CN109366981B - 三维物体造型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的三维物体造型方法，其课题是通过改善刮刀的滑动速度来实现高效的粉末层的形成，能够实现上述课题的三维物体造型方法，通过反复进行粉末向造型室供给的供给工序、随着刮刀相对于上述供给的粉末的滑动进行平滑化的粉末层形成工序、和对所述粉末层照射光束或电子束并使该照射位置移动的烧结工序，来层叠该烧结层，通过各层叠单位的每个划分为包含烧结预定区域的内侧区域(1)和其余的外侧区域(2)、或者划分为多个层叠单位，而且在上述多个层叠单位的每个将刮刀的滑动区域划分为包含上述多个层叠单位中的最大烧结区域(3)的内侧区域(1)和其余的外侧区域(2)，进而将刮刀的滑动速度设定为外侧区域(2)比内侧区域(1)快的状态，从而实现了上述课题。

Description

三维物体造型方法
技术领域
本发明涉及三维物体造型方法，该三维物体造型方法通过依次反复进行粉末层的形成、和利用光束或电子束照射的烧结层的形成从而层叠烧结层来实现。
背景技术
在上述粉末层的形成工序中，通过刮刀(squeegee)对于被供给到造型室内的粉末的滑动即刮拭(squeezing)实现的平滑化是不可缺少的。
然而，在现有技术中，在沿着高度方向的所有层叠区域中将刮刀的滑动速度一律设为恒定。
实际上，在专利文献1中，对于由粉末供给装置40供给的粉末，公开了造型台10中的刮刀的滑动(图1和[0031]段)，但是并没有使该滑动速度特别地变化。
同样地在专利文献2中，将刮刀的滑动作为不可缺少的工序来说明(摘要部分)，但是对于使刮刀的滑动速度特别地变化这一点全未提及。
在上述专利文献1、2那样的现有技术的情况下，包含烧结预定区域的内侧区域、和不包含烧结预定区域的外侧区域被一律设定为同一滑动速度，但对于未预定进行烧结的外侧区域，不需要设定为与包含烧结预定区域的区域同等程度的滑动速度。
因此，在上述现有技术的情况下，对于不含烧结预定区域的外侧区域，设定为不需要的低速，结果进行着极为低效的刮拭。
为了克服这样的低效性，可设想如下的改良技术：将进行刮刀的滑动的区域划分为沿着整个高度方向一律包含烧结预定区域的矩形状的内侧区域、和其外侧区域，将外侧区域中的刮刀的滑动速度设定得比内侧区域中的刮刀的滑动速度快。
但是，烧结区域根据各层叠单位按高度方向依次变化的情况居多，而且，在上述改良技术的情况下，由于在不属于烧结预定区域的广阔的矩形内侧区域中将刮刀的滑动速度设定得小，因此无法避免进行低效的刮刀滑动这一低效性。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2015-199197号公报
专利文献2：日本再表2012-160811号公报
发明内容
本发明的课题在于在三维物体造型方法中通过刮刀的滑动速度的改善，实现高效的粉末层的形成。
为了解决上述课题，本发明的基本构成包括一种三维物体造型方法，该方法通过依次反复进行粉末层形成工序和烧结工序来层叠烧结层，所述粉末层形成工序向造型室供给粉末，并随着刮刀相对于上述供给的粉末的滑动进行平滑化，所述烧结工序对所述粉末层照射光束或电子束，并使该照射位置移动，其中，在将造型区域沿着高度方向划分为多个层叠单位的基础上，通过使上述多个层叠单位的各层叠单位中预定的烧结区域全部重叠而形成最大烧结预定区域，以该最大烧结预定区域为基准，将上述多个层叠单位的每个划分为包含上述最大烧结预定区域的内侧区域、和不包含上述最大烧结预定区域的外侧区域，并将上述外侧区域中的刮刀的滑动速度设定为比上述内侧区域中的刮刀的滑动速度快的状态。
在所述基本构成中，在沿着高度方向划分出的多个层叠单位中，划分为包含通过使各层叠单位的烧结区域重叠而形成的最大烧结预定区域的内侧区域、和不包含上述各烧结预定区域的外侧区域，其结果，通过根据高度方向使上述内侧区域和外侧区域依次变化来设定广阔的的外侧区域，而且，在内侧区域使刮刀以实现准确的平坦形状所需的低速滑动，在外侧区域中设为不精致(rough)的平坦状态，因此能使刮刀以适当的高速滑动。
其结果，能实现高效的刮刀的滑动即刮拭。
附图说明
图1是表示立足于所述基本构成的实施例1的特征的俯视图。此外，O表示烧结区域或最大烧结区域的中心位置。
图2是表示立足于所述基本构成的实施例2的特征的俯视图。此外，O表示烧结区域或最大烧结区域的中心位置。
图3是表示所述基本构成的工序的流程图。
附图标记说明
1 内侧区域
2 外侧区域
3 烧结区域或最大烧结区域
具体实施方式
如图3的流程图所示，所述基本构成，按照程序预先沿着高度方向进行多个层叠单位的划分，而且通过使基于该划分形成的多个层叠单位中的各层叠单位中预定的烧结区域3全部重叠而形成最大烧结预定区域，以所述最大烧结预定区域为基准，在上述多个层叠单位的每个中，划分为包含上述最大烧结预定区域的内侧区域1、和不包含该最大烧结预定区域的外侧区域2，进而依次反复进行粉末的供给、刮刀的滑动和各烧结，由此实现三维造型所需的层叠，此时，对于刮刀的滑动速度，将上述外侧区域2的速度设定得比上述内侧区域1的速度快。
这样，在所述基本构成中，能够通过上述内侧区域1与上述外侧区域2的划分、以及不同速度的设定，来发挥上述那样的发明效果。
所述基本构成中的内侧区域1的形状并不特定。
因此，与现有技术的情况同样地，可采用矩形，也可采用圆形。
在矩形区域的情况下，基于刮刀的往复带来的滑动范围整齐划一，具有划分简单(simple)这一优点。
相对于此，在圆形的情况下，通过与矩形的情况相比将内侧区域1设定得紧凑，能使外侧区域2成为更广阔的范围，具有能进行更高效的刮拭这一优点。
实施例
以下，基于实施例进行说明。
实施例1
如图1所示，实施例1的特征在于，在所述基本构成中，内侧区域1与外侧区域2的边界的各位置，处于相对于最大烧结预定区域的外侧周围的各位置、沿着将所述最大烧结预定区域的中心位置与该外侧周围的各位置连结的线的方向延长预定距离a的状态。
在这样的实施例1的情况下，从上述各中心位置沿着上述各线的方向设定内侧区域1，使其与烧结区域3相比为从上述外侧周围的各位置起延长预定宽度a的距离，由此，与上述圆形的内侧区域1的情况相比，能设定为更紧凑的内侧区域1，能实现更进一步的高效刮拭。
此外，关于如图1所示的长a的距离，可以在预先通过CAD(计算机辅助设计)设定烧结区域3的外侧周围位置的基础上，通过CAM(计算机辅助制造)计算出。
实施例2
如图2所示，实施例2的特征在于，在所述基本构成中，在多个层叠单位的每个中，最大烧结预定区域与内侧区域1一致。
这样，在烧结区域或上述最大烧结区域3与内侧区域1一致的实施例2中，烧结区域3以外的区域全部是外侧区域2，因此能实现比实施例1更高效的刮拭。
但是，实际的三维物体的形状，需要从比烧结区域3靠外侧的部分进行切削，因此，关于划分出的多个层叠单位中的最大烧结区域3，需要设定为比本来的造型区域宽预定量的区域。
产业上的利用可能性
这样，本发明能实现高效的刮拭，进而能确保高效的三维物体的造型，因此在三维造型的技术领域有助于广泛利用。

Claims (3)

1.一种三维物体造型方法，通过依次反复进行粉末层形成工序和烧结工序来层叠烧结层，所述粉末层形成工序向造型室供给粉末，并随着刮刀相对于上述供给的粉末的滑动进行平滑化，所述烧结工序对所述粉末层照射光束或电子束，并使该照射位置移动，其中，在按照程序预先将造型区域沿着高度方向等分为多个层叠单位的基础上，通过使上述多个层叠单位的各层叠单位中预定的烧结区域全部重叠而分别形成每个层叠单位中的最大烧结预定区域，以该最大烧结预定区域为基准，将上述多个层叠单位的每个划分为包含上述最大烧结预定区域的内侧区域、和不包含上述最大烧结预定区域的外侧区域，并将上述外侧区域中的刮刀的滑动速度设定为比上述内侧区域中的刮刀的滑动速度快的状态。
2.根据权利要求1所述的三维物体造型方法，其特征在于，
内侧区域与外侧区域的边界的各位置，处于相对于预先通过CAD设定的最大烧结预定区域的外侧周围的各位置、沿着将所述最大烧结预定区域的中心位置与该外侧周围的各位置连结的线的方向延长通过CAM计算出的预定距离的状态。
3.根据权利要求1所述的三维物体造型方法，其特征在于，
在多个层叠单位的每个中，最大烧结预定区域与内侧区域都一致。
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