CN106061718B - 三维形状造型物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能减少"三维形状造型物的相当于轮廓部的部分"的隆起的粉末烧结层叠法。本发明的制造方法，通过(i)向粉末层的规定部位照射光束、使上述规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序，及(ii)在得到的固化层之上形成新的粉末层、向该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序交替地反复进行粉末层形成及固化层形成；将光束的扫描分为对三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A、和对作为比该轮廓部靠内侧的该三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B；以针对相当于轮廓部的部分的光束的峰值功率PA比针对相当于内部区域部的部分的光束的峰值功率PB低的方式，在光束扫描A与光束扫描B之间相对地调整峰值功率P。

Description

三维形状造型物的制造方法
技术领域
本公开涉及三维形状造型物的制造方法。更详细地讲，本公开涉及通过对粉末层的光束照射从而形成固化层的三维形状造型物的制造方法。
背景技术
以往以来，已知有通过将光束向粉末材料照射来制造三维形状造型物的方法(通常称作“粉末烧结层叠法”)。这样的方法基于以下的工序(i)及(ii)交替地反复实施粉末层形成和固体层形成来制造三维形状造型物(参照专利文献1或专利文献2)。
(i)向粉末层的规定部位照射光束、使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序。
(ii)在得到的固化层之上形成新的粉末层、同样地照射光束而形成进一步的固化层的工序。
按照这样的制造技术，能够在短时间中制造复杂的三维形状造型物。在使用无机质的金属粉末作为粉末材料的情况下，能够将得到的三维形状造型物作为模具使用。另一方面，在使用有机质的树脂粉末作为粉末材料的情况下，能够将得到的三维形状造型物作为各种模型使用。
以使用金属粉末作为粉末材料、将由其得到的三维形状造型物作为模具使用的情况为例。如图6所示，首先，将刮刀23移动，使粉末19移送，从而在造型板21上形成规定厚度的粉末层22(参照图6(a))。接着，向粉末层的规定部位照射光束L，从粉末层形成固化层24(参照图6(b))。再接着，在得到的固化层之上形成新的粉末层，再次照射光束而形成新的固化层。如果这样交替地反复实施粉末层形成和固化层形成，则固化层24层叠(参照图6(c))，最终能够得到由层叠的固化层构成的三维形状造型物。作为最下层形成的固化层24由于为与造型板21结合的状态，所以三维形状造型物和造型板形成一体化物。三维形状造型物和造型板的一体化物能够作为模具使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特表平1－502890号公报
专利文献2：特开2000－73108号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述那样的粉末烧结层叠法中，本申请的发明人发现了根据光束的扫描条件的情况而固化层隆起的现象。具体而言，发现了如果分为形成三维形状造型物的外表面部即形成三维形状造型物的外周轮廓而成的“轮廓部”、和比其靠内侧的“内部区域部”而进行光束的扫描，则可能发生考虑到起因于扫描条件的隆起。特别是，可知如果以高输出地实施光束的高速扫描以进行有效率的固化层形成，则容易在相当于上述轮廓部的部分发生隆起80(参照图9)。
这样的隆起80在针对“相当于轮廓部的部分”及“相当于内部区域部的部分”的双方以高输出将光束高速扫描、以进行有效率的固化层形成的情况下会特别显著地发生。
一旦发生隆起80，则可能在粉末层形成时刮刀23碰撞到隆起80而阻碍粉末层形成(参照图9)。具体而言，在使刮刀23移动而从粉末19形成粉末层时，刮刀23的移动可能因隆起80的存在而被阻止。
本发明是鉴于这样的情况而做出的。即，本发明的课题是提供一种粉末烧结层叠法，能够减少“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”的隆起。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在本发明的一方式中，提供一种三维形状造型物的制造方法，通过
(i)向粉末层的规定部位照射光束、使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序，及
(ii)在得到的固化层之上形成新的粉末层、向该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序
交替地反复进行粉末层形成及固化层形成，
其特征在于，
将上述光束的扫描分为用于对上述三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A、和用于对作为比该轮廓部靠内侧的该三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B；
以针对相当于轮廓部的部分的光束的峰值功率PA比针对相当于内部区域部的部分的光束的峰值功率PB低的方式，在光束扫描A与光束扫描B之间相对地调整峰值功率P。
发明的效果
按照有关本发明的一方式的制造方法，如果在三维形状造型物的“相当于轮廓部的部分”与“相当于内部区域部的部分”之间相对地改变光束的峰值功率P，则能够减少“相当于轮廓部的部分”的隆起。因而，有关本发明的一方式的制造方法能够避免“在粉末层形成时刮刀碰撞到“隆起”而粉末层形成被阻碍的不良状况”。
附图说明
图1是示意地表示有关本发明的一方式的概念的图。
图2是光束的功率分布图。
图3表示“峰值功率PA”与“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分的隆起高度H”的相关关系。
图4是示意地表示在本发明的一优选的方式(在“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”中多个环状照射路径相互相邻的方式)的图。
图5是示意地表示在本发明的一优选的方式(在“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”中多个直线状照射路径并列的方式)的图。
图6是示意地表示在粉末烧结层叠法中附加地进行切削处理的光造型复合加工的过程状况的剖视图。
图7是示意地表示光造型复合加工机的结构的立体图。
图8是表示光造型复合加工机的通常的动作的流程图。
图9是用来说明本申请的发明人发现的现象的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图更详细地说明有关本发明的一方式的制造方法。图中的各种要素的形态及尺寸不过是例示，并不反映实际的形态及尺寸。
在本说明书中，所谓“粉末层”，是指例如“由金属粉末构成的金属粉末层”或“由树脂粉末构成的树脂粉末层”。此外，所谓“粉末层的规定部位”，实质上是指制造的三维形状造型物的区域。因而，通过对存在于该规定部位的粉末照射光束，该粉末烧结或熔融固化而构成三维形状造型物。进而，所谓“固化层”，在粉末层是金属粉末层的情况下是指“烧结层”，在粉末层是树脂粉末层的情况下是指“硬化层”。
[粉末烧结层叠法]
首先，对作为本发明的制造方法的前提的粉末烧结层叠法进行说明。在粉末烧结层叠法中，作为例子可以举出附加性地进行三维形状造型物的切削处理的光造型复合加工。图6示意地表示光造型复合加工的过程状况，图7及图8分别表示能够实施粉末烧结层叠法和切削处理的光造型复合加工机的主要的结构及动作的流程图。
光造型复合加工机1如图6及图7所示，具备粉末层形成单元2、光束照射单元3及切削单元4。
粉末层形成单元2是用来通过将金属粉末或树脂粉末等的粉末以规定厚度铺上而形成粉末层的单元。光束照射单元3是用来向粉末层的规定部位照射光束L的单元。切削单元4是用来将层叠的固化层的侧面、即三维形状造型物的表面切削的单元。
粉末层形成单元2如图6所示，主要具有粉末工作台25、刮刀23、造型工作台20及造型板21。粉末工作台25是能够在外周被壁26包围的粉末材料箱28内上下升降的工作台。刮刀23是能够在水平方向上移动、以将粉末工作台25上的粉末19向造型工作台20上供给而得到粉末层22的刀。造型工作台20是能够在外周被壁27包围的造型箱29内上下升降的工作台。并且，造型板21被配设在造型工作台20上，是作为三维形状造型物的基座的板。
光束照射单元3如图7所示，主要具有光束振荡器30及检流计反射镜31。光束振荡器30是发出光束L的设备。检流计反射镜31是将发出的光束L向粉末层扫描的单元，即光束L的扫描单元。
切削单元4如图7所示，主要具有铣刀头40及驱动机构41。铣刀头40是用来将层叠的固化层的侧面即三维形状造型物的表面切削的切削工具。驱动机构41是使铣刀头40向希望的要切削部位移动的单元。
对光造型复合加工机1的动作详细说明。光造型复合加工机的动作如图8的流程图所示，由粉末层形成步骤(S1)、固化层形成步骤(S2)及切削步骤(S3)构成。粉末层形成步骤(S1)是用来形成粉末层22的步骤。在该粉末层形成步骤(S1)中，首先将造型工作台20降低Δt(S11)，使得造型板21的上表面与造型箱29的上端面的水平差成为Δt。接着，在将粉末工作台25升高Δt后，如图6(a)所示，使刮刀23从粉末材料箱28朝向造型箱29在水平方向上移动。由此，能够使配设在粉末工作台25上的粉末19向造型板21上移送(S12)，进行粉末层22的形成(S13)。作为用来形成粉末层的粉末材料，可以举出例如“平均粒径5μm～100μm左右的金属粉末”及“平均粒径30μm～100μm左右的尼龙、聚丙烯或ABS等的树脂粉末”。在形成粉末层后，向固化层形成步骤(S2)转移。固化层形成步骤(S2)是通过光束照射来形成固化层24的步骤。在该固化层形成步骤(S2)中，从光束振荡器30发出光束L(S21)，通过检流计反射镜(galvanometer mirror)31向粉末层22上的规定部位扫描光束L(S22)。由此，使粉末层的规定部位的粉末烧结或熔融固化，如图6(b)所示那样形成固化层24(S23)。作为光束L，可以使用碳酸气体激光、Nd：YAG激光、纤维激光或紫外线等。
粉末层形成步骤(S1)及固化层形成步骤(S2)交替地反复实施。由此，如图6(c)所示，多个固化层24层叠。
如果层叠的固化层24达到规定厚度(S24)，则向切削步骤(S3)转移。切削步骤(S3)是用来将层叠的固化层24的侧面、即三维形状造型物的表面切削的步骤。通过驱动铣刀头40(参照图6(c)及图7)而开始切削步骤(S31)。例如，在铣刀头40具有3mm的有效刃长度的情况下，由于能够沿着三维形状造型物的高度方向进行3mm的切削处理，所以如果Δt是0.05mm，则能够在60层的固化层24层叠的时点驱动铣刀头40。具体而言，一边由驱动机构41使铣刀头40移动，一边对层叠的固化层24的侧面实施切削处理(S32)。如果这样的切削步骤(S3)结束，则进行是否得到了希望的三维形状造型物的判断(S33)。在依然没有得到希望的三维形状造型物的情况下，向粉末层形成步骤(S1)返回。以后，反复实施粉末层形成步骤(S1)～切削步骤(S3)从而实施进一步的固化层24的层叠及切削处理，从而最终能够得到希望的三维形状造型物。
[本发明的制造方法]
有关本发明的一方式的制造方法，就上述粉末烧结层叠法，在光束的扫描条件上具有特征。
具体而言，首先将光束的扫描分为“用来对三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A”和“用来对比轮廓部靠内侧的三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B”。在图1中光束扫描A被用标号“65”表示，并且光束扫描B被用标号“75”表示。并且，在光束扫描A与光束扫描B之间相对地调整峰值功率P。具体而言，进行峰值功率P的相对的调整，以使针对“相当于轮廓部的部分”的光束LA的峰值功率PA比针对“相当于内部区域部的部分”的光束LB的峰值功率PB低(参照图1)。换言之，使“相当于轮廓部的部分”的峰值功率PA比“相当于内部区域部的部分”的峰值功率PB低。
这样，在有关本发明的一方式的制造方法中，在光束扫描A与光束扫描B之间相对地调整光束的扫描条件。
如果按照有关本发明的一方式的制造方法相对地调整光束的扫描条件，则能够减少在固化层形成时可能发生的“隆起”。更具体地讲，如果调整峰值功率P、以使针对“相当于轮廓部的部分”的峰值功率PA比针对“相当于内部区域部的部分”的峰值功率PB低，则能够减少可能在“相当于轮廓部的部分”发生的隆起。按照有关本发明的一方式的制造方法，即使是分为三维形状造型物的相当于轮廓部的部分和比其靠内侧的相当于内部区域部的部分来将光束进行扫描的情况，也能够减少相当于轮廓部的部分的隆起。
在以同样的条件在“相当于轮廓部的部分”及“相当于内部区域部的部分”之间扫描光束的情况下，在“相当于轮廓部的部分”，过剩量的粉末贡献于固化，推测容易发生隆起。更具体地讲，在“相当于轮廓部的部分”，因为在其周围更多地存在粉末，所以过剩量的粉末有熔融的趋向，推测容易起因于表面张力而发生“隆起”。
对于这一点，如果如有关本发明的一方式的制造方法那样使“相当于轮廓部的部分的峰值功率PA”比“相当于内部区域部的部分的峰值功率PB”低，则能够避免“过剩量的粉末的熔融”。因此，有关本发明的一方式的制造方法能够减少隆起、特别是“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”的隆起，结果在然后的粉末层22形成时不再阻碍刮刀23的移动。
这里，在本说明书中，“轮廓部”是指形成三维形状造型物的外表面部的外周轮廓的部分。换言之，所谓“相当于轮廓部的部分”，在由粉末层规定的“被制造的三维形状造型物的区域”中相当于其周缘部分。“轮廓部”也可以采取在“周缘部分”具有宽度尺寸的形态，例如从三维形状造型物的最外表面到约0.01mm～约3mm内侧(水平方向内侧)、优选的是从约0.05mm～约0.3mm内侧(水平方向内侧)的局部性的区域相当于三维形状造型物的“轮廓部”。另一方面，在本说明书中，所谓“内部区域部”是指在三维形状造型物中比轮廓部靠内侧的实心部分。换言之，“相当于内部区域部的部分”在由粉末层规定的“被制造的三维形状造型物的区域”中相当于除了上述“周缘部分”以外的部分。
此外，在本说明书中，所谓的“峰值功率P”，是指在图2所示那样的具有高斯分布的光束的功率分布图中最大的功率，其单位例如是[W]。更具体地讲，关于表示图2的高斯分布的功率分布图的以下的式子，峰值功率P0相当于r＝0时的功率p(0)(阿部谕及另1人，金泽大学大学院自然科学研究科系统创成科学专攻的博士论文《关于金属光造型法复合加工法及模具的开发研究》，2008年3月31日，P52－53)。
[数式1]
(P：光束的功率[W]，P0：峰值功率[W]，r：聚光半径(光斑直径/2)[mm]，σ：标准偏差[－]，S：聚光面积[mm2])
有关本发明的一方式的制造方法在光束扫描A与光束扫描B之间相对地调整峰值功率P。具体而言，使“向作为三维形状造型物的轮廓部的部分照射的光束的峰值功率PA”比“向作为三维形状造型物的内部区域部的部分照射的光束的峰值功率PB”低。例如，优选的是使峰值功率PA比峰值功率PB低30％～80％，进一步讲，更优选的是低40％～70％。
关于向作为三维形状造型物的轮廓部的部分照射的光束的峰值功率PA的具体的值，优选的是根据“峰值功率PA与三维形状造型物的相当于轮廓部的部分的隆起高度H的相关关系”来决定。对其详细说明。在光束的能量密度为一定的条件下，如图3所示，“峰值功率PA”与“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分的隆起高度H”可以具有大致比例的关系。所以，能够根据要形成的粉末层的厚度(即，粉末层形成时的刮刀与造型板的间隙尺寸“ha”)决定峰值功率PA的具体的值。如果基于图3所示的曲线图，则如果以比根据“ha”导出的“a点”的值小的峰值功率PA实施光束扫描A，则即使发生隆起，其高度尺寸也比粉末层形成时的刮刀与造型板的间隙尺寸小。结果，在粉末层形成时刮刀不会碰撞到“轮廓部的隆起”，不会阻碍粉末层形成。
在有关本发明的一方式的制造方法中，也可以通过在光束扫描A与光束扫描B之间相对地改变光束的输出，来进行峰值功率P的相对的调整。即，峰值功率PA和峰值功率PB的相对的调整也可以通过在光束扫描A与光束扫描B之间相对地改变光束的输出来进行。具体而言，也可以通过使用于光束扫描A的光束的输出UA比用于光束扫描B的光束的输出UB低，从而使峰值功率PA比峰值功率PB低。
此外，峰值功率PA和峰值功率PB的相对的调整也可以通过在光束扫描A与光束扫描B之间相对地改变光束的光斑直径来进行。具体而言，也可以通过使用于光束扫描A的光束的光斑直径DA比用于光束扫描B的光束的光斑直径DB大，使峰值功率PA比峰值功率PB低。
通过改变光束的输出或改变光束的光斑直径来进行的峰值功率P的相对的调整是比较简单的操作。通常关于“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”的隆起，难以预测会发生何种程度的大小的“隆起”，在预先设想这样的难以预测的现象的基础上设计三维形状造型物是比较困难的。关于这一点，有关本发明的一方式的制造方法能够将这样设想难以预测的现象的设计本身通过“光束的比较简单的调整”来省去。
在有关本发明的一方式的制造方法中，优选的是以在光束扫描A之前进行光束扫描B的方式进行光束的扫描。即，优选的是在实施“用来对三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B”之后，实施“用来对三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A”。由此，在“相当于轮廓部的部分”的周围，在光束照射时熔融的粉末量被进一步减少，能够有效地减少“相当于轮廓部的部分”的隆起。
在一优选的方式中，也可以在光束扫描A与光束扫描B之间使光束的能量密度相同。即，也可以在“相当于轮廓部的部分”的峰值功率PA比“相当于内部区域部的部分”的峰值功率PB低的条件下在“相当于轮廓部的部分”与“相当于内部区域部的部分”之间使光束的能量密度相同。由此，能够在三维形状造型物的轮廓部与内部区域部之间使固化层的密度(即固化密度)实质上相同。
另外，这里所述的“光束的能量密度”用以下的式子表示。
E[J/mm2]：能量密度
U[W]：束输出
V[mm/s]：扫描速度
D[mm]：光斑直径
“使能量密度相同的方式”能够在减少三维形状造型物的相当于轮廓部的部分的隆起的同时，在得到的三维形状造型物中不使轮廓部的固化密度比内部区域部的固化密度低而使其相互相同。另外，在使用金属粉末作为粉末材料的情况下，由于“固化密度”相当于“烧结密度”，所以该方式能够在减少三维形状造型物的相当于轮廓部的部分的隆起的同时，在三维形状造型物的轮廓部与内部区域部中使烧结密度实质上相同。
在有关本发明的一方式的制造方法中，作为用于三维形状造型物的“相当于轮廓部的部分”的光束扫描A可以考虑各种各样的方式。例如，在光束扫描A中，也可以以多个环状照射路径沿着三维形状造型物的相当于轮廓部的部分相互相邻的方式扫描光束。具体而言，如图4所示，作为光束扫描A(65)，也可以以多个环状照射路径Mi＝1，2，3...沿着“相当于轮廓部的部分”(60)相互相邻的方式扫描光束。即，也可以以具有沿着“相当于轮廓部的部分”闭合那样的形态的多个照射路径相互相邻的方式实施光束扫描A。就这样的多个环状照射路径而言，优选的是以“相对位于外侧的环状照射路径的光束”与“相对位于内侧的环状照射路径的光束”相比峰值功率P低的方式进行光束的扫描。例如就图4所示的方式而言，在将对于环状照射路径M1、M2及M3的峰值功率分别设为PA(M1)、PA(M2)及PA(M3)的情况下，优选的是以PA(M1)<PA(M2)<PA(M3)的关系的方式实施光束扫描A。如果这样调整峰值功率P，则能够更有效地减少相当于轮廓部的部分的隆起。
此外，也可以是在光束扫描A中，以在三维形状造型物的相当于轮廓部的部分中多个直线状照射路径并列的方式扫描光束。具体而言，如图5(a)所示，也可以是在光束扫描A(65)中，以在“相当于轮廓部的部分”(60)中多个直线状照射路径Ni＝1，2，3...并列的方式扫描光束。即，以多个直线状照射路径占据“相当于轮廓部的部分”的方式实施光束扫描A。图5(a)所示的方式具有直线状照射路径从“相当于轮廓部的部分”的端部到端部为止较长地延伸的形态，但并不限定于此，也可以如图5(b)所示的方式那样具有直线状照射路径被分割为较短的子照射路径N’i＝1，2，3...的形态。
在“多个直线状照射路径的方式”中，优选的是以“相对位于外侧的直线状照射路径的光束”比“相对位于内侧的直线状照射路径的光束”峰值功率P低的方式进行光束的扫描。如果取例如图5(a)所示的方式为例，则在“相当于轮廓部的部分”中存在“相对位于外侧的直线状照射路径”和“相对位于内侧的直线状照射路径”。在图示的方式中，在“相当于轮廓部的环状部分”中的横向区域(图5(a)的“X区域”)中存在“相对位于外侧的直线状照射路径”和“相对位于内侧的直线状照射路径”(“X区域”是其长度方向相当于直线状照射路径的延伸方向的区域)。在这样的图5(a)所示的方式中，如果将对于直线状照射路径N1、N2及N3的峰值功率分别设为PA(N1)、PA(N2)及PA(N3)，则优选的是以PA(N1)<PA(N2)<PA(N3)的关系的方式实施光束扫描A。如果这样调整峰值功率P，则能够更有效地减少相当于轮廓部的部分的隆起。另外，在“相当于轮廓部的环状部分”中的纵向区域(图5(a)的“Y区域”)中，也可以不特别实施峰值功率P的相对的变更。所以，在“Y区域”中，例如在图3所示的曲线图中也可以以比根据“ha”导出的“a点”的值小的峰值功率PA来实施光束扫描A(“Y区域”是其长度方向相当于相对于直线状照射路径的延伸方向正交的方向的区域)。
最后附带说一下“三维形状造型物的相当于内部区域部的部分”的光束扫描B。该“相当于内部区域部的部分”的光束照射也可以为多个直线状照射路径并列的形态。即，作为对“三维形状造型物的相当于内部区域部的部分”实施的光束扫描B，也可以进行直线地且并列地扫描光束的所谓的光栅扫描。如果对其进一步讲，则图5(a)及(b)所示的光束扫描A(65)也能够理解为光栅扫描。所以，图5(a)及(b)所示的方式可以说是对三维形状造型物的相当于内部区域部的部分及相当于轮廓部的部分的双方实施光栅扫描的方式。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但只不过是表示本发明的应用范围中的典型例。因而，本发明并不限定于上述实施方式，本领域技术人员可容易地理解能够进行各种各样的变更。例如，本发明的制造方法不仅对于附加地进行切削处理的粉末烧结层叠法(参照图6及图7)，对于不进行切削处理的粉末烧结层叠法也同样能够实施。
另外，上述那样的本发明包含以下的优选的方式。
第1方式：一种三维形状造型物的制造方法，通过
(i)向粉末层的规定部位照射光束、使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序，及
(ii)在得到的固化层之上形成新的粉末层、向该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序
交替地反复进行粉末层形成及固化层形成，
其特征在于，
将上述光束的扫描分为用于对上述三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A、和用于对作为比该轮廓部靠内侧的该三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B；
以针对上述相当于轮廓部的部分的上述光束的峰值功率PA比针对上述相当于内部区域部的部分的上述光束的峰值功率PB低的方式，在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地调整峰值功率P。
第2方式：在上述第1方式中，其特征在于，以在上述光束扫描A之前进行上述光束扫描B的方式扫描上述光束。
第3方式：在上述第1方式或第2方式中，其特征在于，在上述光束扫描A中，以多个环状照射路径沿着上述相当于轮廓部的部分相互相邻的方式扫描上述光束。
第4方式：在上述第1方式或第2方式中，其特征在于，在上述光束扫描A中，以在上述相当于轮廓部的部分中多个直线状照射路径并列的方式扫描上述光束。
第5方式：在上述第1方式～第4方式的任一方式中，其特征在于，通过在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地改变上述光束的输出，从而进行上述峰值功率P的相对的上述调整。
第6方式：在上述第1方式～第5方式的任一方式中，其特征在于，通过在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地改变上述光束的光斑直径，从而进行上述峰值功率P的相对的上述调整。
第7方式：在上述第1方式～第6方式的任一方式中，其特征在于，在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间使上述光束的能量密度相同。
产业上的可利用性
通过实施有关本发明的一方式的三维形状造型物的制造方法，能够制造各种各样的物品。例如，在“粉末层是无机质的金属粉末层、固化层为烧结层的情况下”，能够将得到的三维形状造型物用作注塑成型用模具、冲压模具、压铸模具、铸造模具、锻造模具等的模具。另一方面，在“粉末层是有机质的树脂粉末层、固化层为硬化层的情况下”，能够将得到的三维形状造型物用作树脂成形品。
关联申请的相互参照
本申请基于日本专利申请第2014－43102号(申请日：2014年3月5日，发明的名称：《三维形状造型物的制造方法》)，根据巴黎公约主张其优先权。通过引用，在本说明书中包含该申请中公开的内容全部。
符号的说明
22 粉末层
24 固化层
60 三维形状造型物的相当于轮廓部的部分
65 光束扫描A
75 光束扫描B
L 光束
LA 针对“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”的光束
LB 针对“三维形状造型物的相当于内部区域部的部分”的光束
PA 针对“三维形状造型物的相当于轮廓部的部分”的光束的峰值功率
PB 针对“三维形状造型物的相当于内部区域部的部分”的光束的峰值功率
M1、M2、M3 环状照射路径
N1、N2、N3(N’1、N’2、N’3) 直线状照射路径

Claims (5)

1.一种三维形状造型物的制造方法，通过
(i)向粉末层的规定部位照射光束、使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序，及
(ii)在得到的固化层之上形成新的粉末层、向该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序，
交替地反复进行粉末层形成及固化层形成，
其特征在于，
将上述光束的扫描分为用于对上述三维形状造型物的相当于轮廓部的部分进行光束照射的光束扫描A、和用于对作为比该轮廓部靠内侧的该三维形状造型物的相当于内部区域部的部分进行光束照射的光束扫描B；
以针对上述相当于轮廓部的部分的上述光束的峰值功率PA比针对上述相当于内部区域部的部分的上述光束的峰值功率PB低的方式，在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地调整峰值功率P，
以多个环状照射路径沿着上述相当于轮廓部的部分相互相邻的方式、或以在上述相当于轮廓部的部分中多个直线状照射路径并列的方式将上述光束进行扫描，并使得相对位于外侧的上述环状照射路径或上述直线状照射路径的光束与相对位于内侧的上述环状照射路径或上述直线状照射路径的光束相比峰值功率P低。
2.如权利要求1所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，
以在上述光束扫描A之前进行上述光束扫描B的方式将上述光束进行扫描。
3.如权利要求1所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，
通过在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地改变上述光束的输出，进行上述峰值功率P的相对的上述调整。
4.如权利要求1所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，
通过在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间相对地改变上述光束的光斑直径，进行上述峰值功率P的相对的上述调整。
5.如权利要求1所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，
在上述光束扫描A与上述光束扫描B之间使上述光束的能量密度相同。
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