DE112015005758T5 - Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen Formlings - Google Patents

Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen Formlings Download PDF

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Abstract

Es wird ein Herstellungsverfahren des dreidimensionalen geformten Gegenstands zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren fähig ist, ein unerwünschtes Phänomen zu reduzieren, welches mit der Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters mit der Rauchsubstanz assoziiert ist. Das Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands durch eine abwechselnde Wiederholung eines Ausbildens einer Pulverlage und eines Ausbildens einer verfestigten Lage, wobei die Bestrahlung mit einem Lichtstrahl für das Ausbilden der verfestigten Lage durch ein Richten des Lichtstrahls in die Kammer durch ein Lichttransmissionsfenster der Kammer durchgeführt wird, und wobei ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird, wobei das Lichttransmissionsfenster mit Rauch verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts. Genauer bezieht sich die Offenbarung auf ein Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands, in welchem eine Ausbildung einer verfestigten Lage bzw. Schicht durch eine Bestrahlung einer Pulverlage bzw. -schicht mit einem Lichtstrahl durchgeführt wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bisher war ein Verfahren für ein Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands durch ein Bestrahlen eines Pulvermaterials mit einem Lichtstrahl bekannt (ein derartiges Verfahren kann allgemein als ”selektives Lasersinterverfahren” bezeichnet werden). Das Verfahren kann den dreidimensionalen geformten Gegenstand durch eine abwechselnde Wiederholung eines Ausbildens einer Pulverlage und eines Ausbildens einer verfestigen Lage auf der Basis der folgenden (i) und (ii) erzeugen:
    • (i) Ausbilden einer verfestigten Lage durch ein Bestrahlen eines vorbestimmten Abschnitts einer Pulverlage mit einem Lichtstrahl, wodurch ein Sintern des vorbestimmten Abschnitts des Pulvers oder ein Schmelzen und eine nachfolgende Verfestigung des vorbestimmten Abschnitts erlaubt wird bzw. werden; und
    • (ii) Ausbilden einer anderen verfestigten Lage durch ein neues Bilden einer Pulverlage auf der ausgebildeten verfestigten Lage, gefolgt durch ein ähnliches Bestrahlen der Pulverlage mit dem Lichtstrahl. Siehe beispielsweise JP-T-01-502890 oder JP-A-2000-73108 .
  • Diese Art der Herstellungstechnologie macht es möglich, den dreidimensionalen geformten Gegenstand mit seiner komplizierten Konturform bzw. -gestalt in einer kurzen Zeitperiode zu erzeugen. Der dreidimensionale geformte Gegenstand kann als eine Metallform in einem Fall verwendet werden, wo anorganisches Pulvermaterial (z. B. Metallpulvermaterial) als das Pulvermaterial verwendet wird. Andererseits kann der dreidimensionale geformte Gegenstand auch für verschiedene Arten von Modellen oder Kopien in einem Fall verwendet werden, wo organisches Pulvermaterial (z. B. Harz- bzw. Kunststoffpulvermaterial) als das Pulvermaterial verwendet wird.
  • Indem ein Fall als Beispiel genommen wird, wo das Metallpulver als das Pulvermaterial verwendet wird und der dreidimensionale geformte Gegenstand, welcher daraus erzeugt wird, als die Metallform verwendet wird, wird das selektive Lasersinterverfahren nun kurz beschrieben werden. Wie dies in 7A–7C gezeigt ist, wird ein Pulver 19 zuerst auf eine Basisplatte 21 durch eine Bewegung einer Rakelklinge 23 übertragen und es wird dadurch eine Pulverlage 22 mit ihrer vorbestimmten Dicke auf der Basisplatte 21 ausgebildet (siehe 7A). Dann wird ein vorbestimmter Abschnitt der Pulverlage mit einem Lichtstrahl ”L” bestrahlt, um eine verfestigte Lage bzw. Schicht 24 auszubilden (siehe 7B). Eine andere Pulverlage wird neu bzw. neuerlich auf der derart ausgebildeten verfestigten Lage vorgesehen und wird wieder mit dem Lichtstrahl bestrahlt, um eine andere verfestigte Lage zu bilden. Auf diese Weise werden das Ausbilden der Pulverlage und das Ausbilden der verfestigten Lage abwechselnd wiederholt, und dadurch wird erlaubt, dass die verfestigten Lagen 24 übereinander gestapelt werden (siehe 7C). Die abwechselnde Wiederholung des Ausbildens der Pulverlage und des Ausbildens der verfestigten Lage führt zu einer Herstellung eines dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts, wobei eine Mehrzahl der verfestigten Lagen integral bzw. einstückig darin gestapelt ist. Die unterste verfestigte Lage 24 kann in einem Zustand eines Anhaftens an der Oberfläche der Basisplatte 21 zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann eine Integration des dreidimensionalen geformten Gegenstands und der Basisplatte erhalten werden. Der integrierte ”dreidimensionale geformte Gegenstand” und die ”Basisplatte” können unmittelbar als die Metallform verwendet werden.
  • Im Allgemeinen wird das selektive Lasersinterverfahren in einer Kammer 50 unter einer gewissen inerten Atmosphäre ausgeführt, um eine Oxidation des geformten Gegenstands zu verhindern (siehe 8). Wie dies in 8 gezeigt ist, ist die Kammer 50 mit einem Lichttransmissionsfenster 52 versehen, so dass die Bestrahlung mit dem Lichtstrahl ”L” über bzw. durch das Lichttransmissionsfenster 52 durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist bzw. wird der Lichtstrahl ”L”, welcher von Lichtstrahl-Bestrahlungsmittel 3 emittiert wird, welche außerhalb der Kammer 50 vorgesehen sind, in die Kammer 50 durch das Lichttransmissionsfenster 52 davon gerichtet.
  • PATENTDOKUMENTE (PATENTDOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK)
    • PATENTDOKUMENT 1: Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. H01-502890
    • PATENTDOKUMENT 2: Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2000-73108
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
  • Bei der Ausbildung der verfestigten Lage 24 wird ein rauchartiges Material, welches ”Rauch” genannt wird (z. B. Metalldampf oder Harz- bzw. Kunststoffdampf) von dem mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitt generiert bzw. erzeugt. Spezifisch ist bzw. wird, wie dies in 10 gezeigt ist, der Rauch 8 von dem mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitt zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn das Pulver dem Sintern oder dem Schmelzen und einer nachfolgenden Verfestigung durch die Bestrahlung mit dem Lichtstrahl ”L” über bzw. durch das Lichttransmissionsfenster 52 unterworfen wird. Der resultierende Rauch bzw. Dampf bewegt sich nach oben innerhalb der Kammer 50, wodurch die Möglichkeit bewirkt wird, dass das Lichttransmissionsfenster 52 mit einer Substanz beschlagen wird, welche dem Rauch 8 zuschreibbar ist, wobei die Substanz an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet. Die Substanz, welche dem Rauch zugeordnet wird, wird nachfolgend als ”Rauchsubstanz” bezeichnet. Die Kontaminierung bzw. Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 mit dem Rauch bewirkt eine Änderung in einer Durchlässigkeit bzw. einem Transmissionsgrad oder einem Brechungsindex des Fensters 52 im Hinblick auf den Lichtstrahl ”L”. Dies kann eine Bestrahlungsgenauigkeit des Lichtstrahls ”L” für den vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 verschlechtern. Darüber hinaus kann die Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 ein Streuen des Lichtstrahls ”L” oder eine Verschlechterung in dem Lichtkondensationsgrad des Lichtstrahls ”L” mit sich bringen, wobei dies zu einer unzureichenden Zufuhr der Bestrahlungsenergie führt, welche für die Pulverlage erforderlich ist.
  • Unter diesen Umständen wurde die vorliegende Erfindung geschaffen. D. h., ein Gegenstand bzw. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren des dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts zur Verfügung zu stellen, wobei das Verfahren fähig ist, ein unerwünschtes Phänomen zu reduzieren, welches mit der Verschmutzung bzw. Kontamination des Lichttransmissionsfensters mit der Rauchsubstanz assoziiert ist.
  • MITTEL FÜR EIN LÖSEN DER PROBLEME
  • Um das obige Ziel zu erreichen, stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts durch eine abwechselnde Wiederholung eines Ausbildens einer Pulverlage und eines Ausbildens einer verfestigten Lage zur Verfügung, wobei die Wiederholung umfasst:
    • (i) ein Ausbilden einer verfestigten Lage durch ein Bestrahlen eines vorbestimmten Abschnitts einer Pulverlage bzw. -schicht mit einem Lichtstrahl, wodurch ein Sintern des Pulvers in dem vorbestimmten Abschnitt oder ein Schmelzen und eine nachfolgende Verfestigung des Pulvers erlaubt wird bzw. werden; und
    • (ii) ein Ausbilden einer anderen verfestigten Lage durch ein neues Ausbilden einer Pulverlage auf der ausgebildeten verfestigten Lage, gefolgt durch eine Bestrahlung eines vorbestimmten Abschnitts der neu geformten Pulverlage mit dem Lichtstrahl, wobei das Ausbilden der Pulverlage und das Ausbilden der verfestigten Lage innerhalb einer Kammer durchgeführt werden, wobei die Bestrahlung mit dem Lichtstrahl für das Ausbilden der verfestigten Lage durch ein Richten des Lichtstrahls in die Kammer durch ein Lichttransmissionsfenster der Kammer durchgeführt wird, und wobei ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird, wobei das Lichttransmissionsfenster mit einem Rauch kontaminiert bzw. verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt wurde.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Die Verwendung der bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann effektiv eine Reinigungsbehandlung für das Lichttransmissionsfester der Kammer durchführen. Somit macht es eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, das unerwünschte Phänomen zu reduzieren, welches mit der Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters mit der Rauchsubstanz in dem Herstellungsverfahren des dreidimensionalen geformten Gegenstands assoziiert ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein allgemeines Konzept gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, bevor ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt bzw. geliefert wird.
  • 1B ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein allgemeines Konzept gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird.
  • 2A ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine erste Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, bevor ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 2B ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine erste Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 3A ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine zweite Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, bevor ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 3B ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine zweite Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 4A ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine dritte Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, bevor ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 4B ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine dritte Ausführungsform zeigt, wobei dies eine Ansicht zu einem Zeitpunkt ist, wenn ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche schematisch eine vierte Ausführungsform zeigt, wobei eine Breitenabmessung eines mit Licht bestrahlten Abschnitts in einem Gegenstand gemessen wird, um ein Verständnis eines Grads einer Verschmutzung eines Lichttransmissionsfensters zu geben.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine fünfte Ausführungsform zeigt, wobei eine Lichtdurchlässigkeit betreffend einen Lichtstrahl bestimmt wird, um ein Verständnis eines Grads einer Verschmutzung eines Lichttransmissionsfensters zu geben.
  • 7 beinhaltet Querschnittsansichten, welche schematisch einen Lasersinter/Bearbeitungs-Hybridprozess für ein selektives Lasersinterverfahren illustrieren, wobei 7A ein Ausbilden einer Pulverlage zeigt, 7B ein Ausbilden einer verfestigten Lage zeigt und 7C ein Stapeln von verfestigten Lagen zeigt.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, welche schematisch eine Konstruktion einer Lasersinter/Bearbeitungs-Hybridmaschine illustriert.
  • 9 ist ein Flussidagramm von allgemeinen Vorgängen einer Lasersinter/Bearbeitungs-Hybridmaschine.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht, welche schematisch eine Erzeugung von Rauch zeigt.
  • ARTEN FÜR EIN AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben werden. Es sollte festgehalten bzw. angemerkt werden, dass Konfigurationen/Formen und Abmessungsproportionen bzw. -verhältnisse in den Zeichnungen lediglich für illustrative Zwecke dienen und somit nicht dieselben wie diejenigen der tatsächlichen Teile oder Elemente sind.
  • Der Ausdruck ”Pulverlage”, wie er in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet beispielsweise eine ”Metallpulverlage, welche aus einem Metallpulver hergestellt ist” oder eine ”Kunststoffpulverlage, welche aus einem Kunststoffpulver” hergestellt ist. Der Ausdruck ”vorbestimmter Abschnitt einer Pulverlage”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet im Wesentlichen einen Abschnitt eines dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts, welcher(s) herzustellen ist. Derart wird ein Pulver, welches in einem derartigen vorbestimmten Abschnitt vorhanden ist, mit einem Lichtstrahl bestrahlt, und dadurch unterliegt das Pulver einem Sintern oder einem Schmelzen und einer nachfolgenden Verfestigung, um eine Form bzw. Gestalt eines dreidimensionalen geformten Gegenstands zu bilden. Darüber hinaus bedeutet der Ausdruck ”verfestigte Lage” im Wesentlichen eine ”gesinterte Lage” in einem Fall, wo die Pulverlage eine Metallpulverlage ist, während der Ausdruck ”verfestigte Lage” im Wesentlichen eine ”ausgehärtete Lage” in einem Fall bedeutet, wo die Pulverlage eine Harz- bzw. Kunststoffpulverlage ist.
  • Der Ausdruck ”Rauch”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet ein rauchartiges Material, welches aus der Pulverlage und/oder der verfestigten Lage erzeugt bzw. generiert wird, indem sie mit dem Lichtstrahl während des Herstellungsverfahrens des dreidimensionalen geformten Gegenstands bestrahlt wird. Beispielsweise kann der Rauch einem ”Metalldampf, welcher dem Metallpulvermaterial zugeschrieben wird” oder einem ”Kunststoffdampf, welcher dem Kunststoffpulvermaterial zugeschrieben wird”, entsprechen.
  • Die Richtungen von ”obere” und ”untere”, welche direkt oder indirekt hierin verwendet werden, sind diejenigen basierend auf einer Positionsbeziehung zwischen einer Basisplatte und einem dreidimensionalen geformten Gegenstand. Die Seite, auf welcher der hergestellte dreidimensionale geformte Gegenstand relativ zu der Basisplatte positioniert ist bzw. wird, ist die ”obere”, und die entgegengesetzte Richtung dazu ist die ”untere”.
  • [Selektives Lasersinterverfahren]
  • Zuerst wird ein selektives Lasersinterverfahren, auf welchem eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung basiert, beschrieben werden. Als ein Beispiel wird ein Lasersinter/Bearbeitungs-Hybridprozess, wobei ein Bearbeiten zusätzlich in dem selektiven Lasersinterverfahren durchgeführt wird, speziell erläutert bzw. erklärt werden. 7A–7C zeigen schematisch eine Prozessausführung des Lasersinter/Bearbeitungs-Hybrids. 8 und 9 zeigen jeweils wesentliche Konstruktionen und ein Flussdiagramm betreffend eine Metalllasersinter-Hybrid-Fräsmaschine, um eine Ausführung eines Bearbeitungsprozesses sowie des selektiven Lasersinterverfahrens zu ermöglichen.
  • Wie dies in 7A–7C und 8 gezeigt ist, ist die Lasersinter/Fräs-Hybridmaschine 1 mit einer Ausbildungseinrichtung 2 einer Pulverlage bzw. -schicht, einer Lichtstrahl-Bestrahlungseinrichtung 3 und mit Bearbeitungsmittel 4 versehen.
  • Die Ausbildungseinrichtung 2 einer Pulverlage ist ein Mittel zum Ausbilden einer Pulverlage mit ihrer vorbestimmten Dicke durch eine Zufuhr bzw. Lieferung von Pulver (z. B. eines Metallpulvers oder eines Harz- bzw. Kunststoffpulvers). Die Lichtstrahl-Bestrahlungseinrichtung 3 ist ein Mittel für ein Bestrahlen eines vorbestimmten Abschnitts der Pulverlage mit einem Lichtstrahl ”L”. Die Bearbeitungsmittel 4 sind Mittel für ein Fräsen der Seitenoberfläche der gestapelten verfestigten Schichten bzw. Lagen, d. h. der Oberfläche des dreidimensionalen geformten Gegenstands bzw. Objekts.
  • Wie dies in 7A–7C gezeigt ist, besteht die Ausbildungseinrichtung 2 einer Pulverlage hauptsächlich aus einem Pulvertisch 25, einer Rakelklinge 23, einem Ausbildungstisch 20 und einer Basisplatte 21. Der Pulvertisch 25 ist ein Tisch, welcher fähig ist, sich vertikal in einem ”Speichertank für Pulvermaterial” 28 anzuheben/abzusenken, dessen äußerer Umfang mit einer Wand 26 umgeben ist. Die Rakelklinge 23 ist eine Klinge, welche fähig ist, sich horizontal zu bewegen, um ein Pulver 19 von dem Pulvertisch 25 auf den Ausbildungstisch 20 zu verteilen und dadurch eine Pulverlage 22 zu bilden. Der Ausbildungstisch 20 ist ein Tisch, welcher fähig ist, sich vertikal in einem Ausbildungstank bzw. -behälter 29 anzuheben/abzusenken, dessen äußerer Umfang durch eine Wand 27 umgeben ist. Die Basisplatte 21 ist eine Platte für einen dreidimensionalen geformten Gegenstand. Die Basisplatte ist bzw. wird auf dem Ausbildungstisch 20 angeordnet und dient als eine Plattform des dreidimensionalen geformten Gegenstands.
  • Wie dies in 8 gezeigt ist, besteht die Lichtstrahl-Bestrahlungseinrichtung 3 hauptsächlich aus einem Lichtstrahl-Generator 30 und einem Galvanometer-Spiegel 31. Der Lichtstrahl-Generator 30 ist eine Vorrichtung für ein Emittieren bzw. Aussenden eines Lichtstrahls ”L”. Der Galvanometer-Spiegel 31 ist ein Mittel für ein Scannen bzw. Abtasten eines emittierten Lichtstrahls ”L” auf die Pulverlage, d. h. ein Scan- bzw. Abtastmittel des Lichtstrahls ”L”.
  • Wie dies in 8 gezeigt ist, bestehen die Bearbeitungsmittel 4 hauptsächlich aus einem Bearbeitungswerkzeug 40, einem Gestell bzw. Spindelstock 41 und einem Stellglied bzw. einer Betätigungseinrichtung 42. Das Bearbeitungswerkzeug 40 weist einen Fräskopf für ein Fräsen bzw. Bearbeiten der Seitenoberfläche der gestapelten verfestigten Lagen, d. h. der Oberfläche des dreidimensionalen geformten Gegenstands auf. Das Gestell 41, an welchem das Bearbeitungswerkzeug 40 festgelegt ist bzw. wird, um die Bearbeitungsmittel 4 zur Verfügung zu stellen, ist fähig, sich horizontal und/oder vertikal zu bewegen. Die Betätigungseinrichtung 42 ist ein Antriebsmittel für das Gestell 41 und erlaubt dadurch, dass sich das Bearbeitungswerkzeug 40, welches an dem Gestell 41 festgelegt ist, in Richtung zu der zu bearbeitenden Position bewegt.
  • Vorgänge bzw. Betätigungen der Lasersinter-Hybrid-Fräsmaschine 1 werden nun im Detail beschrieben werden. Wie dies aus dem Flussdiagramm von 9 ersichtlich ist, bestehen die Vorgänge bzw. Bearbeitungsschritte der Lasersinter-Hybrid-Fräsmaschine 1 hauptsächlich aus einem Ausbildungsschritt (S1) einer Pulverlage bzw. -schicht, einem Ausbildungsschritt (S2) einer verfestigten Lage bzw. Schicht und einem Bearbeitungsschritt (S3). Der Ausbildungsschritt (S1) der Pulverlage ist ein Schritt für ein Ausbilden der Pulverlage 22. In dem Ausbildungsschritt (S1) der Pulverlage wird zuerst der Ausbildungstisch 20 um Δt abgesenkt (S11), wodurch eine Niveaudifferenz Δt zwischen einer oberen Oberfläche der Basisplatte 21 und einer Ebene einer oberen Kante bzw. eines oberen Rands des Ausbildungstanks bzw. -behälters 29 erzeugt wird. Nachfolgend wird der Pulvertisch 25 um Δt angehoben und dann wird die Rakelklinge 23 angetrieben, um sich von dem Vorrats- bzw. Speichertank bzw. -behälter 28 zu dem Ausbildungsbehälter 29 in der horizontalen Richtung zu bewegen, wie dies in 7A gezeigt ist. Dies ermöglicht, dass ein Pulver 19, welches auf dem Pulvertisch 25 angeordnet ist, auf der bzw. über die Basisplatte 21 verteilt wird (S12), während die Pulverlage 22 ausgebildet wird (S13). Beispiele des Pulvers für die Pulverlage beinhalten ein ”Metallpulver, welches einen mittleren Teilchendurchmesser von etwa 5 μm bis 100 μm aufweist” und ein ”Kunststoffpulver, welches einen mittleren Teilchendurchmesser von etwa 30 μm bis 100 μm aufweist (z. B. ein Pulver aus Nylon, Polypropylen, ABS oder dgl.”. Nachfolgend auf diesen Schritt wird der Ausbildungsschritt (S2) der verfestigten Lage durchgeführt. Der Ausbildungsschritt (S2) der verfestigen Lage ist ein Schritt für ein Ausbilden einer verfestigten Lage 24 durch die Lichtstrahl-Bestrahlung. In dem Ausbildungsschritt (S2) der verfestigten Lage wird ein Lichtstrahl ”L” von dem Lichtstrahl-Generator 30 emittiert bzw. ausgesandt (S21). Der emittierte Lichtstrahl ”L” wird auf einen vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 mittels des Galvanometer-Spiegels 31 gescannt (S22). Der gescannte Lichtstrahl kann bewirken, dass das Pulver in dem vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage gesintert wird oder geschmolzen und nachfolgend verfestigt wird, wobei dies in einer Ausbildung der verfestigten Lage 24 resultiert (S23), wie dies in 7B gezeigt ist. Beispiele des Lichtstrahls ”L” beinhalten einen Kohlstoffdioxidgas-Laser, Nd:YAG Laser, Faserlaser, ultraviolettes Licht und dgl.
  • Der Ausbildungsschritt (S1) der Pulverlage und der Ausbildungsschritt (S2) der verfestigten Lage werden abwechselnd wiederholt. Dies erlaubt, dass eine Mehrzahl der verfestigten Lagen 24 integral bzw. einstückig miteinander bzw. übereinander gestapelt wird, wie dies in 7C gezeigt ist.
  • Wenn die Dicke der gestapelten verfestigten Lagen 24 einen vorbestimmten Wert erreicht (S24), wird der Bearbeitungsschritt (S3) eingeleitet. Der Bearbeitungsschritt (S3) ist ein Schritt für ein Fräsen der Seitenoberfläche der gestapelten verfestigten Lagen 24, d. h. der Oberfläche des dreidimensionalen geformten Gegenstands. Das Gestell bzw. der Spindelstock 41 wird betätigt und dadurch wird das Bearbeitungswerkzeug 40, welches an diesem Gestell 41 festgelegt ist, betätigt, um eine Ausführung des Bearbeitungsschritts einzuleiten (S31). Beispielsweise kann in einem Fall, wo das Bearbeitungswerkzeug 40 eine effektive Fräslänge von 3 mm aufweist, ein Bearbeiten mit einer Frästiefe von 3 mm durchgeführt werden. Daher wird, unter der Annahme, dass ”Δt” 0,05 mm ist, das Bearbeitungswerkzeug 40 betätigt, wenn die Ausbildung von sechzig verfestigten Lagen 24 abgeschlossen ist. Spezifisch ist bzw. wird die Seitenfläche der gestapelten verfestigten Lagen 24 dem Oberflächenbearbeiten (S32) durch eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 40 unterworfen, welches durch die Betätigungseinrichtung 42 angetrieben wird. Nachfolgend auf den Oberflächen-Bearbeitungsschritt (S3) wird beurteilt, ob der gesamte dreidimensionale geformte Gegenstand erhalten wurde oder nicht (S33). Wenn der gewünschte dreidimensionale geformte Gegenstand noch nicht erhalten wurde, kehrt der Schritt zurück zu dem Ausbildungsschritt (S1) der Pulverlage. Danach werden die Schritte S1 bis S3 wiederholt wiederum durchgeführt, wobei das weitere Stapeln der verfestigten Lagen 24 und der weitere Bearbeitungsprozess dafür in ähnlicher Weise durchgeführt werden, wobei dies schließlich zu einer Bereitstellung des gewünschten dreidimensionalen geformten Gegenstands führt.
  • [Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung]
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch eine Behandlung gekennzeichnet, welche zusätzlich im Zusammenhang bzw. in Abstimmung mit der Ausbildung der verfestigten Lage durchgeführt wird. Spezifisch führt das Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Behandlung für ein Lichttransmissionsfenster durch, welches mit bzw. durch ”Rauch” kontaminiert bzw. verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt bzw. generiert wurde. Diese Behandlung entspricht einer nachfolgenden Gegenmaßnahme für ein Behandeln des Lichttransmissionsfensters, welches einmal mit dem Rauch verschmutzt wurde, nicht als eine vorbeugende Gegenmaßnahme, um zu verhindern, dass das Lichttransmissionsfenster durch den Rauch verschmutzt bzw. kontaminiert wird.
  • Wenn die Ausbildung der verfestigten Lage 24 durch die Bestrahlung der Pulverlage 22 mit dem Lichtstrahl ”L” durch das Lichttransmissionsfenster 52 der Kammer 50 durchgeführt wird, wird ein Rauch 8 von dem mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitt erzeugt (siehe 8). Der Rauch 8 weist eine rauchartige Form auf und tendiert somit dazu, sich nach oben innerhalb der Kammer 50 zu bewegen, wie dies in 8 gezeigt ist. Als ein Resultat haftet die Substanz des Rauchs (d. h. ”Rauchsubstanz”) an dem Lichttransmissionsfenster 52 der Kammer 50 an, wobei dies die Kontamination bzw. Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 damit bewirkt. Spezifisch wird das Lichttransmissionsfenster 52 aufgrund des Vorhandenseins der Rauchsubstanz beschlagen. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gefunden, dass die Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 der Kammer 50 das unerwünschte Problem für die Ausbildung der verfestigten Lage bewirken kann. Insbesondere haben die Erfinder gefunden, dass die Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 mit der Rauchsubstanz eine Änderung in einer Durchlässigkeit bzw. einem Transmissionsgrad oder einem Brechungsindex betreffend den Lichtstrahl ”L” bewirkt, wobei dies zu einer Verschlechterung in einer Bestrahlungsgenauigkeit des Lichtstrahls ”L” relativ zu dem vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 führen wird. Sie haben auch gefunden, dass die Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 eine Streuung des Lichtstrahls ”L” und/oder eine Verschlechterung in dem Lichtkondensierungsgrad des Lichtstrahls ”L” an dem bestrahlten Abschnitt mit sich bringen kann, wobei dies zu einer unzureichenden Zufuhr der Bestrahlungsenergie führen wird, welche für die Pulverlage 22 erforderlich ist. Die verschlechterte Bestrahlungsgenauigkeit des Lichtstrahls ”L” und die unzureichende Zufuhr der Bestrahlungsenergie für den vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 macht es unmöglich für die verfestigte Lage 24, eine gewünschte verfestigte Dichte aufzuweisen. Dies bedeutet, dass es eine Möglichkeit gibt, dass die Festigkeit bzw. Stärke des dreidimensionalen geformten Gegenstands in nachteiliger Weise reduziert werden wird.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben eine intensive Studie betreffend das Herstellungsverfahren des dreidimensionalen geformten Gegenstands durchgeführt, um das unerwünschte Phänomen zu reduzieren, welches mit dem Lichttransmissionsfenster assoziiert ist bzw. diesem zugeordnet ist. Als ein Resultat haben sie schließlich die vorliegende Erfindung entwickelt, welche sich durch die Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung auszeichnet. In diesem Hinblick macht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verwendung von der bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung, um einen Gasstrahl auf das Lichttransmissionsfenster zu liefern, welches mit dem Rauch kontaminiert bzw. verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt bzw. generiert wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 1A und 1B wird das technische Konzept gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nun beschrieben werden. 1A zeigt die Ansicht zu einem Zeitpunkt, bevor ein Gasstrahl zugeführt bzw. geliefert wird. Spezifisch zeigt 1A die Ansicht, wobei der Rauch 8 bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt wird, und dadurch das Lichttransmissionsfenster 52 mit der Rauchsubtanz 70 kontaminiert bzw. verschmutzt wird. Andererseits zeigt 1B die Ansicht zu einem Zeitpunkt, wenn ein Gasstrahl zugeführt wird. Spezifisch zeigt 1B die Ansicht, wo das Gas 62 relativ zu dem Lichttransmissionsfenster 52 durch eine Verwendung der bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung 60 besprüht wird, wobei das Fenster 52 mit der Rauchsubstanz 70 verschmutzt wurde.
  • Wie dies in 1A gezeigt ist, ist die Kammer 50, in welcher die Ausbildungen der Pulverlage 22 und der verfestigten Lage 24 durchgeführt werden, mit dem Lichttransmissionsfenster 52 versehen. Wie dies aus 1A ersichtlich ist, ist bzw. wird das Lichttransmissionsfenster 52 beispielsweise in der oberen Wand der Kammer 50 positioniert. Das Lichttransmissionsfenster 52 selbst ist aus einem transparenten Material hergestellt, wobei dies erlaubt, dass der Lichtstrahl ”L” in das Innere der Kammer 50 von der Außenseite davon eintritt. Bei der Bestrahlung der Pulverlage 22 mit dem Lichtstrahl ”L” über das Lichttransmissionsfenster 52 wird der Rauch 8 von dem mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitt erzeugt. Der erzeugte Rauch 8 bewegt sich nach aufwärts innerhalb der Kammer 50. Der Rauch 8 beinhaltet die Rauchsubtanz 70, welche aus einer Metall- oder Kunststoffkomponente hergestellt ist bzw. besteht, welche der Pulverlage und/oder verfestigten Lage zuzuschreiben ist. Somit wird die Kontamination bzw. Verunreinigung des Lichttransmissionsfensters 52 durch die Tatsache bewirkt, dass die Rauchsubtanz 70 an dem Lichttransmissionsfenster 52 der Kammer 50 anhaftet (siehe teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht in 1A).
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Gaszufuhrvorrichtung 60 bewegt, um benachbart zu dem Lichttransmissionsfenster 52 positioniert zu sein bzw. zu werden, so dass das Gas 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52 gesprüht bzw. geblasen wird. Beispielsweise wird die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung 60 bewegt, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert zu sein, und dadurch wird der Strahl des Gases 62 nach aufwärts von der Gaszufuhrvorrichtung 60 geliefert bzw. zugeführt, wie dies in 1B gezeigt ist.
  • Die Gaszufuhrvorrichtung 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bewegbar, wobei dies erlaubt, dass sich die Vorrichtung Zu einer geeigneten Position für das Blasen bzw. den Strahl des Gases 62 relativ zu dem Lichttransmissionsfenster 52 bewegt. Dies macht es möglich, dass die Gaszufuhrvorrichtung 60 geeignet an einer Region unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 oder einer benachbarten bzw. daran anschließenden Region positioniert wird, wobei dies zu einer effektiven Reinigungsbehandlung für das Lichttransmissionsfenster 52 führt. Eine derartige Reinigungsbehandlung kann dazu dienen, um effektiv bzw. wirksam die Rauchsubstanz 70 von dem Lichttransmissionsfenster 52 zu entfernen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die effektive Reinigung des Lichttransmissionsfensters 52 erzielt werden, wobei dies möglich macht, die verringerte Durchlässigkeit oder den abgesenkten Brechungsindex des Lichtstrahls ”L” zu der Zeit der Herstellung des dreidimensionalen geformten Gegenstands zu verhindern. Dies kann zu einer Verhinderung der abgesenkten bzw. verringerten Genauigkeit der Bestrahlung des Lichtstrahls ”L” relativ zu dem vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 führen. Weiters kann ein derartiges effektives Reinigen ein Streuen des Lichtstrahls ”L” in dem Lichttransmissionsfenster 52 und/oder eine Verschlechterung in dem Kondensierungs- bzw. Verdichtungsgrad des Lichtstrahls ”L” an dem bestrahlten Abschnitt verhindern. Dies kann die unzureichende Zufuhr der Bestrahlungsenergie vermeiden, welche für den vorbestimmten Abschnitt der Pulverlage 22 erforderlich ist. Als ein Resultat gelangt die verfestigte Lage dazu, eine gewünschte verfestigte Dichte aufzuweisen, und dadurch kann schließlich ein dreidimensionaler geformter Gegenstand mit der gewünschten Festigkeit erhalten werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird die Gaszufuhrvorrichtung 60 bewegt, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert zu sein bzw. zu werden, und der Strahl des Gases 60 wird nach aufwärts von der positionierten Gaszufuhrvorrichtung 60 geliefert (siehe 1A und 1B). Die Phrase ”der Gasstrahl wird nach aufwärts zugeführt”, wie sie hierin verwendet wird, bedeutet im Wesentlichen, dass das Gas 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 unter einer derartigen Bedingung zugeführt wird, dass eine Gaszufuhröffnung 61 nach aufwärts orientiert ist. Typischerweise wird der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 unter einer derartigen Bedingung zugeführt, dass die Gaszufuhröffnung 61 eine vertikal aufwärts gerichtete Orientierung aufweist. Es sollte festgehalten werden, dass es keine Notwendigkeit gibt, dass die Gaszufuhröffnung 61 notwendigerweise die vertikal aufwärts gerichtete Orientierung aufweist. Die Zufuhr des Gases 60 kann unter einer derartigen Bedingung bzw. in einem derartigen Zustand durchgeführt werden, dass die Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 versetzt/verschieden von der vertikal aufwärts gerichteten Orientierung in dem Bereich von ±45°, vorzugsweise von der vertikal aufwärts gerichteten Orientierung in dem Bereich von ±35°, noch bevorzugter von der vertikal aufwärts gerichteten Orientierung in dem Bereich von ±30° ist.
  • Beispielsweise ist es in einem Fall, wo es eine Nicht-Einheitlichkeit betreffend die Menge der Rauchsubstanz 70 gibt, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, für die Gaszufuhrvorrichtung 60 möglich, sich zu bewegen, um nahe zu der Region angeordnet zu sein bzw. zu werden, wo die größere Menge der angehafteten Rauchsubstanz vorhanden ist. Dies erlaubt, dass der Strahl des Gases 62 auf die größere Menge der anhaftenden bzw. angehafteten Rauchsubstanz 70 konzentriert wird, wobei dies zu einer effektiven Reinigung des Lichttransmissionsfensters führt. Mit anderen Worten kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Reinigungsbehandlung des Lichttransmissionsfensters 52 in Abhängigkeit von der angehafteten Menge der Rauchsubstanz 70 durchführen.
  • Der Ausdruck ”bewegbare Gaszufuhrvorrichtung”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet im Wesentlichen eine Vorrichtung zum Zuführen bzw. Liefern eines Gasstrahls zu dem Lichttransmissionsfenster, wobei die Vorrichtung fähig ist, sich in der horizontalen Richtung und/oder vertikalen Richtung insgesamt zu bewegen. Die Gaszufuhrvorrichtung selbst ist mit einem Antriebsmechanismus für die Bewegung der Vorrichtung ausgerüstet. Alternativ kann die Gaszufuhrvorrichtung nicht mit dem Antriebsmechanismus für die Bewegung davon ausgerüstet bzw. ausgestattet sein, und kann stattdessen auf getrennten Bewegungsmitteln montiert sein, welche ihren Antriebsmechanismus für die Bewegung aufweisen. Darüber hinaus beinhaltet der Ausdruck ”bewegbare Gaszufuhrvorrichtung”, wie er hierin verwendet wird, eine Ausführungsform, wo ein Gaszufuhrport bzw. eine Gaszufuhröffnung der Gaszufuhrvorrichtung drehbar ist, so dass die Öffnung oszilliert bzw. sich hin und her bewegt.
  • Der Zeitpunkt bzw. die Zeitsteuerung eines Zuführens des Gasstrahls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zu einem Zeitpunkt, wenn keine Bestrahlung mit dem Lichtstrahl durchgeführt wird. D. h., es ist bevorzugt, dass zu einem Zeitpunkt ohne Bestrahlung mit dem Lichtstrahl ”L” der Strahl des Gases 62 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung 60 zugeführt bzw. geliefert wird. Spezifischer ist es bevorzugt, dass der Strahl des Gases 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 auf das Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt wird, wenn die Bestrahlung der Pulverlage 22 mit dem Lichtstrahl ”L” nicht durchgeführt wird. Der Grund dafür ist, dass der Rauch 8, welcher bei der Bestrahlung mit dem Lichtstrahl ”L” erzeugt wird, durch den Strahl des Gases 62 mitgenommen bzw. mitgerissen werden kann (den Strahl, welcher von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt wird), und dadurch der Rauch 8 in nachteiliger Weise auf das Lichttransmissionsfenster 52 gefördert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Rauch zu der Außenumgebung der Kammer durch Belüftungsmittel der Kammer ausgebracht bzw. ausgetragen werden, in welchem Fall der Gasstrahl unter der Bedingung des Anhaltens oder einer Unterbrechung der Bestrahlung mit dem Lichtstrahl zugeführt werden kann. Dies macht es möglich, den Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zuzuführen, während stark der Einfluss des erzeugten Rauchs unterdrückt wird.
  • Das Gasblasen zu der Zeit ohne Bestrahlung des Lichtstrahls kann im Zusammenhang mit der Bearbeitung der verfestigten Lage bzw. Schicht 24 durchgeführt werden, wobei dies unten in größerem Detail beschrieben werden wird. D. h., das Gas 62 kann auf das Lichttransmissionsfenster 52 zu der Zeit des Bearbeitungsprozesses gesprüht werden (siehe 4B). Dies macht es möglich, die Herstellungszeit des dreidimensionalen geformten Gegenstands insgesamt zu reduzieren, wobei dies zu einer effektiven Herstellung des geformten Gegenstands bzw. Objekts führen wird.
  • Wie dies in 1B gezeigt ist, ist die Gaszufuhrvorrichtung 60 vorzugsweise mit einer Quelle 63 der Gaszufuhr verbunden. Beispielsweise sind die Gaszufuhrvorrichtung 60 und die Quelle 63 der Gaszufuhr miteinander über eine Verbindungsleitung 64 verbunden. Die Quelle 63 der Gaszufuhr kann konfiguriert sein, um beispielsweise eine Gaspumpe aufzuweisen, so dass ein für das Gasblasen bzw. den Gasstrahl notwendiger Druck zur Verfügung gestellt wird. Es ist auch bevorzugt, dass die Verbindungsleitung 64 eine flexible Form (z. B. eine Akkordeon- bzw. Balgstruktur) aufweist, um die Bewegbarkeit der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu erleichtern. Beispiele der Art der Gaszufuhrvorrichtung 60 beinhalten, sind jedoch beschränkt bzw. begrenzt auf eine Düsentyp-Vorrichtung und eine Schlitztyp-Vorrichtung. D. h., die Gaszufuhröffnung 61 der Gaszufuhrvorrichtung 60 kann eine Form einer Düse oder eines Schlitzes aufweisen.
  • Die Art des Gases 62 des Strahls von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 kann dieselbe wie diejenige von Atmosphären- bzw. Umgebungsgas des Inneren der Kammer sein. Ein derartiges Gas kann wenigstens eine Art sein, welche aus der Gruppe gewählt ist, bestehend beispielsweise aus Stickstoff, Argon und Luft.
  • Der Strahl des Gases 62 kann kontinuierlich in Bezug auf das Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt werden. Alternativ kann der Strahl des Gases 62 auch diskontinuierlich in Bezug auf das Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt werden. In diesem Hinblick ist es bevorzugt, dass der Strahl des Gases 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 in einer gepulsten Weise zugeführt bzw. geliefert wird. Dies bedeutet, dass der gepulste Strahl des Gases 62 vorzugsweise von der Gaszufuhrvorrichtung 60 in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt wird. Die gepulste Weise macht es möglich, eine Vibrationskraft an das Lichttransmissionsfenster 52 bei dem Blasen des Gases 62 anzuwenden bzw. anzulegen, wobei dies zu einer effektiven Entfernung der Rauchsubstanz 70 führt. D. h., selbst in einem Fall, wo die Menge der Rauchsubstanz 70, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, groß ist, oder selbst in einem anderen Fall, wo die Anhaftungsstärke der Rauchsubstanz hoch ist, kann die Rauchsubtanz 70 effektiv bzw. wirksam von dem Lichttransmissionsfenster 52 entfernt werden.
  • Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann verschieden verkörpert bzw. ausgeführt sein, wobei dies nachfolgend beschrieben werden wird.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gasblasen durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung 60 durchgeführt, welche mit Bearbeitungsmittel ausgerüstet ist (2A und 2B).
  • Spezifischer ist bei der Herstellung des dreidimensionalen geformten Gegenstands, wobei die verfestigte Lage 24 wenigstens einem Bearbeiten durch Bearbeitungsmittel 4 unterworfen wird, welche ein Gestell 41 umfassen, welches mit einem Bearbeitungswerkzeug 40 versehen ist (siehe 2A und 8), die bewegbare Gasvorrichtung 60 eine, welche an dem Gestell 41 der Bearbeitungsmittel 4 festgelegt ist bzw. wird.
  • Wie dies in 2A und 2B gezeigt ist, befindet sich die Gaszufuhrvorrichtung 60 in einem montierten Zustand auf der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41, welches innerhalb der Kammer 50 angeordnet ist. Das Gestell 41, welches mit dem Bearbeitungswerkzeug 40 für ein Bearbeiten der Seitenoberfläche der verfestigten Lagen 24 ausgerüstet ist, ist fähig, sich horizontal und/oder vertikal innerhalb der Kammer 50 zu bewegen. Da die Gaszufuhrvorrichtung 60 auf der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41 montiert bzw. angeordnet ist, welches zu einem Bewegen innerhalb der Kammer 50 fähig ist, wird die Bewegbarkeit der Gaszufuhrvorrichtung 60 zur Verfügung gestellt.
  • Durch ein Bewegen des Gestells 41, bis es die Region unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 erreicht, wird die Gaszufuhrvorrichtung 60 bewegt, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert zu sein bzw. zu werden, in welchem Fall der Strahl des Gases 62 aufwärts von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt bzw. geliefert wird. Es sollte festgehalten bzw. angemerkt werden, dass das Gestell 41 innerhalb der Kammer 50 für den ursprünglichen Zweck des Bearbeitens der verfestigten Lage vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist. Somit kann die Verwendung des Gestells 41 für die Bewegbarkeit der Gaszufuhrvorrichtung zu der effektiven Nutzung des Herstellungsapparats beitragen.
  • Die detaillierteren Gegenstände betreffend die erste Ausführungsform werden nun beschrieben werden. Wie dies in 2A gezeigt ist, befindet sich das Gestell 41 in einem Ruhezustand während der Bestrahlung des vorbestimmten Abschnitts der Pulverlage 22 mit dem Lichtstrahl ”L”. Der ruhende bzw. Ruhezustand des Gestells 41 bedeutet das Ruhen der Gaszufuhrvorrichtung 60, welche auf der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41 angeordnet ist. Während andererseits, wie dies in 2B gezeigt ist, das Gestell 41 zu einem Bewegen von der statischen Position beaufschlagt bzw. gezwungen wird, um das Bearbeiten der verfestigten Lage 24 durchzuführen. D. h., das Bearbeiten für den vorbestimmten Abschnitt der Seitenoberfläche der verfestigten Lage 24 wird durch die horizontale und/oder vertikale Bewegung des Gestells 41 durchgeführt. Derart wird die Bewegbarkeit des Gestells 41 verwendet, um die darauf angeordnete Gaszufuhrvorrichtung 60 zu bewegen. Beispielsweise kann, wenn das Gestell 41 bewegt wird, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 angeordnet zu sein, wie dies in 2B gezeigt ist, dann die Gaszufuhrvorrichtung 60, welche an bzw. auf dem Gestell 41 angeordnet ist, auch unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert werden, und dadurch kann der aufwärts gerichtete Strahl des Gases 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 geliefert werden.
  • Das Blasen des Gases 62 kann durchgeführt werden, während die Gaszufuhrvorrichtung 60 bewegt wird. D. h., der Strahl des Gases 62 wird von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt, während das Gestell 41 bewegt wird. Spezifischer kann das Blasen bzw. der Strahl des Gases 62 in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52 während der kontinuierlichen Bewegung des Gestells 41 derart durchgeführt werden, dass die Gaszufuhrvorrichtung 60 einer hin- und hergehenden Bewegung horizontal und/oder vertikal unterliegt. Dies kann dazu dienen, effektiver die Rauchsubstanz 70 zu entfernen. D. h., selbst in einem Fall, wo die Menge der Rauchsubstanz 70, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, groß ist, oder selbst in einem anderen Fall, wo die Anhaftungsstärke der Rauchsubstanz hoch ist, kann die Rauchsubstanz 70 effektiv von dem Lichttransmissionsfenster 52 entfernt werden.
  • In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Blasen des Gases 62 und das Bearbeiten der verfestigten Lage 24 parallel zueinander durchgeführt werden. Das Gestell 41 ist bzw. wird einer Bewegung bei dem Bearbeiten der verfestigten Lage 24 unterworfen, in welchem Fall die Bewegung des Gestells 41 für das Bearbeiten positiv als die Bewegung der Gaszufuhrvorrichtung 60 genutzt werden kann. Spezifischer kann der Strahl des Gases 62 in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zugeführt werden, während die Vorrichtung einer kontinuierlichen Bewegung unterworfen wird bzw. unterliegt, welche der Bewegung des Gestells 41 zu der Zeit eines Bearbeitens zugeschrieben wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Ähnlich zu der obigen Ausführungsform führt die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Gasblasen durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung durch, welche mit Bearbeitungsmitteln ausgerüstet bzw. versehen ist (3A und 3B). Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Modifikation der ersten Ausführungsform entsprechen. Wie dies in 3A und 3B gezeigt ist, ist bzw. wird die Gaszufuhrvorrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform auf der Seitenoberfläche 41B des Gestells 41 montiert, welches innerhalb der Kammer 50 angeordnet ist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Gaszufuhrvorrichtung 60 an dem Gestell 41 selbst in einem Fall angeordnet sein bzw. werden, wo ein Raum zwischen der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41 und der oberen Wand der Kammer 50 klein ist.
  • Die Gaszufuhrvorrichtung 60 befindet sich in einem montierten Zustand auf der Seitenoberfläche 41B des Gestells 41, welches fähig ist, sich horizontal und/oder vertikal innerhalb der Kammer 50 zu bewegen, und es wird dadurch die Bewegbarkeit der Gaszufuhrvorrichtung 60 zur Verfügung gestellt. Beispielsweise macht es das Bewegen des Gestells 41 für die Gaszufuhrvorrichtung 60, welche an dem Gestell 41 montiert ist, möglich, unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert zu sein bzw. zu werden (siehe 3B), in welchem Fall der Strahl des Gases 62 aufwärts von der Gaszufuhrvorrichtung 60 geliefert werden kann. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform kann das Blasen des Gases 62 in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52 während der Bewegung des Gestells 41 derart durchgeführt werden, dass die Gaszufuhrvorrichtung 60 einer hin- und hergehenden Bewegung horizontal und/oder vertikal unterliegt.
  • Wie dies in 2A, 2B, 3A und 3B gezeigt ist, weist die Gaszufuhröffnung 61 der Gaszufuhrvorrichtung 60, welche auf der oberen Oberfläche 41A oder der Seitenoberfläche 41B des Gestells 41 angeordnet ist, eine fixierte Orientierung in der ersten oder zweiten Ausführungsform auf. Selbst in dem Fall der fixierten Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 können die verschiedenen Richtungen des Gasstrahls durch die Bewegung des Gestells 41 erzielt werden, so dass sich die Gaszufuhrvorrichtung 60 horizontal und/oder vertikal bewegt.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt das Gasblasen durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung durch, welche fähig ist, die Orientierung der Gaszufuhröffnung zu ändern (siehe 4A und 4B).
  • Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Strahl des Gases 62 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt, während die Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 der Gaszufuhrvorrichtung 60 kontinuierlich geändert wird.
  • Auf der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41, welches innerhalb der Kammer 50 angeordnet ist, ist bzw. wird die Gaszufuhrvorrichtung 60 montiert, welche fähig ist, geeignet die Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 zu ändern (siehe 4A und 4B). Wie dies in 4A gezeigt ist, befindet sich das Gestell 41 in einem Ruhezustand während der Bestrahlung des vorbestimmten Abschnitts der Pulverlage 22 mit dem Lichtstrahl ”L”. Der Ruhezustand des Gestells 41 bedeutet das Ruhen der Gaszufuhrvorrichtung 60, welche auf der oberen Oberfläche 41A des Gestells 41 angeordnet ist. Wenn das Gestell 41 bewegt wird, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 angeordnet zu sein bzw. zu werden, wie dies in 4B gezeigt ist, dann kann die Gaszufuhrvorrichtung 60, welche an dem Gestell 41 angeordnet ist, auch unterhalb des Lichttransmissionsfensters 52 positioniert werden, und dadurch kann der aufwärts gerichtete Strahl des Gases 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zur Verfügung gestellt werden.
  • Insbesondere weist die Gaszufuhröffnung 61 der Gaszufuhrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform eine änderbare Orientierung auf. Somit wird, wie dies in 4B gezeigt ist, der Strahl des Gases 62 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt bzw. geliefert, während die Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 kontinuierlich geändert wird. Mit anderen Worten wird der Strahl des Gases 62 von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 zugeführt, während die Gaszufuhröffnung 61 einer hin- und hergehenden Bewegung unterworfen wird, so dass die Öffnung 61 oszilliert.
  • Ohne ein Erfordernis für das Bewegen des Gestells 41 kann die dritte Ausführungsform weit den Gasstrahl auf das Lichttransmissionsfenster 52 durch das kontinuierliche Ändern der Orientierung der Gaszufuhröffnung 61 anwenden. Dies kann zu einer effektiven Reinigungsbehandlung für das Lichttransmissionsfenster 52 führen.
  • (Vierte Ausführungsform]
  • Die vorliegende Erfindung gemäß der vierten Ausführungsform erzielt ein Verständnis des Grads der Kontaminierung bzw. Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 durch ein Messen der Breitenabmessung des bestrahlten Abschnitts des Gegenstands 91 mit dem Lichtstrahl ”L” (siehe 5).
  • Gemäß der vierten Ausführungsform ist bzw. wird der ”zu bestrahlende Gegenstand” 91 innerhalb der Kammer 50 angeordnet, und dann wird der Gegenstand bzw. das Objekt 91 mit dem Lichtstrahl ”L” durch das Lichttransmissionsfenster 52 bestrahlt, um seriell bzw. regelmäßig eine Breitenabmessung des bestrahlten Abschnitts des Gegenstands zu messen, und dadurch ein Verständnis des Grads der Kontaminierung des Lichttransmissionsfensters 52 zu geben.
  • Die detaillierten Gegenstände betreffend die vierte Ausführungsform werden nun beschrieben werden. Wie dies in 5 gezeigt ist, ist bzw. wird der ”zu bestrahlende Gegenstand” 91 im Inneren der Kammer 50 angeordnet und danach wird der Gegenstand 91 mit dem Lichtstrahl ”L” durch das Lichttransmissionsfenster 52 bestrahlt. Der Ausdruck ”zu bestrahlender Gegenstand” (91) bedeutet einen Gegenstand, welcher für das Verständnis des Verschmutzungsgrads des Lichttransmissionsfensters 52 verwendet wird, wobei der Gegenstand fähig ist, einer Farbänderung durch die Bestrahlung davon mit dem Lichtstrahl ”L” zu unterliegen. Wie dies in 5 gezeigt ist, kann der mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlte Abschnitt mit einer Farbe verschieden von derjenigen einer Nicht-Bestrahlung in dem Gegenstand 91 getönt werden. In einem Fall, dass die Rauchsubstanz 70 an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, kann der Lichtstrahl ”L”, welcher in die Kammer 50 durch das Lichttransmissionsfenster 52 gerichtet wurde, aufgrund des Vorhandenseins der angehafteten Rauchsubstanz 70 streuen. Somit wird, wenn der Gegenstand 91 mit dem Lichtstrahl ”L” bei dem Vorhandensein der Rauchsubstanz 70 bestrahlt wird, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, die Breitenabmessung des mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitts größer verglichen mit derjenigen einer Nicht-Streuung des Lichtstrahls. Der Grund dafür liegt darin, dass das Streuen des Lichtstrahls ”L” die Bestrahlungsfläche bzw. den Bestrahlungsbereich breiter macht. Derart misst die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung regelmäßig die Breitenabmessung durch eine Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (z. B. CCD Kamera 90), um ein Verständnis zu erlangen, wie stark das Lichttransmissionsfenster 52 kontaminiert bzw. verschmutzt ist (d. h. das Verständnis des Grads der Kontamination des Lichttransmissionsfensters 52) auf der Basis der gemessenen Breitenabmessung. Es ist bevorzugt, dass die Breitenabmessung des bestrahlten Abschnitts des mit dem Lichtstrahl ”L” bestrahlten Abschnitts des Gegenstands 91 vorab gemessen wird, wenn keine Rauchsubstanz 70 vorhanden ist, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet. Dies kann zu dem geeigneteren Verständnis des Grads der Kontamination durch den Vergleich mit der vorher gemessenen Breitenabmessung beitragen. Die Abbildungsvorrichtung, wie beispielsweise die CCD Kamera 90 und dgl. kann an dem unteren Teil oder Seitenteil des Gestells 41 montiert sein bzw. werden, wie dies in 5 gezeigt ist.
  • Wenn auf der Basis des Verschmutzungsgrads des Lichttransmissionsfensters 52 beurteilt wird, dass die Reinigung erforderlich ist, dann wird der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 geliefert, um die anhaftende bzw. angehaftete Rauchsubtanz 70 des Lichttransmissionsfensters 52 zu entfernen.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Die vorliegende Erfindung gemäß der fünften Ausführungsform liefert ein Verständnis des Grads der Kontamination bzw. Verschmutzung des Lichttransmissionsfensters 52 basierend auf einer Lichtdurchlässigkeit (siehe 6).
  • Gemäß der fünften Ausführungsform kann der Grad der Kontamination des Lichttransmissionsfensters 52 durch ein Empfangen des Lichts, welches durch das Lichttransmissionsfenster 52 hindurchgetreten ist, gefolgt durch ein regelmäßiges Bestimmen der Lichtdurchlässigkeit bzw. des Lichttransmissionsgrads des Lichttransmissionsfensters 52 zur Verfügung gestellt werden.
  • Die detaillierteren Gegenstände betreffend die fünfte Ausführungsform werden nun beschrieben werden. Wie dies in 6 gezeigt ist, wird die Lichtdurchlässigkeit des Lichttransmissionsfensters 52 seriell bzw. regelmäßig durch eine Verwendung eines optischen Emitters 92 und eines optischen Empfängers 93 bestimmt, welche an gegenüberliegenden Positionen über das Lichttransmissionsfenster 52 angeordnet sind, wobei dadurch ein Verständnis eines Grads der Kontamination des Lichttransmissionsfensters 52 gegeben wird. D. h., der optische Emitter 92 und der optische Empfänger 93 werden verwendet, um die Lichtdurchlässigkeit bzw. -transmissivität des Lichttransmissionsfensters 52 in der Zeit zu bestimmen, wobei dies das Verständnis des Kontaminationsgrads des Lichttransmissionsfensters 52 gibt. Der optische Emitter 92, welcher außerhalb der Kammer 50 angeordnet ist, ist eine Vorrichtung für ein Emittieren bzw. Aussenden eines Lichts in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster 52. Andererseits ist der optische Empfänger 93, welcher im Inneren der Kammer 50 angeordnet ist, eine Vorrichtung zum Empfangen des Lichts, welches von dem optischen Emitter 92 emittiert wurde und dann durch das Lichttransmissionsfenster 52 hindurchgetreten ist. Die spezifischen Beispiele des optischen Emitters 92 und des optischen Empfängers 93 sind nicht auf spezielle bzw. besondere beschränkt, sondern können konventionelle jeweils als lichtemittierende Mittel und lichtempfangende Mittel sein. Es ist bevorzugt, dass die Lichtdurchlässigkeit vorab bestimmt wird, wenn die Rauchsubstanz 70 nicht vorhanden ist, welche an dem Lichttransmissionsfenster 52 anhaftet, um das Verständnis des Grads der Kontamination durch den Vergleich mit der vorher bestimmten Durchlässigkeit zu erhalten bzw. zu erzielen. Wenn die Durchlässigkeit niedriger als die vorher bestimmte ist, zeigt dies an, dass die Rauchsubstanz 70 an dem Lichttransmissionsfenster 52 angehaftet wurde, und somit das Lichttransmissionsfenster 52 kontaminiert bzw. verschmutzt wird. Derart kann der Kontaminierungsgrad des Lichttransmissionsfensters 52 durch den Wert der abgesenkten Durchlässigkeit verstanden werden.
  • Wenn auf der Basis des Verschmutzungsgrads des Lichttransmissionsfensters 52 beurteilt wird, dass die Reinigung erforderlich ist, wird der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung 60 zu dem Lichttransmissionsfenster 52 geliefert, um die angehaftete Rauchsubstanz 70 des Lichttransmissionsfensters 52 zu entfernen.
  • Obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorher beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt bzw. begrenzt. Es wird leicht durch Fachleute erkannt bzw. geschätzt werden, dass verschiedene Modifikationen bzw. Abänderungen möglich sind, ohne von dem Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise ist, obwohl die Zufuhr des Gasstrahls zu dem Lichttransmissionsfenster auf der Basis des Verständnisses des Kontaminierungsgrads des Lichttransmissionsfensters gemäß der vierten und fünften Ausführungsform durchgeführt wird, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt bzw. begrenzt. Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist möglich, wobei das Gasblasen periodisch durchgeführt wird. In diesem Hinblick kann, jedes Mal wenn die vorgegebene Zeit verstrichen ist, das Gasblasen für das Lichttransmissionsfenster durch die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung durchgeführt werden.
  • Es sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, die folgenden Aspekte enthält:
    Der erste Aspekt: Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands durch eine abwechselnde Wiederholung eines Ausbildens einer Pulverlage und eines Ausbildens einer verfestigten Lage, wobei die Wiederholung umfasst:
    • (i) ein Ausbilden einer verfestigten Lage durch ein Bestrahlen eines vorbestimmten Abschnitts einer Pulverlage bzw. -schicht mit einem Lichtstrahl, wodurch ein Sintern des Pulvers in dem vorbestimmten Abschnitt oder ein Schmelzen und eine nachfolgende Verfestigung des Pulvers erlaubt wird bzw. werden; und
    • (ii) ein Ausbilden einer anderen verfestigten Lage durch ein neues Ausbilden einer Pulverlage auf der ausgebildeten verfestigten Lage, gefolgt durch eine Bestrahlung eines vorbestimmten Abschnitts der neu geformten Pulverlage mit dem Lichtstrahl, wobei das Ausbilden der Pulverlage und das Ausbilden der verfestigten Lage innerhalb einer Kammer durchgeführt werden, wobei die Bestrahlung mit dem Lichtstrahl für ein Ausbilden der verfestigten Lage durch ein Richten des Lichtstrahls in die Kammer durch ein Lichttransmissionsfenster der Kammer durchgeführt wird, und wobei ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird, wobei das Lichttransmissionsfenster mit einem Rauch kontaminiert bzw. verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt wurde.
  • Der zweite Aspekt: Verfahren nach dem ersten Aspekt, wobei die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung bewegt wird, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters positioniert zu werden, und dadurch der Gasstrahl nach oben von der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird.
  • Der dritte Aspekt: Verfahren nach dem ersten oder zweiten Aspekt, wobei die verfestigte Lage wenigstens einem Bearbeiten durch Bearbeitungsmittel unterworfen wird, welche ein Gestell umfassen, welches mit einem Bearbeitungswerkzeug versehen wird, und wobei die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung eine ist, welche an dem Gestell der Bearbeitungsmittel festgelegt wird.
  • Der vierte Aspekt: Verfahren nach dem dritten Aspekt, wobei der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird, während das Gestell bewegt wird.
  • Der fünfte Aspekt: Verfahren nach dem dritten oder vierten Aspekt, wobei der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster gemeinsam mit dem Bearbeiten der verfestigten Lage zugeführt wird.
  • Der sechste Aspekt: Verfahren nach einem des ersten bis fünften Aspekts, wobei der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird, während eine Orientierung einer Gaszufuhröffnung der Gaszufuhrvorrichtung kontinuierlich geändert wird.
  • Der siebente Aspekt: Verfahren nach einem des ersten bis sechsten Aspekts, wobei zu einem Zeitpunkt ohne Bestrahlung mit dem Lichtstrahl der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird.
  • Der achte Aspekt: Verfahren nach einem des ersten bis siebenten Aspekts, wobei ein zu bestrahlender Gegenstand in der Kammer angeordnet wird, und
    der Gegenstand mit dem Lichtstrahl durch das Lichttransmissionsfenster bestrahlt wird, um seriell bzw. regelmäßig eine Breitenabmessung des bestrahlten Abschnitts des Gegenstands zu messen, und wobei dadurch ein Verständnis eines Grads der Verunreinigung bzw. Kontamination des Lichttransmissionsfensters gegeben wird.
  • Der neunte Aspekt: Verfahren nach einem des ersten bis siebenten Aspekts, wobei eine Lichtdurchlässigkeit des Lichttransmissionsfensters seriell bzw. regelmäßig durch eine Verwendung eines optischen Emitters und eines optischen Empfängers bestimmt wird, welche an gegenüberliegenden Positionen über das Lichttransmissionsfenster angeordnet werden, und wobei dadurch ein Verständnis eines Grads der Verschmutzung bzw. Kontamination des Lichttransmissionsfensters gegeben wird.
  • Der zehnte Aspekt: Verfahren nach einem des ersten bis neunten Aspekts, wobei der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster in einer gepulsten Weise zugeführt wird.
  • INDUSTRIELLE ANDWENDBARKEIT
  • Das Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Arten von Gegenständen zur Verfügung stellen. Beispielsweise kann in einem Fall, wo die Pulverlage bzw. -schicht eine Metallpulverlage (d. h. anorganische Pulverlage) ist und derart die verfestigte Lage einer gesinterten Lage entspricht, der dreidimensionale geformte Gegenstand, welcher durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird, als eine Metallform für ein Kunststoffspritzgießen, ein Pressformen, ein Druckgießen, ein Gießen oder ein Schmieden verwendet werden. Andererseits kann in einem Fall, wo die Pulverlage eine Harz- bzw. Kunststoffpulverlage (d. h. organische Pulverlage) ist und derart die verfestigte Lage einer gehärteten Lage entspricht, der dreidimensionale geformte Gegenstand, welcher durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird, als ein aus Kunststoff geformter Gegenstand verwendet werden.
  • BEZUGNAHME AUF ZUGEHÖRIGE PATENTANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht das Prioritätsrecht der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-264798 (eingereicht am 26. Dezember 2014, Titel der Erfindung: ”VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES DREIDIMENSIONALEN GEFORMTEN GEGENSTANDS”), deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 4
    Bearbeitungswerkzeug
    8
    Rauch
    22
    Pulverlage bzw. -schicht
    24
    verfestigte Lage bzw. Schicht
    40
    Bearbeitungswerkzeug
    41
    Gestell
    50
    Kammer
    52
    Lichttransmissionsfenster
    60
    Gaszufuhrvorrichtung
    61
    Gaszufuhrport bzw. -öffnung
    62
    Gas
    91
    zu bestrahlender Gegenstand
    L
    Lichtstrahl

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen geformten Gegenstands durch eine abwechselnde Wiederholung eines Ausbildens einer Pulverlage und eines Ausbildens einer verfestigten Lage, wobei die Wiederholung umfasst: (i) ein Ausbilden einer verfestigten Lage durch ein Bestrahlen eines vorbestimmten Abschnitts einer Pulverlage bzw. -schicht mit einem Lichtstrahl, wodurch ein Sintern des Pulvers in dem vorbestimmten Abschnitt oder ein Schmelzen und eine nachfolgende Verfestigung des Pulvers erlaubt wird bzw. werden; und (ii) ein Ausbilden einer anderen verfestigten Lage durch ein neues Ausbilden einer Pulverlage auf der ausgebildeten verfestigten Lage, gefolgt durch eine Bestrahlung eines vorbestimmten Abschnitts der neu geformten Pulverlage mit dem Lichtstrahl, wobei das Ausbilden der Pulverlage und das Ausbilden der verfestigten Lage innerhalb einer Kammer durchgeführt werden, wobei die Bestrahlung mit dem Lichtstrahl für das Ausbilden der verfestigten Lage durch ein Richten des Lichtstrahls in die Kammer durch ein Lichttransmissionsfenster der Kammer durchgeführt wird, und wobei ein Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung einer bewegbaren Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird, wobei das Lichttransmissionsfenster mit einem Rauch kontaminiert bzw. verschmutzt wurde, welcher bei der Ausbildung der verfestigten Lage erzeugt wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung bewegt wird, um unterhalb des Lichttransmissionsfensters positioniert zu werden, und dadurch der Gasstrahl nach oben von der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verfestigte Lage wenigstens einem Bearbeiten durch Bearbeitungsmittel unterworfen wird, welche ein Gestell umfassen, welches mit einem Bearbeitungswerkzeug versehen wird, und wobei die bewegbare Gaszufuhrvorrichtung eine ist, welche an dem Gestell der Bearbeitungsmittel festgelegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird, während das Gestell bewegt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster gemeinsam mit dem Bearbeiten der verfestigten Lage zugeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster zugeführt wird, während eine Orientierung einer Gaszufuhröffnung der Gaszufuhrvorrichtung kontinuierlich geändert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zu einem Zeitpunkt ohne Bestrahlung mit dem Lichtstrahl der Gasstrahl zu dem Lichttransmissionsfenster durch eine Verwendung der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein zu bestrahlender Gegenstand in der Kammer angeordnet wird, und der Gegenstand mit dem Lichtstrahl durch das Lichttransmissionsfenster bestrahlt wird, um seriell eine Breitenabmessung des bestrahlten Abschnitts des Gegenstands zu messen, und wobei dadurch ein Verständnis eines Grads der Verunreinigung bzw. Kontamination des Lichttransmissionsfensters gegeben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Lichtdurchlässigkeit des Lichttransmissionsfensters seriell durch eine Verwendung eines optischen Emitters und eines optischen Empfängers bestimmt wird, welche an gegenüberliegenden Positionen über das Lichttransmissionsfenster angeordnet werden, und wobei dadurch ein Verständnis eines Grads der Verschmutzung bzw. Kontamination des Lichttransmissionsfensters gegeben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gasstrahl von der Gaszufuhrvorrichtung in Richtung zu dem Lichttransmissionsfenster in einer gepulsten Weise zugeführt wird.
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