disposed on the modeling table and having a heat insulating property with a flat upper surface;
And a heating means for heating a layer of the powder material formed on the heat insulating member.
前記断熱部材は、前記造形用テーブルの上に複数配置されて、前記造形用テーブルの上面の全体を覆うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の粉末焼結積層造形装置。 The area of the upper surface of the heat insulating member is smaller than the area of the upper surface of the modeling table,
5. The powder sintering according to claim 1, wherein a plurality of the heat insulating members are arranged on the modeling table to cover the entire top surface of the modeling table. Additive manufacturing equipment.
前記断熱部材は、前記ベース板の上面に固定されたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の粉末焼結積層造形装置。 Furthermore, it has a base plate disposed on the modeling table,
The powder sintered additive manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat insulating member is fixed to an upper surface of the base plate.
前記粉末材料の層を加熱して、前記粉末材料の融点よりも低い温度まで前記粉末材料を昇温させる工程と、
を有することを特徴とする粉末焼結積層造形方法。 Forming a layer of powder material on a heat insulating member arranged on the modeling table;
Heating the powder material layer to raise the temperature of the powder material to a temperature lower than the melting point of the powder material;
A powder sintered additive manufacturing method characterized by comprising:
前記断熱部材は、前記造形用テーブルの上に複数配置されて、前記造形用テーブルの上面の全体を覆うことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の粉末焼結積層造形方法。 The area of the upper surface of the heat insulating member is smaller than the area of the upper surface of the modeling table,
9. The powder sintered additive manufacturing method according to claim 7, wherein a plurality of the heat insulating members are arranged on the modeling table to cover the entire top surface of the modeling table.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020188648A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ニコン | Modeling method, modeling system, and modeling base |
JP2020151984A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 株式会社リコー | Method of manufacturing three-dimensional modeled product, apparatus of manufacturing three-dimensional modeled product, and undercoat formation block for layering molding |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007223192A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Aspect Inc | Apparatus for forming powder sintered laminate and method for forming the same |
JP2011218744A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Matsuura Machinery Corp | Apparatus for producing three-dimensional shaped product |
JP2013224043A (en) * | 2010-01-05 | 2013-10-31 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Device of generatively manufacturing three-dimensional object having shielded molding area |
JP2015151566A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 日本電子株式会社 | Three-dimensional lamination shaping device |
JP2016104555A (en) * | 2014-10-03 | 2016-06-09 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイションTyco Electronics Corporation | Selective zone temperature control built plate |
JP2016521315A (en) * | 2013-04-19 | 2016-07-21 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation | Build plate and equipment for additive manufacturing |
-
2017
- 2017-02-22 JP JP2017030832A patent/JP2018134797A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007223192A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Aspect Inc | Apparatus for forming powder sintered laminate and method for forming the same |
JP2013224043A (en) * | 2010-01-05 | 2013-10-31 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Device of generatively manufacturing three-dimensional object having shielded molding area |
JP2011218744A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Matsuura Machinery Corp | Apparatus for producing three-dimensional shaped product |
JP2016521315A (en) * | 2013-04-19 | 2016-07-21 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation | Build plate and equipment for additive manufacturing |
JP2015151566A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 日本電子株式会社 | Three-dimensional lamination shaping device |
JP2016104555A (en) * | 2014-10-03 | 2016-06-09 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイションTyco Electronics Corporation | Selective zone temperature control built plate |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020188648A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ニコン | Modeling method, modeling system, and modeling base |
JP2020151984A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 株式会社リコー | Method of manufacturing three-dimensional modeled product, apparatus of manufacturing three-dimensional modeled product, and undercoat formation block for layering molding |
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