CN105522148B - 层叠造型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能对重涂布头稳定供给材料粉体的层叠造型装置，其具备覆盖所需造型区域且被规定浓度的非活性气体充满的腔室、边在上述室内移动边对造型区域上供给材料粉体而形成材料粉体层的重涂布头、以及对重涂布头供给材料粉体的材料供给单元，重涂布头具备收纳材料粉体的材料收纳部和排出材料收纳部内的材料粉体的材料排出口，材料供给单元具备对材料收纳部供给材料粉体的中间管道和对中间管道供给材料粉体的主管道，中间管道以从能在上下方向移动且具有细长形状的中间管道出口排出材料粉体的方式构成，材料供给单元以如下方式进行控制：在以中间管道出口到达比材料收纳部的上端低的位置的方式移动中间管道的状态下，从中间管道出口排出材料粉体。

Description

层叠造型装置
技术领域
本发明涉及层叠造型装置。
背景技术
在利用激光进行的金属的层叠造型中，通过重复如下工序而形成所希望的造型物：在配置于被氮气充满的造型室内且能在上下方向移动的造型台上形成非常薄的材料粉体层，对该材料粉体层的规定部位照射激光使照射位置的材料粉体烧结。
专利文献1中公开了一种构成：边沿着一对刮刀的长边方向使粉体供给装置的落下供给口移动边将材料粉体供给至一对刮刀之间的区域。
专利文献1的构成在如下方面是优异的：容易在一对刮刀间的长边方向上均匀地供给或者配合规定的造型区域的宽度来供给材料粉体。然而，由于是落下供给口一边在一对刮刀的长边方向上移动一边对一对刮刀间的区域直接供给材料粉体的构成，所以需要在落下供给口与固定设置于落下供给口的上方的材料储藏部位之间使用软管这样的挠性部件将材料粉体导入上述区域。然而，如果挠性的部件的内径大，则材料粉体将充满挠性的部件中而使挠性部件不能弯曲，落下供给口无法顺利地移动。因此，必须预先充分减小挠性部件的内径和落下供给口的内径，但单位时间的材料粉体的供给量会减少而不得不降低落下供给口的移动速度，刮刀的输送速度也需要相对减慢，因此将需要更多的时间来使材料粉体均匀。而且，由于挠性部件的内径小，所以材料粉体容易在挠性部件中或落下供给口处堵塞，有可能会使材料的供给停止。另外，由于是通过自由下落而将材料粉体输送至落下供给口，所以材料粉体的供给量取决于材料储藏部位的材料粉体的残留储藏量，无法使供给的材料粉体的量恒定。因此，需要根据变动的材料粉体的落下供给量而时常变更落下供给口的移动速度，但使落下供给口如此动作是难以实现的。而且，由于落下供给口是在落下的材料粉体的量不稳定的状态下移动的，所以材料粉体会被偏集地供给在上述区域内，材料粉体无法被准确、均匀地供给，也有可能散落在上述区域外。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-216595号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供能够地对重涂布头稳定供给材料粉体的层叠造型装置。
根据本发明，可提供一种层叠造型装置，其具备：覆盖所需造型区域且被规定浓度的非活性气体充满的腔室、边在上述室内移动边对上述造型区域上供给材料粉体而形成材料粉体层的重涂布头、以及对上述重涂布头供给上述材料粉体的材料供给单元，上述重涂布头具备收纳上述材料粉体的材料收纳部和排出上述材料收纳部内的上述材料粉体的材料排出口，上述材料供给单元具备对上述材料收纳部供给上述材料粉体的中间管道和对上述中间管道供给上述材料粉体的主管道，上述中间管道以从能在上下方向上移动且具有细长形状的中间管道出口排出上述材料粉体的方式构成，上述材料供给单元以如下方式进行控制：在以上述中间管道出口到达比上述材料收纳部的上端低的位置的方式移动上述中间管道的状态下，从上述中间管道出口排出上述材料粉体。
本发明的层叠造型装置由于是通过从细长形状的中间管道出口排出材料粉体而对重涂布头供给材料粉体，所以不需要使中间管道沿重涂布头的长边方向移动，因而构成简单。此外，由于中间管道在上下方向上移动，并且在将中间管道出口配置于比重涂布头的材料收纳部的上端低的位置的状态下从中间管道出口排出材料粉体，所以材料粉体不会从材料收纳部溢出。
以下，例示本发明的各种实施方式。以下所示的实施方式可相互组合。
优选上述材料排出口具有细长的形状，上述中间管道出口在与上述材料排出口大致相同的方向上延伸。
优选设置开闭上述中间管道出口的中间管道闸门，上述中间管道闸门以如下方式进行控制：在上述中间管道出口位于比上述材料收纳部的上端低的位置的状态下打开上述中间管道出口。
优选上述中间管道闸门由能相互独立地控制的至少2个闸门构成。
优选上述中间管道具备从上述中间管道出口延伸出规定长度且截面积一定的沟道部和设置于上述沟道部的上侧且截面积比上述沟道部大的宽幅部。
优选上述主管道具备主管道下部和设置于上述主管道下部的上侧的主管道上部，所述主管道以被供给至上述主管道上部的上述材料粉体通过上述主管道下部而被供给至上述中间管道的方式构成，并且设有开闭上述主管道下部与上述主管道上部之间的通路的主管道闸门。
优选上述主管道下部具有扩张部，越靠近上述中间管道，上述扩张部在上述中间管道的长边方向的长度越长。
优选上述主管道以可根据收纳于上述主管道的材料粉体的重量而上下移动的方式构成。
优选上述材料供给单元具备：对上述材料收纳部供给上述材料粉体的中间管道、对上述中间管道供给上述材料粉体的主管道、以及使上述中间管道在上下方向移动的驱动机构。
优选上述主管道以前端进入上述中间管道内的方式配置，上述中间管道以如下方式构成：在上述主管道前端上侧的空间不填充上述材料粉体，并且从具有细长形状的中间管道出口排出上述材料粉体。
优选上述材料供给单元以如下方式进行控制：在以上述中间管道出口到达比上述材料收纳部的上端低的位置的方式利用上述驱动机构移动上述中间管道的状态下，从上述中间管道出口排出上述材料粉体。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的层叠造型装置的简要构成图。
图2是粉体层形成装置3、材料供给单元55和激光照射部13的立体图。
图3是重涂布头11的立体图。
图4是从另一角度观察重涂布头11的立体图。
图5是从图2中取出中间管道69附近的构成后的立体图。
图6是从图5中取出中间管道69和其驱动机构后的立体图。
图7是通过图6的汽缸71a的截面的立体图。
图8是在从图2中除去了壁面1h的状态下取出中间管道69和主管道82的连接部的附近后的立体图。
图9是通过图8的中间管道69的长边方向的大致中央的截面的立体图。
图10是通过图9的A-A线且与构成沟道部69b的壁面平行的截面的立体图。
图11(a)是所希望形状的造型物47的立体图，图11(b)是图11(a)的造型物的模型的立体图，图11(c)是表示按规定单位高度在水平面分割图11(b)的模型的状态的立体图。
图12是层叠烧结层50而得到的造型物47的立体图。
图13是使用了本发明的一个实施方式的层叠造型装置的层叠造型方法的说明图。
图14是使用了本发明的一个实施方式的层叠造型装置的层叠造型方法的说明图。
图15是用于说明对重涂布头11补充材料粉体的方法的立体图。
图16是用于说明对重涂布头11补充材料粉体的方法的立体图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式中示出的各种特征事项可相互组合。
如图1所示，本发明的一个实施方式的层叠造型装置具备：覆盖所需的造型区域R且被规定浓度的非活性气体充满d的腔室1；边在腔室1内移动边对造型区域R上供给材料粉体而形成材料粉体层8的重涂布头11；对材料粉体层8的规定部位照射激光L而使照射位置的材料粉体烧结的激光照射部13；以及对重涂布头11供给材料粉体材料供给单元55。
在腔室1内设置有粉体层形成装置3。粉体层形成装置3具备：具有造型区域R的基台4；配置在基台4上且以能在水平1轴方向(箭头B方向)上移动的方式构成的重涂布头11；沿着重涂布头11的移动方向配置于造型区域R的两侧的细长部件9r、9l。造型区域R中设置有被驱动机构31驱动而能在上下方向(图1的箭头A方向)移动的造型台5。使用层叠造型装置时，在造型台5上配置造型板7，在造型台5上形成材料粉体层8。
以包围造型台5的方式设有粉体保持壁26，未烧结的材料粉体被保持在由粉体保持壁26和造型台5围成的粉体保持空间。在粉体保持壁26的下侧设有能排出粉体保持空间内的材料粉体的粉体排出部27，在层叠造型结束后，通过使造型台5下降而将未烧结的材料粉体从粉体排出部27排出，被排出的材料粉体被斜槽导板28引导至斜槽并通过斜槽而收纳于铲斗(均未图示)。
如图2～4所示，重涂布头11具备材料收纳部11a、设置于材料收纳部11a的上表面的上表面开口部11b、和设置于材料收纳部11a的底面且排出材料收纳部11a内的材料粉体的材料排出口11c。材料排出口11c具有在与重涂布头11的移动方向(箭头B方向)正交的水平1轴方向(箭头C方向)延伸的狭缝状的细长形状。在重涂布头11的两个侧面设有使从材料排出口11c排出的材料粉体平坦化而形成材料粉体层8的橡胶刮刀11fb、11rb。另外，在重涂布头11的两个侧面设有吸引烧结材料粉体时产生的烟气的烟气吸引部11fs、11rs。烟气吸引部11fs、11rs沿与重涂布头11的移动方向(箭头B方向)正交的水平1轴方向(箭头C方向)设置。材料粉体例如为金属粉(例：铁粉)，例如为平均粒径20μm的球形。
细长部件9r、9l分别沿重涂布头11的移动方向(箭头B方向)设有开口部。通过将这些开口部中的一方用作非活性气体供给口、另一方用作非活性气体排出口，从而可在造型区域R上形成箭头C方向的非活性气体的气流，因此造型区域R中产生的烟气容易随着该非活性气体的气流而排出。应予说明，本说明书中，“非活性气体”是指实质上不与材料粉体反应的气体，可例示氮气、氩气、氦气等。
在腔室1的上方设有激光照射部13。如图2所示，激光照射部13具备：输出激光L的激光源42；对从激光源42输出的激光L进行二维扫描的一对电扫描器43a、43b；以及使激光L聚光的聚光透镜44。电扫描器(X轴扫描器)43a沿箭头B方向(X轴方向)扫描激光L，电扫描器(Y轴扫描器)43b沿箭头C方向(Y轴方向)扫描激光L。扫描器43a、43b分别根据旋转角度控制信号的大小来控制旋转角度，因此可通过改变输入到扫描器43a、43b的旋转角度控制信号的大小而使激光L的照射位置移动到所希望的位置。聚光透镜44例如为fθ透镜。
通过聚光透镜44的激光L透过设置于腔室1的窗1a而照射到形成于造型区域R的材料粉体层8。激光L只要能够将材料粉体烧结，其种类就没有限定，例如为CO2激光、光纤激光、YAG激光等。窗1a由可透过激光L的材料形成。例如，激光L为光纤激光或YAG激光时，窗1a可以由石英玻璃构成。
在腔室1的上表面以覆盖窗1a的方式设有烟气附着防止部17。烟气附着防止部17具备圆筒状的壳体17a和配置于壳体17a内的圆筒状的扩散部件17c。在壳体17a与扩散部件17c之间设有非活性气体供给空间17d。另外，在壳体17a的底面于扩散部件17c的内侧设有开口部17b。在扩散部件17c设有多个微孔17e，被供给至非活性气体供给空间17d的洁净的非活性气体通过微孔17e而充满洁净空间17f。然后，充满于洁净空间17f的洁净的非活性气体通过开口部17b被喷向烟气附着防止部17的下方。
如图1～2所示，材料供给单元55设置于靠近腔室1的壁面1e、1f、1g、1h的位置。材料供给单元55具备对重涂布头11的材料收纳部11a供给材料粉体的中间管道69和对中间管道69供给材料粉体的主管道82。从料罐76对主管道82供给材料粉体。主管道82具备主管道下部73和设置于主管道下部73上侧的主管道上部72，以供给至主管道上部72的材料粉体通过主管道下部73而被供给至中间管道69的方式构成。
如图5所示，中间管道69以从中间管道出口69a排出材料粉体的方式构成，所述中间管道出口69a能在上下方向上移动且具有细长的形状(本实施方式中为长方形)。中间管道出口69a沿与重涂布头11的材料排出口11c大致相同的方向延伸。这样的构成有如下优点：可将从中间管道出口69a排出的材料粉体大致均匀地排出在材料排出口11c延伸的方向上，所以不需要使中间管道69在重涂布头11的长边方向移动。
中间管道出口69a通过1个以上的中间管道闸门70来开闭。在本实施方式中，设有能相互独立地控制的2个中间管道闸门70a、70b。如图6所示，中间管道闸门70a、70b分别被汽缸71a、71b驱动。中间管道闸门70a、70b在底面的局部具有开口部70a1、70b1。可通过使中间管道闸门70a、70b移动到开口部70a1、70b1的位置与中间管道出口69a一致的位置来排出中间管道69内的材料粉体。应予说明，图7中，由于中间管道闸门70a的开口部70a1与中间管道出口69a一致，中间管道闸门70b的开口部70b1与中间管道出口69a不一致，所以仅能从中间管道闸门70a侧排出材料粉体。这样，通过设置能相互独立地驱动的多个闸门，能够仅从中间管道出口69a的部分区域排出材料粉体。通过这样排出材料粉体，能够仅在造型区域R的部分区域形成材料粉体层8，在造型物的尺寸较小时能够减少材料粉体的使用量。中间管道出口69a在通常时被中间管道闸门70关闭，如下文所述，对重涂布头11的材料收纳部11a供给材料粉体时，在比材料收纳部11a的上端低的位置被打开而从中间管道出口69a排出材料粉体。应予说明，在独立控制2个以上的中间管道闸门70的开闭的情况下，优选以与各中间管道闸门70的位置对应配置的方式配置多个后述的检测材料收纳部11a内的材料粉体的量的传感器。
如图5～7所示，中间管道69具备从中间管道出口69a延伸出规定长度且截面积一定的沟道部69b和设置于沟道部69b的上侧且截面积比沟道部69b大的宽幅部69c。应予说明，这里的截面积是指与水平面平行的截面的面积。从主管道82供给的材料粉体通过宽幅部69c被供给至沟道部69b。沟道部69b设置于间隔配置的一对壁面之间。由于沟道部69b的截面积小，所以材料粉体容易填充，另一方面，材料粉体也容易在沟道部69b内堵塞。但是，通过上下移动中间管道69时的振动，容易消除沟道部69b中的材料粉体的堵塞。
在中间管道69的上端设有凸缘69d，波纹管75的一端固定于凸缘69d，另一端固定于腔室1的壁面1e。在中间管道69上下移动时，通过波纹管75的伸缩来维持中间管道69与壁面1e之间的连接。如图2、图5和图6所示，驱动机构77可在上下方向驱动中间管道69，该驱动机构77设置在固定于形成造型区域R的基台4的支撑台78上。驱动机构77由螺旋弹簧77a和汽缸77b构成，中间管道69随着汽缸77b的伸缩而上下移动。
如图8～9所示，在壁面1e上设有罩79，主管道下部73插通于设置在壁面1e和罩79的开口部。由于主管道下部73的前端的出口配置在中间管道69内，所以来自主管道下部73的材料粉体被供给至中间管道69。如图10所示，主管道下部73具有越接近中间管道69越向中间管道69的长边方向变长的扩张部73a，因此材料粉体边在中间管道69的长边方向扩张边被供给至中间管道69，并且在主管道下部73内材料粉体不易堵塞。另外，在中间管道69内，主管道下部73的前端上侧的空间69e不会填充材料粉体而容易形成空气滞留。因此，材料粉体不易堵塞。
在主管道下部73与主管道上部72之间设有开闭主管道下部73和主管道上部72之间的通路68a的主管道闸门68。主管道闸门68被闸门支持部71支撑。闸门支持部71上安装有驱动主管道闸门68开闭的汽缸80，主管道闸门68随着汽缸80的伸缩而移动，从而开闭通路68a。
闸门支持部71和罩79由波纹管74连接。即，波纹管74的一端固定于闸门支持部71，另一端固定于罩79。主管道82被配置在支撑台83上的螺旋弹簧81支撑，并以可根据收纳于主管道82的材料粉体的重量而上下移动的方式构成。根据这样的构成，由于主管道82随着材料粉体减少而上升，所以能够容易地检测对主管道82供给材料粉体的时机。另外，主管道82上下移动时，通过波纹管74的伸缩来维持闸门支持部71与罩79之间的连接。
腔室1的内部与外部被主管道闸门68、闸门支持部71、波纹管74、罩79和波纹管75分隔开。由这些部件围成的空间成为腔室1内部的空间，在层叠造型时成为非活性气体气氛。另一方面，波纹管74的外侧的空间和主管道闸门68的上侧的空间成为外部气氛。在主管道82中，主管道上部72内成为外部空间，主管道下部73内成为腔室1内的空间，两个空间被主管道闸门68分隔开。通路68a在通常时被主管道闸门68关闭，在从主管道上部72对主管道下部73供给材料粉体时被打开。根据这样的构成，在层叠造型中对重涂布头11供给材料粉体时，能够将外气侵入腔室1内的情况控制在最小限度。
接着，对向腔室1供给非活性气体的供给系统和从腔室1排出烟气的排出系统进行说明。
向腔室1供给非活性气体的供给系统中，非活性气体供给装置15与烟气收集器19连接。非活性气体供给装置15具有供给非活性气体的功能，例如非活性气体的储气瓶。烟气收集器19在其上游侧和下游侧具有管箱21、23。从腔室1排出的气体(含烟气的非活性气体)通过管箱21被输送到烟气收集器19，在烟气收集器19中除去了烟气的非活性气体通过管箱23被输送到腔室1。通过这样的构成，能够实现非活性气体的再利用。
如图1所示，非活性气体供给系统分别与腔室1的上部供给口1b、烟气附着防止部17的非活性气体供给空间17d和细长部件9l连接。非活性气体通过上部供给口1b被填充到腔室1的造型空间1d内。供给至细长部件9l内的非活性气体通过开口部被排出到造型区域R上。
本实施方式中，以如下方式构成：来自烟气收集器19的非活性气体被输送到上部供给口1b，来自非活性气体供给装置15的非活性气体被输送到非活性气体供给空间17d和细长部件9l。来自烟气收集器19的非活性气体中有可能残留有未除尽的烟气，但在本实施方式的构成中，由于来自烟气收集器19的非活性气体不被供给至对洁净度要求特别高的空间(洁净空间17f和造型区域R附近的空间)，所以能够将残留烟气的影响控制到最小限度。
如图1所示，从腔室1排出烟气的排出系统分别与腔室1的上部排出口1c、重涂布头11的烟气吸引部11fs、11rs和细长部件9r连接。通过上部排出口1c排出腔室1的造型空间1d内的含烟气的非活性气体，从而在造型空间1d内形成从上部供给口1b向上部排出口1c的非活性气体的气流。重涂布头11的烟气吸引部11fs、11rs能够吸引重涂布头11通过造型区域R上时在造型区域R产生的烟气。另外，含烟气的非活性气体通过细长部件9r的开口部被排出到腔室1外。烟气排出系统通过管箱21与烟气收集器19连接，在烟气收集器19中除去烟气之后的非活性气体可被再利用。
接着，对使用上述层叠造型装置的粉末烧结层叠造型方法进行说明。
这里，例举利用层叠造型来形成图11(a)所示的具有三维形状的造型物47的情况进行说明。
首先，如图11(b)～(c)所示，采用计算机对具有所希望的三维形状的造型物47进行建模，形成造型物模型48，按规定单位高度在水平面分割所得造型物模型48，形成分割层49a、49b、…、49f。接着，如图11～14所示，对材料粉体层8照射激光L而选择性使材料粉体烧结，形成具有与分割层49a、49b、…、49f对应的形状的烧结层50a、50b、…、50f，同时使这些层相互融合，由此形成造型物47。由分割层49a、49b、…、49f各自的轮郭形状围成的区域成为要照射激光L的照射区域45a、45b、…、45f。分割层、烧结层和照射区域也分别称为分割层49、烧结层50和照射区域45。
这样，对由造型物模型48的各分割层49的轮郭形状围成的照射区域45照射激光L而使照射区域45内的材料粉体层8的材料粉体选择性烧结，重复该过程，从而形成造型物47。
接着，详细说明形成烧结层50的方法。
首先，在造型台5上载置有造型板7的状态下将造型台5的高度调整到适当的位置。在该状态下使材料收纳部11a内填充有材料粉体的重涂布头11按图1的箭头B方向从造型区域R的左侧移动到右侧，由此在造型台5上形成第1层材料粉体层8。
接着，通过对材料粉体层8中的规定部位照射激光L而使材料粉体层8的激光照射部位烧结，由此如图13所示，得到第1层烧结层50a。
接着，按材料粉体层8的1层的厚度降低造型台5的高度，使重涂布头11从造型区域R的右侧移动到左侧，由此以覆盖烧结层50a的方式在造型台5上形成第2层材料粉体层8。
接着，按与上述相同的方法对材料粉体层8中的规定部位照射激光L使材料粉体层8的激光照射部位烧结，由此如图14所示，得到第2层烧结层50b。
通过重复以上工序，形成第3层烧结层50c、第4层烧结层50d、第5层及其以后的烧结层。邻接的烧结层彼此牢固地结合。
层叠造型结束后，通过粉体排出部27将未烧结的材料粉体排出，由此可得到造型物。
重涂布头11中设有检测材料收纳部11a内的材料粉体的量的传感器，当判断为需要向材料收纳部11a补充材料粉体时，如图15～16所示，重涂布头11将被移动至中间管道69的正下方以补充材料粉体。
具体而言，首先，如图15所示，在中间管道出口69a位于比材料收纳部11a的上端高的位置且中间管道出口69a被中间管道闸门70a、70b关闭的状态下，使材料收纳部11a移动至中间管道出口69a的正下方。
接着，如图16所示，以中间管道出口69a的位置成为比材料收纳部11a的上端低的位置的方式移动中间管道69，在该状态下打开中间管道闸门70a、70b，由此使材料粉体从中间管道出口69a排出。材料粉体依靠自重而排出，当材料收纳部11a内的材料粉体到达中间管道出口69a的位置的时刻，材料粉体的排出停止。因此，材料粉体不会从材料收纳部11a溢出。应予说明，从中间管道出口69a排出的材料粉体可以预先供给至中间管道69内，也可以通过在图16的状态下打开主管道闸门68而供给至中间管道69。
使材料粉体从中间管道出口69a排出后，关闭中间管道闸门70a、70b，其后，使中间管道69上升至中间管道69不干扰重涂布头11的位置，由此材料粉体的补充结束。
符号说明
1：腔室，3：粉体层形成装置，5：造型台，8：材料粉体层，11：重涂布头，13：激光照射部，17：烟气附着防止部，26：粉体保持壁，27：粉体排出部，28：斜槽导板，31：驱动机构，42：激光源，43a、43b：电扫描器，44：聚光透镜，45：照射区域，47：造型物，48：造型物模型，49：分割层，50：烧结层，55：材料供给单元，68：主管道闸门，69：中间管道，70：中间管道闸门，72：主管道上部，73：主管道下部，74、75：波纹管，82：主管道，L：激光。

Claims (7)

1.一种层叠造型装置，其特征在于，其具备：
覆盖所需造型区域且被规定浓度的非活性气体充满的腔室；
边在所述腔室内移动边对所述造型区域上供给材料粉体而形成材料粉体层的重涂布头，所述重涂布头的侧面设有橡胶刮刀；以及
对所述重涂布头供给所述材料粉体的材料供给单元；
所述重涂布头具备收纳所述材料粉体的材料收纳部和排出所述材料收纳部内的所述材料粉体的材料排出口，所述材料排出口具有在与所述重涂布头的移动方向正交的水平方向上延伸的细长形状，
所述材料供给单元具备对所述材料收纳部供给所述材料粉体的中间管道，对所述中间管道供给所述材料粉体的主管道以及在上下方向驱动所述中间管道的驱动机构，所述主管道的前端配置于所述中间管道内，
所述中间管道以在中间管道内的所述主管道的所述前端上侧的空间不填充所述材料粉体，并且从中间管道出口排出所述材料粉体的方式构成，所述中间管道出口能通过所述驱动机构在上下方向移动且具有细长的形状，所述中间管道出口在与所述材料排出口相同的方向上延伸，
所述材料供给单元以如下方式进行控制：在以所述中间管道出口到达比所述材料收纳部的上端低的位置的方式，通过所述驱动机构移动所述中间管道的状态下，从所述中间管道出口排出所述材料粉体。
2.根据权利要求1所述的层叠造型装置，其特征在于，设有开闭所述中间管道出口的中间管道闸门，
所述中间管道闸门以如下方式进行控制：在所述中间管道出口处于比所述材料收纳部的上端低的位置的状态下打开所述中间管道出口。
3.根据权利要求2所述的层叠造型装置，其特征在于，所述中间管道闸门由能相互独立地控制的至少2个闸门构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述中间管道具备：从所述中间管道出口延伸出规定长度且截面积一定的沟道部和设置于所述沟道部的上侧且截面积比所述沟道部大的宽幅部。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道具备主管道下部和设置于所述主管道下部的上侧的主管道上部，
所述主管道以如下方式构成：被供给至所述主管道上部的所述材料粉体通过所述主管道下部而被供给至所述中间管道，
并且设有开闭所述主管道下部与所述主管道上部之间的通路的主管道闸门。
6.根据权利要求5所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道下部具有扩张部，越靠近所述中间管道，所述扩张部在所述中间管道的长边方向的长度越长。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠造型装置，其特征在于，所述主管道以可根据收纳于所述主管道的材料粉体的重量而上下移动的方式构成。
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