CN111468725A - 三维造型方法 - Google Patents

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CN111468725A CN202010373527.4A CN202010373527A CN111468725A CN 111468725 A CN111468725 A CN 111468725A CN 202010373527 A CN202010373527 A CN 202010373527A CN 111468725 A CN111468725 A CN 111468725A
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Abstract

本发明提供三维造型方法，所述三维造型方法包括：第一工序，向第一工作台供给包含金属粉末的材料，压缩被供给的材料来形成生片；第二工序，将生片从第一工作台向与第一工作台不同的第二工作台转送；第三工序，通过基于三维造型物的造型用数据使造型区域硬化来形成单层；以及第四工序，重复第一工序、第二工序以及第三工序。

Description

三维造型方法
本申请是优先权日为2015年5月26日、申请日为2016年5月16日、申请号为201610322259.7、发明名称为“三维形成装置以及三维形成方法”的发明专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及三维形成装置以及三维形成方法。
背景技术
现有技术中，作为使用金属材料简便地形成三维形状的制造方法，公开有专利文献1所示那样的方法。专利文献1所示的三维形状造型物的制造方法用于将在原料中具有金属粉末、溶剂和增粘剂的金属膏形成为层状的材料层。并且，向层状的材料层照射光束而形成金属烧结层或者金属熔融层，通过重复材料层的形成和光束的照射，从而层叠烧结层或者熔融层，获得期望的三维形状造型物。
并且，还给出了利用专利文献2公开的可以进行堆积(三维)形成的粉末金属堆积喷嘴、或者专利文献3公开的可进行堆焊的细粉供给喷嘴来实现金属粉末的供给、以及利用激光将所供给的金属粉末熔融、凝固而形成三维形状造型物的启示。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-184622号公报
专利文献2：日本特开2005-219060号公报
专利文献3：日本特开2013-75308号公报
如专利文献1公开的方法，可以在材料层形成并层叠烧结层来获得三维形状造型物、或者可以如专利文献2和3公开的方法，通过重复堆积(肉盛り)来形成三维形状造型物。不管是哪种方法，都是形成并层叠构成三维形状造型物的一个单层。对于形成该单层，在形成三维形状造型物中的一个构成的单层时，在专利文献1的情况下，描绘掩埋所形成的烧结部的形状那样的轨迹来进行激光照射的扫描，在专利文献2和3的情况下，沿着掩埋烧结部的形状那样的轨迹来进行喷嘴移动。即、为了使形成三维形状造型物的工作台与激光照射装置或喷嘴相对移动来描绘上述轨迹，需要对实现相对移动的装置驱动部进行精细控制。
并且，上述单层的形成时间随着轨迹长度变长、即烧结部的面积增大而延长。因此，为了提高生产率，需要提高激光照射的扫描速度或者喷嘴的移动速度，但是，如果不提高激光的输出，则有出现烧结不良、熔融不良的风险。
发明内容
为此，本发明的目的在于，通过以简单的构成实现多个能量供给单元的同步驱动来获得具有高生产率的三维形成装置。
本发明是为解决上述技术问题中的至少一部分而完成的，其可作为下面的方式或者应用例来实现。
〔应用例1〕本应用例的三维形成装置的特征在于，具备：工作台；材料供给单元，向所述工作台供给包含金属粉末和粘合剂的被烧结材料；头单元，具备能量照射部，所述能量照射部向由所述材料供给单元供给的所述被烧结材料供给能够使所述被烧结材料烧结的能量；以及头座，保持多个所述头单元，所述三维形成装置还具备驱动单元，所述驱动单元使所述头座能够相对于所述工作台相对地三维移动。
沿着头座相对于工作台相对移动的一条路径，通过从一个头单元所具备的能量照射部照射的能量来形成对应于一个能量照射部的烧结部。为此，根据本应用例的三维形成装置，由于在头座具备多个头单元，从而沿着头座的一条路径能够形成多个烧结部。因此，能够缩短用于形成期望的烧结区域的头座与工作台的相对移动路径长度，可获得具有高生产率的三维形成装置。
〔应用例2〕本应用例的三维形成装置的特征在于，具备：工作台；材料供给单元，具备材料吐出部，用于向所述工作台供给包含金属粉末和粘合剂的被烧结材料；以及能量照射部，向由所述材料供给单元供给的所述被烧结材料供给能够使所述被烧结材料烧结的能量，所述三维形成装置还具备保持多个头单元的头座，所述材料吐出部和所述能量照射部保持于所述头单元，所述三维形成装置还具备驱动单元，所述驱动单元使所述头座能够相对于所述工作台相对地三维移动。
沿着头座相对于工作台相对移动的一条路径，通过从能量照射部向自一个头单元所具备的材料吐出部供给的被烧结材料照射的能量，形成对应于一个头单元的烧结部。为此，根据本应用例的三维形成装置，由于在头座具备多个头单元，从而沿着头座的一条路径能够形成多个烧结部。因此，能够缩短用于形成期望的烧结区域的头座与工作台的相对移动路径长度，可获得具有高生产率的三维形成装置。
并且，根据本应用例的三维形成装置，由于向形成要形成的三维形状造型物的形状的区域供给必要量的被烧结材料，并从能量照射部向被供给的被烧结材料供给能量，从而能够降低材料供给的损耗、供给能量的损耗。
〔应用例3〕在上述应用例中，其特征在于，在多个所述材料吐出部中，至少一个所述材料吐出部与其它所述材料吐出部供给不同的所述被烧结材料。
根据上述应用例，能够针对不同的组成具备供给被烧结材料的材料供给单元，能够通过每个组成的各材料供给单元的材料供给和能量照射部实现不同材料的烧结或者熔融，能够简单地形成由两种以上的组成材料构成的造型物。
〔应用例4〕在上述应用例中，其特征在于，所述能量是激光。
根据上述应用例，能够向作为目标的供给材料集中照射能量，能够获得质量出色的三维形状造型物。并且，例如，能够简单地根据被烧结材料的种类控制照射能量的量(功率、扫描速度)，能够获得期望品质的三维形状造型物。
〔应用例5〕本应用例的三维形成方法的特征在于，包括：单层形成工序，通过材料供给工序和烧结工序形成单层，在所述材料供给工序中，向工作台供给包含金属粉末和粘合剂的被烧结材料，在所述烧结工序中，使保持多个具备供给能够使所述被烧结材料烧结的能量的能量照射部的头单元的头座相对于所述工作台相对地移动，并向所述被烧结材料供给所述能量而使所述被烧结材料烧结；以及层叠工序，在通过所述单层形成工序形成的第一单层上通过所述单层形成工序层叠形成第二单层，其中，所述层叠工序重复预定的次数。
沿着头座相对于工作台相对移动的一条路径，通过从一个头单元所具备的能量照射部照射的能量来形成对应于一个能量照射部的烧结部。为此，根据本应用例的三维形成方法，由于使用在头座具备多个头单元的三维形成装置，从而沿着头座的一条路径能够形成多个烧结部。因此，能够缩短用于形成期望的烧结区域的头座与工作台的相对移动路径长度，可获得实现高生产率的三维形成方法。
需要说明的是，对于本应用例中的“第一单层”及“第二单层”，将反复层叠的单层中的、层叠下部的单层称为“第一单层”，将层叠于第一单层上的单层称为“第二单层”，并不是用于表示被层叠的单层的第一层或第二层。
〔应用例6〕本应用例的三维形成方法的特征在于，包括：形成单层的单层形成工序，所述单层形成工序包括材料供给工序和烧结工序，在所述材料供给工序中，使保持多个头单元的头座相对于工作台相对地移动，并从向所述工作台供给包含金属粉末和粘合剂的被烧结材料的材料供给单元所具备的材料吐出部向所述工作台吐出所述被烧结材料，在所述头单元保持有所述材料吐出部和能量照射部，所述能量照射部向由所述材料供给单元供给的所述被烧结材料供给能够使所述被烧结材料烧结的能量，在所述烧结工序中，向通过所述材料供给工序吐出的所述被烧结材料供给所述能量，使所述被烧结材料烧结；以及层叠工序，在通过所述单层形成工序形成的第一单层上通过所述单层形成工序层叠形成第二单层，其中，所述层叠工序重复预定的次数。
沿着头座相对于工作台相对移动的一条路径，通过从能量照射部向自一个头单元所具备的材料吐出部供给的被烧结材料照射的能量，形成对应于一个头单元的烧结部。为此，根据本应用例的三维形成方法，由于使用在头座具备多个头单元的三维形成装置，从而沿着头座的一条路径能够形成多个烧结部。因此，能够缩短用于形成期望的烧结区域的头座与工作台的相对移动路径长度，可获得实现高生产率的三维形成方法。
需要说明的是，对于本应用例中的“第一单层”及“第二单层”，将反复层叠的单层中的、层叠下部的单层称为“第一单层”，将层叠于第一单层上的单层称为“第二单层”，并不是用于表示被层叠的单层的第一层或第二层。
〔应用例7〕在上述应用例中，其特征在于，在多个所述材料吐出部中，至少一个所述材料吐出部与其它所述材料吐出部供给不同的所述被烧结材料。
根据上述应用例，能够针对不同的组成具备供给被烧结材料的材料供给单元，能够通过每个组成的各材料供给单元的材料供给和能量照射部实现不同材料的烧结或者熔融，能够简单地形成由两种以上的组成材料构成的造型物。
〔应用例8〕在上述的应用例中，其特征在于，所述能量是激光。
根据上述应用例，能够向作为目标的供给材料集中照射能量，能够获得质量出色的三维形状造型物。并且，例如，能够简单地根据被烧结材料的种类控制照射能量的量(功率、扫描速度)，能够获得期望品质的三维形状造型物。
附图说明
图1是示出根据第一实施方式的三维形成装置的构成的简要构成图。
图2示出了保持于根据第一实施方式的头座的多个头单元的一例保持方式，图2的(a)是从图1所示的箭头A方向观察的头座外观图，图2的(b)是图2的(a)所示的B-B’部的简要截面图。
图3的(a)～(e)是概念性说明根据第一实施方式的头单元的配置与烧结部的形成方式的关系的平面图。
图4的(a)是示出根据第二实施方式的三维形成装置的构成的简要构成图，图4的(b)是图4的(a)所示的C部的放大图。
图5是根据第二实施方式的头座的从图4的(b)所示的D方向观察的外观图。
图6是图5所示的E-E’部的截面图。
图7的(a)～(c)是概念性说明根据第二实施方式的头单元的配置与烧结部的形成方式的关系的平面图。
图8的(d)和(e)是概念性说明根据第二实施方式的头单元的配置与烧结部的形成方式的关系的平面图。
图9是概念性说明根据第二实施方式的头单元的配置与烧结部的形成方式的关系的平面图。
图10的(a)和(b)是示出配置在头座的头单元的其它配置例的示意图。
图11是示出根据第三实施方式的三维形成方法的流程图。
图12是根据第三实施方式的生片(green sheet)成型装置的简要构成图。
图13的(a)和(b)是示出根据第三实施方式的三维形成方法的工序的简要平面图和简要平面图所示的F-F’部的截面图。
图14的(c)和(d)是示出根据第三实施方式的三维形成方法的工序的简要平面图和简要平面图所示的F-F’部的截面图。
图15的(e)和(f)是示出根据第三实施方式的三维形成方法的工序的外观立体图和外观立体图所示的F-F’部的简要截面图。
图16是示出根据第四实施方式的三维形成方法的流程图。
图17的(a)和(b)是示出根据第四实施方式的三维形成方法的工序的简要平面图和简要平面图所示的G-G’部的截面图。
图18的(c)和(d)是示出根据第四实施方式的三维形成方法的工序的简要平面图和简要平面图所示的G-G’部的截面图。
图19示出了根据第五实施方式的三维形状造型物，图19的(a)是平面图，图19的(b)是图19的(a)所示的K-K’部的截面图。
图20是示出根据第五实施方式的三维形成方法的流程图。
图21的(a)～(d)是示出根据第五实施方式的三维形成方法的工序的截面图和平面图。
附图标记
100…烧结装置、110…基台、120…工作台、130…头座支承部、140…能量照射部、150…头座、170…压辊、200…材料供给装置、210…供给基台、220…供给台、230…转送装置、400…控制单元、410…工作台控制器、420…材料供给装置控制器、430…激光控制器、1000…三维形成装置。
具体实施方式
下面，参照附图说明根据本发明的实施方式。
(第一实施方式)图1是示出根据第一实施方式的三维形成装置的构成的简要构成图。需要说明的是，本说明书中的“三维形成”是指形成所谓的立体造型物，也包括形成虽然是例如平板状、所谓的二维状的形状但却具有厚度的形状。
图1所示的三维形成装置1000(下面称为形成装置1000)具备形成三维形状造型物的烧结装置100、以及向烧结装置100供给被称为所谓的生片的供给材料300(下面称为生片300)的、作为材料供给单元的材料供给装置200，其中，将作为三维形状造型物的原材料的金属粉末和粘合剂混炼后成型为片状而获得供给材料300。
材料供给装置200具备供给基台210、配设成通过供给基台210所具备的未图示的驱动单元而能向沿着图示的重力方向的Z轴方向被驱动的供给台220、以及载置于供给台220上并保持累积装载在最上面的多个生片300中的一张而将其转送至烧结装置100的转送装置230。
转送装置230具备能够保持生片300的片材保持部230a、以及使片材保持部230a相对于供给台220至少在X轴以及Y轴方向上相对移动的供给驱动部230b。片材保持部230a中具备例如减压吸盘等能够保持及释放生片300的方式的片材吸附部230c，通过片材吸附部230c能够吸附、保持生片300。需要说明的是，片材吸附部230c保持生片300的方法并不限定于上述方法，例如，如果原材料金属是磁性体，则还可以采用磁力吸附等方法或者利用导孔进行机械保持。
烧结装置100具备基台110、工作台120、以及头座支承部130，工作台120配设成通过基台110所具备的作为驱动单元的驱动装置111而能向图示的X、Y、Z方向移动、或者能够在以Z轴为中心的旋转方向上被驱动，该头座支承部130的一端部固定于基台110，保持多个能量照射部140的头座150被保持固定于头座支承部130的另一端部。需要说明的是，在本实施方式中说明了通过驱动装置111向X、Y、Z方向驱动工作台120的构成，但并不限定于此，只要能够在X、Y、Z方向上相对驱动工作台120和头座150即可。
工作台120上具备具有耐热性的样品板121，用于保护工作台120免受后面说明的照射自能量照射部的热能的影响。另外，在样品板121上层叠配置从材料供给装置200转送来的生片300。需要注意的是，为了使转送至最上层进行层叠的生片300与其下一层的生片300贴紧，还可以具备压辊170，在本例中，压辊170边在最上层的生片300上进行按压，边在X轴方向上被往复驱动。并且，为了提高上下生片300之间的贴紧性，优选压辊170具备加热生片300的单元。
在本实施方式中，关于保持于头座150的多个能量照射部140，基于照射激光作为能量的能量照射部140(下面，将能量照射部140称为激光照射部140)进行说明。通过采用激光作为所照射的能量，从而能够向作为目标的供给材料集中照射能量，能够形成质量出色的三维形状造型物。并且，例如能够根据被烧结材料的种类简单地控制照射能量的量(功率、扫描速度)，能够获得期望品质的三维形状造型物。
形成装置1000具备作为控制装置(控制单元(制御手段))的控制单元400，该控制单元400基于从未图示的、例如个人电脑等数据输出装置输出的三维形状造型物的造型用数据控制上述的工作台120、供给台220、激光照射部140、以及转送装置230。虽未图示，但控制单元400中具备工作台120的驱动控制部、供给台220的驱动控制部、激光照射部140的驱动控制部、以及转送装置230的驱动控制部，并具备控制它们协作地被驱动的控制部。
对于配设成通过基台110所具备的驱动装置111而能相对于基台110移动的工作台120以及配设成相对于供给基台210可移动的供给台220，基于来自控制单元400的控制信号，在工作台控制器410中生成用于控制工作台120或者供给台220的移动开始和停止、移动方向、移动量、移动速度等的信号，并发送至基台110所具备的驱动装置111或者供给基台210所具备的未图示的驱动装置，从而驱动工作台120和供给台220。
对于材料供给装置200所具备的转送装置230，基于来自控制单元400的控制信号，在材料供给装置控制器420生成用于控制通过转送装置230所具备的供给驱动部230b进行的片材保持部230a的移动以及片材吸附部230c对生片300的保持或释放等的信号，控制生片300向烧结装置100的转送。
对于保持于头座150的激光照射部140，从控制单元400向激光控制器430发送控制信号，并从激光控制器430向多个激光照射部140中的任一个或者全部发送使其照射激光的输出信号。需要注意的是，来自激光照射部140的激光照射被控制成与工作台控制器410发送的工作台120的驱动信号同步，对载置在工作台120上的生片300，照射于其根据预定的三维形状造型物的形状数据而获得的烧结形成区域。
图2示出了保持在头座150上的多个头单元160所具备的激光照射部140的一例保持方式，图2的(a)是从图1所示的箭头A方向观察头座150的外观图，图2的(b)是图2的(a)所示的B-B’部的简要截面图。
如图2的(a)所示，在根据第一实施方式的形成装置1000所具备的头座150上保持有多个头单元160。如图2的(b)所示，头单元160具备激光照射部140、以及保持夹具160a，保持夹具160a保持激光照射部140，以使激光照射部140以发射激光L的激光发射口140a朝向生片300的方式配设在头座150上。另外，头单元160通过未图示的可拆卸的固定单元固定于头座150。
在本实施方式中，6组头单元160固定在头座150。如图2的(a)所示，其排列配置成三列，每一列有两组，从图中显示的下侧起为第一列的头单元161、162、第二列的头单元163、164、再是第三列的头单元165、166。另外，如图2的(b)所示，由于从激光照射部140照射的激光L，在生片300上形成具有烧结宽度r的烧结部310，从而形成三维形状造型物的局部构成，作为通过从保持于头座150的多个头单元161、162、163、164、165、166所具备的激光照射部140照射的激光L形成的烧结部310的集合体。
图3是概念性说明头单元160的配置与烧结部310的形成方式的关系的平面图(从图1所示的箭头A方向)。首先，如图3的(a)所示，在生片300的烧结起点p1，从头单元161、162的激光照射部140照射激光L，形成烧结部310a、310b。需要注意的是，为了便于说明，虽是平面图，但对烧结部310画有影线。
边从头单元161、162照射激光L，边相对于头座150使生片300相对移动至Y(+)方向的、图3的(b)所示的烧结起点p1与第二列的头单元163、164对应的位置。由此，烧结部310a、310b保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p2。进而，从对应于烧结起点p1的第二列的头单元163、164照射激光L，形成烧结部310c、310d。
在图3的(b)所示的烧结起点p1对应于第二列的头单元163、164的位置，照射激光L而开始形成烧结部310c、310d，边从头单元163、164照射激光L，边使生片300相对于头座150相对移动至图3的(c)所示的烧结起点p1对应于第三列的头单元165、166的位置。由此，烧结部310c、310d保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p2。同时，烧结部310a、310b保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p3。进而，从对应于烧结起点p1的第三列的头单元165、166照射激光L而形成烧结部310e、310f。
在图3的(c)所示的烧结起点p1对应于第三列的头单元165、166的位置，照射激光L而开始形成烧结部310e、310f，边从头单元165、166照射激光L，边使生片300相对于头座150相对地移动，使图3的(d)所示的烧结起点p1进一步向Y(+)方向移动。由此，烧结部310e、310f保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p2。同时，烧结部310a、310b保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p4，并且，烧结部310c、310d保持烧结宽度r地从烧结起点p1延伸至生片300相对移动后的位置p3。
当将位置p4作为烧结结束位置时(下面，将位置p4称为烧结终点p4)，在图3的(d)所示的烧结终点p4处，停止从头单元161、162照射激光L。进而，边使生片300向Y(+)方向相对移动，边照射激光L直到头单元163、164、165、166到达烧结终点p4，如图3的(e)所示，烧结部310c、310d、310e、310f保持烧结宽度r地从烧结起点p1形成到烧结终点p4。这样，边使生片300从烧结起点p1移动到烧结终点p4，边从头单元161、162、163、164、165、166依次照射激光L，从而能够形成宽度R和长度H的、本实施方式的例示中大致为矩形的烧结部310。
如上所述，在根据第一实施方式的形成装置1000所具备的烧结装置100中，与生片300的移动同步地选择性地从头单元161、162、163、164、165、166照射激光L，能够在生片300上形成期望形状的烧结部310。并且，如上所述，在本例中，生片300的移动只是向沿着Y轴方向的一个方向移动即可在图3的(e)所示的宽度R×长度H的区域内获得期望形状的烧结部310。另外，可以获得作为烧结部310的集合体的、后述的局部造型物。
对形成装置1000说明了从材料供给装置200向烧结装置100供给生片300的方式，但不限定于此。例如还可以是向样品板121上供给粉末金属并通过刮板(スキージ)成型为期望的厚度来供给烧结前的材料的方式。
(第二实施方式)图4是示出根据第二实施方式的三维形成装置的构成的简要构成图。图4的(a)所示的三维形成装置2000(下面称为形成装置2000)与根据第一实施方式的形成装置1000的区别在于材料供给单元的构成、和头座及头单元的构成。因此，对于与根据第一实施方式的形成装置1000相同的构成成分标注相同的符号，并省略其说明。
如图4所示，形成装置2000具备基台110、工作台120、以及头座支承部130，工作台120配设成通过基台110所具备的作为驱动单元的驱动装置111而能向图示的X、Y、Z方向移动、或者能够在以Z轴为中心的旋转方向上被驱动，该头座支承部130的一端部固定于基台110，保持多个具备能量照射部1300和材料吐出部1230的头单元1400的头座1100被保持固定于头座支承部130的另一端部。
另外，形成为三维形状造型物500的过程中的局部造型物501、502、503在工作台120上形成为层状。在形成三维形状造型物500时，如后所述，通过激光照射热能，因此，为了保护工作台120免受热的影响，也可以使用具有耐热性的样品板121，在样品板121之上形成三维形状造型物500。作为样品板121，通过使用例如陶瓷板，从而可以获得高的耐热性，并且与被烧结或者熔融的供给材料的反应性低，能够防止三维形状造型物500变质。需要说明的是，为了便于说明，在图4的(a)中举例示出了局部造型物501、502、503这三层，但一直层叠到期望的三维形状造型物500的形状。
图4的(b)是示出图4的(a)所示的头座1100的C部放大概念图。
如图4的(b)所示，头座1100保持多个头单元1400。一个头单元1400构成为将作为材料供给单元的材料供给装置1200所具备的材料吐出部1230和作为能量照射单元的能量照射部1300保持于保持夹具1400a，这一点将在后面详细说明。材料吐出部1230具备吐出喷嘴1230a、以及根据材料供给控制器1500而使材料从吐出喷嘴1230a吐出的吐出驱动部1230b。
在本实施方式中，对于能量照射部1300，基于照射激光作为能量的能量照射部1300(下面，将能量照射部1300称为激光照射部1300)进行说明。能够向作为目标的供给材料集中照射能量，能够形成质量出色的三维形状造型物。并且，例如能够根据被烧结材料的种类简单地控制照射能量的量(功率、扫描速度)，能够获得期望品质的三维形状造型物。
材料吐出部1230通过供给管1220连接于材料供给单元1210，材料供给单元1210收容分别与保持于头座1100的头单元1400对应的供给材料。另外，预定的材料从材料供给单元1210供给至材料吐出部1230。优选地，在材料供给单元1210中，包括由根据本实施方式的形成装置2000造型的三维形状造型物500的原材料的被烧结材料作为供给材料收容于材料收容部1210a中，各个材料收容部1210a通过供给管1220与各个材料吐出部1230连接。这样，通过具备各个材料收容部1210a，从而能够从头座1100供给多个不同种类的被烧结材料。
作为供给材料的被烧结材料，是将成为三维形状造型物500的原材料的金属、例如镁(Mg)、铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)的单体粉末或者包含它们中的一种以上的合金等的混合粉末与溶剂和作为粘合剂的增稠剂混炼而得到的浆状(或膏状)的混合材料。
如图4的(a)所示，形成装置2000具备基于从例如未图示的个人电脑等数据输出装置输出的三维形状造型物500的造型用数据控制上述的工作台120、材料供给装置1200所具备的材料吐出部1230以及激光照射部1300的作为控制装置(制御手段)的控制单元400。虽未图示，但控制单元400中至少具备工作台120的驱动控制部、材料吐出部1230的动作控制部、激光照射部1300的动作控制部。另外，在控制单元400中具备使工作台120、材料吐出部1230以及激光照射部1300协作地被驱动并动作的控制部。
对于配设成相对于基台110可移动的工作台120，基于来自控制单元400的控制信号，在工作台控制器410中生成用于控制工作台120的移动开始和停止、移动方向、移动量、移动速度等的信号，并发送到基台110所具备的驱动装置111，从而工作台120在图示的X、Y、Z方向上移动。在头单元1400所具备的材料吐出部1230中，基于来自控制单元400的控制信号，在材料供给控制器440生成用于控制从材料吐出部1230所具备的吐出驱动部1230b中的吐出喷嘴1230a吐出的材料吐出量等的信号，根据所生成的信号，从吐出喷嘴1230a吐出预定量的材料。
图5以及图6示出了保持于头座1100的多个头单元1400、以及保持于头单元1400的激光照射部1300和材料吐出部1230的保持方式的一个例子，图5是从图4的(b)所示的箭头D方向观察头座1100的外观图，图6是图5所示的E-E’部的简要截面图。
如图5所示，多个头单元1400通过未图示的固定单元保持在头座1100。在根据本实施方式的形成装置2000的头座1100中从图下方起具备第一列的头单元1401、1402、第二列的头单元1403、1404、第三列的头单元1405、1406、再是第四列的头单元1407、1408共八个单元的头单元1400。另外，虽未图示，但各个头单元1401～1408所具备的材料吐出部1230构成为经由吐出驱动部1230b而通过供给管1220连接于材料供给单元1210，激光照射部1300构成为连接于激光控制器430，并且，材料吐出部1230和激光照射部1300由保持夹具1400a所保持。
如图6所示，材料吐出部1230从吐出喷嘴1230a向载置于工作台120上的样品板121上吐出被烧结材料M(下面称为材料M)。对头单元1401例示了呈液滴状吐出材料M的吐出方式，对头单元1402例示了连续体状地供给材料M的吐出方式。材料M的吐出方式既可以是液滴状，也可以是连续体状，但在本实施方式中基于液滴状吐出材料M的方式进行说明。
从吐出喷嘴1230a液滴状吐出的材料M大致在重力方向上飞翔而滴落在样品板121上。激光照射部1300以发射的激光L朝向材料M的滴落位置的方式相对于重力方向带有预定的倾斜度地保持于保持夹具1400a，从激光照射部1300向滴落的材料M照射激光L，材料M被烧成、烧结，形成烧结部50。该烧结部50的集合体形成为在样品板121上形成的三维形状造型物500的局部造型物、例如局部造型物501(参照图4)。
图7、图8及图9是概念性说明头单元1400的配置与烧结部50的形成方式的关系的平面图(从图4所示的D方向观察)。首先，如图7的(a)所示，在样品板121上的造型起点q1处，从头单元1401、1402的吐出喷嘴1230a吐出材料M，并从激光照射部1300向滴落在样品板121上的材料M照射激光L，从而形成烧结部50a、50b。需要注意的是，为了便于说明，虽然是平面图，但对烧结部50画有影线，举例说明形成于样品板121的上表面的第一层的局部造型物501。
首先，如图7的(a)所示，在样品板121上的局部造型物501的造型起点q1处，从图示下方的第一列的头单元1401、1402所具备的材料吐出部1230吐出材料M。从头单元1401、1402所具备的激光照射部1300对吐出的材料M照射激光L，从而形成烧结部50a、50b。
边继续从头单元1401、1402的材料吐出部1230吐出材料M和从激光照射部1300照射激光L，边使样品板121相对于头座1100相对移动到Y(+)方向的、图7的(b)所示的造型起点q1与第二列的头单元1403、1404对应的位置。由此，烧结部50a、50b保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121相对移动后的位置q2。进而，从对应于造型起点q1的第二列的头单元1403、1404吐出材料M，并向那照射激光L，从而开始形成烧结部50c、50d。
开始形成图7的(b)所示的烧结部50c、50d，边继续从头单元1403、1404的材料吐出部1230吐出材料M和从激光照射部1300照射激光L，边使样品板121相对于头座1100相对移动到Y(+)方向的、图7的(c)所示的造型起点q1与第三列的头单元1405、1406对应的位置。由此，烧结部50c、50d保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121移动后的位置q2。同时，烧结部50a、50b保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121相对移动后的位置q3。从对应于造型起点q1的第三列的头单元1405、1406吐出材料M，并向那照射激光L，从而开始形成烧结部50e、50f。
开始形成图7的(c)所示的烧结部50e、50f，边继续从头单元1405、1406的材料吐出部1230吐出材料M和从激光照射部1300照射激光L，边使样品板121相对于头座1100相对移动到Y(+)方向的、图8的(d)所示的造型起点q1与第四列的头单元1407、1408对应的位置。由此，烧结部50e、50f保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121移动后的位置q2。同时，烧结部50a、50b保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121相对移动后的位置q4、烧结部50c、50d保持烧结宽度t地从造型起点q1延伸到样品板121相对移动后的位置q3。从对应于造型起点q1的第四列的头单元1407、1408吐出材料M，并向那照射激光L，从而开始形成烧结部50g、50h。
当将位置q5作为烧结结束位置时(下面，将位置q5称为造型终点q5)，如图8的(e)所示，使样品板121相对移动至头单元1401、1402到达造型终点q5，并使烧结部50g、50h延伸。另外，在到达了造型终点q5的头单元1401、1402中停止从头单元1401、1402所具备的材料吐出部1230吐出材料M，并停止从激光照射部1300照射激光L。进而，边使样品板121向Y(+)方向相对移动，边照射激光L直到头单元1403、1404、1405、1406、1407、1408到达造型终点q5，从而如图9所示，烧结部50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h保持烧结宽度t地从造型起点q1形成到造型终点q5。像这样地，边使样品板121从造型起点q1移动到造型终点q5，边从头单元1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407、1408依次进行材料M的吐出供给和激光L的照射，从而能够形成宽度T和长度J的、在本实施方式的示例中大致为矩形的烧结部50。并且，能够形成及构成第一层的局部造型物501作为烧结部50的集合体。
如上所述，在根据第二实施方式的形成装置2000中，与具备样品板121的工作台120的移动同步地选择性地进行从头单元1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407、1408所具备的材料吐出部1230吐出供给材料M以及从激光照射部1300照射激光L，从而能够在样品板121上形成期望形状的局部造型物501。并且，如上所述，在本例中，工作台120的移动只是向沿着Y轴方向的一个方向移动即可在图9所示的宽度T×长度J的区域内获得期望形状的烧结部50、且获得作为烧结部50的集合体的局部造型物501。
此外，关于从材料吐出部1230吐出的材料M，也可以从头单元1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407、1408中的任一个单元或者两个以上的单元吐出供给与其它头单元不同的材料。因此，通过使用根据本实施方式的形成装置2000，可以获得具有形成自不同种类材料的复合材料局部造型物的三维形状造型物。
配置于上述的根据第一实施方式的形成装置1000所具备的头座150上的头单元160或者配置于根据第二实施方式的形成装置2000所具备的头座1100上的头单元1400的数量及排列并不限定于上述的图2或者图5所示的数量及排列。图10的示意图中示出了配置在头座150、1100上的头单元160、1400的其它配置例。
图10的(a)示出了在头座150、1100上沿X轴方向并列多个头单元160、1400的方式。图10的(b)示出了在头座150、1100上将头单元160、1400排列成格子状的方式。需要说明的是，所排列的头单元的数量均不限定于图示的例子。
(第三实施方式)
作为第三实施方式，说明利用根据第一实施方式的三维形成装置1000形成三维形状造型物的三维形成方法。图11是示出根据第三实施方式的三维形成方法的流程图，图12是成型生片300的生片成型装置的简要构成图，图13、图14是示出根据本实施方式的三维形成工序的简要平面图及简要截面图，图15是示出根据本实施方式的三维形成工序的外观立体图及简要截面图。
(三维造型用数据获取工序)
如图11所示，根据本实施方式的三维形成方法执行三维造型用数据获取工序(S1)，从未图示的例如个人电脑等中获取三维形状造型物的三维造型用数据到控制单元400(参照图1)。对于在三维造型用数据获取工序(S1)中获取的三维造型用数据，从控制单元400发送控制数据到工作台控制器410、材料供给装置控制器420、和激光控制器430，进入材料准备工序。
(材料准备工序)
在材料准备工序(S2)中，将预定张数的生片300载置于材料供给装置200所具备的供给台220。通过在图12中例示了简要构成的生片300的生片成型装置3000等形成生片300。
如图12所示，生片成型装置3000具备供给材料M的原材料供给部3100、以及接收并输送从原材料供给部3100排出的材料M的输送带3200。材料M使用将形成为30μm以下的金属粉末和粘合剂混炼成为膏状的混合物。作为金属粉末，可以使用例如钴系合金、马氏体时效钢、不锈钢、钛系合金、镍系合金、镁合金或者铜系合金等合金；或者铁、钛、镍、铜等金属。作为粘合剂，可以使用热塑性树脂、或者水溶性热塑性树脂。作为热塑性树脂，可以使用例如聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)(PPS)、聚酰胺(PA)、ABS、聚醚醚酮(PEEK)等，作为水溶性热塑性树脂，可以使用例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等。
添加上述的金属粉末、粘合剂、和作为粘度调节用的溶剂并进行混炼后的材料M被投入原材料供给部3100，并依次向沿着图示的箭头α方向驱动的输送带3200上排出预定量。随着输送带3200向α方向移动，材料M通过均化辊3300形成为均匀的厚度，并通过接下来的加压辊3400，形成为成为生片300的预定厚度。然后，通过切割单元3500切割成预定长度，得到生片300。
(材料供给工序)
通过材料准备工序(S2)在材料供给装置200的供给台220上载置了预定数量的生片300时，开始材料供给工序(S3)。在材料供给工序(S3)中，基于来自控制单元400的控制信号，材料供给装置控制器420生成转送装置230的驱动信号，以驱动转送装置230。
首先，将片材保持部230a移动到预定位置，通过片材吸附部230c吸附、保持载置在供给台220上的生片300中的最上面的生片。在保持有生片300的状态下，片材保持部230a移动到烧结装置100的样品板121上，并使生片300脱离片材吸附部230c并与片材吸附部230c分开，从而将生片300载置在样品板121上。在载置并分开生片300之后，片材保持部230a返回至材料供给装置200的待机位置。下面，将载置的第一层的生片300作为第一层的生片301进行说明。
(烧结工序)
进入烧结工序(S4)，在烧结工序(S4)中，从保持于头座150的多个头单元160所具备的激光照射部140对通过材料供给工序(S3)载置在样品板121上的第一层的生片301照射激光L。
烧结工序(S4)中的烧结是指，从包含构成生片300的金属粉末和粘合剂的状态去除粘合剂，以使金属粉末彼此结合而成型为金属造型物的加工方式。
图13的(a)、图13的(b)以及图14的(c)示出了烧结工序(S3)中第一层的生片301的烧结部311的形成方法。本例中例示了构成三维形状造型物500的圆环状的第一层的局部造型物501的形成方法。在图13以及图14中，图示的上方示出的是平面图，图示的下方示出的是平面图所示的F-F’部的截面图。
如图13的(a)所示，边使头座150与载置在工作台120上所具备的样品板121上的第一层的生片301在Y方向上相对移动，边从配置于头座150的头单元160(本图中未示出)所具备的激光照射部140向生片301照射激光L。
通过结束头座150的预定量的相对移动，从而如在图3的(d)中所说明地，形成作为相当于从各激光照射部140进行照射而形成的烧结部310a、310b、310c、310d、310e、310f的烧结部的集合体的烧结部310，形成构成局部造型物501的初始烧结部311。另外，如图13的(b)所示，在头座150中，以与图13的(a)所示的烧结部310连续的方式形成相当于在图3的(d)中说明过的、从各激光照射部140进行照射而形成的烧结部310a、310b、310c、310d、310e、310f的烧结部的集合体，从而形成烧结部312，形成与烧结部311相连的烧结部310。
然后，将图13的(b)所示的使头座150以与在图13的(a)中形成的烧结部310连续的方式形成相当于在图3的(d)中说明过的、从各激光照射部140进行照射而形成的烧结部310a、310b、310c、310d、310e、310f的烧结部的集合体的工序依次实施预定的重复次数，如图14的(c)所示，形成烧结部310形成至局部造型物501的形状的第i个烧结部31i，从而在第一层的生片301内形成局部造型物501、和除了局部造型物501之外的部分、即未烧结部301a。
这样，在烧结工序(S4)中，形成被烧结的局部造型物501和未烧结部301a，形成作为第一单层的第一层301b。上述的从材料供给工序(S3)到烧结工序(S4)的一系列工序是单层形成工序(S100)。然后，结束烧结工序(S4)、即结束单层形成工序(S100)，进入接下来的层叠数比较工序。
(层叠数比较工序)
通过单层形成工序(S100)形成了包括作为第一层的局部造型物501和未烧结部301a的第一层301b时，进入与通过三维造型用数据获取工序(S1)获得的造型数据进行比较的层叠数比较工序(S5)。在层叠数比较工序(S5)中，比较形成有构成三维形状造型物500所需的局部造型物的生片300的层叠数N与至层叠数比较工序(S5)之前的紧邻的单层形成工序(S100)为止所层叠的生片300的层叠数n。在层叠数比较工序(S5)中，当判断为n＜N时，进入再次执行单层形成工序(S100)的层叠工序。
(层叠工序)
层叠工序(S6)是用于在层叠数比较工序(S5)中判断为n＜N时再次执行单层形成工序(S100)的指令工序，执行作为单层形成工序(S100)的开始工序的材料供给工序(S3)。
如图14的(d)所示，通过层叠工序(S6)向第一层301b的上部供给并载置生片300，作为第二层的生片302。之后，对第二层的生片302进行图13的(a)、(b)以及图14的(d)所示的烧结工序(S5)，获得形成有第二层的局部造型物502和未图示的未烧结部的、作为第二单层的第二层302b。之后，进入层叠数比较工序(S6)，如果判断为n＜N，则再次开始层叠工序(S6)，重复层叠工序(S6)和单层形成工序(S100)，直至在层叠数比较工序(S5)中判断为n＝N。
如图15的(e)所示，一旦层叠到预定的层叠数N，则在样品板121上形成三维形状造型物500。并且，也在样品板121上形成从第一层301b层叠到第N层30Nb而形成的未烧结部300a。于是，在层叠数比较工序(S5)中判断为n＝N，进入未烧结部去除工序。
(未烧结部去除工序)未烧结部去除工序(S7)是去除除了三维形状造型物500之外的部分、即未烧结部300a的工序。去除未烧结部300a的方法可以采用机械去除的方法、通过溶剂溶解包含在未烧结部300a中的粘合剂来去除剩余的金属粉末的方法等，在本方式中以机械去除为例进行说明。
如图15的(f)所示，在未烧结部去除工序(S7)中，通过将具有楔形前端的去除工具600打入未烧结部300a，从而粉碎未烧结部300a，从样品板121上去除未烧结部300a。之后，样品板121上剩下三维形状造型物500，取出该三维形状造型物500。需要说明的是，在本实施方式中说明了在样品板121上进行未烧结部去除工序(S7)的例子，但是，还可以在另行设置的作业台上进行。
关于以上说明的根据第三实施方式的三维形状造型物500的三维形成方法，在单层形成工序(S100)中的烧结工序(S5)中，由于在烧结装置100所具备的头座150上具备多个具有激光照射部140的头单元160，从而头座150和工作台120仅在一个方向、本例中设为Y轴方向进行相对移动即可在广区域内形成烧结部310，能够得到具有高生产率的三维形成方法。
(第四实施方式)作为第四实施方式，说明利用根据第二实施方式的三维形成装置2000形成三维形状造型物的三维形成方法。图16是示出根据第四实施方式的三维形成方法的流程图，图17、图18示出了根据本实施方式的三维形成工序，图示的上方示出的是简要平面图，下方示出的是简要平面图中所示的G-G’部的简要截面图。
(三维造型用数据获取工序)
如图16所示，根据本实施方式的三维形成方法执行三维造型用数据获取工序(S10)，从未图示的例如个人电脑等中获取三维形状造型物500的三维造型用数据到控制单元400(参照图1)。对于在三维造型用数据获取工序(S1)中获取的三维造型用数据，从控制单元400发送控制数据到工作台控制器410、材料供给控制器1500、和激光控制器430，进入单层形成工序。
(单层形成工序)
在单层形成工序(S110)中，遍及第一层的局部造型物501的形成区域地进行材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)。在材料供给工序(S20)中，从保持于头座1100所具备的多个头单元1400上的材料吐出部1230中向样品板121上吐出液滴状的材料M，使材料M在样品板121上滴落于预定的形成区域。
当通过材料供给工序(S20)，材料M滴落并形成于了样品板121上时，进入烧结工序(S30)。在烧结工序(S30)中，从保持于头单元1400的激光照射部1300向通过材料供给工序(S20)呈液滴状供给的材料M照射激光L，将材料M烧成、烧结，形成烧结部50。
并且，如在图9中所说明过地，在头单元1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407、1408各自边在预定的区域内重复材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)的同时，边使头座1100相对于载置有样品板121的工作台120向Y轴方向相对移动，从而形成相当于烧结部50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h的烧结部的集合体，局部造型物501的初始烧结部50形成为烧结部511。
进一步地，如图17的(b)所示，头座1100相对于工作台120在X轴方向上相对移动至以与图17的(a)所示的烧结部511连续的方式形成相当于烧结部50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h的烧结部的位置。于是，在头单元1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407、1408各自边在预定的区域内重复材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)的同时，边使头座1100相对于载置有样品板121的工作台120向Y轴方向相对移动，从而形成相当于烧结部50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h的烧结部的集合体，形成为与烧结部511连续的烧结部512。即、由烧结部511和512构成烧结部50。
如上述的图17的(b)所示，按照与先形成的烧结部511连续地形成烧结部512的方式，与烧结部512连续地依次形成烧结部，如图18的(c)所示，形成烧结部50形成为局部造型物501的形状的第i个烧结部51i，从而在样品板121上形成三维形状造型物500的第一层的局部造型物501。
如上所述，在本实施方式中，边使头座1100相对于样品板121在Y轴方向和X轴方向相对移动，边重复材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)，形成第一层的局部造型物501，于是，结束单层形成工序(S110)，进入接下来的层叠数比较工序。
(层叠数比较工序)当通过单层形成工序(S110)形成了作为第一单层的、成为第一层的局部造型物501时，进入与通过三维造型用数据获取工序(S10)获得的造型数据进行比较的层叠数比较工序(S40)。在层叠数比较工序(S40)中，比较构成三维形状造型物500的局部造型物的层叠数N与至层叠数比较工序(S40)之前的紧邻的单层形成工序(S110)为止所层叠的局部造型物的层叠数n。在层叠数比较工序(S40)中，当判断为n＜N时，进入再次执行单层形成工序(S110)的层叠工序。
在形成了图18的(c)所示的作为第一单层的第一层的局部造型物501之后的层叠数比较工序(S40)中，层叠数n＝1，如果设三维形状造型物500的局部造型物的层叠数N＞1，则判断为n＜N，进入层叠工序。
(层叠工序)
层叠工序(S50)是用于在层叠数比较工序(S40)中判断为n＜N时再次执行单层形成工序(S110)的指令工序。一旦进入单层形成工序(S110)，则如图18的(d)所示，通过层叠工序(S50)，基于与作为第二单层的、成为第二层的局部造型物502对应的三维造型数据，将头座1100和工作台120驱动至开始材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)的位置，在第一层的局部造型物501上部开始形成局部造型物502。
一旦结束第二层的局部造型物502的形成，则再次进入层叠数比较工序(S40)，在n＝N之前进入层叠工序(S50)，重复单层形成工序(S110)，以形成三维形状造型物500。
关于以上说明的根据第四实施方式的三维形状造型物500的三维形成方法，在单层形成工序(S110)中的材料供给工序(S20)和烧结工序(S30)中，由于在形成装置2000所具备的头座1100上具备多个具有材料吐出部1230和激光照射部1300的头单元1400，从而头座1100和工作台120仅在一个方向、本例中设为Y轴方向进行相对移动即可在广区域内形成烧结部50，能够得到具有高生产率的三维形成方法。
并且，通过在图4所示的形成装置2000所具备的材料供给单元1210中使材料收容部1210a收容多个不同种类的被烧结材料，从而能够容易地获得由不同种类的材料构成的三维形状造型物500。
(第五实施方式)
对根据第五实施方式的三维形成方法进行说明。在上述的根据第四实施方式的三维形成方法中，当三维形状造型物具有悬突部(overhang)时，对于悬突部，在上述的单层形成工序(S110)中的材料供给工序(S20)中，由于不存在从材料吐出部1230吐出的材料M所要滴落的下层的局部造型物，因此，无法形成材料M(参照图18的(d))。假如存在图18的(d)所示的、在第二层的局部造型物502的造型区域中未配置作为下层的局部造型物的第一层的局部造型物501的区域，则在该部分中存在局部造型物502向重力方向下垂而变形的风险。即、原因在于，烧结前的材料M是将作为原材料的金属、例如不锈钢、钛合金的单体粉末、或者难以合金化的不锈钢与铜(Cu)、或者不锈钢与钛合金、或者钛合金与钴(Co)或铬(Cr)等的混合粉末与溶剂、增稠剂一起混炼而获得的浆状(或者膏状)的柔软状态的材料。
为此，说明通过根据第五实施方式的三维形成方法，以悬突部不会变形的方式来形成三维形状造型物的方法。需要注意的是，对于与根据第四实施方式的三维形成方法相同的工序标注相同的标记，并省略其说明。并且，为了简化说明，例示了如图19的(a)的平面外观图、以及图19的(b)中的图19的(a)所示的K-K’部的截面图所示那样的具有单纯形状的三维形状造型物700来说明根据第五实施方式的三维形成方法，但是，并不限定于该形状，只要是具备所谓的悬突部的造型物均可适用该方法。
如图19所示，三维形状造型物700在具有凹部700a的圆柱形的基部700b的凹部开口侧端部具备作为悬突部的凸缘部700c，凸缘部700c向基部700b的外侧延伸。为了按照根据第五实施方式的三维形成方法形成该三维形状造型物700，通过在三维形状造型物700的三维造型用数据中增加向凸缘部700c的图示下部方向到达基部700b底部的造型用数据来制作在形成过程中被去除的支撑部710。
图20是示出图19所示的三维形状造型物700的形成方法的流程图。并且，图21示出了按照图20所示的流程图形成三维形状造型物700的方法，图示左侧配置的是局部截面图，右侧配置的是平面外观图。并且，在本实施方式的三维形状造型物700中，以层叠四层形成为例进行说明，但并不限定于此。
首先，如图21的(a)所示，按照根据第四实施方式的三维形成方法，在未图示的样品板121上形成作为第一层的局部造型物701。在形成局部造型物701的工序中还形成第一层的局部支撑部711。对于局部支撑部711，不执行根据图17及图18说明的单层形成工序(S110)中的烧结工序(S30)，保持材料M的状态、即直接以未烧结部或未熔融部的形式执行单层形成工序(S110)。
接着，重复单层形成工序(S110)，如图21的(b)所示，形成作为第二层和第三层的局部造型物702、703。另外，在形成局部造型物702、703的工序中还形成第二层以及第三层的局部支撑部712、713。与局部支撑部711同样，局部支撑部712、713也不执行单层形成工序(S110)中的烧结工序(S30)，保持材料M的状态、即直接以未烧结部或未熔融部的形式执行单层形成工序(S110)，由局部支撑部711、712、713形成支撑部710。
接着，如图21的(c)所示，形成在凸缘部700c形成的第四层的局部造型物704。局部造型物704形成为支承于由局部支撑部711、712、713形成的支撑部710的端面710a。通过这样地形成局部造型物704，从而端面710a形成为材料M(参照图18的(d))所滴落的面，由此，能够准确地形成成为凸缘部700c的第四层的局部造型物704。
然后，如图21的(d)所示，在造型为了三维形状造型物700时，通过支撑部去除工序(S60)，从三维形状造型物700上去除支撑部710。支撑部710由未烧成的材料形成，因此，作为支撑部去除工序(S60)中去除支撑部710的去除方式，例如可以如图21的(d)所示，使用锋利的刀具800进行物理切除。或者，还可以浸在溶剂中，溶解材料中包含的增稠剂，从三维形状造型物700中进行去除。
如上所述，在形成具有作为悬突部的凸缘部700c的三维形状造型物700时，将支承凸缘部700c的支撑部710与三维形状造型物700的形成一起形成，从而能够防止凸缘部700c向重力方向变形。需要注意的是，图21所示的支撑部710并不限于图示那样的以整面支撑(支承)凸缘部700c的方式，可根据造型物的形状、材料组成等适当设定其形状、大小等。
需要说明的是，在能够达到本发明目的的范围内，本发明实施时的具体构成可以适当变更为其它装置或方法。

Claims (6)

1.一种三维造型方法，其特征在于，包括：
第一工序，向第一工作台供给包含金属粉末的材料，压缩被供给的材料来形成生片；
第二工序，将生片从第一工作台向与第一工作台不同的第二工作台转送；
第三工序，通过基于三维造型物的造型用数据使造型区域硬化来形成单层；以及
第四工序，重复第一工序、第二工序以及第三工序。
2.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，
在第四工序中，生片被转送至配置于第二工作台的单层上。
3.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，
所述三维造型方法还包括第五工序，在所述第五工序中，去除在第三工序中未被硬化的非造型区域。
4.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，
在第一工序中被压缩成均匀的厚度的材料被切割成预定长度。
5.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，
材料包含粘合剂。
6.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，
在第一工序中被供给至第一工作台的材料通过压辊被压缩成均匀的厚度。
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