CN114096334A - 三维造型物的制造方法和采用该方法制造的三维造型物 - Google Patents

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Abstract

提供以形状均匀且结合牢固的格子区域和配置在该格子区域的整个周围的外框区域为对象的三维造型物及其制造方法。一种三维造型物的制造方法和基于该方法的三维造型物，可通过以下三维造型物的制造方法来实现所述课题，该方法基于反复进行粉末层(3)的成形和采用激光束或电子束进行的烧结这样的工序，在格子区域(1)中，通过将具有预定光斑直径的所述束以预定间隔沿一侧方向扫描多次，由此成形出烧结层(41)，然后，通过重新在与所述一侧方向交叉的另一侧方向上进行同样的扫描，由此成形出烧结层(42)，在外框区域(2)，通过对由内侧线和外侧线围成的格子区域(1)的整个周围扫描具有预定光斑直径的所述束，由此成形出连续的烧结层(43)。

Description

三维造型物的制造方法和采用该方法制造的三维造型物
技术领域
涉及在基于依次反复进行粉末层的成形和烧结这样的工序而进行层叠的基础上，以周围的外框及其内侧的格子结构为对象的三维造型物的制造方法以及基于该方法的三维造型物，其中，通过伴随刮板滑动来散布粉末从而进行粉末层的成形，通过激光束或电子束来对该粉末层进行烧结。
背景技术
基于依次反复进行粉末层的成形和烧结这样的工序而进行层叠的三维造型物的制造方法是众所周知的，其中，通过伴随刮板滑动来散布粉末从而进行粉末层的成形，通过激光束或电子束来对该粉末层进行烧结。
在采用上述三维造型物的制造方法制造的三维造型物中，有时如空腔型的模具制品、过滤器用制品那样，在造型物内部需要透气性、即排气结构，在这些制品的情况下，属于制造密度低的轻量化三维造型物。
作为这种需要透气性的三维造型物的制造方法，例如在专利文献1中，成形了多孔质结构、即多孔(porous)结构的气体流路，但多孔结构的气体流路是通过降低固化材料的密度而生成的，而且作为造型物的强度小，另一方面，由于气体流通的流路不确定且不是直线状，所以无法避免气体流量少的缺点。
对此，在专利文献2中提供了一种格子区域的制造方法，其对于特定的金属粉末层，通过以预定间隔使具有预定光斑直径的激光束直线状地扫描多次而烧结后(基于第1光栅结构的烧结)，对于与其上侧相邻的金属粉末层，在与上述直线状的方向正交的方向上进行同样的激光束的烧结(基于第2光栅结构的烧结)，反复进行各金属粉末的层叠和如上所述的彼此正交的方向的激光束的扫描(权利要求3和图4)。
即，在专利文献2的发明中，对格子区域中的透气孔周围进行成形的沿横向(X方向)及纵向(Y方向)的烧结，每2层交替烧结。
参照专利文献2的图2，如本发明图10(a)所示，立足于以下技术常识，即激光束扫描的纵向和横向中的任一方向与刮板的滑动方向一致，这种一致能够有效地使用三维造型物的制造中的空间。
然而，为了使金属粉末层的表面平坦化，刮板伴随着预定的按压力而滑动，但在伴随滑动而成形粉末层的前阶段中，在纵向和横向之中通过与该滑动方向正交的方向的激光束扫描而使刮板在线状的烧结层的上侧滑动，该情况下，按压的金属粉末层的厚度在线状的烧结层的上侧部位和在夹在该区域的金属粉末层上进一步重叠金属粉末层的部位之间，即使刮板的滑动方向的宽度大于烧结层的宽度，因刮板从滑动方向侧的顶端按压而受到的压缩程度也必然会产生差异。
这种差异的结果是，在进行与刮板滑动后进行的上述线状烧结正交的方向的激光束扫描的情况下，如图10(b)所示，不得不成形出在上下方向上伴随微细凹凸的不均匀的烧结层(另外，为了有助于理解，图10(b)的凹凸形状被夸大地表示。)。
而且，在专利文献2的发明那样每2层的交替烧结的情况下，只不过实现了沿横向(x方向)和纵向(y方向)在上下方向上相接的二维面的结合，在同一高度方向上，通过由横向(x方向)和纵向(y方向)成形的三维立方体的结合是不均匀的，格子区域的强度绝对是不足的。
进而，在专利文献2的发明中，即使在附图上显示了外框区域，对于格子区域的烧结和外框区域的烧结处于何种关系也完全没有说明。
专利文献1：日本专利第5776004号公报
专利文献2：日本专利第6532180号公报
发明内容
本发明的课题是提供一种三维造型物的制造方法和采用该方法制造的三维造型物，其以形状均匀且结合牢固的格子区域及配置在该区域外侧的外框区域为对象。
为了解决前述课题，本发明的基本方案包括以下内容。
(1)一种三维造型物的制造方法，该方法基于依次反复进行粉末层的成形和烧结这样的工序而进行层叠，通过伴随刮板的滑动来散布粉末从而进行粉末层的成形，通过激光束或电子束来对该粉末层进行烧结，各粉末层的烧结以格子区域和外框区域为对象，所述格子区域具有透气性，所述外框区域与该格子区域的外侧连接、且配置在该格子区域的整个周围，对于以格子区域为对象的各粉末层，通过将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔沿一侧方向在将相对的外框区域接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出沿着一侧方向的烧结层，然后，通过重新在同一各粉末层内沿与所述一侧方向交叉的另一侧方向，将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔在将相对的外框区域接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出另一侧方向的烧结层，沿着所述一侧方向的烧结层与沿着所述另一侧方向的烧结层交叉，在交叉区域中，一侧的烧结与另一侧的烧结以重叠的状态结合，在未交叉区域中，仅进行一侧或仅进行另一侧的烧结，对于外框区域，通过对由内侧线和外侧线围成的状态下的所述整个周围扫描具有预定光斑直径的激光束或电子束，由此成形出连续的烧结层；
(2)根据上述(1)所述的三维造型物的制造方法，作为外框区域的形状，采用内侧线和外侧线各自的中心位置相同、且彼此具有相似关系的正多边形和弯曲形状中的任一种形状；
(3)根据上述(1)所述的三维造型物的制造方法，通过隔开预定幅度、且在特定方向上选择的平行线来划分外框区域，在格子区域中的烧结层的成形的前阶段、后阶段或其中间阶段，在与所述平行方向正交的方向上扫描激光束或电子束。
在根据基本方案(1)、基本方案(2)和基本方案(3)的三维造型物中，即使激光束或电子束(以下简称为“束”)。)的扫描中的一侧方向和另一侧方向中的任一方向与刮板的滑动方向正交的情况下，刮板也在与该方向交叉的方向上成形出的线状烧结层的上侧滑动，所以能够避免如专利文献2的发明那样在束的扫描方向与刮板滑动方向正交的情况下，由于金属粉末层的厚度差异，通过图10(b)所示刮板的滑动引起的不均匀按压而成形出在上下方向上伴随微细凹凸的烧结层的情况。
而且，在基本方案(1)的情况下，在各粉末层中，由一侧方向的束扫描形成的线状烧结层与由另一侧束扫描形成的线状烧结层在由同一各粉末层形成的同一高度范围立体地结合，由此，沿着所述一侧方向的烧结层与沿着所述另一侧方向的烧结层交叉，在所述交叉区域中，一侧的烧结与另一侧的烧结在重叠的状态下结合，在未交叉区域中，仅进行一侧或仅进行另一侧的烧结，从而与专利文献2的发明那样的沿在上下方向相接的二维面的结合相比，经由明显更牢固的三维立方体进行结合，进而能够确保牢固结合的格子区域。
进而，在基本方案(1)中，在各粉末层中，能够依次有效地实现格子区域的烧结和外框区域的烧结。
附图说明
图1表示束沿着一侧方向和另一侧方向扫描而得到的烧结层形状为直线状时的基本方案(1)的制造方法，(a)是两者的方向正交的实施方式的平面图，(b)是两者的方向彼此斜交的实施方式的平面图，(c)是将(a)、(b)的A-A连结的束的扫描方向上从第一层起依次成形第二层时的截面图。
图2表示束沿着一侧方向和另一侧方向扫描而得到的烧结层形状为波型形状时的基本方案(1)的制造方法，(a)是曲线规则变化的波型形状的两者的方向正交的实施方式的平面图，(b)是折线规则变化的波型形状的两者的方向彼此斜交的实施方式的平面图，(c)是将(a)、(b)的A-A连结的束的扫描方向上从第一层起依次成形第二层时的截面图。
图3表示基本方案(2)的实施方式，(a)是表示正多边形的典型例即正方形的情况的平面图，(b)是表示弯曲形状的典型例即圆形的情况的平面图。
图4(a)表示基本方案(3)的实施方式，是表示在采用图3(a)的正方形的基础上，平行线是正方形中的特定边的方向时的平面图(两侧方向箭头表示与平行方向正交的方向。)。
图4(b)表示基本方案(3)的实施方式，是表示在采用图3(a)的正方形的基础上，平行线以预定幅度在由形成正多边形或弯曲形状的内侧线及外侧线围成的区域中形成最大距离的方向时的平面图(两侧方向箭头表示与平行方向正交的方向。)。
图4(c)表示在外框区域的烧结中与基本方案(3)不同的实施方式，是表示在采用图3(b)的圆形的基础上，沿着与内侧线及外侧线具有相似关系的轨迹扫描束时的平面图(弯曲的单侧方向箭头表示束的扫描方向。)。
图5是表示束的扫描方向与刮板的滑动方向的关系的平面图，(a)表示一侧方向和另一侧方向的任一个方向正交的实施方式，(b)表示两者的方向斜交的实施方式。再者，白线箭头表示刮板一边散布粉末一边滑动的方向。
图6表示在一侧方向上的束扫描阶段，在进行了烧结的区域间粉末不足的情况下，填补该不足的金属粉末的实施方式，(a)表示通过与所述一侧的扫描方向交叉的方向的刮板滑动而散布的粉末不足以作为粉末层成形所需的量的状态，(b)表示通过进一步的刮板扫描而不足的粉末被填补的状态，(c)表示在另一侧方向上进行束扫描的状态。再者，在上述(a)、(b)、(c)中，省略了外框区域的图示。
图7表示通过改变束的光斑直径和束的功率或扫描速度，随着层叠逐渐减小透气口尺寸的实施方式，(a)是表示造型幅度逐渐增大的平面图，(b)是上下方向截面图。
图8表示在选择了具有预定光斑直径的束的基础上，通过将平行于一侧方向及另一侧方向进行扫描的束的间隔设定为逐渐阶段性地减小，由此将透气孔的尺寸设定为逐渐阶段性地减小，(a)表示束的间隔逐渐阶段性地变小的平面图，(b)是表示与(a)的情况相同的状态的上下方向截面图(虚线是在束的间隔阶段性地变小的区域中，向另一侧方向扫描的束，表示该变化的前阶段的束与该变化的后阶段的束相互重叠了的状态。)。
图9是表示将由格子区域包围的部分区域形成为锥形的实施例结构的上下方向截面图。
图10表示专利文献2的发明的结构，(a)是刮板滑动阶段的平面图，(b)是上述阶段的上下方向截面图。再者，白线箭头表示刮板一边散布粉末一边滑动的方向。
具体实施方式
在使用由基本方案(1)、(2)和(3)得到的外框和内侧的格子结构的三维造型物作为模具的情况下，粉末必须使用金属粉末。
与此相对，在上述三维造型物是过滤器等模具以外的产品的情况下，粉末不一定是金属粉末，塑料粉末等也可以作为典型例使用，这点在选择小密度的三维造型物的情况下也没有变化。
在适当选择这样的材料的基础上，基本方案(1)如图1(a)、(b)、(c)和图2(a)、(b)、(c)所示，是一种三维造型物的制造方法，该方法基于依次反复进行粉末层3的成形和烧结这样的工序而进行层叠，通过伴随刮板6的滑动来散布粉末从而进行粉末层3的成形，通过激光束或电子束来对该粉末层3进行烧结，各粉末层3的烧结以格子区域1和外框区域2为对象，格子区域1具有透气性，外框区域2与该格子区域1的外侧连接、且配置在该格子区域1的整个周围，对于以格子区域1为对象的各粉末层3，通过将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔沿一侧方向在将相对的外框区域2接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出沿着一侧方向的烧结层41，然后，通过重新在同一各粉末层3内沿与所述一侧方向交叉的另一侧方向，将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔在将相对的外框区域2接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出另一侧方向的烧结层42，沿着所述一侧方向的烧结层41与沿着所述另一侧方向的烧结层42交叉，在所述交叉区域中，一侧的烧结与另一侧的烧结以重叠的状态结合，在未交叉区域中，仅进行一侧或仅进行另一侧的烧结，对于外框区域2，通过对由内侧线和外侧线围成的状态下的所述整个周围扫描具有预定光斑直径的激光束或电子束，由此成形出连续的烧结层43。
在基本方案(1)中，对各层进行格子区域1和外框区域2的层叠和烧结，外框区域2由内侧线和外侧线包围，具有由两者的线形成的宽度。
由这样的内侧线和外侧线形成的外框区域2的形状可以采用各种实施方式，但其典型例是基本方案(2)，其特征在于，采用内侧线和外侧线各自的中心位置相同、且彼此具有相似关系的正多边形和弯曲形状中的任一种形状，图3(a)所示正方形和图3(b)所示圆形表示最简单形状的实施方式。
但是，作为多边形，六边形、长方形也可以比照正方形而采用，作为弯曲形状，椭圆形也可以比照圆形而采用。
在基本方案(2)中，可以通过形状相似的内侧线和外侧线来形成结构均匀的外框区域2。
关于外框区域2的烧结，如基本方案(1)所示，只要在由内侧线和外侧线围成的区域中形成连续的烧结层43即可，这种连续的烧结层43通常与格子区域1的烧结层41、42的形成无关地进行。
但是，通常，大多采用基本方案(3)，其特征在于，通过隔开预定幅度、且在特定方向上选择的平行线来划分外框区域2，在格子区域1中的烧结层41、42的成形的前阶段、后阶段或其中间阶段，在与所述平行方向正交的方向上扫描激光束或电子束。
在基本方案(3)的情况下，通过以隔开预定幅度的平行线进行划分那样的计算机上的处理是容易的，而且通过使束的扫描方向特定，能够实现简单的控制。
在基本方案(3)中，外框区域2的烧结大多选择格子区域1中的烧结的前阶段或后阶段，但也可以选择其中间阶段。
但是，作为该中间阶段，在大部分情况下，选择在一侧方向的烧结结束后，进行另一侧方向的烧结的前阶段。
其根据是，一侧方向的烧结层41和另一侧方向的烧结层42的成形都需要连续地实现。
在基本方案(3)中，特别是在选择了基本方案(2)的正多边形的基础上，平行线选择了该正多边形形状的特定边的方向的情况下，如图4(a)所示，能够实现以下简单的扫面，即对于该特定边，通过与所述平行方向正交的方向的束扫描来完成烧结，对于其他边，通过上述划分出的区域内的束扫描来完成烧结。
在基本方案(3)中，在选择基本方案(2)的正多边形或弯曲形状的基础上，如图4(b)所示，平行线在选择了以预定幅度在由形成基本方案(2)的正多边形或弯曲形状的内侧线及外侧线围成的区域中形成最大距离的方向的情况下，在从一方平行线的端部到另一方平行线的端部依次滑动扫描位置的情况下，扫描幅度从最初的0的阶段逐渐增加，在中途阶段成为最大状态，然后逐渐减少，成为0，由此，对于束的扫描幅度，能够实现比较简单的控制。
再者，在正多边形为正方形的情况下，平行线的方向呈现最大宽度的方向，是指由内侧线和外侧线的相邻的顶点形成，而且必然相对于平行边呈45°的方向。
与基于基本方案(3)的烧结不同，也可以采用以下烧结方法，即在格子区域1中的烧结层41、42成形的前阶段、后阶段或其中间阶段，如图4(c)所示，沿着与形成基本方案(2)的正多边形或弯曲形状的内侧线及外侧线具有相似关系的轨迹扫描束。
在沿着具有这种相似关系的轨迹线移动的烧结方法的情况下，在预先设定了沿着相似形状的轨迹图案的基础上，能够实现随着离开中心位置而逐渐改变该图案大小的简单控制。
再者，在基于上述轨迹的烧结方法中，多数情况下也选择格子区域1的烧结的前阶段或后阶段，但即使在选择中间阶段的情况下，在大多数情况下，选择一侧方向的烧结结束、另一侧方向的烧结开始的前阶段的情况也与基本方案(3)的情况没有变化。
作为外框区域2中的束的烧结，可选择设定与采用比格子区域1中的光斑直径更大的光斑直径的情况相同的光斑直径、并且设定多个扫描次数的方法这两者，但前者的大束径适合于高效的烧结。
特别是在采用以下实施方式的情况下，对于外框区域2也能够实现与格子区域1同样的牢固结合的烧结状态，该实施方式的特征在于，对于扫描外框区域2的激光束或电子束，选择比格子区域1中的光斑直径大的光斑直径，并且设定使光斑直径的单位面积的束的功率与格子区域1中的束的功率相同的功率密度。
基本方案(1)中的束的光斑直径通常在0.05mmφ～0.6mmφ的范围内选择，作为上述预定间隔，大多选择0.06mm～1.0mm，对于透气孔11的宽度设定在0.01mm～0.4mm的范围。
在基本方案(1)的情况下，沿着同一各粉末层3的一侧方向和另一侧方向的格子区域1中的平行扫描的线的形状可以选择各种形状，图1(a)、(b)表示直线形状的情况，图2(a)表示曲线在规则变化的同时连续的波型形状的实施方式(图2(a)表示弯曲方向依次交替变化的同时连续的圆弧形状的情况。)，图2(b)表示折线在规则变化的同时连续的波型形状的实施方式(图2(b)表示折线方向以约45°依次交替变化的同时连续的情况。)，当然也可以采用由这些波型形状和直线形状结合而形成的形状。
在直线形状的情况下，能够实现简单的扫描，在波型形状的情况下，能够将沿着束的扫描方向的平面的单位面积的烧结密度设定为比直线状的情况更大。
在以连结格子区域1中的一侧方向的烧结层41的各线的两端的直线和连结另一侧方向的烧结层42的各线的两端的直线为基准的情况下，两者的方向的角度如图1(a)和图2(a)所示，以直角方向为典型例，如图1(b)和图2(b)所示，也可以选择斜向。
但是，在考虑到正交的情况下实现最有效的烧结时，即使是斜向，也大多设定为45°以上，结果，在基本方案(1)中，作为一侧方向与另一侧方向的交叉角度，大多选择45°～90°的角度。
再者，外框区域2中的束的扫描，选择一侧方向和另一方侧方向中的任一方向，但如图1(a)、(b)和图2(a)、(b)所示，通常采用外框区域2的外侧与格子区域1的外侧平行状态的成形。
在考虑到空间的有效利用时，如图5(a)所示，在刮板6的滑动方向与束扫描中的一侧方向的烧结层41或另一侧方向的烧结层42的两者的烧结方向进行对比的情况下，不仅与滑动方向一致，而且实现了正交的状态。
在这种状态的情况下，例如图5(a)所示，即使存在正交方向的烧结层42，刮板6也在一致方向的烧结层41的上侧滑动，因此能够避免专利文献2的发明所述的如图10(a)、图10(a)所示的粉末层3的表面不均匀。
但是，在图5(a)所示实施方式中，在下侧与滑动方向正交的线状烧结层42存在的区域与该线状烧结层42所夹住的区域中，随着刮板6的滑动而进一步成形出的粉末层3的厚度不同，其结果，在刮板6从滑动方向侧端部的按压所产生的影响上难免会产生一些差异。
具体而言，与在下侧线状烧结层42存在的区域相比，不存在的区域在刮板6的移动方向的前端的按压下的影响较大，因此，即使程度比图10(b)的数量级低，也会变成稍微凹陷的状态，其结果，有时沿着刮板6的滑动方向交替地产生微细的凹凸形状。
与此相对，如图5(b)所示，实施方式的特征在于，以将沿着一侧方向的烧结层41和另一侧方向的烧结层42在格子区域1中进行扫描的两端连结的直线为基准的情况下，该一侧方向和另一侧方向与刮板6的滑动方向斜交，该情况下，如图5(a)所示沿着与刮板6的滑动方向正交的方向的线状烧结层42不存在于格子区域1内，因此，沿着刮板6的滑动方向，能够避免粉末层3的凹凸产生，基于均匀的粉末层3的成形，能够在更稳定的状态下成形出格子区域1。
再者，一侧方向的束的烧结层41和另一侧方向的光束的烧结层42重叠的区域极其狭小，并且对该区域和仅在一侧或仅在另一侧进行烧结的区域的刮板6的滑动的影响不同，因此该重叠的烧结层41及42的存在并不成为否定图5(b)所示实施方式的优点的原因。
在基本方案(1)中，在进行了一侧方向的束烧结的情况下，其一部分移至烧结层41的一侧，其结果，被两侧的烧结层41所包围的各区域如图6(a)所示，产生在与上述扫描方向交叉的方向上通过刮板6的滑动而散布的粉末不足以作为粉末层3的成形所需的量的状态，特别是被线状烧结层41夹着的区域的宽度越宽，产生该不足状态的倾向越大。
尽管存在这样的不足状态，在立即通过另一侧方向的束扫描进行烧结的情况下，由该另一侧扫描而成形出的线状烧结层42不均匀，进而不得不成形出不均匀的格子区域1。
为了避免这种状况，在基本方案(1)中，如图6(b)所示，可以采用以下实施方式，其特征在于，在通过沿一侧方向的格子区域1中的扫描进行的烧结，处于被相邻的烧结层41夹着的状态的粉末层3的粉末不足的情况下，在通过另一侧的扫描方向的扫描进行烧结之前的阶段，重新散布与沿着所述方向的刮板滑动相伴的粉末，由此来填补不足的粉末。
在上述实施方式中，如图6(c)所示，在接下来的另一侧的束烧结时，能够实现均匀的烧结层42。
在基本方案(1)中成形的透气孔11，通过成形为一侧方向的烧结层41和另一侧方向的烧结层42这两者，而使其四个表面被烧结层41、42包围。
但是，成形这些烧结层41、42的线宽度，并不是必须是绝对相同的宽度。
即，如图7(a)、(b)所示，可以采用以下实施方式，其特征在于，随着层叠的反复进行，逐渐增大格子区域1的束的光斑直径，并且逐渐增大束的功率、或者逐渐减小束的扫描速度、或者采用这两者，由此将透气孔11的尺寸设定为逐渐减小。
此外，如图8(a)、(b)所示，可以采用以下实施方式，其特征在于，随着层叠的反复进行，扫描格子区域1并且将具有预定光斑直径的激光束或电子束的间隔设定为逐渐阶段性地减小，由此将透气孔11的尺寸设定为逐渐阶段性地减小。
在上述各实施方式中，在制造空腔模具的情况下，通过相对于喷入气流的入口减小气流喷出的出口的面积，能够实现成形出必要压力的气流的喷出。
以下，结合实施例进行说明。
实施例
在格子区域1的成形中，有时在下侧配置排气用的配管，作为上述配置的结果，如图9所示，有时仅在预定进行外框区域2的成形的区域下侧设置底板5，在预定进行格子区域1的成形的区域下侧不设置底板5而进行格子区域1的成形。
这种情况下，从周围的外框区域2逐渐成形出内侧的格子区域1是必不可少的。
在实施例1中，如图9所示，其特征在于，形成通过与沿着一侧方向和另一侧方向的格子区域1中的束扫描相伴的烧结而成形的格子区域1包围内侧空隙的状态，并且使该空隙的大小随着层叠逐渐减小，由此成形出向内侧收缩的锥形的格子区域1。
通过采用这样的锥形，能够实现具有必要的上下方向的宽度且具有预定强度的格子区域1。
产业上的可利用性
本发明在能够实现具有牢固结合和均匀形状的格子结构这点上是划时代的，在具有格子结构的三维造型中的利用范围广。
附图标记说明
1格子区域
11透气孔
12锥形区域
2外框区域
3粉末层
41一侧方向的烧结层
42另一侧方向的烧结层
43连续的烧结层
5底板
6刮板

Claims (15)

1.一种三维造型物的制造方法，该方法基于依次反复进行粉末层的成形和烧结这样的工序而进行层叠，通过伴随刮板的滑动来散布粉末从而进行粉末层的成形，通过激光束或电子束来对该粉末层进行烧结，
各粉末层的烧结以格子区域和外框区域为对象，所述格子区域具有透气性，所述外框区域与该格子区域的外侧连接、且配置在该格子区域的整个周围，
对于以格子区域为对象的各粉末层，通过将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔沿一侧方向在将相对的外框区域接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出沿着一侧方向的烧结层，然后，通过重新在同一各粉末层内沿与所述一侧方向交叉的另一侧方向，将具有预定光斑直径的激光束或电子束，以预定间隔在将相对的外框区域接合的状态下平行地扫描多次，由此成形出另一侧方向的烧结层，沿着所述一侧方向的烧结层与沿着所述另一侧方向的烧结层交叉，在交叉区域中，一侧的烧结与另一侧的烧结以重叠的状态结合，在未交叉区域中，仅进行一侧或仅进行另一侧的烧结，
对于外框区域，通过对由内侧线和外侧线围成的状态下的所述整个周围扫描具有预定光斑直径的激光束或电子束，由此成形出连续的烧结层。
2.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
作为外框区域的形状，采用内侧线和外侧线各自的中心位置相同、且彼此具有相似关系的正多边形和弯曲形状中的任一种形状。
3.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
通过隔开预定幅度、且在特定方向上选择的平行线来划分外框区域，在格子区域中的烧结层的成形的前阶段、后阶段或其中间阶段，在与所述平行方向正交的方向上扫描激光束或电子束。
4.根据权利要求3所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
平行线的方向是权利要求2的正多边形中的特定边的方向。
5.根据权利要求3所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
平行线的方向是以预定幅度在由形成权利要求2的正多边形或弯曲形状的内侧线及外侧线围成的区域中形成最大距离的方向。
6.根据权利要求1所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
在格子区域中的烧结层成形的前阶段、后阶段或其中间阶段，沿着与形成权利要求2的正多边形或弯曲形状的内侧线及外侧线具有相似关系的轨迹扫描激光束或电子束。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
对于扫描外框区域的激光束或电子束，选择比格子区域中的光斑直径大的光斑直径，并且设定使光斑直径的单位面积的激光束或电子束的功率与格子区域中的激光束或电子束的功率相同的功率密度。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
沿着一侧方向和另一侧方向的格子区域中的扫描的形状是直线状、曲线或者折线规则变化且连续的波型形状、所述直线状与所述波型形状结合而形成的形状中的任一种形状。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
以将沿着一侧方向和另一侧方向的在格子区域中进行扫描的各线的两端连结的直线为基准的情况下，彼此交叉的角度为45°～90°。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
以将沿着一侧方向和另一侧方向的在格子区域中进行扫描的各线的两端连结的直线为基准的情况下，该一侧方向和另一侧方向中的任一者与刮板的滑动方向相同。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
以将沿着一侧方向和另一侧方向的在格子区域中进行扫描的各线的两端连结的直线为基准的情况下，该一侧方向和另一侧方向与刮板的滑动方向斜交。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
在处于被通过沿着一侧方向的格子区域中的扫描烧结而成形的相邻的烧结层夹着的状态、且通过与所述扫描方向交叉的方向的刮板滑动而散布的粉末不足以作为粉末层成形所需的量的情况下，在通过另一侧的扫描方向的扫描进行烧结之前的阶段，重新散布与沿着所述方向的刮板滑动相伴的粉末，由此来填补不足的粉末。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
随着层叠的反复进行，逐渐增大扫描格子区域的激光束或电子束的光斑直径，并且逐渐增大激光束或电子束的功率、或者逐渐减小激光束或电子束的扫描速度、或者采用这两者，由此将透气孔的尺寸设定为逐渐减小。
14.根据权利要求1～12中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
随着层叠的反复进行，扫描格子区域并且将具有预定光斑直径的激光束或电子束的间隔设定为逐渐阶段性地减小，由此将透气孔的尺寸设定为逐渐阶段性地减小。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的三维造型物的制造方法，其特征在于，
形成通过与沿着一侧方向和另一侧方向的格子区域中的激光束或电子束的扫描相伴的烧结而成形的格子区域包围内侧空隙的状态，并且将该空隙的大小设定为随着层叠逐渐减小，由此成形出向内侧收缩的锥形形状的格子区域。
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