CN107107482A

CN107107482A - 三维形状造型物的制造方法

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Publication number: CN107107482A
Application number: CN201580070602.7A
Authority: CN
Inventors: 阿部谕; 不破勲; 武南正孝; 森干夫
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: WO2016103686A1; JP6372725B2; DE112015005758T5; KR101962053B1; CN107107482B; KR20170088395A; US20170341143A1; TW201637826A; TWI614120B; JPWO2016103686A1

Abstract

提供一种三维形状造型物的制造方法，该三维形状造型物的制造方法能够减少与被烟气物质污染的光透射窗相关的麻烦。本发明的一个实施方式所涉及方法为，在重复进行粉末层形成以及基于光束照射的固化层形成时，在固化层形成时，从设置在腔室的光透射窗向腔室内入射光束，进行光束的照射，使用可动式的气体供给装置，对被固化层形成时产生的烟气污染的光透射窗喷射气体。

Description

三维形状造型物的制造方法

技术领域

本发明涉及一种三维形状造型物的制造方法。更详细来说，本发明涉及通过对粉末层照射光束来形成固化层的三维形状造型物的制造方法。

背景技术

以往已知有通过对粉末材料照射光束来制造三维形状造型物的方法(一般称为“粉末烧结层叠法”)。该方法基于以下的工序(i)以及工序(ii)交替地重复实施粉末层形成与固化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)对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，形成固化层的工序。

(ii)在所得到的固化层上形成新的粉末层，同样地照射光束，进一步形成固化层的工序。

根据这样的制造技术，能够在短时间内制造复杂的三维形状造型物。在使用无机物的金属粉末作为粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模具使用。另一方面，在使用有机物的树脂粉末作为粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为各种模型使用。

将使用金属粉末作为粉末材料，并将由此所得到的三维形状造型物作为模具使用的情况作为例子。如图7所示那样，首先，使刮刀(squeezing blade)23移动，移送粉末19，在造型板21上形成规定厚度的粉末层22(参照图7(a))。接着，对粉末层的规定部位照射光束L，由粉末层形成固化层24(参照图7(b))。接着，在所得到的固化层上形成新的粉末层，并再次照射光束来形成新的固化层。如果像这样交替地重复实施粉末层形成与固化层形成，则固化层24层叠(参照图7(c))，最终能够得到由层叠化的固化层形成的三维形状造型物。形成为最下层而形成的固化层24成为与造型板21结合了的状态，因此，三维形状造型物与造型板成为一体化。三维形状造型物与造型板的一体化能够作为模具使用。

此处，粉末烧结层叠法为了防止三维形状造型物氧化，一般使用被保持在惰性气体气氛下的腔室50来进行(参照图8)。如图8所示那样，在腔室50设置光透射窗52，经由该光透射窗52进行光束L的照射。即，在对粉末层进行光束的照射时，从设置在腔室50的外部的光束照射部件3发出的光束L经由光透射窗52入射到腔室50内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表平1－502890号公报

专利文献2：日本特开2000－73108号公报

发明内容

发明要解决的问题

在固化层24形成时，从光束L的照射部位产生被称为“烟气”(fume)的烟状的物质(例如金属蒸汽或树脂蒸汽)。具体来说，如图10所示那样，在通过光束L经由光透射窗52的照射使粉末烧结或熔融固化时，从光束L的照射部位产生烟气8。所产生的烟气在腔室50内上升，因此，有起因于烟气8的物质(以下称为“烟气物质”)附着在光透射窗52并使光透射窗52模糊不清的情况。这样，当光透射窗52因烟气而被污染时，会造成光透射窗52中的光束L的透射率或折射率变化，担心光束L对粉末层22的规定部位的照射精度降低。并且，这样的光透射窗52的污染会引起光束L的散乱或聚光度降低，担心不能够对粉末层赋予需要的照射能量。

本发明是鉴于上述情况而完成的。即，本发明的目的在于提供一种三维形状造型物的制造方法，该三维形状造型物的制造方法能够减少与被烟气物质污染的光透射窗相关的麻烦。

用于解决问题的手段

为了达到上述目的，在本发明的一个实施方式中，提供一种三维形状造型物的制造方法，

通过(i)对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，形成固化层的工序，以及

(ii)在所得到的固化层上形成新的粉末层，对该新的粉末层的规定部位照射光束，进一步形成固化层的工序，

由此交替地重复进行粉末层形成以及固化层形成，其特征在于，

在该三维形状造型物的制造方法中，

在腔室内进行粉末层形成以及固化层形成，

在固化层形成中，使光束从设置在腔室的光透射窗向腔室内入射，进行光束的照射，

使用可动式的气体供给装置，对被固化层形成时产生的烟气污染的光透射窗喷射气体。

发明效果

在本发明的一个实施方式中，使用可动式的气体供给装置，能够对腔室的光透射窗有效地实施清洗处理。因此，本发明的一个实施方式为，在三维形状造型物的制造方法中，能够减少与被烟气物质污染的光透射窗相关的麻烦。

附图说明

图1A是示意性表示本发明的一个实施方式所涉及的概念(对光透射窗喷射气体之前的情况)的剖面图

图1B是示意性表示本发明的一个实施方式所涉及的概念(使用可动式的气体供给装置对光透射窗喷射气体的情况)的剖面图

图2A是示意性表示本发明的第1实施方式(对光透射窗喷射气体之前的情况)的剖面图

图2B是示意性表示本发明的第1实施方式(对光透射窗喷射气体的情况)的剖面图

图3A是示意性表示本发明的第2实施方式(对光透射窗喷射气体之前的情况)的剖面图

图3B是示意性表示本发明的第2实施方式(对光透射窗喷射气体的情况)的剖面图

图4A是示意性表示本发明的第3实施方式(对光透射窗喷射气体之前的情况)的剖面图

图4B是示意性表示本发明的第3实施方式(对光透射窗喷射气体的情况)的剖面图

图5是示意性表示本发明的第4实施方式(测定被照射部件的被照射了光束的部位的宽度尺寸，掌握光透射窗的污染度的情况)的剖面图

图6是示意性表示本发明的第5实施方式(通过测定光束的光透射率掌握光透射窗的污染度的情况)的剖面图

图7是示意性表示实施粉末烧结层叠法的光造型复合加工的工序情况的剖面图(图7(a)：粉末层形成，图7(b)：固化层形成，图7(c)：固化层的层叠化)

图8是示意性表示光造型复合加工机的构成的立体图

图9是表示光造型复合加工机的一般的动作的流程图

图10是示意性表示产生烟气的情况的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行更详细的说明。附图中的各种要素的形态以及尺寸仅仅是例示，并不反映实际的形态以及尺寸。

本说明书中的“粉末层”意味着，例如“由金属粉末形成的金属粉末层”或者“由树脂粉末形成的树脂粉末层”。并且，“粉末层的规定部位”实质上是指所制造的三维形状造型物的区域。因此，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。并且，“固化层”在粉末层是金属粉末层的情况下意味着“烧结层”，在粉末层是树脂粉末层的情况下意味着“硬化层”。

本说明书中的“烟气”是指，在进行三维形状造型物的制造方法时，从被照射了光束的粉末层及/或固化层产生的烟状的物质(例如“起因于金属粉末的金属蒸汽”或者“起因于树脂粉末的树脂蒸汽”)。

本说明书中直接或间接说明的“上下”的方向是，例如基于造型板与三维形状造型物的位置关系的方向，以造型板为基准，设制造三维形状造型物的一侧为“上方”，设其相側反为“下方”。

(粉末烧结层叠法)

首先，对以本发明的一个实施方式所涉及的制造方法为前提的粉末烧结层叠法进行说明。特别是举例说明在粉末烧结层叠法中附加性地进行三维形状造型物的切削加工的光造型复合加工。图7是示意性表示光造型复合加工的工序情况，图8及图9是分别表示能够实施粉末烧结层叠法与切削加工的光造型复合加工机的主要构成以及动作的流程图。

光造型复合加工机1如图7及图8所示那样，具备：粉末层形成部件2、光束照射部件3、以及切削部件4。

粉末层形成部件2是用于通过以规定的厚铺敷设金属粉末及树脂粉末等的粉末来形成粉末层的部件。光束照射部件3是用于对粉末层的规定部位照射光束L的部件。切削部件4是用于对层叠化的固化层的侧面，即，三维形状造型物的表面进行切削的部件。

粉末层形成部件2如图7所示那样，主要具有：粉末台25、刮刀23、造型台20、以及造型板21。粉末台25是能够在外周被壁26包围的粉末材料罐28内上下升降的台。刮刀23是将粉末台25上的粉末19供给到造型台20上并能够水平方向上移动以得到粉末层22的刮刀。造型台20是能够在外周被壁27包围的造型罐29内可上下升降的造型台。而且，造型板21是配置在造型台20上，成为三维形状造型物的基座的造型板。

光束照射部件3如图8所示那样，主要具有：光束振荡器30、以及扫描振镜(galvanomirror)31。光束振荡器30是发出光束L的设备。扫描振镜31是将发出的光束L在粉末层上扫描的部件，即，光束L的扫描部件。

切削部件4如图8所示那样，主要具有：切削工具40、主轴台41、以及驱动机构42。切削工具40具有用于将层叠化的固化层的侧面、即三维形状造型物的表面切削的铣头。主轴台41是在切削部件4上安装有切削工具40的部分，可沿水平方向及/或垂直方向移动。驱动机构42是使主轴台41可动的部件。通过驱动机构42，能够使安装在主轴台41的切削工具40移动至希望切削的部位。

对光造型复合加工机1的动作进行详述。光造型复合加工机1的动作如图9的流程图所示那样，由粉末层形成步骤(S1)、固化层形成步骤(S2)、以及切削步骤(S3)构成。粉末层形成步骤(S1)是用于形成粉末层22的步骤。在该粉末层形成步骤(S1)中，首先使造型台20Δt下降(S11)，以使造型板21的上表面与造型罐29的上端面的水平差成为Δt。接着，将粉末台25Δt提升之后，如图7(a)所示那样，使刮刀23从粉末材料罐28向造型罐29水平方向地移动。由此，能够将配置在粉末台25的粉末19移送至造型板21上(S12)，进行粉末层22的形成(S13)。作为用于形成粉末层的粉末材料，能够举出：例如“平均粒径为5μm～100μm左右的金属粉末”以及“平均粒径为30μm～100μm左右的尼龙、聚丙烯、或者ABS等树脂粉末”。形成粉末层之后，转移到固化层形成步骤(S2)。固化层形成步骤(S2)是通过光束照射形成固化层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)，通过扫描振镜31对粉末层22上的规定部位进行光束L的扫描(S22)。由此，使粉末层的规定部位的粉末烧结或熔融固化，如图7(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、光纤维激光或紫外线等。

粉末层形成步骤(S1)以及固化层形成步骤(S2)交替地重复实施。由此，如图7(c)所示那样，多个固化层24层叠化。

当层叠化的固化层24到达规定厚度时(S24)，转移到切削步骤(S3)。切削步骤(S3)是用于对层叠化的固化层24的侧面，即，三维形状造型物的表面进行切削的步骤。通过驱动主轴台41，即，通过驱动安装在主轴台41的切削工具40，开始进行切削步骤(S31)。例如，在切削工具40具有3mm的有效刃长度的情况下，能够沿三维形状造型物的高度方向进行3mm的切削加工，因此，如果Δt为0.05mm，则在层叠了60层的固化层24的时刻驱动切削工具40。具体来说，一边通过驱动机构42使切削工具40移动，一边对层叠化的固化层24的侧面实施切削加工(S32)。在这样的切削步骤(S3)的最后，判断是否得到了希望的三维形状造型物(S33)。在依然没有得到希望的三维形状造型物的情况下，返回到粉末层形成步骤(S1)。之后，通过重复实施粉末层形成步骤(S1)～切削步骤(S3)，进一步实施固化层24的层叠化以及切削处理，最终得到希望的三维形状造型物。

(本发明的制造方法)

本发明的一个实施方式所涉及的制造方法在与固化层形成相关地附加性进行的处理方式中具有特征。具体来说，在本发明的一个实施方式所涉及的制造方法中，对被固化层形成时产生的“烟气”污染的光透射窗实施处理。该处理并不是避免光透射窗被烟气污染的预防措施，而完全是相当于对一旦被烟气污染的光透射窗进行处理的事后对应。

在经由腔室50的光透射窗52对粉末层22照射光束L来形成固化层24时，从光束L的照射部位产生烟气8(参照图8)。烟气8具有烟状的形状，如图10所示那样，具有在腔室50内上升的倾向。因此，当构成烟气8的物质(即“烟气物质”)附着在腔室50的光透射窗52时，光透射窗52被污染。具体来说，起因于烟气物质而造成在光透射窗52产生模糊不清的现象。发明人已经发现，当腔室50的光透射窗52被污染时，担心产生对固化层来说麻烦的问题。具体来说，已经发现，当光透射窗52被烟气物质污染时，起因于光束L的透射率或者折射率变化，光束L对粉末层22的规定部位的照射精度有可能降低。并且，还发现，当光透射窗52被烟气物质污染时，起因于光透射窗52中的光束L的散乱及/或照射部位的光束L的聚光度降低等，不能够对粉末层22的规定部位供给需要的照射能量。当光束L的照射精度降低，或未对粉末层22的规定部位供给需要的照射能量时，担心不能够形成具有希望的固化密度的固化层24。即，有造成最终得到的三维形状造型物的强度降低的可能性。

本发明人对能够减少与该光透射窗相关的麻烦的三维形状造型物的制造方法进行了深刻的研究。结果，本发明人已经设计出以使用可动式的气体供给装置为特征的发明。具体来说，在本发明的一个实施方式中，使用可动式的气体供给装置，对被固化层形成时产生的烟气污染的光透射窗进行气体的喷射。

首先，一边参照图1A及图1B，一边对本发明的一个实施方式所涉及的技术思想进行说明。图1A表示气体喷射之前的状态。具体来说，表示在固化层形成时产生烟气8，光透射窗52被烟气物质70污染的状态。另一方面，图1B表示气体喷射时的状态。具体来说，表示使用可动式的气体供给装置60，对被烟气物质70污染的光透射窗52喷射气体62的状态。

如图1A所示那样，在进行粉末层22以及固化层24的形成的腔室50设置有光透射窗52。如图示那样，光透射窗52例如设置在腔室50的上壁部。该光透射窗52由透明的材质构成，因此，能够使在腔室50的外部产生的光束L透射到腔室50的内部。在经由该光透射窗52对粉末层22照射光束L时，从光束L的照射部位产生烟气8。产生的烟气8腔室50内上升。烟气8含有由起因于粉末层及/或固化层的金属成分或者树脂成分构成的烟气物质70。光透射窗52的污染是因该烟气物质70附着在腔室50的光透射窗52而引起的(参照图1A的局部放大立体图)。

在本发明的一个实施方式中，将气体供给装置60定位于光透射窗52的附近，从该气体供给装置60向光透射窗52喷射气体62。如图1B所示那样，例如将气体供给装置60定位于光透射窗52的下方，从该气体供给装置60向上方喷射气体62。

本发明的一个实施方式中所使用的气体供给装置60是可动式，因此，能够向适合于气体62对光透射窗52的喷射的位置移动。由此，能够将气体供给装置60适当地定位于光透射窗52的下方区域或者其周边区域，能够对光透射窗52有效地实施“清洗处理”。即，能够从光透射窗52有效地去除烟气物质70。

这样，在本发明的一个实施方式中，能够对光透射窗52有效地实施清洗处理，因此，在三维形状造型物的制造时，能够防止光束L的透射率或者折射率的降低。即，能够防止光束L对粉末层22的规定部位的照射精度的降低。并且，通过这样的有效的清洗处理，能够防止光透射窗52的光束L的散乱及/或照射部位的光束L的聚光度降低等。即，能够避免对粉末层22的规定部位不供给需要的照射能量这一麻烦。作为这样的结果，能够形成具有希望的固化密度的固化层，退一步来说，最终能够在所得到的三维形状造型物中得到希望的强度。

在本发明优选的一个实施方式中，将气体供给装置60定位于光透射窗52的下方，从这样定位的气体供给装置60向上方喷射气体62(参照图1A及图1B)。这里所说的“向上方喷射气体”实质上意味着，气体供给口61以朝向上方的状态从气体供给装置60供给气体62的情况。典型的是指，气体供给口61以朝向垂直上方的状态从气体供给装置60对光透射窗52喷射气体。但是，在本发明的一个实施方式中，气体供给口61没有必要一定朝向垂直上方，可以是在气体供给口61从垂直上方偏离±45°范围内的状态下，优选在从垂直上方偏离±35°范围内的状态下，更优选在从垂直上方偏离±30°范围内的状态的条件下，从气体供给装置60供给气体。

例如在光透射窗52中的烟气物质70的附着量存在不均匀的情况下，能够将气体供给装置60移动至附着量更多的部位附近。在这种情况下，能够对烟气物质70的附着量更多的部位集中喷射气体62，因此，能够进行更有效的清洗处理。换种说法，在本发明的一个实施方式中，能够对应于烟气物质70的附着量来进行光透射窗52的清洗处理。

本说明书中的“可动式的气体供给装置”是用于对腔室的光透射窗喷射气体装置，是指作为整体能够沿水平方向及/或垂直方向移动的装置。这样的可动式的气体供给装置，例如具备用于装置自身进行移动的驱动机构。在其他的方法中，可动式的气体供给装置不具备用于装置自身进行移动的驱动机构，也可以具有设置于“具有用于移动的驱动装置的其他的可动部件”的部件。进一步来说，本说明书中的“可动式的气体供给装置”包括该气体供给口成为“摆头式地”旋转自如的装置。

在本发明的一个实施方式中，优选喷射气体的时刻是光束的非照射时。即，优选在光束L的非照射时，使用气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62。更具体来说，优选在没有对粉末层22照射光束L时，从气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62。因为，在光束L的照射时而产生烟气8时，当使用气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62时，在该气体62中伴有烟气8，担心烟气8也被供给到光透射窗52。

在一个优选的实施方式中，通过设置在腔室的换气部件将烟气排出到腔室外，在这样的条件下，停止或休止光束的照射，实施气体的喷射。在这种情况下，能够在较大地抑制了所产生的烟气的影响的状态下，对光透射窗喷射气体。

光束的非照射时的气体喷射虽然在下述的本发明的实施方式中详述，但可以与对固化层24的切削处理并行。即，可以在切削加工时对光透射窗52喷射气体62(参照图4B)。在这种情况下，能够以整体减少三维形状造型物的制造时间，可带来更有效的制造。

如图1B所示那样，气体供给装置60优选与气体供给源63连接。例如，经由连接线64，将气体供给装置60与气体供给源63彼此连接。气体供给源63可以由例如气泵构成，能够通过气泵供给用于气体喷射的压力。并且，优选连接线64具有有助于气体供给装置60的“可动式”的、例如波纹管结构等的挠性结构。并且，作为气体供给装置60的具体的种类，并不特别限定，但能够举出喷嘴式及狭缝式等。即，气体供给装置60可以使在该气体供给口61具有喷嘴方式及狭缝方式。

从气体供给装置60对光透射窗52喷射的气体62可以是与腔室内的保护气体相同的种类。作为该气体的种类，能够举出例如从由氮、氩、以及空气构成的组中选择的至少一种的气体。

作为气体的喷射的具体方式，可以对光透射窗52连续地喷射气体62，或者，也可以间歇地喷射气体62。对间歇的气体的喷射来说，优选从气体供给装置60脉冲式地供给气体62。即，优选在喷射时，也从气体供给装置60向光透射窗52脉冲喷射气体62。由此，伴随气体62的喷射，能够对光透射窗52供给振动力，能够更有效地除去烟气物质70。即，即使在光透射窗52上，烟气物质70的附着量较多，附着力较强的情况下，也能够从光透射窗52有效地去除烟气物质70。

本发明的制造方法能够以各种方式进行实施。以下，对其进行说明。

(第1实施方式)

第1实施方式是使用设置在切削部件的气体供给装置60进行气体的喷射的形态(参照图2A及图2B)。

更具体来说，在使用具有安装有切削工具40的主轴台41构成的切削部件4(参照图2A及图8)，对固化层24进行至少一次的切削加工的三维形状造型物的制造中，使用安装在切削部件4的主轴台41的气体供给装置作为可动式的气体供给装置60。

如图2A及图2B所示那样，气体供给装置60配置在设于腔室50内的主轴台41的上表面41A。主轴台41具备用于切削固化层24的侧面的切削工具40，在腔室50内可沿水平方向及/或垂直方向移动。由于气体供给装置60配置在可在腔室50内移动的主轴台41的上表面41A，从而实现了气体供给装置60的“可动式”。

通过使主轴台41移动至光透射窗52的下方，能够将气体供给装置60定位于光透射窗52的下方区域，因此，能够从该气体供给装置60对光透射窗52向上方喷射气体62。而且，主轴台41原本就是为了进行固化层的切削加工而设置在腔室50内的部件，因此，当将其利用于气体供给装置60的“可动式”时，能够实现制造装置的有效利用。

对第1实施方式进行更详细的说明。如图2A所示那样，在对粉末层22的规定部位照射光束L的期间，主轴台41处于静止状态。由于主轴台41处于静止状态，因此，配置在主轴台41的上表面41A的气体供给装置60也处于静止状态。由此，如图2B所示那样，在实施固化层24的切削加工时，使轴台41从静止位置进行移动。即，一边使主轴台41沿水平方向及/或垂直方向移动，一边对固化层24的侧面的规定部位进行切削。这样，主轴台41是“可动式”，因此，利用它同样能够移动设置在主轴台41的气体供给装置60。例如，如图2B所示那样，当将主轴台41定位于光透射窗52的下方区域时，能够将设置在主轴台41的气体供给装置60定位于光透射窗52的下方，因此，能够从该气体供给装置60向上方喷射气体62。

而且，也可以一边移动气体供给装置60一边进行气体62的喷射。即，也可以一边移动主轴台41一边从气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62。更具体来说，可以通过始终移动主轴台41，以在水平方向及/或垂直方向上往复动作的方式来移动气体供给装置60，同时对光透射窗52喷射气体62。由此，能够更有效地去除烟气物质70。即，即使在光透射窗52中的烟气物质70的附着量多、附着力强的情况下，也能够从光透射窗52有效地去除烟气物质70。

而且，在本实施方式中，可以并行实施气体62的喷射与固化层24的切削加工。即，在固化层24的切削加工时，主轴台41动作，可以积极利用伴随该主轴台41的动作的气体供给装置60的动作。更具体来说，可以从通过切削加工时的主轴台41的动作而连续动作的气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62。

(第2实施方式)

第2实施方式也是使用设置在切削部件的气体供给装置进行气体的喷射的形态(参照图3A及图3B)。该第2实施方式相当于第1实施方式的改变方式。如图3A及图3B所示那样，本实施方式的气体供给装置60配置在设于腔室50内的主轴台41的側面41B。

在第2实施方式中，即使在主轴台41的上表面41A与腔室50的上壁部之间的空间小的情况下，也能够将气体供给装置60设置于轴台41。

气体供给装置60配置在腔室50内的可沿水平方向及/或垂直方向移动的主轴台41的侧面41B，由此，实现了气体供给装置60的“可动式”。例如，如图3B所示那样，通过主轴台41的移动，能够将设置在主轴台41的气体供给装置60定位于光透射窗52的下方，因此，能够从该气体供给装置60向上方喷射气体62。并且，与第1实施方式相同，也可以通过移动主轴台41，以在水平方向及/或垂直方向上往复动作的方式来移动气体供给装置60，伴随于此，对光透射窗52喷射气体62。

而且，如图2A、图2B、图3A、以及图3B所示那样，在本发明的第1实施方式以及第2实施方式中，配置在主轴台41的上表面41A或侧面41B的气体供给装置60的气体供给口61的朝向被固定。这样，尽管气体供给口61的朝向被固定，但通过主轴台41的动作，能够沿水平方向及/或垂直方向移动气体供给装置60，因此，气体的喷射方向能够设为各种方向。

(第3实施方式)

第3实施方式使用能够改变气体供给口的朝向的气体供给装置进行气体的喷射(参照图4A及图4B)。

在第3实施方式中，一边连续地改变气体供给装置60的气体供给口61的朝向，一边对光透射窗52喷射气体62。

如图4A及图4B所示那样，在设置于腔室50内的主轴台41的上表面41A配置有“能够自如地改变气体供给口61的朝向的气体供给装置60”。如图4A所示那样，在对粉末层22的规定部位照射光束L的期间，主轴台41处于静止状态。由于主轴台41处于静止状态，因此，配置在主轴台41的上表面41A的气体供给装置60也处于静止状态。如图4B所示那样，当将主轴台41定位于光透射窗52的下方区域时，能够将设置在主轴台41的气体供给装置60定位于光透射窗52的下方，因此，能够从该气体供给装置60向上方喷射气体62。

特别是在第3实施方式中，气体供给装置60的气体供给口61的朝向成为改变自如。因此，如图4B所示那样，能够一边连续地改变气体供给口61的朝向，一边对光透射窗52喷射气体62。换种说法，在第3实施方式中，一边使气体供给口61“摆头式地”往复动作，一边从气体供给装置60对光透射窗52喷射气体62。

在第3实施方式中，由于连续地改变气体供给口61的朝向，因此，无需使主轴台41成为移动状态，便能够对光透射窗52大范围地喷射气体。即，能够对光透射窗52有效地实施“清洗处理”。

(第4实施方式)

第4实施方式通过测定被照射部件91中被照射了光束L的部位的尺寸，来掌握光透射窗52的污染度(参照图5)。

在第4实施方式中，在腔室50内配置被照射部件91，经由光透射窗52对该被照射部件91照射光束L。通过随时间经过而测定该被照射的部位的宽度尺寸，掌握光透射窗52的污染度。

进行更具体的说明。如图5所示那样，在腔室50内配置被照射部件91，经由光透射窗52对该被照射部件91照射光束L。这里所说的“被照射部件91”是指，用于掌握光透射窗52的污染度的部件，是通过照射光束L而变色的部件。被照射部件91中被照射了光束L的部位如图5所示那样，带有与未照射的部位不同的颜色。在烟气物质70附着在光透射窗52的情况下，经由光透射窗52入射到腔室50内的光束L起因于该烟气物质70而产生光散射。因此，当在烟气物质70附着在光透射窗52的条件下对被照射部件91照射光束L时，与未产生光束L的光散射的情况相比，被照射了光束L的部位的宽度尺寸变大。这是因为，起因于光束L的光散射而照射的范围蔓延。因此，在本发明的一个实施方式中，使用CCD照相机90等摄影设备随时间经过而测定该宽度尺寸，基于该尺寸来掌握光透射窗52被污染到什么程度，即，掌握光透射窗52的污染度。而且，优选预先测定好在烟气物质70没有附着在光透射窗52的条件下的被照射部件91的光束L的照射部位的宽度尺寸。通过与预先测定的宽度尺寸相比较，能够更适当地掌握污染度。而且，CCD照相机90等摄影设备如图5所示那样，设置在主轴台41的下部或侧部。

在基于光透射窗52的污染度而判断出需要清洗的情况下，从气体供给装置60对光透射窗52喷射气体，去除附着在光透射窗52的烟气物质70。

(第5实施方式)

第5实施方式根据光束的光透射率掌握光透射窗52的污染度(参照图6)。

在第5实施方式中，通过接收透射了光透射窗52的光，并对光透射窗52随时间经过而测定光的透射率，掌握光透射窗52的污染度。

进行更具体的说明。如图6所示那样，通过使用隔着光透射窗52对置配置的发光器92与受光器93，随时间经过而测定光透射窗52的光透射率，掌握光透射窗52的污染度。即，使用发光器92与受光器93，随时间经过而测定光透射窗52的光的透射率，由此，掌握光透射窗52的污染度。发光器92是配置在腔室50的外侧，用于向光透射窗52发出光的装置。受光器93是配置在腔室50的内侧，用于接收从发光器92发出并透射了光透射窗52的光的装置。具体的对发光器92及受光器93不作特别限定，可以使用常规设备来分别作为发光部件及受光部件。在本实施方式中，优选预先测定好在光透射窗52没有附着烟气物质70的条件下的光透射率，通过与该预先测定的透射率进行比较来掌握污染度。比预先测定的透射率更低值的透射率表明了光透射窗52附着有烟气物质70、因此光透射窗52已被污染的情况。即，这样能够根据降低的透射率值来掌握光透射窗52的污染度。

以上，对本发明的一个实施方式所涉及的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此，本技术发明人可理解在不脱离权利要求书所规定的发明范围内所做出的各种变更。

例如，虽然第4实施方式及第5实施方式掌握光透射窗的污染度，进行对光透射窗的气体喷射，但本发明并不限定于此。在本发明的一个实施方式中，可以定期地实施气体的喷射。即，可以在每次规定的时间的经过时，使用可动式的气体供给装置对光透射窗实施气体的喷射。

并且，上述的本发明包括以下优选的实施方式。

第1方式：一种三维形状造型物的制造方法，

在该三维形状造型物的制造方法中，

在腔室内进行上述粉末层形成以及上述固化层形成，

在上述固化层形成中，使上述光束从设置在上述腔室的光透射窗向该腔室内入射，进行上述光束的上述照射，

使用可动式的气体供给装置，对被上述固化层形成时产生的烟气污染的上述光透射窗喷射气体。

第2方式：在上述第1方式中，其特征在于，将上述气体供给装置定位于上述光透射窗的下方，从该气体供给装置向上方喷射上述气体。

第3方式：在上述第1方式及第2方式中，其特征在于，使用具有安装有切削工具的主轴台而构成的切削部件，对上述固化层进行至少一次的切削加工，

使用安装在上述切削部件的上述主轴台的气体供给装置作为上述可动式的气体供给装置。

第4方式：在上述第3方式中，其特征在于，一边使上述主轴台移动，一边从上述气体供给装置向上述光透射窗喷射上述气体。

第5方式：在上述第3方式或第4方式中，其特征在于，与上述切削加工一并执行地对上述光透射窗喷射上述气体。

第6方式：在上述第1方式～第5方式中的任一项中，其特征在于，一边连续地改变上述气体供给装置的气体供给口的朝向，一边对上述光透射窗喷射上述气体。

第7方式：在上述第1方式～第6方式中的任一项中，其特征在于，在上述光束的非照射时，使用上述气体供给装置对上述光透射窗喷射上述气体。

第8方式：在上述第1方式～第7方式中的任一项中，其特征在于，在上述腔室内配置被照射部件，

经由上述光透射窗对上述被照射部件照射上述光束，通过随时间经过而测定该被照射的部位的宽度尺寸，由此掌握上述光透射窗的污染度。

第9方式：在上述第1方式～第7方式中的任一项中，其特征在于，通过使用隔着上述光透射窗对置配置的发光器与受光器，随时间经过而测定该光透射窗的光透射率，由此掌握上述光透射窗的污染度。

第10方式：在上述第1方式～第9方式中的任一项中，其特征在于，在进行上述喷射时，从上述气体供给装置向上述光透射窗脉冲喷射上述气体。

工业上的可利用性

通过实施本发明的一个实施方式所涉及的三维形状造型物的制造方法，能够制造各种产品。例如，“在粉末层是无机物金属粉末层，固化层是烧结层的情况下”，能够将所得到的三维形状造型物用作塑料注射成形用模具、冲压模具、压铸模具、铸造模具、锻造模具等模具。另一方面，“在粉末层是有机物的树脂粉末层，固化层是硬化层的情况下”，能够将所得到的三维形状造型物用作树脂成形品。

Claims

1.一种三维形状造型物的制造方法，

在腔室内进行上述粉末层形成以及上述固化层形成，

3.根据权利要求1所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，

使用具有安装有切削工具的主轴台而构成的切削部件，对上述固化层进行至少一次的切削加工，

4.根据权利要求3所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的三维形状造型物的制造方法，其特征在于，

与上述切削加工一并执行地对上述光透射窗喷射上述气体。

在上述腔室内配置被照射部件，