CN111085682B - 三维造型物的制造装置及三维造型物的制造方法 - Google Patents

三维造型物的制造装置及三维造型物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种能够提高三维造型物的构成材料的造粒粉的再利用性的三维造型物的制造装置(1)。上述制造装置(1)具备：工作台(10)，造粒粉(M)的层层叠于工作台(10)；层形成部(17)，使工作台(10)上的造粒粉(M)成为预定厚度的层(R)；压缩部(17)，能够对层(R)中的三维造型物(O)的形成区域(Sf)进行压缩；加工部(7)，对层(R)中的形成区域(Sf)进行加工；以及控制部(3)，控制压缩部(17)，以使得形成区域(Sf)中的造粒粉(M)被压碎而层(R)中不形成三维造型物(O)的非形成区域(Sn)中的造粒粉(M)不被压碎。

Description

三维造型物的制造装置及三维造型物的制造方法
技术领域
本发明涉及三维造型物的制造装置及三维造型物的制造方法。
背景技术
一直以来，使用了各种三维造型物的制造方法。其中，有在工作台上层叠三维造型物的构成材料的层而制造三维造型物的三维造型物的制造方法。
例如，在专利文献1中，公开了一种三维造型物的制造方法，将作为三维造型物构成材料的激光烧结用粉末的层层叠在作为工作台的容器上，对该层的三维造型物所对应的部分照射激光，制造三维造型物。
专利文献1：日本特开2015-96646号公报。
发明内容
在专利文献1中，公开了通过加压机构能够对激光烧结用粉末的层进行加压的构成。因此，通过执行专利文献1的三维造型物的制造方法，能够对激光烧结用粉末的层进行压密化，抑制伴随烧结的体积收缩等。
另外，在制造三维造型物时，三维造型物的构成材料有时使用贵重或昂贵的材料。因此，期望再利用在制造三维造型物时未使用的构成材料，例如配置在对应于三维造型物的部分以外的部分的构成材料等。然而，在专利文献1公开的结构中，由于在构成材料中使用造粒粉，并对由造粒粉构成的整个层进行加压，因此，随着该层整体的构成材料被压缩，粒状的造粒形态发生改变，存在无法再利用在制造三维造型物时未使用的构成材料的情况。
用于解决上述技术问题的本发明的三维造型物的制造装置，其特征在于，具备：工作台，层叠有造粒粉的层；层形成部，将所述工作台上的所述造粒粉形成预定厚度的层；压缩部，能够对所述层中的三维造型物的形成区域进行压缩；加工部，对所述层中的所述形成区域进行加工；以及控制部，控制所述压缩部，以使得所述形成区域中的所述造粒粉被压碎而所述层中的不形成所述三维造型物的非形成区域中的所述造粒粉不被压碎。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1涉及的三维造型物的制造装置的结构的简要结构图。
图2是使用本发明的实施例1涉及的三维造型物的制造装置进行的三维造型物的制造方法的流程图。
图3是表示执行三维造型物的制造方法时的层形成工序时的三维造型物的制造装置的状态的简要侧视剖视图。
图4是表示执行三维造型物的制造方法时的压缩工序时的三维造型物的制造装置的状态的简要侧视剖视图。
图5是表示执行三维造型物的制造方法时的回收工序时的三维造型物的制造装置的状态的简要侧视剖视图。
图6是表示执行三维造型物的制造方法，在层的层叠完成时的三维造型物的制造装置的状态的简要侧视剖视图。
图7是表示执行三维造型物的制造方法，在层的层叠完成时的三维造型物的制造装置的状态的简要俯视图。
图8是表示本发明的实施例2涉及的三维造型物的制造装置的结构的简要结构图。
图9是使用本发明的实施例2涉及的三维造型物的制造装置进行的三维造型物的制造方法的流程图。
附图标记说明
1...三维造型物的制造装置；2...PC；3...控制部；4...激光发生部；5...加尔瓦诺镜部；7...喷出部(加工部、粘合剂施加部)；8...回收部；8a...筛子；10...工作台；11...工作台驱动部；12...壁部；12a...顶部；16...供给部；17...辊(层形成部、压缩部)；22...加尔瓦诺激光单元(加工部、激光照射部)；23...导轨；I...包含粘合剂的流体；M...造粒粉；O...三维造型物；R...层；Sf...形成区域；Sn...非形成区域；W...壁。
具体实施方式
首先，简要地对本发明进行说明。
用于解决上述问题的本发明第一方面的三维造型物的制造装置，其特征在于，具备：工作台，层叠有造粒粉的层；层形成部，将所述工作台上的所述造粒粉形成预定厚度的层；压缩部，能够对所述层中的三维造型物的形成区域进行压缩；加工部，对所述层中的所述形成区域进行加工；以及控制部，控制所述压缩部，以使得所述形成区域中的所述造粒粉被压碎而所述层中的不形成所述三维造型物的非形成区域中的所述造粒粉不被压碎。
根据本方式，使用造粒粉。由于造粒粉具有微细粒子，形成得体积大，因此，通过使用体积大的造粒粉，能够抑制由于使用微细粒子形成层时的流动性低所引起的层厚不均匀以及膜厚方向的密度的不均匀，而简单地进行层形成。另外，由于对层进行压缩，使得形成区域中的造粒粉被压碎，非形成区域中的造粒粉不被压碎，因此，通过形成区域中的造粒粉被压碎，而能够使用微细粒子将三维造型物压密化，通过非形成区域中的造粒粉不被压碎，而能够再利用该区域的造粒粉。
本发明的第二方式的三维造型物的制造装置，其特征在于，在所述第一方式中，所述三维造型物的制造装置具备回收所述非形成区域中的所述造粒粉的回收部。
根据本方式，由于具备回收非形成区域中的造粒粉的回收部，因此，能够简单地回收可再利用的造粒粉。
本发明的第三方式的三维造型物的制造装置，其特征在于，在所述第二方式中，所述回收部具有区分被压碎的所述造粒粉和未被压碎的所述造粒粉的筛子。
根据本方式，通过筛子，能够简单地区分被压碎的造粒粉和未被压碎的造粒粉。
本发明的第四方式的三维造型物的制造装置，其特征在于，在所述第一至第三的任一种方式中，所述加工部是对所述形成区域施加粘合剂而塑造所述三维造型物的形状的粘合剂施加部。
根据本方式，由于在形成区域施加粘合剂而塑造三维造型物的形状，因此，能够简单地塑造三维造型物的形状。
本发明的第五方式的三维造型物的制造装置，其特征在于，在所述第一至第三的任一方式中，所述加工部是对所述形成区域照射激光而塑造所述三维造型物的形状的激光照射部。
根据本方式，对形成区域照射激光而塑造三维造型物的形状，因此，例如，能够有效地推进形成区域的烧结或熔融，从而能够制造金属制的坚固的三维造型物。
本发明的第六方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，具有：层形成工序，在层叠有造粒粉的层的工作台上将所述造粒粉形成预定厚度的层；压缩工序，对所述层中的所述三维造型物的形成区域进行压缩；以及加工工序，对所述层中的所述形成区域进行加工，在所述压缩工序中，进行控制以使得所述形成区域中的所述造粒粉被压碎而所述层中的不形成三维造型物的非形成区域中的所述造粒粉不被压碎。
根据本方式，使用造粒粉。由于造粒粉具有微细粒子，形成得体积大，因此，通过像这样使用体积大的造粒粉，能够抑制粉状物的飞散等，简单地进行层形成。另外，由于对层进行压缩，使得形成区域的造粒粉被压碎，非形成区域的造粒粉不被压碎，因此，通过形成区域中的造粒粉被压碎，而能够使用微细粒子对三维造型物进行压密化，通过非形成区域中的造粒粉不被压碎，而能够再利用该区域的造粒粉。
本发明的第七方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述第六方式中，所述三维造型物的制造方法具有将所述非形成区域中的所述造粒粉回收到回收部的回收工序。
根据本方式，由于具有将非形成区域中的造粒粉回收到回收部的回收工序，因此，能够简单地回收可再利用的造粒粉。
根据本发明的第八方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述第七方式中，在所述层形成工序中，将被顶部的位置为相同高度的相对的壁部夹持的所述工作台降低至从所述顶部的位置下降了第一距离的第一位置，使能够与所述工作台平行地移动的辊至少从所述顶部中的一方移动到另一方，从而形成所述第一距离的厚度的层；在所述压缩工序中，将所述辊从所述顶部的位置下降第二距离而使所述辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，或者将所述工作台升高至从所述第一位置上升了第二距离的第二位置而使所述辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，从而对所述形成区域进行压缩；在所述回收工序中，通过使所述工作台配置在所述第二位置，使所述辊至少从所述顶部中的一方移动到另一方，从而回收所述非形成区域中的所述造粒粉。
根据本方式，通过一种能够与可上下移动的工作台平行地移动的辊的简单组合，能够将三维造型物压密化，从而能够有效地再利用造粒粉。
本发明的第九方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述第六至第八的任一种方式中，所述加工工序是向所述形成区域赋予粘合剂而塑造所述三维造型物的形状的粘合剂施加工序。
根据本方式，由于在形成区域上施加粘合剂塑造三维造型物的形状，因此，能够简单地塑造三维造型物的形状。
本发明的第十方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述第六至第八的任一种方式中，所述加工工序是对所述形成区域照射激光而塑造所述三维造型物的形状的激光照射工序。
根据本方式，由于在形成区域照射激光而塑造三维造型物的形状，因此，能够不另外进行例如烧结等而制造坚固的三维造型物。
本发明的第十一方式的三维造型物的制造方法，其特征在于，在所述第六至第十的任一种方式中，在所述加工工序中，在所述层的所述形成区域和所述非形成区域之间形成壁。
根据本方式，在形成区域和非形成区域之间形成壁，因此，随着对形成区域进行压缩，压缩的伴随力传递到非形成区域，能够抑制非形成区域中的造粒粉被压碎。因此，在非形成区域中的造粒粉被压碎，能够抑制造粒粉的回收效率下降。
以下，参照附图，说明本发明涉及的的实施方式。
实施例1(图1至图7)
首先，参照图1对本发明的实施例1涉及的三维造型物的制造装置1的概要进行说明。
在此，图中的X方向是水平方向，Y方向既是水平方向，也是与X方向正交的方向，Z方向是垂直方向。
本实施例的三维造型物的制造装置1具备与PC2连接并从该PC2输入造型数据的控制部3。另外，具备：工作台10，其顶部12a的位置夹在相同高度的相对的壁部12之间；供给部16，其将作为三维造型物O的构成材料的造粒粉M供给到顶部12a或工作台10上；辊17，其通过使供给到配置在预定位置的工作台10的造粒粉M均匀而形成预定厚度的造粒粉M的层R；以及喷出部7，其向层R中的三维造型物O的形成区域Sf喷出含有粘合剂的流体I以塑造三维造型物O的形状。其中，在将造粒粉M供应给顶部12a情况下，使用辊17将供应给顶部12a的造粒粉M从顶部12a上移动到工作台10上，在移动的同时形成层R。另外，在壁部12的X方向的一侧端部，设置有回收部8，其能够回收未在三维造型物O的形成中使用的造粒粉M。
在此，工作台10被构成为能够通过与控制部3连接的工作台驱动部11，沿着层叠方向即Z方向移动。另外，供给部16与控制部3连接，被构成为能够在与Z方向交叉的水平方向上移动。另外，辊17是在Y方向延伸设置的构成，与控制部3连接，被构成为能够沿着在X方向上延伸的导轨23而沿着X方向移动。另外，导轨23构成为能够沿着Z方向移动，在导轨23成为这种构成的情况下，随着导轨23的移动，辊17也能够沿着Z方向移动。
本实施例的三维造型物的制造装置1是通过这样的构成，层叠层R而制造三维造型物O的三维造型物的制造装置。另外，辊17除了用作通过从一侧的顶部12a朝向另一侧的顶部12a沿X方向移动而将载置在顶部12a上或者载置在工作台10上的造粒粉M平整成预定厚度的层形成部而发挥作用以外，还作为能够压缩层R中的至少三维造型物O的形成区域Sf的压缩部而发挥作用。然而，层形成部和压缩部也可以分别构成，例如用刮板等构成层形成部，用辊等构成压缩部等。
在此作一个总结，本实施方式的三维造型物的制造装置1具备造粒粉M的供给部16和载置从供给部16供应的造粒粉M的工作台10。另外，还具备辊17，其作为将载置在工作台10上的造粒粉M形成预定厚度的层R的层形成部而发挥作用，且还作为能够压缩层R中的三维造型物O的形成区域Sf的压缩部而发挥作用。另外，具备喷出部7，其作为加工层R中的形成区域Sf的加工部。其中，如上所述，来自供给部16的造粒粉M的供给目的地可以在工作台10上，也可以在顶部12a上。
而且，使用图2至图7进行详细说明，本实施例的三维造型物的制造装置1中的控制部3被构成为能够控制作为压缩部的辊17，使得层R中的三维造型物O的形成区域Sf中的造粒粉M被压碎，使得层R中的不形成三维造型物O的非形成区域Sn中的造粒粉M不被压碎。
造粒粉M是通过将金属或陶瓷等多个微粒用聚乙烯醇等粘合剂树脂聚集形成，容易通过按压等压碎，压碎或照射激光等时候粉尘等飞扬的可能性小，造粒粉M是体积大的粒子。作为造粒粉M，没有特别限定，例如可以用1MPa以下的加重来压碎，优选使用通过平均粒径5μm左右的多个金属微粒加工成直径50μm的大致球形的粒状的物质。本实施例的三维造型物的制造装置1通过如此使用体积大的造粒粉M，能够抑制在使用多个微粒形成层时产生的层厚不均匀，或膜厚方向的密度的不均匀。另外，也能够抑制多个微粒的飞散等，能够稳定地形成层R。另外，由于对层R进行压缩，使得形成区域Sf中的造粒粉M被压碎，非形成区域Sn中的造粒粉M不被压碎，因此，通过压碎形成区域Sf中的造粒粉M，能够以细微粒子对三维造型物O进行压密化，通过使得非形成区域Sn中的造粒粉M不被压碎，能够再利用该非形成区域Sn的造粒粉M。这里所说的被压碎，是指通过按压在平面上被压碎，通过压缩已加工成粒状的造粒粉M而使其形成扁平形状，成为扁平形状的多个造粒粉M彼此连续相连而成的层的状态。
另外，如上所述，本实施方式的三维造型物的制造装置1具备回收部8，其被构成为：不将非形成区域Sn中的造粒粉M等用于三维造型物O的形成，并且其能够回收三维造型物的制造过程中未被压碎的造粒粉M。因此，本实施方式的三维造型物的制造装置1，由于能够回收非形成区域Sn中的造粒粉M等可以原封不动地再利用的造粒粉M，因此，构成为能够简单地回收可再利用的造粒粉M的结构。另外，本实施例的回收部8具备图1所示的可拆装的筛子8a，通过安装具有比造粒粉M的粒径更细的孔的该筛子8a，而构成为能够简单地区分被压碎的造粒粉M和未被压碎的造粒粉M的结构。
另外，如上所述，本实施方式的三维造型物的制造装置1中的加工部，是能够在层R的形成区域Sf中喷出包含粘合剂的流体I而塑造三维造型物O的形状的喷出部7，是在形成区域Sf上施加粘合剂而塑造三维造型物O的形状的粘合剂施加部。本实施例的三维造型物的制造装置1，由于在形成区域Sf施加粘合剂而塑造三维造型物O的形状，因此，能够简单地塑造三维造型物O的形状。
接着，使用图2的流程图以及图3至图7，对使用本实施例的三维造型物的制造装置1进行的三维造型物的制造方法，即，对控制部3的具体的控制进行说明。另外，图3至图7表示拆除筛子8a后的状态。
在本实施例的三维造型物的制造方法中，首先，如图2的流程图所示，在步骤S110中，输入要制造的三维造型物O的造型数据。三维造型物O的造型数据的输入源没有特别限定，可以使用PC2等将造型数据输入到三维造型物的制造装置1中。
接着，在步骤S120中，通过从供给部16供给三维造型物O的构成材料即造粒粉M，开始构成材料的供给。
其次，在步骤S130中，将从供给部16供给的造粒粉M载置在工作台10上。另外，在执行本步骤时，为了能够形成具有期望厚度的层R，将工作台10的高度调节到Z方向上的期望位置即第一位置。具体而言，在本实施例中，从工作台10的造粒粉M的载置面到壁部12的顶部12a的高度为100μm。
接着，在步骤S140中，如图3的箭头所示，通过使辊17沿X方向从一侧的顶部12a朝向另一侧的顶部12a移动，如图3所示，将载置在工作台10上的造粒粉M均匀化至预定厚度。本步骤S140与使层R达到预定厚度的层形成工序相对应。并且，本步骤S140还与将三维造型物O的形成中不需要的造粒粉M回收到回收部8的回收工序相对应。另外，本步骤S140中回收的造粒粉M没有被压缩，可以原封不动地再利用。另外，也可以将载置在顶部12a上的造粒粉M均匀化至预定厚度。
其次，在步骤S150中，如图4所示，通过降低辊17在Z方向的位置，使辊17沿着X方向在三维造型物O的形成区域Sf往复移动，对层R中的形成区域Sf进行压缩。其中，具体而言，在本实施例中，降低辊17的距离为50μm。另外，在本实施例中，为了压缩层R中的形成区域Sf，降低了辊17的Z方向上的位置，但也可以将工作台10的Z方向上的位置提高到比第一位置高50μm的第二位置，以代替降低辊17在Z方向上的位置的操作。
接着，在步骤S160中，如图5所示，通过使工作台10的Z方向上的位置上升到第二位置，使辊17沿X方向移动，将不形成三维造型物O的非形成区域Sn上载置的造粒粉M回收到回收部8。在此，具体而言，在本实施例中，上升工作台10的距离为50μm。也就是说，处于这样一种状态，即层R的厚度在形成区域Sf及非形成区域Sn中均为50μm，在形成区域Sf中，压缩的造粒粉M载置在工作台10上，在非形成区域Sn中，未压缩的造粒粉M载置在工作台10上。
接着，在步骤S170中，从喷出部7喷出包含粘合剂的流体I至基于步骤S110中输入的造型数据而塑造三维造型物O的形状的位置、以及形成区域Sf及非形成区域Sn的边界位置。
然后，在步骤S190中，判断在步骤S110中输入的基于造型数据的层R的形成是否已结束。在判断为层R的形成未结束的情况下，即，在判断为进一步层叠层R的情况下，返回步骤S120，形成下一个层R。另一方面，在判断为层R的形成已结束的情况下，进入步骤S200。图6表示从步骤S120开始将步骤S190重复5次之后的状态。
在步骤S200中，烧结通过将步骤S120至步骤S190重复所需次数而形成的、例如图6所示的三维造型物O的坯体。然后，在本步骤完成时，结束本实施例的三维造型物的制造方法。另外，在制造不需要烧结的三维造型物O情况下，也能够省略本步骤S200。
如上所述，本实施例的三维造型物的制造方法具有如下工序：供给工序，对应于步骤S120的造粒粉M；载置工序，对应于步骤130，将供给工序供应的造粒粉M载置在工作台10上；层形成工序，对应于步骤S140，将载置在工作台10上的造粒粉M制成预定厚度的层R；压缩工序，对应于步骤S150，对层R中的三维造型物的形成区域Sf进行压缩；以及粘合剂施加工序，对应于步骤S170，作为加工工序对层R的形成区域Sf进行加工。然后，在压缩工序中，进行控制，使得形成区域Sf中的造粒粉M被压碎，层R中的不形成三维造型物O的非形成区域Sn中的造粒粉M不被压碎。另外，供给工程中的造粒粉M的供给目的地既可以在工作台10上，也可以在顶部12a上。其中，在造粒粉M的供给目的地在工作台10上的情况下，载置工序与供给工序一起进行，在造粒粉M的供给目的地在顶部12a上的情况下，载置工序与层形成工序一起进行。
通过执行使用具有细微粒子且体积大的造粒粉M的本实施例的三维造型物的制造方法，能够抑制粉状物的飞散等，简单地进行层的形成。另外，由于对层R进行压缩，使得形成区域Sf的造粒粉M被压碎，非形成区域Sn的造粒粉M不被压碎，因此，通过形成区域Sf中的造粒粉MM被压碎，而能够使用微细粒子对三维造型物O进行压密化，通过非形成区域Sn中的造粒粉M不被压碎，而能够再利用该非形成区域Sn的造粒粉M。
另外，本实施例的三维造型物的制造方法，由于具有对应于步骤S160，将非形成区域Sn中的造粒粉M回收到回收部8的回收工序，因此，能够简单地回收可再利用的造粒粉M。
另外，在本实施例的三维造型物的制造方法中，在步骤S120的层形成工序中，使被顶部12a的位置为相同高度的相对的壁部12夹持的工作台10从顶部12a的位置下降到下降了第一距离即100μm的第一位置，通过使能够与工作台10平行移动的辊17至少从顶部12a中的一方移动到另一方，而形成与第一距离对应的厚度，也就是说，形成100μm厚度的层R。然后，在步骤S150的压缩工序中，通过不改变工作台10的Z方向的位置而将辊17从顶部12a的位置降低第二距离即50μm，使形成区域Sf的范围与工作台10平行地移动，从而压缩形成区域Sf。另外，在压缩工程中，也可以不改变辊17的Z方向的位置而将工作台10从第一位置提高到上升了第二距离的第二位置，使辊17在形成区域Sf的范围内与工作台10平行地移动。然后，在步骤S160的回收工序中，使工作台10配置在从第一位置上升50μm的第二位置，使辊17至少从顶部12a中的一方移动到另一方，由此，回收非形成区域Sn中的造粒粉M。即，通过执行本实施例的三维造型物的制造方法，通过与可上下移动的工作台10平行地移动的辊17的简单组合，对三维造型物O进行压密化，能够有效地再利用造粒粉M。在此，所谓“平行”，不局限于严密意义上的平行，实质上是基本平行的意思。
另外，本实施例的三维造型物的制造方法如图6及图7所示，在步骤S170的加工工序中，在层R的形成区域Sf和非形成区域Sn之间形成壁W。因此，能够抑制压缩的伴随力随着形成区域Sf的压缩而传递到非形成区域Sn，在非形成区域Sn中的造粒粉M被压碎的情况。因此，能够抑制在非形成区域Sn中的造粒粉M被压碎而使造粒粉的回收效率下降的情况。另外，在本实施例的三维造型物的制造方法中，由于在压缩工序后在加工工序中形成壁W，因此，已成为一种在层叠的下层的层R中，能够抑制非形成区域Sn中的造粒粉M被压碎的方法。然而，为了抑制层叠中的层R中非形成区域Sn中的造粒粉M被压碎，也可以在压缩工序前形成壁W。
在此，本实施例的三维造型物的制造方法中的加工工序，是在形成区域Sf施加粘合剂，塑造三维造型物O的形状的粘合剂施加工序。因此，能够简单地塑造三维造型物O的形状。
然而，加工工序不限于粘合剂施加工序。以下，对能够执行与粘合剂施加工序不同的作为加工工序的激光照射工序的三维造型物的制造装置1及三维造型物的制造方法的实施例进行说明。
实施例2(图8及图9)
图8是表示本实施例的三维造型物的制造装置1的简要结构图，是与表示实施例1的三维造型物的制造装置1的图1相对应的图。另外，图9是利用本实施例的三维造型物的制造装置1进行的三维造型物的制造方法的一个实施例的流程图，是与表示实施例1的三维造型物的制造方法的流程图的图2对应的图。另外，和上述实施例1通用的构成部件用相同的符号表示，省略详细的说明。在此，本实施例的三维造型物的制造装置1，除了被构成为具备激光发生部4以及加尔瓦诺镜部5以代替喷出部7以外，是与实施例1的三维造型物的制造装置1相同的构成。
如图8所示，本实施例的三维造型物的制造装置1具备由激光发生部4及加尔瓦诺镜部5构成的作为加工部的加尔瓦诺激光单元22，上述激光发生部4及加尔瓦诺镜部5能够将激光L照射到从供给部16供给到工作台10的造粒粉M的层R中的三维造型物O的形成区域Sf。加尔瓦诺激光单元22构成为与控制部3连接，通过控制部3的控制，通过使加尔瓦诺镜部5的反射镜移动，激光发生部4产生的激光L向所需的方向照射。本实施例的三维造型物的制造装置1，在每次形成层R时，从加尔瓦诺激光单元22照射激光L，能够在塑造三维造型物O的形状的同时进行造粒粉M的烧结。
换言之，在本实施例的三维造型物的制造装置1中作为加工部的加尔瓦诺激光单元22，是对形成区域Sf照射激光L而塑造三维造型物O的形状的激光照射部。因此，能够有效地推进形成区域Sf的烧结或熔融，例如能够通过烧结等制造坚固的三维造型物O。
接着，使用图9，对利用本实施例的三维造型物的制造装置1进行的三维造型物的制造方法的一个实施例进行说明。另外，本实施例的三维造型物的制造方法，相对于使用图2所示的实施例1的三维造型物的制造装置1进行的三维造型物的制造方法，省略了步骤S200的烧结工序，并且，实施步骤S180的激光照射工序作为加工工序，以代替步骤S170的粘合剂施加工序，除此之外相同。因此，对步骤S180的激光照射工序以外的详细说明予以省略。
在本实施例的三维造型物的制造方法中，作为加工工序的步骤S180的激光照射工序在形成区域Sf照射激光L，塑造三维造型物O的形状。因此，例如能够使用坚固的金属颗粒作为造粒粉M简单地制造三维造型物O，而无需单独进行例如烧结等。
另外，在本实施例的三维造型物的制造方法中，作为所使用的造粒粉M优选使用包含金属粒子和粘合剂的造粒粉。粘合剂除了聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛以外，优选使用例如无机系的膨润土、天然有机系的废糖蜜、木质磺酸盐、淀粉、魔芋飞粉以及海藻酸钠、合成有机系的羧甲基纤维素以及聚丙烯酰胺等。另外，也能够将上述粘合剂作为在粘合剂施加工序中施加的粘合剂使用。
本发明不限于上述实施例，在不脱离其宗旨的范围内，能够通过各种构成来实现。对应于发明的概要栏中记载的各方式中的技术特征所对应的的实施例中的技术特征，可以适当地进行替换或组合，以解决上述技术问题的一部分或全部，或者达成上述效果的一部分或全部。此外，如果其技术特征在本说明书中没有被描述为必要的，则可以适当地删除。

Claims (11)

1.一种三维造型物的制造装置，其特征在于，具备：
工作台，层叠有造粒粉的层；
层形成部，将所述工作台上的所述造粒粉形成预定厚度的层；
压缩部，能够对所述层中的三维造型物的形成区域进行压缩；
加工部，对所述层中的所述形成区域进行加工；以及
控制部，控制所述压缩部，以使得所述形成区域中的所述造粒粉被压碎而所述层中的不形成所述三维造型物的非形成区域中的所述造粒粉不被压碎，
在所述层形成部中，将被顶部的位置为相同高度的相对的壁部夹持的所述工作台降低至从所述顶部的位置下降了第一距离的第一位置，使能够与所述工作台平行地移动的刮板或第一辊至少从所述顶部中的一方移动到另一方，从而形成所述第一距离的厚度的层；
在所述压缩部中，将第二辊从所述顶部的位置下降第二距离而使所述第二辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，或者将所述工作台升高至从所述第一位置上升了第二距离的第二位置而使所述第二辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，从而对所述形成区域进行压缩，
所述第一辊是层形成部的辊，所述第二辊是压缩部的辊。
2.根据权利要求1所述的三维造型物的制造装置，其特征在于，
所述三维造型物的制造装置具备回收所述非形成区域中的所述造粒粉的回收部。
3.根据权利要求2所述的三维造型物的制造装置，其特征在于，
所述回收部具有区分被压碎的所述造粒粉和未被压碎的所述造粒粉的筛子。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的三维造型物的制造装置，其特征在于，
所述加工部是对所述形成区域施加粘合剂而塑造所述三维造型物的形状的粘合剂施加部。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的三维造型物的制造装置，其特征在于，
所述加工部是对所述形成区域照射激光而塑造所述三维造型物的形状的激光照射部。
6.一种三维造型物的制造方法，其特征在于，具有：
层形成工序，在层叠有造粒粉的层的工作台上将所述造粒粉形成预定厚度的层；
压缩工序，对所述层中的所述三维造型物的形成区域进行压缩；以及
加工工序，对所述层中的所述形成区域进行加工，
在所述压缩工序中，进行控制以使得所述形成区域中的所述造粒粉被压碎而所述层中的不形成三维造型物的非形成区域中的所述造粒粉不被压碎，
在所述层形成工序中，将被顶部的位置为相同高度的相对的壁部夹持的所述工作台降低至从所述顶部的位置下降了第一距离的第一位置，使能够与所述工作台平行地移动的刮板或第一辊至少从所述顶部中的一方移动到另一方，从而形成所述第一距离的厚度的层；
在所述压缩工序中，将第二辊从所述顶部的位置下降第二距离而使所述第二辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，或者将所述工作台升高至从所述第一位置上升了第二距离的第二位置而使所述第二辊在所述形成区域的范围内与所述工作台平行地移动，从而对所述形成区域进行压缩，
所述第一辊是层形成部的辊，所述第二辊是压缩部的辊。
7.根据权利要求6所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
所述三维造型物的制造方法具有将所述非形成区域中的所述造粒粉回收到回收部的回收工序。
8.根据权利要求7所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
在所述回收工序中，通过使所述工作台配置在所述第二位置，使所述辊至少从所述顶部中的一方移动到另一方，从而回收所述非形成区域中的所述造粒粉。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
所述加工工序是向所述形成区域赋予粘合剂而塑造所述三维造型物的形状的粘合剂施加工序。
10.根据权利要求6～8中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
所述加工工序是对所述形成区域照射激光而塑造所述三维造型物的形状的激光照射工序。
11.根据权利要求6所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
在所述加工工序中，在所述层的所述形成区域和所述非形成区域之间形成壁。
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GR01 Patent grant
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