CN111936299B - 刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序 - Google Patents

刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序 Download PDF

Info

Publication number
CN111936299B
CN111936299B CN201880092047.1A CN201880092047A CN111936299B CN 111936299 B CN111936299 B CN 111936299B CN 201880092047 A CN201880092047 A CN 201880092047A CN 111936299 B CN111936299 B CN 111936299B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder material
dimensional
blade
scraper
squeegee
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880092047.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111936299A (zh
Inventor
宫野英昭
大场好一
铃木幸吉
诹访光范
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CMET Inc
Technology Research Association for Future Additive Manufacturing (TRAFAM)
Original Assignee
CMET Inc
Technology Research Association for Future Additive Manufacturing (TRAFAM)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CMET Inc, Technology Research Association for Future Additive Manufacturing (TRAFAM) filed Critical CMET Inc
Publication of CN111936299A publication Critical patent/CN111936299A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111936299B publication Critical patent/CN111936299B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/14—Formation of a green body by jetting of binder onto a bed of metal powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/37—Process control of powder bed aspects, e.g. density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/214—Doctor blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

高精度地造型出三维层叠造型物。在三维层叠造型装置中，刮板具有与粉体材料的表面接触的底面，一边水平地移动一边使被铺在造型台上的粉体材料的表面变平坦。刮板在刮板移动的移动方向中的至少一方具有从底面向移动方向延伸设置的突起部。

Description

刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三 维层叠造型装置的控制程序
技术领域
本发明涉及刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序。
背景技术
在上述技术领域中，在专利文献1中公开了一种使用从与移动方向平行的面观察到的截面为矩形的刮刀(squeegeeing blade)使粉体材料的表面变平坦的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-241261号公报
发明内容
但是，在上述文献所记载的技术中，在使粉体材料的表面变平坦时，复涂好的粉体材料会被带起、被卷起，有破坏已经造型好的三维层叠造型物的隐患。
本发明的目的在于提供一种解决上述课题的技术。
为了实现上述目的，本发明的刮板在三维层叠造型装置中，具有与粉体材料的表面接触的底面，一边水平地移动一边使被铺在造型台上的上述粉体材料的表面变平坦，
上述刮板在上述刮板移动的移动方向中的至少一方具有从上述底面向上述移动方向延伸设置的突起部。
为了实现上述目的，本发明的三维层叠造型装置具备：
至少一个上述第1刮板；
将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂机；和
控制上述复涂机的动作及上述第1刮板的动作的控制机构。
为了实现上述目的，本发明的三维层叠造型装置的控制方法是上述三维层叠造型装置的控制方法，包括：
将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂步骤；和
控制复涂机的动作、上述第1刮板的动作及上述第2刮板的动作的控制步骤。
为了实现上述目的，本发明的三维层叠造型装置的控制程序是上述三维层叠造型装置的控制程序，使计算机执行以下步骤：
将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂步骤；和
控制复涂机的动作、上述第1刮板的动作及上述第2刮板的动作的控制步骤。
发明效果
根据本发明，没有破坏已经造型好的三维层叠造型物的隐患。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的三维层叠造型装置的结构的框图。
图2A是说明本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置的结构的概要的示意图。
图2B是说明本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板的图。
图2C是说明基于本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板进行的刮削的图。
图2D是说明本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板的立体图。
图3是说明本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。
图4是说明本发明的第3实施方式的三维层叠造型装置的图。
图5是说明本发明的第3实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。
图6是说明本发明的第4实施方式的三维层叠造型装置的图。
图7是说明本发明的第4实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。
图8是说明本发明的第5实施方式的三维层叠造型装置的图。
图9是说明本发明的第5实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。
图10是说明本发明的第6实施方式的三维层叠造型装置的图。
图11是说明本发明的第6实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。
图12是说明本发明的第7实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板的其他例子的图。
具体实施方式
以下参照附图例示性地详细说明记载用于实施本发明的方式。但是，以下的实施方式所记载的结构、数值、处理流程、功能要素等只是一个例子，其变形和变更是自由的，并不旨在将本发明的技术范围限定于以下记载。
[第1实施方式]
使用图1说明作为本发明的第1实施方式的刮板100。刮板100被安装于三维层叠造型装置，用于使被复涂在造型台上的三维层叠造型物的粉体材料变平坦。
如图1所示，刮板100包含突起部101。在三维层叠造型装置中，刮板100具有与粉体材料110的表面接触的底面102，用于一边水平地移动一边使被铺在造型台上的粉体材料110的表面变平坦。刮板100在刮板100移动的移动方向120中的至少一方具有从底面102向移动方向120延伸设置的突起部101。
根据本实施方式，没有破坏已经造型好的三维层叠造型物的隐患。
[第2实施方式]
接下来使用图2A至图3说明本发明的第2实施方式的三维层叠造型装置。图2A是说明本实施方式的三维层叠造型装置200的结构的示意图。另外，图2B是说明本实施方式的三维层叠造型装置200所具备的刮板202的图。三维层叠造型装置200具有复涂机201、刮板202、粘结剂涂布部203及控制部204。
复涂机201将三维层叠造型物210的粉体材料220复涂到造型台230上。复涂机201包含例如储存粉体材料220的料斗及将所储存的粉体材料220复涂到造型台230上的复涂部件等。三维层叠造型物210的粉体材料220是例如铝、铁、铜等的金属粉末、塑料、树脂等粉末，但并不限定于这些粉末。复涂机201相对于移动方向211在造型台230上往复移动。
刮板202是使被复涂机201复涂在造型台230上的粉体材料220变平坦的部件，被称为刮刀等。从复涂机201复涂的粉体材料220在保持着被复涂在造型台230上的状态下，成为如土堆那样堆起的粉体材料220的块。即使对堆起的块状态下的粉体材料220进行加工，也无法得到所期望的形状的三维层叠造型物210。
为了得到所期望的形状的三维层叠造型物210，刮板202使从复涂机201复涂的粉体材料220变平坦，或除去超量复涂的粉体材料220，从而形成一层量的粉体材料层。刮板202一边相对于行进方向222(移动方向)在造型台230上往复移动，一边使粉体材料220变平坦或除去，从而形成一层量的粉体材料层。
刮板202具有向两个移动方向(行进方向222)延伸设置的两个突起部221。两个突起部221设在刮板202的与造型台230接近的一侧(刮板202的下端侧)。另外，在从与刮板202的行进方向222平行的面观察时，突起部221设在刮板202的两侧。也就是说，在将刮板202的行进方向222的一方设为前进、将另一方设为后退的情况下，刮板202具有前进用及后退用的突起部221。
刮板202的底面223为与造型台230或被复涂在造型台230上的粉体材料220接触的接触面，突起部221具有与底面223成锐角的倾斜部224。也就是说，底面223与倾斜部224之间的角度225为锐角。角度225只要为锐角则也可以为任何角度。角度225根据例如粉体材料220的流动性和/或粉体材料220的重量等而决定。角度225例如为30°。并且，刮板202的基于与刮板202的行进方向222平行的面形成的截面形状为三角烧瓶状的形状。也就是说，刮板202呈如下那样的形状：主体部分的基底宽，主体的宽度朝上逐渐变细(倾斜部224)，且主体的宽度从某个位置开始变得恒定。
粘结剂涂布部203对形成在造型台230上的粉体材料层喷吹作为结合剂的粘结剂，进行涂布。粘结剂涂布部203构成为包含例如喷墨头等，从喷墨头喷射粘结剂而将粘结剂涂布于粉体材料层。由于在粉体材料220涂敷有药剂，所以涂布了粘结剂的部分会成块，一层量的粉体材料层的造型完成。像这样，当一层量的粉体材料层的造型完成后，使造型台230以与一层量的粉体材料层相应的高度沿Z轴方向下降，进行下一个粉体材料层的造型。
通过重复进行规定次数的基于复涂机201实施的粉体材料220的复涂、基于刮板202实施的粉体材料层的形成、基于粘结剂涂布部203实施的粘结剂的涂布，而在造型箱240内造型出三维层叠造型物210。
控制部204控制复涂机201的动作及刮板202的动作。而且，控制部204也可以控制粘结剂涂布部203的动作。例如，控制部204控制复涂机201，在造型台230上复涂规定量的粉体材料220。在通过复涂机201将规定量的粉体材料220复涂到造型台230上后，控制部204控制刮板202的动作，一边除去多余的粉体材料220，一边使复涂在造型台230上的粉体材料220变平坦，从而形成粉体材料220的表面250。粉体材料220的表面250变得平坦。
图2C是说明基于本实施方式的三维层叠造型装置200所具备的刮板202进行的刮削的图。如图2C所示，刮板202一边从左向右移动，一边进行刮削。刮板202通过突起部221的倾斜部224，以切除粉体材料220或削除粉体材料220的方式，除去粉体材料220。在该情况下，刮板202的突起部221以潜入的方式进入被复涂好的粉体材料220与表面250之间。即，刮板202的突起部221进入刚复涂的粉体材料220(最上层的粉体材料220)与复涂在其下的粉体材料220(最上层的下一层的粉体材料220)之间。因此，在刮板202从三维层叠造型物210的上部通过的情况下，粉体材料层的粉体材料220不会被刮板202带起，因此三维层叠造型物210不会被破坏。
另外，刮板202的倾斜部224成为缓冲部，在该缓冲部蓄存粉体材料220，起到搬运粉体材料220的作用，因此能够有效地除去多余的粉体材料220。此外，被刮板202除去的材料220在造型箱240的端部被丢弃。也可以回收并再利用被丢弃的粉体材料220。
图2D是说明本实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板的立体图。图2D示出了通过刮板202对被铺在造型台230上的粉体材料220进行刮削的状况，刮板202沿移动方向226、即在纸面上从左向右移动。突起部221设在刮板202的全长范围内。也就是说，突起部221沿与移动方向226垂直的方向、且与表面250平行的方向设置。
刮板202通过后的一侧(图2D的左侧)的最上层的粉体材料220的表面250变平坦。并且，刮板202接下来要通过的一侧(图2D的右侧)的最上层的粉体材料220的表面250由于没有被刮削，所以不平坦。被刮板202削除的粉体材料220载置在倾斜部221(缓冲部)之上被搬走。
图3是说明本实施方式的三维层叠造型装置200的处理顺序的流程图。该流程图由CPU(Central Processing Unit)(未图示)使用RAM(Random Access Memory)(未图示)来执行，实现图2A的三维层叠造型装置200的功能结构部。在步骤S301中，三维层叠造型装置200将粉体材料220复涂到造型台230上。在步骤S303中，三维层叠造型装置200起动刮板202。并且，通过刮板202对复涂好的粉体材料220进行刮削，形成表面250。在步骤S305中，三维层叠造型装置200将作为结合剂的粘结剂涂布到所形成的表面250。由于在粉体材料220涂敷有药剂，所以只要涂布粘结剂，粉体材料220就会成块。在步骤S309中，三维层叠造型装置200判断三维层叠造型物210的造型是否结束。在判断成造型没有结束的情况下(步骤S309的否)，三维层叠造型装置200返回到步骤S301，重复以后的步骤。在判断成造型结束了的情况下(步骤S309的是)，三维层叠造型装置200结束处理。
根据本实施方式，刮板具有突起部，因此在使粉体材料变平坦时被复涂好的粉末不会被带起、被卷起。另外，由于粉末不会被带起、被卷起，所以能够不破坏已经造型好的三维层叠造型物地、有效地除去多余的粉体材料。另外，由于不会破坏已经造型好的三维层叠造型物，所以能够高精度地造型出三维层叠造型物。
[第3实施方式]
接下来使用图4及图5说明本发明的第3实施方式的三维层叠造型装置。图4是说明本实施方式的三维层叠造型装置的图。本实施方式的三维层叠造型装置与上述第2实施方式相比，在具有两个刮板的方面不同。由于其他结构及动作与第2实施方式相同，所以对相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细说明。
三维层叠造型装置400具有刮板401、刮板402及控制部403。刮板401及刮板402以突起部411和突起部421相互朝向外侧的方式配置。也就是说，刮板401的突起部411朝向行进方向412的方向，刮板402的突起部421朝向行进方向422的方向。另外，刮板401及刮板402成为截面形状为长筒靴状的形状。即，刮板401及刮板402成为在与长筒靴的鞋尖部分相当的位置设有突起部411、421且在与长筒靴的后跟部分相当的位置没有设置突起部的形状。
在将图4的右方设为刮板401的行进方向412(前进方向)的情况下，刮板401在行进方向412侧(前进侧)具有突起部411。同样地，在将图4的左方设为刮板402的行进方向422(前进方向)的情况下，刮板402在行进方向422侧(前进侧)具有突起部411。刮板401及刮板402在后退侧没有突起部。也就是说，刮板401、402具有仅向一方的行进方向412、422延伸设置的突起部411、412。刮板401在沿行进方向412对复涂好的粉体材料220进行刮削的情况下使用。刮板402在沿行进方向422对复涂好的粉体材料220进行刮削的情况下使用。
控制部403控制基于复涂机202(未图示)实施的粉体材料220的复涂。而且，控制部403选择与刮削方向相匹配地使用的刮板401、402，控制基于刮板401、402对复涂好的粉体材料220的刮削。
刮板401和刮板402一体地进行动作。例如在向行进方向412的方向对粉体材料220进行刮削的情况下，控制部403使用刮板401对粉体材料220进行刮削。在刮板401在表面250上移动而进行刮削的情况下，控制部403为了避免不进行刮削的刮板402与表面250接触，而控制成使刮板402以从表面250离开的方式浮起地移动。
与之相反，在使用刮板402向行进方向422的方向对粉体材料220进行刮削的情况下，控制部403控制成使不进行刮削的刮板401以从表面250离开的方式浮起地移动。
此外，例如在沿行进方向412进行刮削的情况下，控制部403使用刮板401进行刮削，在该情况下，控制部403会调整使刮板401从表面250离开的量，从而调整要除去的粉体材料220的量。同样地，例如在沿行进方向422进行刮削的情况下，控制部403使用刮板402进行刮削，在该情况下，控制部403会调整使刮板402从表面250离开的量，从而调整要除去的粉体材料220的量。像这样，控制部403能够调整使刮板401、402从表面250浮起的量，因此能够调整要刮削的粉体材料220的量。
图5是说明本实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。该流程图由CPU(未图示)使用RAM(未图示)来执行，实现图4的三维层叠造型装置400的功能结构部。
在步骤S501中，三维层叠造型装置400判断进行刮削的方向是否为前进方向(行进方向412)。在判断成进行刮削的方向是前进方向的情况下(步骤S501的是)，三维层叠造型装置400进入步骤S503。在步骤S503中，三维层叠造型装置400起动用于沿前进方向对粉体材料220进行刮削的刮板401，对粉体材料220进行刮削而形成表面250。在该情况下，三维层叠造型装置400为了避免不进行刮削的刮板402与表面250接触，而以使刮板402浮起地移动的方式进行控制。
在判断成进行刮削的方向不是前进方向的情况下(步骤S501的否)，三维层叠造型装置400进入步骤S505。在步骤S505中，三维层叠造型装置400起动用于沿后退方向(行进方向422)对粉体材料220进行刮削的刮板402，对粉体材料220进行刮削而形成表面250。在该情况下，三维层叠造型装置400为了避免不进行刮削的刮板401与表面250接触，而以使刮板401浮起地移动的方式进行控制。
根据本实施方式，由于能够选择刮板，所以能够进行未使用的一方刮板的保养。另外，由于具有两个刮板，所以能够将一个刮板小型化。而且，由于刮板具有突起部，所以能够不破坏已经造型好的三维层叠造型物地、有效地除去多余的粉体材料。另外，由于不会破坏已经造型好的三维层叠造型物，所以能够高精度地造型出三维层叠造型物。
[第4实施方式]
接下来使用图6及图7说明本发明的第4实施方式的三维层叠造型装置。图6是说明本实施方式的三维层叠造型装置的图。本实施方式的三维层叠造型装置与上述第2实施方式及第3实施方式相比，在具有具备切缺部的刮板的方面不同。其他结构及动作与第2实施方式及第3实施方式相同，因此对相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细说明。
三维层叠造型装置600具有刮板601、刮板602及控制部603。刮板601在突起部411的相反侧具有切缺部612。刮板601的切缺部612设在行进方向412的相反方向、即刮板601的内侧。同样地，刮板602在突起部421的相反侧具有切缺部622。刮板602的切缺部622设在行进方向422的相反方向、即刮板602的内侧。即，长筒靴形状的刮板601、602在与长筒靴的后跟部分相当的位置具有切缺部612、622。
并且，刮板601及刮板602以突起部411及突起部421相互朝向外侧的方式配置。也就是说，刮板601的突起部411朝向行进方向412的方向，刮板602的突起部421朝向行进方向422的方向。而且，刮板601及刮板602以切缺部612及切缺部622相互朝向内侧的方式(相对的方式)配置。即，刮板601的切缺部612设在与行进方向412相反的一侧，刮板602的切缺部622设在与行进方向422相反的一侧。
并且，切缺部612、622的切缺面朝向斜下，因此若移动刮板601、602并通过切缺部612、622的切缺面对粉体材料220进行刮削，则粉体材料220会被向下侧(表面250侧)压入。像这样，若能够将粉体材料220向表面250侧压入，则能够使表面250中的粉体材料220的堆积密度增大。因此，能够提高所造型的三维层叠造型物210的造型精度。
控制部603控制刮板601、602的动作，除去多余的粉体材料220。另外，控制部603控制刮板601、602的动作，调整粉体材料220的堆积密度。例如，在行进方向412侧对粉体材料220进行刮削的情况下，控制部603控制刮板601的动作而进行粉体材料220的刮削。
在想要与基于刮板601对粉体材料220的刮削相配合地增加粉体材料220的堆积密度的情况下，控制部603移动刮板601和相反侧的刮板602，通过切缺部622使粉体材料220的堆积密度增大。
同样地，在行进方向422侧对粉体材料220进行刮削的情况下，在想要与基于刮板602对粉体材料220的刮削相配合地增加粉体材料220的堆积密度的情况下，控制部603移动刮板602和相反侧的刮板601。并且，通过刮板601的切缺部612，使粉体材料220的堆积密度增大。
图7是说明本实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。该流程图由CPU(未图示)使用RAM(未图示)来执行，实现图6的三维层叠造型装置600的功能结构部。
在步骤S701及步骤S705中，三维层叠造型装置600判断是否需要增大复涂好的粉体材料220的堆积密度。在判断成需要增大粉体材料220的堆积密度的情况下(步骤S701及步骤S705的是)，三维层叠造型装置600起动与以除去粉体材料220的方式进行刮削的刮板601(刮板602)相反的一侧的刮板602(刮板601)。并且，通过起动的刮板601的切缺部612(刮板602的切缺部622)，将粉体材料220向下方向压入，使粉体材料220的堆积密度增大。
在判断成不需要增大粉体材料220的堆积密度的情况下(步骤S701及步骤S705的否)，三维层叠造型装置600进入步骤S305。
根据本实施方式，在刮板上设有切缺部，因此能够使粉体材料的堆积密度增大。由于能够通过切缺部使粉体材料的堆积密度增大，所以能够造型出精度高的三维层叠造型物。而且，由于刮板具有突起部，所以能够不破坏已经造型好的三维层叠造型物地、有效地除去多余的粉体材料。另外，由于不会破坏已经造型好的三维层叠造型物，所以能够高精度地造型出三维层叠造型物。
[第5实施方式]
接下来使用图8及图9说明本发明的第5实施方式的三维层叠造型装置。图8是说明本实施方式的三维层叠造型装置的图。本实施方式的三维层叠造型装置与上述第4实施方式相比，在还具有倒梯形形状的刮板的方面不同。其他结构及动作与第4实施方式相同，因此对相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细说明。
三维层叠造型装置800还具有刮板801。也就是说，三维层叠造型装置800具备包含刮板401、刮板402及刮板801的刮板组。刮板801的基于相对于刮板801的移动方向(行进方向412、422)平行的面形成的截面形状为倒梯形形状。并且，由于刮板801为倒梯形形状，所以在刮板801上形成有切缺部811、812。基于切缺部811、812的切缺面朝向斜下方向。通过刮板801在表面250上的移动，利用切缺部811、812的切缺面，将粉体材料220向下方向(表面250侧)压入，表面250的粉体材料220的堆积密度增大。
控制部803控制刮板401、402、801的动作，对粉体材料220进行刮削，和/或使粉体材料220的堆积密度增大。
图9是说明本实施方式的三维层叠造型装置的处理顺序的流程图。该流程图由CPU(未图示)使用RAM(未图示)来执行，实现图8的三维层叠造型装置800的功能结构部。
在步骤S901中，三维层叠造型装置800判断是否需要增大表面250上的粉体材料220的堆积密度。在需要增大堆积密度的情况下(步骤S901的是)，三维层叠造型装置800进入步骤S903。在步骤S903中，三维层叠造型装置800起动堆积密度增大用的刮板801，使刮板801在表面250上移动，而使粉体材料220的堆积密度增大。在不需要增大堆积密度的情况下(步骤S901的否)，三维层叠造型装置800进入步骤S305。
根据本实施方式，由于具备具有切缺部的堆积密度增大用的刮板，所以能够更可靠地使粉体材料的堆积密度增大。由于能够通过切缺部使粉体材料的堆积密度增大，所以能够造型出高精度的三维层叠造型物。而且，由于刮板具有突起部，所以能够不破坏已经造型好的三维层叠造型物地、有效地除去多余的粉体材料。另外，由于不会破坏已经造型好的三维层叠造型物，所以能够高精度地造型出三维层叠造型物。
[第6实施方式]
接下来使用图10及图11说明本发明的第6实施方式的三维层叠造型装置。图10是说明本实施方式的三维层叠造型装置的图。本实施方式的三维层叠造型装置与上述第2实施方式至第5实施方式相比，在具有三个具备切缺部的刮板的方面不同。其他结构及动作与第2实施方式至第5实施方式相同，因此对相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细说明。
三维层叠造型装置1000具有刮板601、刮板602及刮板801。也就是说，三维层叠造型装置1000具备包含刮板601、刮板602及刮板801的刮板组。刮板601具有切缺部612，刮板602具有切缺部622，刮板801具有切缺部811、812。三维层叠造型装置1000的刮板601、602、801均具有切缺部612、622、811、812。
在三维层叠造型装置1000中，能够通过切缺部811与切缺部622的组合、或切缺部812与切缺部612的组合，使粉体材料220的堆积密度增大。另外，由于能够通过两个切缺部压入粉体材料220，所以能够进一步精细地调整堆积密度的增大量。
例如，在使刮板601、602、801向行进方向412的方向移动的情况下，控制部1003能够使刮板601动作，而通过突起部411除去多余的粉体材料220。而且，控制部1003能够使刮板602、801动作，而通过切缺部811及切缺部622压入粉体材料220，从而使表面250上的粉体材料220的堆积密度增大。此外，通过使用切缺部811及切缺部622中的某一方或双方，而能够调整堆积密度的增大量。使刮板601、602、801向相反侧的行进方向422的方向移动的情况也是同样的。
图11是说明本实施方式的三维层叠造型装置1000的处理顺序的流程图。该流程图由CPU(未图示)使用RAM(未图示)来执行，实现图10的三维层叠造型装置1000的功能结构部。在步骤S1101中，三维层叠造型装置1000起动前进方向(行进方向412)用的刮板601或后退方向(行进方向422)用的刮板602，以粉体材料220的堆积密度增大的方式使刮板601或刮板602在表面250上移动。在步骤S1103中，三维层叠造型装置1000起动倒梯形形状的刮板801，以粉体材料220的堆积密度增大的方式，使刮板801在表面250上移动。此外，三维层叠造型装置1000也可以执行步骤S1101及步骤S1103中的某一方。
根据本实施方式，能够使用两个切缺部压入粉体材料，因此能够进一步精细地调整粉体材料的堆积密度的增大量。由于能够通过切缺部使粉体材料的堆积密度增大，所以能够造型出高精度的三维层叠造型物。而且，由于刮板具有突起部，所以能够不破坏已经造型好的三维层叠造型物地、有效地除去多余的粉体材料。另外，由于不会破坏已经造型好的三维层叠造型物，所以能够高精度地造型出三维层叠造型物。
[第7实施方式]
接下来使用图12说明本发明的第7实施方式的三维层叠造型装置。图12是说明本实施方式的三维层叠造型装置所具备的刮板的其他例子的图。刮板1201具有突起部1211，倾斜部1212以向表面250侧(刮板1201的底面侧)凹陷的方式弯曲。刮板1202具有刮板1202的底面从表面250离开的突起部1221。突起部1221具有上侧的倾斜部1222和下侧的倾斜部1223。刮板1203具有突起部1231，突起部1231的倾斜部1232以向与表面250相反的一侧鼓出的方式弯曲。刮板1204具有突起部1241，突起部1241的上侧的倾斜部1242以向表面250侧凹陷的方式弯曲。另外，突起部1241的下侧(表面250侧)的倾斜部1243以向表面250侧凹陷的方式弯曲。倾斜部1243从表面250离开。
另外，在图12中，刮板1201、1202、1203、1204不具有切缺部，但也可以在刮板1201、1202、1203、1204上设置切缺部。此外，也可以取代在上述第2实施方式至第6实施方式中所说明的刮板202、401、402、601、602而使用在此说明的刮板1201、1202、1203、1204。
[其他实施方式]
以上参照实施方式说明了本申请发明，但本申请发明并不限定于上述实施方式。对于本申请发明的结构和详细情况，能够在本申请发明的范围内进行本领域技术人员能够理解的各种变更。另外，将各个实施方式所包含的不同特征任意组合而成的系统或装置也包含于本发明的范畴。
另外，本发明可以适用于由多个设备构成的系统，也可以适用于单体装置。而且，本发明也能够适用于实现实施方式的功能的信息处理程序被直接或远程地供给到系统或装置的情况。因此，为了利用计算机实现本发明的功能，安装于计算机的程序、或保存该程序的介质、下载该程序的WWW(World Wide Web：万维网)服务器也包含于本发明的范畴。尤其是至少保存使计算机执行上述实施方式所包含的处理步骤的程序的非临时性计算机可读介质(non-transitory computer readable medium)包含于本发明的范畴。

Claims (8)

1.一种刮板组，在三维层叠造型装置中使用，包括：
两个第1刮板，其具有与粉体材料的表面接触的底面，用于一边水平移动一边使被铺在造型台上的所述粉体材料的表面变平坦，并且，在所述第1刮板移动的移动方向中的一方，具有从所述底面向所述移动方向延伸设置的突起部；和
第2刮板，其具有倒梯形形状，以使被铺在所述造型台上的所述粉体材料变平坦且使被铺上的所述粉体材料的堆积密度增加的方式，在所述造型台上移动，
在所述刮板组中，所述第1刮板以所述突起部位于远离所述第2刮板的那一侧方式配置。
2.如权利要求1所述的刮板组，其中，
两个所述第1刮板以所述突起部位于远离所述第2刮板的那一侧方式，配置在所述第2刮板的两侧。
3.如权利要求1所述的刮板组，其中，
所述第1刮板在与所述突起部相反的一侧还具有切缺部。
4.如权利要求1所述的刮板组，其中，
所述突起部具有与所述底面成锐角的倾斜部。
5.如权利要求1所述的刮板组，其中，
所述第1刮板的基于相对于所述第1刮板移动的方向平行的面形成的截面形状为长筒靴状。
6.一种三维层叠造型装置，具备：
权利要求1至5中任一项所述的刮板组；
将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂机；和
控制所述复涂机的动作及所述刮板组的动作的控制机构。
7.一种三维层叠造型装置的控制方法，是权利要求6所述的三维层叠造型装置的控制方法，包括：
利用复涂机将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂步骤；和
控制所述复涂机的动作及所述刮板组的动作的控制步骤。
8.一种非临时性计算机可读介质，保存有权利要求6所述的三维层叠造型装置的控制程序，所述控制程序使计算机执行以下步骤：
利用复涂机将三维层叠造型物的粉体材料复涂到造型台上的复涂步骤；和
控制所述复涂机的动作及所述刮板组的动作的控制步骤。
CN201880092047.1A 2018-03-30 2018-03-30 刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序 Active CN111936299B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/013883 WO2019187108A1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 ブレード、３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111936299A CN111936299A (zh) 2020-11-13
CN111936299B true CN111936299B (zh) 2023-03-24

Family

ID=68059740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880092047.1A Active CN111936299B (zh) 2018-03-30 2018-03-30 刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3778193A4 (zh)
JP (1) JP7093936B2 (zh)
CN (1) CN111936299B (zh)
WO (1) WO2019187108A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023079766A (ja) * 2021-11-29 2023-06-08 株式会社神戸製鋼所 リコータ、及びこれを備えた積層造形装置、並びに積層造形方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780070A (en) * 1996-02-14 1998-07-14 Institute Of Physical And Chemical Research (Riken) Apparatus for solidifying and shaping optically cured fluid by carrying out scanning simultaneously with recoating
DE102006056422B3 (de) * 2006-11-28 2008-04-17 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Beschichter- oder Ausgleichseinrichtung für eine Bauvorrichtung zur Erstellung von Formteilen aus Baumaterial
CN203901730U (zh) * 2014-06-30 2014-10-29 合肥西锐三维打印科技有限公司 激光烧结3d打印机的刮刀系统
CN203945695U (zh) * 2014-07-04 2014-11-19 温州造梦科技有限公司 一种液晶屏式3d打印机
JP2015020328A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 トヨタ自動車株式会社 積層造形装置及び造形物の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001009921A (ja) * 1999-06-29 2001-01-16 Hitachi Ltd 光造形装置
JP3943315B2 (ja) * 2000-07-24 2007-07-11 松下電工株式会社 三次元形状造形物の製造方法
JP4474230B2 (ja) * 2004-08-09 2010-06-02 シーメット株式会社 光造形装置と光造形方法
DE102006023484A1 (de) * 2006-05-18 2007-11-22 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts aus einem pulverförmigen Aufbaumaterial
JP5588925B2 (ja) 2011-05-23 2014-09-10 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法
WO2015151834A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 独立行政法人産業技術総合研究所 三次元造形装置
CN108436082A (zh) * 2014-06-20 2018-08-24 维洛3D公司 用于三维打印的设备、系统和方法
DE102015003372A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mit Doppelrecoater
US9902112B2 (en) * 2015-04-07 2018-02-27 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification and a vacuum blade

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780070A (en) * 1996-02-14 1998-07-14 Institute Of Physical And Chemical Research (Riken) Apparatus for solidifying and shaping optically cured fluid by carrying out scanning simultaneously with recoating
DE102006056422B3 (de) * 2006-11-28 2008-04-17 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Beschichter- oder Ausgleichseinrichtung für eine Bauvorrichtung zur Erstellung von Formteilen aus Baumaterial
JP2015020328A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 トヨタ自動車株式会社 積層造形装置及び造形物の製造方法
CN203901730U (zh) * 2014-06-30 2014-10-29 合肥西锐三维打印科技有限公司 激光烧结3d打印机的刮刀系统
CN203945695U (zh) * 2014-07-04 2014-11-19 温州造梦科技有限公司 一种液晶屏式3d打印机

Also Published As

Publication number Publication date
JP7093936B2 (ja) 2022-07-01
CN111936299A (zh) 2020-11-13
JPWO2019187108A1 (ja) 2021-03-25
EP3778193A1 (en) 2021-02-17
WO2019187108A1 (ja) 2019-10-03
EP3778193A4 (en) 2022-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3612331B1 (en) Metering build material in three-dimensional (3d) printing using a tool
WO2014208743A1 (ja) 三次元造形体およびサポート形成方法
JP6660969B2 (ja) ペーストの供給が向上した、ペーストの処理による付加製造の技術によってピースを製造する方法、および、本方法を実施するための製造マシン
US9962885B2 (en) Device for producing three-dimensional models
US9649812B2 (en) Device and method for constructing a laminar body comprising at least one position-adjustable body defining the working area
KR102334828B1 (ko) 적층 제조에서 제조된 형상들의 보정
US10335995B2 (en) System and method for compensating for dissimilar shrinkage rates in different materials used to form a three-dimensional printed object during additive manufacturing
US20170157841A1 (en) Foil deposition onto an additive manufactured substrate
CN111936299B (zh) 刮板、三维层叠造型装置、三维层叠造型装置的控制方法及三维层叠造型装置的控制程序
TW201738070A (zh) 具有往復噴塗成型機構的３ｄ噴印裝置
EP3378629B1 (en) Recoater for additive layer manufacture
JP6725694B2 (ja) ヒートシンクの３ｄ印刷
JP2017150071A (ja) 異なる特性を有する異なる材料で三次元の印刷物を製作するためのシステムおよび方法
US20210354380A1 (en) Ultrasonic spreading blades with kickers
US11383445B2 (en) Forming layers of build material of a three-dimensional printing system
US20220134667A1 (en) Build material cleaning
US10000020B2 (en) Method and device for producing areas in a printed object having different coefficients of friction
CN111587177B (zh) 用于增材制造中构建平台零件释放的技术及相关系统和方法
CN208099345U (zh) 激光熔化设备的刮刀
JP2022554199A (ja) ３ｄプリンタで粒子状の構造材料の層を作製するアセンブリ及び方法
WO2020149831A1 (en) Additive manufacturing parts
US10434758B2 (en) Three-dimensional printing method and three-dimensional printing apparatus
JP7328024B2 (ja) ３次元造形装置、立体物の造形方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP6894599B2 (ja) 立体造形用データ生成プログラム
JP6894598B2 (ja) 立体造形用データ生成プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant