JP2001152204A - 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 - Google Patents
三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物Info
- Publication number
- JP2001152204A JP2001152204A JP33517899A JP33517899A JP2001152204A JP 2001152204 A JP2001152204 A JP 2001152204A JP 33517899 A JP33517899 A JP 33517899A JP 33517899 A JP33517899 A JP 33517899A JP 2001152204 A JP2001152204 A JP 2001152204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- powder material
- shaped object
- copper
- producing
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉末材料に光ビームを照射して硬化層を形成
し、この硬化層を積み重ねて所望の三次元形状を有する
造形物を製造する方法において、緻密で精度の高い造形
品を容易かつ能率的に得られるようにすることである。 【解決手段】 粉末材料３０に光ビーム５０を照射して
硬化層３２を形成し、この硬化層３２を積み重ねて所望
の三次元形状を有する造形物Ｍを製造する方法で、５０
重量％以上の鉄系粉末と、ニッケル、ニッケル系合金、
銅および銅系合金からなる群から選ばれる１種類以上の
非鉄系粉末とを含む粉末材料を用い、作製された造形物
に、造形物よりも融点の低い金属からなる含浸材料を含
浸させることで、表面粗さが小さく、硬度が高く、強度
に優れ、成形金型などに適した造形物を得る。
し、この硬化層を積み重ねて所望の三次元形状を有する
造形物を製造する方法において、緻密で精度の高い造形
品を容易かつ能率的に得られるようにすることである。 【解決手段】 粉末材料３０に光ビーム５０を照射して
硬化層３２を形成し、この硬化層３２を積み重ねて所望
の三次元形状を有する造形物Ｍを製造する方法で、５０
重量％以上の鉄系粉末と、ニッケル、ニッケル系合金、
銅および銅系合金からなる群から選ばれる１種類以上の
非鉄系粉末とを含む粉末材料を用い、作製された造形物
に、造形物よりも融点の低い金属からなる含浸材料を含
浸させることで、表面粗さが小さく、硬度が高く、強度
に優れ、成形金型などに適した造形物を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元形状造形物
の製造技術に関し、詳しくは、光ビームを利用して粉末
材料を層状に連続的に硬化させて三次元形状造形物を製
造する技術において、造形に用いる金属を主体とする粉
末材料と、このような粉末材料を用いて造形物を製造す
る方法と、このような方法で製造された造形物とを対象
にしている。
の製造技術に関し、詳しくは、光ビームを利用して粉末
材料を層状に連続的に硬化させて三次元形状造形物を製
造する技術において、造形に用いる金属を主体とする粉
末材料と、このような粉末材料を用いて造形物を製造す
る方法と、このような方法で製造された造形物とを対象
にしている。
【０００２】
【従来の技術】金属粉末材料に光ビーム（指向性エネル
ギービーム、例えばレーザ）を照射して硬化層を形成
し、この硬化層を積み重ねて三次元形状を有する造形物
を製造する技術が知られている。通常、このような方法
で得られる造形物は、造形密度（焼結密度）が７０％程
度であり、造形物の表面には隙間（空孔）が非常に多く
存在している。
ギービーム、例えばレーザ）を照射して硬化層を形成
し、この硬化層を積み重ねて三次元形状を有する造形物
を製造する技術が知られている。通常、このような方法
で得られる造形物は、造形密度（焼結密度）が７０％程
度であり、造形物の表面には隙間（空孔）が非常に多く
存在している。
【０００３】成形金型のように、表面特性が重要で、例
えば表面粗さＲy ＝１μｍ程度が要求される用途には、
前記方法で得られた造形物をそのまま使用することは出
来ない。造形物の表面に存在する隙間を埋めたり、隙間
を埋めた後の表面を仕上げたりすることが必要になる。
特開平１０−８８２０１号公報（先行技術１）には、粉
体の堆積層を圧粉したり粉体の堆積層にレーザ光を照射
したあと全体を圧縮したりして中間成形体を造形し、こ
の中間成形体をさらに焼結して、緻密な造形物を得る技
術が示されている。
えば表面粗さＲy ＝１μｍ程度が要求される用途には、
前記方法で得られた造形物をそのまま使用することは出
来ない。造形物の表面に存在する隙間を埋めたり、隙間
を埋めた後の表面を仕上げたりすることが必要になる。
特開平１０−８８２０１号公報（先行技術１）には、粉
体の堆積層を圧粉したり粉体の堆積層にレーザ光を照射
したあと全体を圧縮したりして中間成形体を造形し、こ
の中間成形体をさらに焼結して、緻密な造形物を得る技
術が示されている。
【０００４】特開平８−３９２７５号公報（先行技術
２）には、単一の高密度エネルギー線では溶融不可能な
金属の混合粉体に、複数の高密度エネルギー線を同時に
照射して溶融させることで造形物を得る技術が示されて
いる。特表平１０−５０６１５１号公報（先行技術２）
には、銅合金を主成分として鉄族金属なども含む混合粉
末をレーザ光の照射によって焼結させて造形物を製造す
る際に、鉄族金属化合物を含むガス雰囲気中で焼結を行
わせることで、混合粉末からなる焼結材料の孔を鉄族金
属化合物に由来する強化相で埋めて、空隙率を小さくし
密度を高くする技術が示されている。
２）には、単一の高密度エネルギー線では溶融不可能な
金属の混合粉体に、複数の高密度エネルギー線を同時に
照射して溶融させることで造形物を得る技術が示されて
いる。特表平１０−５０６１５１号公報（先行技術２）
には、銅合金を主成分として鉄族金属なども含む混合粉
末をレーザ光の照射によって焼結させて造形物を製造す
る際に、鉄族金属化合物を含むガス雰囲気中で焼結を行
わせることで、混合粉末からなる焼結材料の孔を鉄族金
属化合物に由来する強化相で埋めて、空隙率を小さくし
密度を高くする技術が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した何れの先行技
術でも、成形金型などに利用できるほど表面粗さの小さ
な造形物を得ることは困難である。先行技術１では、堆
積層の圧粉や全体の圧縮を行っても、隙間や空孔がある
程度は小さくなるだけで、完全に無くすことはできな
い。
術でも、成形金型などに利用できるほど表面粗さの小さ
な造形物を得ることは困難である。先行技術１では、堆
積層の圧粉や全体の圧縮を行っても、隙間や空孔がある
程度は小さくなるだけで、完全に無くすことはできな
い。
【０００６】先行技術２では、金属の混合粉体を完全に
溶融させるには、複数の高密度エネルギー線を同時に照
射する装置が必要であり、複数の高密度エネルギー線を
焦点を合わせて同時に照射しながら走査するには高度な
技術が必要となり、製造装置が複雑で高価なものとな
り、生産性も低くなる。金属を完全に溶融させたあとで
固化させると、熱変形にって反りやクラックが発生し易
く、造形物の寸法精度が低下してしまう。
溶融させるには、複数の高密度エネルギー線を同時に照
射する装置が必要であり、複数の高密度エネルギー線を
焦点を合わせて同時に照射しながら走査するには高度な
技術が必要となり、製造装置が複雑で高価なものとな
り、生産性も低くなる。金属を完全に溶融させたあとで
固化させると、熱変形にって反りやクラックが発生し易
く、造形物の寸法精度が低下してしまう。
【０００７】先行技術３では、鉄族金属化合物は１種の
化学蒸着によって焼結材料の表面に堆積するので、焼結
材料の表面から内部までの全体の隙間を完全に埋めるに
は時間がかかり、造形作業の能率が低下する。レーザ光
を照射する領域を特定のガス雰囲気に維持する装置など
が必要であり、装置構造が複雑で高価になる。造形物の
隙間や空孔を埋める方法として、金属や樹脂を溶融させ
て含浸させる方法が考えられる。
化学蒸着によって焼結材料の表面に堆積するので、焼結
材料の表面から内部までの全体の隙間を完全に埋めるに
は時間がかかり、造形作業の能率が低下する。レーザ光
を照射する領域を特定のガス雰囲気に維持する装置など
が必要であり、装置構造が複雑で高価になる。造形物の
隙間や空孔を埋める方法として、金属や樹脂を溶融させ
て含浸させる方法が考えられる。
【０００８】但し、樹脂では強度や耐久性などに問題が
あり、前記した成形金型などには適用できない。金属を
用いる場合、溶融した高温の金属が造形物と接触する
と、造形物の一部が溶けたり熱変形を起こしたりする可
能性がある。本発明が解決しようとする課題は、前記し
た粉末の光レーザ硬化層を積層して三次元形状造形物を
製造する技術において、従来技術が有する問題点を解消
し、緻密で精度の高い造形品を容易かつ能率的に得られ
るようにすることである。
あり、前記した成形金型などには適用できない。金属を
用いる場合、溶融した高温の金属が造形物と接触する
と、造形物の一部が溶けたり熱変形を起こしたりする可
能性がある。本発明が解決しようとする課題は、前記し
た粉末の光レーザ硬化層を積層して三次元形状造形物を
製造する技術において、従来技術が有する問題点を解消
し、緻密で精度の高い造形品を容易かつ能率的に得られ
るようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる三次元形
状造形物製造用の粉末材料は、粉末材料に光ビームを照
射して硬化層を形成し、この硬化層を積み重ねて所望の
三次元形状を有する造形物を製造する方法に用いられる
粉末材料であって、５０重量％以上の鉄系粉末と、ニッ
ケル、ニッケル系合金、銅および銅系合金からなる群か
ら選ばれる１種類以上の非鉄系粉末とを含む。 〔その他の発明〕前記粉末材料が、球状もしくは略球状
をなし、平均粒径が０．１〜２００μｍであることがで
きる。好ましくは１〜１００μｍ、さらに好ましくは５
〜５０μｍであることができる。
状造形物製造用の粉末材料は、粉末材料に光ビームを照
射して硬化層を形成し、この硬化層を積み重ねて所望の
三次元形状を有する造形物を製造する方法に用いられる
粉末材料であって、５０重量％以上の鉄系粉末と、ニッ
ケル、ニッケル系合金、銅および銅系合金からなる群か
ら選ばれる１種類以上の非鉄系粉末とを含む。 〔その他の発明〕前記粉末材料が、球状もしくは略球状
をなし、平均粒径が０．１〜２００μｍであることがで
きる。好ましくは１〜１００μｍ、さらに好ましくは５
〜５０μｍであることができる。
【００１０】前記鉄系粉末を７０〜９５重量％含むこと
ができる。前記鉄系粉末が、焼入したときの硬さがビッ
カース硬さ４００以上またはロックウェル硬さ４０以上
になる良焼入性材料であることができる。前記鉄系粉末
が、合金工具鋼材料であることができる。前記非鉄系粉
末として、銅とリンまたはマンガンとの合金からなる銅
系合金を含むことができる。
ができる。前記鉄系粉末が、焼入したときの硬さがビッ
カース硬さ４００以上またはロックウェル硬さ４０以上
になる良焼入性材料であることができる。前記鉄系粉末
が、合金工具鋼材料であることができる。前記非鉄系粉
末として、銅とリンまたはマンガンとの合金からなる銅
系合金を含むことができる。
【００１１】前記非鉄系粉末として、ニッケルとクロ
ム、リン、シリコンからなる群から選ばれる１種類以上
の材料との合金からなるニッケル系合金を含むことがで
きる。前記鉄系粉末が、クロムモリブデン鋼を含み、前
記非鉄系粉末が、リン銅またはマンガン銅の何れかとニ
ッケルとを含むことができる。前記粉末材料が、クロム
モリブデン鋼７０〜９０重量％、リン銅またはマンガン
銅５〜３０重量％、ニッケル０〜１０重量％を含むこと
ができる。
ム、リン、シリコンからなる群から選ばれる１種類以上
の材料との合金からなるニッケル系合金を含むことがで
きる。前記鉄系粉末が、クロムモリブデン鋼を含み、前
記非鉄系粉末が、リン銅またはマンガン銅の何れかとニ
ッケルとを含むことができる。前記粉末材料が、クロム
モリブデン鋼７０〜９０重量％、リン銅またはマンガン
銅５〜３０重量％、ニッケル０〜１０重量％を含むこと
ができる。
【００１２】前記粉末材料の凝集防止剤をさらに含むこ
とができる。前記凝集防止剤が、前記粉末材料の表面に
コーティングされていることができる。前記凝集防止剤
が、脂肪酸であることができる。前記粉末材料が、平均
粒径１〜２０μｍであることができる。
とができる。前記凝集防止剤が、前記粉末材料の表面に
コーティングされていることができる。前記凝集防止剤
が、脂肪酸であることができる。前記粉末材料が、平均
粒径１〜２０μｍであることができる。
【００１３】〔三次元形状造形物の製造方法〕粉末材料
に光ビームを照射して硬化層を形成し、この硬化層を積
み重ねて所望の三次元形状を有する造形物を製造する方
法であって、前記粉末材料から製造された造形物に、造
形物よりも融点の低い金属からなる含浸材料を含浸させ
る工程(a) を含む。
に光ビームを照射して硬化層を形成し、この硬化層を積
み重ねて所望の三次元形状を有する造形物を製造する方
法であって、前記粉末材料から製造された造形物に、造
形物よりも融点の低い金属からなる含浸材料を含浸させ
る工程(a) を含む。
【００１４】前記含浸材料が、銅もしくは銅合金である
ことができる。前記工程(a) が、不活性または還元性の
雰囲気中で減圧下で、前記含浸材料の粉末を前記造形物
と接触させて含浸材料を造形物に含浸させることができ
る。前記含浸材料が、ブロンズであることができる。前
記含浸材料が、銅とすず、リン、マンガンとの合金であ
ることができる。
ことができる。前記工程(a) が、不活性または還元性の
雰囲気中で減圧下で、前記含浸材料の粉末を前記造形物
と接触させて含浸材料を造形物に含浸させることができ
る。前記含浸材料が、ブロンズであることができる。前
記含浸材料が、銅とすず、リン、マンガンとの合金であ
ることができる。
【００１５】前記工程(a) のあとで、造形物に放電加工
を施す工程(b) をさらに含むことができる。 〔三次元形状造形物〕前記製造方法で製造され、プラス
チック射出成形用金型、あるいは、放電加工用電極であ
ることができる。
を施す工程(b) をさらに含むことができる。 〔三次元形状造形物〕前記製造方法で製造され、プラス
チック射出成形用金型、あるいは、放電加工用電極であ
ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】〔基本的製造工程〕図１に、基本
的な製造工程を示している。図１(a) に示すように、周
囲が囲まれた造形枠１０の内部に、昇降自在な造形台１
２を備えている。造形台１２の上には、造形物を載せて
取り扱うための載置板１４が配置される。
的な製造工程を示している。図１(a) に示すように、周
囲が囲まれた造形枠１０の内部に、昇降自在な造形台１
２を備えている。造形台１２の上には、造形物を載せて
取り扱うための載置板１４が配置される。
【００１７】造形枠１０の内部で載置板１４の上には、
既に作製された硬化層３２が複数層積み重ねられてい
る。硬化層３２の周囲には未硬化の粉末材料３０が存在
している。造形台１２の上下位置を調整することで、硬
化層３２および未硬化の粉末材料３０の表面が、造形枠
１０の上端よりも少し低い位置になるように配置する。
造形枠１０と硬化層３２の表面との間隔が、次に作製さ
れる硬化層３２の厚みを決める。
既に作製された硬化層３２が複数層積み重ねられてい
る。硬化層３２の周囲には未硬化の粉末材料３０が存在
している。造形台１２の上下位置を調整することで、硬
化層３２および未硬化の粉末材料３０の表面が、造形枠
１０の上端よりも少し低い位置になるように配置する。
造形枠１０と硬化層３２の表面との間隔が、次に作製さ
れる硬化層３２の厚みを決める。
【００１８】先に形成された硬化層３２および未硬化の
粉末材料３０の上に、新たな粉末材料３０を供給し、造
形枠１０を横断する幅板状の規制部材１６を造形枠１０
よりも少し高い位置で水平方向に移動させて、粉末材料
３０の高さ位置を規制し、全体が一定の厚みを有する粉
末材料３０の層を形成する。図１(b) に示すように、造
形枠１０の内側の粉末材料３０表面にビーム状のレーザ
光５０を照射すると、その部分の粉末材料の全体あるい
は一部が溶融して粉末材料同士が一体的に接合され、新
たな硬化層３２が形成される。粉末材料が溶融硬化する
際には、先に形成された硬化層３２とも接合一体化され
るので、新たに形成された硬化層３２は下方に積層され
た硬化層３２…と一体化することになる。
粉末材料３０の上に、新たな粉末材料３０を供給し、造
形枠１０を横断する幅板状の規制部材１６を造形枠１０
よりも少し高い位置で水平方向に移動させて、粉末材料
３０の高さ位置を規制し、全体が一定の厚みを有する粉
末材料３０の層を形成する。図１(b) に示すように、造
形枠１０の内側の粉末材料３０表面にビーム状のレーザ
光５０を照射すると、その部分の粉末材料の全体あるい
は一部が溶融して粉末材料同士が一体的に接合され、新
たな硬化層３２が形成される。粉末材料が溶融硬化する
際には、先に形成された硬化層３２とも接合一体化され
るので、新たに形成された硬化層３２は下方に積層され
た硬化層３２…と一体化することになる。
【００１９】レーザ光５０を水平方向に走査すること
で、所定のパターン形状を有する硬化層３２が得られ
る。上記のような工程を繰り返すことで、所定のパター
ン形状を有する硬化層３２が複数層積層された三次元形
状を有する造形物が得られる。硬化層３２すなわち造形
物の周囲には未硬化の粉末材料３０が残留している。
で、所定のパターン形状を有する硬化層３２が得られ
る。上記のような工程を繰り返すことで、所定のパター
ン形状を有する硬化層３２が複数層積層された三次元形
状を有する造形物が得られる。硬化層３２すなわち造形
物の周囲には未硬化の粉末材料３０が残留している。
【００２０】図１(c) に示すように、造形枠１０の内部
から、載置板１４とともに造形物Ｍを取り出せば、三次
元形状を有する造形物Ｍが得られる。 〔粉末材料〕粉末材料は、造形物の基本的構造や特性を
決めるベースになる材料と、このベース材料を接合する
バインダになる材料とを組み合わせる。
から、載置板１４とともに造形物Ｍを取り出せば、三次
元形状を有する造形物Ｍが得られる。 〔粉末材料〕粉末材料は、造形物の基本的構造や特性を
決めるベースになる材料と、このベース材料を接合する
バインダになる材料とを組み合わせる。
【００２１】ベース材料として、硬度の高い材料が好ま
しい。造形物を成形用金型や放電加工用電極のような耐
久性を要求される用途に使用する場合には、製品寿命な
どを考慮すれば、造形物には高い硬度が要求され、ベー
ス材料にも高い硬度の材料を用いることが望ましい。ベ
ース材料として、焼入れ性の良い材料を用いると、光照
射によって焼結およひ造形が行われる際に、光照射時の
加熱とその後の急冷によって焼入れが行われて、硬度な
どの特性が向上する。
しい。造形物を成形用金型や放電加工用電極のような耐
久性を要求される用途に使用する場合には、製品寿命な
どを考慮すれば、造形物には高い硬度が要求され、ベー
ス材料にも高い硬度の材料を用いることが望ましい。ベ
ース材料として、焼入れ性の良い材料を用いると、光照
射によって焼結およひ造形が行われる際に、光照射時の
加熱とその後の急冷によって焼入れが行われて、硬度な
どの特性が向上する。
【００２２】ベース材料に適した材料として鉄系粉末が
用いられる。上記した硬度および焼入れ性の点で、合金
工具鋼の材料が好ましいものとなる。具体的には、クロ
ムモリブデン鋼（例えば、ＳＣＭ４４０）などがある。
バインダ材料はベース材料との相性が良く（合金を作り
やすく）、溶融時に流動性の良い材料が好ましい。
用いられる。上記した硬度および焼入れ性の点で、合金
工具鋼の材料が好ましいものとなる。具体的には、クロ
ムモリブデン鋼（例えば、ＳＣＭ４４０）などがある。
バインダ材料はベース材料との相性が良く（合金を作り
やすく）、溶融時に流動性の良い材料が好ましい。
【００２３】具体的には、鉄系材料と相性の良いニッケ
ルやニッケル系合金があげられ、靱性、強度、耐食性な
どを向上させて、線膨張係数を低下させるという機能も
ある。ニッケル系合金として、クロム、リン、シリコン
などとの合金を用いることができる。Ｎｉ−Ｐ系合金
は、鉄系材料（ＳＣＭ鋼）に比べて融点が５００℃以上
も低いので、バインダとしての機能に優れている。
ルやニッケル系合金があげられ、靱性、強度、耐食性な
どを向上させて、線膨張係数を低下させるという機能も
ある。ニッケル系合金として、クロム、リン、シリコン
などとの合金を用いることができる。Ｎｉ−Ｐ系合金
は、鉄系材料（ＳＣＭ鋼）に比べて融点が５００℃以上
も低いので、バインダとしての機能に優れている。
【００２４】銅や銅系合金も鉄系材料と相性が良く、流
動性や濡れ性も良く、鉄系材料に比べて融点が３００℃
以上も低いので、鉄系材料を光照射で焼結させて造形す
る際のバインダ機能が高い。銅系合金として、銅とリン
やマンガンとの合金を用いると、鉄系材料に比べて融点
が５００℃以上も低くなり、前記機能に優れたものとな
る。
動性や濡れ性も良く、鉄系材料に比べて融点が３００℃
以上も低いので、鉄系材料を光照射で焼結させて造形す
る際のバインダ機能が高い。銅系合金として、銅とリン
やマンガンとの合金を用いると、鉄系材料に比べて融点
が５００℃以上も低くなり、前記機能に優れたものとな
る。
【００２５】粉末材料に占めるバインダ材料の割合が多
いほど、低エネルギーの光ビームでも焼結できるので、
光照射による焼結性が良くなる。しかし、バインダ材料
の割合が多いと、造形物の融点が低下する。そのため、
造形物に金属を含浸させるのが困難になる。これらの条
件を考慮して、バインダ材料の割合が決められる。造形
物を製造後に金属などを含浸させる場合、造形物の融点
は含浸材料よりも高く設定しておく必要がある。含浸材
料がブロンズや銅合金の場合、造形物を製造する粉末材
料は、融点の高い鉄系粉末を７０〜９５重量％の範囲で
含むことが好ましい。
いほど、低エネルギーの光ビームでも焼結できるので、
光照射による焼結性が良くなる。しかし、バインダ材料
の割合が多いと、造形物の融点が低下する。そのため、
造形物に金属を含浸させるのが困難になる。これらの条
件を考慮して、バインダ材料の割合が決められる。造形
物を製造後に金属などを含浸させる場合、造形物の融点
は含浸材料よりも高く設定しておく必要がある。含浸材
料がブロンズや銅合金の場合、造形物を製造する粉末材
料は、融点の高い鉄系粉末を７０〜９５重量％の範囲で
含むことが好ましい。
【００２６】具体的には、下記組成の粉末材料が使用で
きる。
きる。
【００２７】
【表１】 上記表において、マンガン鋼（ＳＣＭ４４０）は、ＪＩ
Ｓ規格に規定される材料であり、以下の組成を有する。
Ｓ規格に規定される材料であり、以下の組成を有する。
【００２８】
【表２】 ＜ＳＣＭ４４０の成分割合＞ ───────────────────────────────── 成分 Ｆｅ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｍｎ Ｓｉ Ｃ ───────────────────────────────── 割合（wt% ） 残部 1.11 0.16 0.24 0.68 0.33 0.39 ───────────────────────────────── また、リン銅としては、リン（Ｐ）を６．５重量％含む
ものを用いた。
ものを用いた。
【００２９】以下の組成配合からなる粉末材料も使用で
きる。
きる。
【００３０】
【表３】 ここで、Ｎｉ−Ｐ系合金は、Ｃ：０．０９重量％および
Ｐ：１１．０重量％、残部Ｎｉからなる合金である。
Ｐ：１１．０重量％、残部Ｎｉからなる合金である。
【００３１】〔粉末材料の粒径〕粉末材料の粒径は小さ
いほうが、堆積させたときの粉末材料層の厚みを薄くで
き、造形物の寸法精度を向上させることができる。しか
し、粒径の小さな粉末は、表面積が大きくなって凝集を
起こし易くなり、粉末を散布しても転がって一様に拡が
ることが行われ難くなり、粉末材料層における粉末材料
の充填密度が低下する。厚みの薄い粉末材料層が形成で
き難くなる。小さな粉末が多く存在するほど、上記問題
が顕著になる。
いほうが、堆積させたときの粉末材料層の厚みを薄くで
き、造形物の寸法精度を向上させることができる。しか
し、粒径の小さな粉末は、表面積が大きくなって凝集を
起こし易くなり、粉末を散布しても転がって一様に拡が
ることが行われ難くなり、粉末材料層における粉末材料
の充填密度が低下する。厚みの薄い粉末材料層が形成で
き難くなる。小さな粉末が多く存在するほど、上記問題
が顕著になる。
【００３２】これらの条件を考慮して、粉末材料の平均
粒径は０．１〜２００μｍが好ましい。また、種々の条
件で実験を繰り返した結果、実用的に最も好ましい粒径
範囲は、平均粒径５〜５０μｍであった。 〔造形条件〕光ビーム５０として、パルスＹＡＧレーザ
が用いられる。照射エネルギー０．１Ｊ／ショット、シ
ョット数１５０pps 、レーザ走査速度５０mm/sec、走査
間隔０．２mmに設定する。光ビームとして、ＣＷ（連続
波）ＹＡＧレーザ、パルス炭酸レーザ、ＣＷ炭酸ガスレ
ーザを用いることもできる。
粒径は０．１〜２００μｍが好ましい。また、種々の条
件で実験を繰り返した結果、実用的に最も好ましい粒径
範囲は、平均粒径５〜５０μｍであった。 〔造形条件〕光ビーム５０として、パルスＹＡＧレーザ
が用いられる。照射エネルギー０．１Ｊ／ショット、シ
ョット数１５０pps 、レーザ走査速度５０mm/sec、走査
間隔０．２mmに設定する。光ビームとして、ＣＷ（連続
波）ＹＡＧレーザ、パルス炭酸レーザ、ＣＷ炭酸ガスレ
ーザを用いることもできる。
【００３３】造形雰囲気は、窒素ガスによる不活性ガス
雰囲気とする。積層硬化させる粉末材料層３０の厚み
を、０．０５mmに設定する。積層厚さを、０．１mmある
いは０．２mmに設定することもできるが、造形物の寸法
精度を向上させるには出来るだけ薄いほうが好ましい。
また、粉末材料の粒径よりも薄い積層厚さは形成できな
い。
雰囲気とする。積層硬化させる粉末材料層３０の厚み
を、０．０５mmに設定する。積層厚さを、０．１mmある
いは０．２mmに設定することもできるが、造形物の寸法
精度を向上させるには出来るだけ薄いほうが好ましい。
また、粉末材料の粒径よりも薄い積層厚さは形成できな
い。
【００３４】硬化層３２を形成する載置板１４として、
ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金など、造形物よりも硬度
の大きな材料からなるものが用いられる。前記した粉末
材料（１）（２）を用いて、上記処理条件で造形を行っ
たところ、何れの組成でも良好な造形物が得られた。粉
末材料（１）を用いて製造された造形物の融点は１１５
０℃以上であった。
ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金など、造形物よりも硬度
の大きな材料からなるものが用いられる。前記した粉末
材料（１）（２）を用いて、上記処理条件で造形を行っ
たところ、何れの組成でも良好な造形物が得られた。粉
末材料（１）を用いて製造された造形物の融点は１１５
０℃以上であった。
【００３５】〔凝集防止剤〕凝集防止剤を使用すること
で、粉末材料の凝集を防止して、粉末材料層の形成を容
易にし、粉末充填密度を向上させることができる。凝集
防止剤としては、微粉末の凝集を防ぐ機能のある材料で
あれば、一般的に凝集防止剤として利用されている各種
の材料が使用できる。具体的には、ステアリン酸などの
脂肪酸を含む化合物が使用できる。
で、粉末材料の凝集を防止して、粉末材料層の形成を容
易にし、粉末充填密度を向上させることができる。凝集
防止剤としては、微粉末の凝集を防ぐ機能のある材料で
あれば、一般的に凝集防止剤として利用されている各種
の材料が使用できる。具体的には、ステアリン酸などの
脂肪酸を含む化合物が使用できる。
【００３６】粉末状あるいはフレーク状のステアリン酸
亜鉛が使用できる。粉末材料に混合されたステアリン酸
亜鉛は、光照射による焼結の際に大部分が蒸発する。ス
テアリン酸亜鉛の一部は鉄系材料と反応して浸炭機能を
発揮し、硬度を向上させる効果がある。この浸炭機能
は、凝集防止剤を含まれる脂肪酸中の炭素が、光照射に
よって鉄系粉末と反応して生じるものであると推定でき
る。
亜鉛が使用できる。粉末材料に混合されたステアリン酸
亜鉛は、光照射による焼結の際に大部分が蒸発する。ス
テアリン酸亜鉛の一部は鉄系材料と反応して浸炭機能を
発揮し、硬度を向上させる効果がある。この浸炭機能
は、凝集防止剤を含まれる脂肪酸中の炭素が、光照射に
よって鉄系粉末と反応して生じるものであると推定でき
る。
【００３７】但し、凝集防止剤には、粉末材料の焼結す
なわち結合を阻害する作用があるので、配合量が多すぎ
ると、造形密度が小さくなり、造形強度が低下し、造形
物に金属を含浸させる際に形状が崩れる問題が生じる。
これらの条件を考慮して、凝集防止剤の添加量が決定さ
れる。具体的には、０．５〜１．０重量％程度を配合し
ておくことができる。
なわち結合を阻害する作用があるので、配合量が多すぎ
ると、造形密度が小さくなり、造形強度が低下し、造形
物に金属を含浸させる際に形状が崩れる問題が生じる。
これらの条件を考慮して、凝集防止剤の添加量が決定さ
れる。具体的には、０．５〜１．０重量％程度を配合し
ておくことができる。
【００３８】凝集防止剤が配合された粉末材料の具体的
組成を以下に示す。
組成を以下に示す。
【００３９】
【表４】 上記粉末材料（３）は、粉末材料（１）（２）に比べて
平均粒径が小さいが、凝集防止剤を配合していること
で、粉末材料層の形成に問題が生じることはない。粒径
の小さな粉末を使用することで、厚みの薄い粉末材料層
すなわち硬化層を形成することが可能になる。この場
合、例えば、厚み０．０３mm程度の粉末材料層が形成で
きる。
平均粒径が小さいが、凝集防止剤を配合していること
で、粉末材料層の形成に問題が生じることはない。粒径
の小さな粉末を使用することで、厚みの薄い粉末材料層
すなわち硬化層を形成することが可能になる。この場
合、例えば、厚み０．０３mm程度の粉末材料層が形成で
きる。
【００４０】凝集防止剤は、粉末材料を構成する鉄系粉
末および非鉄系粉末の表面にコーティングしておくこと
もできる。凝集防止剤がコーティングされた粉末材料の
具体例を以下に示す。
末および非鉄系粉末の表面にコーティングしておくこと
もできる。凝集防止剤がコーティングされた粉末材料の
具体例を以下に示す。
【００４１】
【表５】 凝集防止剤は、粉末材料に混合しておくよりもコーティ
ングしておくほうが、凝集防止機能が高くなり、粉末材
料層の形成がより良好に行える。
ングしておくほうが、凝集防止機能が高くなり、粉末材
料層の形成がより良好に行える。
【００４２】〔造形物への含浸処理〕含浸材料として
は、造形物の表面に接触させた状態で溶融させて、造形
物に存在する微細な隙間あるいは空孔を埋めて含浸させ
ることができる材料が用いられる。含浸材料として、造
形物よりも低い融点を有する材料を用いる。溶融時に流
動性の良い材料が好ましい。
は、造形物の表面に接触させた状態で溶融させて、造形
物に存在する微細な隙間あるいは空孔を埋めて含浸させ
ることができる材料が用いられる。含浸材料として、造
形物よりも低い融点を有する材料を用いる。溶融時に流
動性の良い材料が好ましい。
【００４３】含浸材料は造形物の機械的特性に影響を与
える。造形物の用途や要求性能に合わせて、含浸材料を
選択する。通常は、粉末材料に用いられるのと同様の金
属の中から選んで使用される。含浸材料の具体例とし
て、銅や銅合金が使用できる。銅合金として、銅とす
ず、リン、マンガンなどとの合金が使用できる。より具
体的には、ブロンズ（青銅）が使用できる。
える。造形物の用途や要求性能に合わせて、含浸材料を
選択する。通常は、粉末材料に用いられるのと同様の金
属の中から選んで使用される。含浸材料の具体例とし
て、銅や銅合金が使用できる。銅合金として、銅とす
ず、リン、マンガンなどとの合金が使用できる。より具
体的には、ブロンズ（青銅）が使用できる。
【００４４】例えば、前記した粉末材料（１）を用いて
製造された造形物は、融点が１１５０℃以上になるの
で、融点が１０８４℃程度の銅が好適に使用できる。含
浸処理は、造形物の表面に含浸材料を接触させた状態
で、含浸材料を溶融させることで造形物に含浸させる。
減圧下で含浸処理を行えば、毛細管現象などの作用で、
造形物への含浸材料の浸透が効率的に行われる。
製造された造形物は、融点が１１５０℃以上になるの
で、融点が１０８４℃程度の銅が好適に使用できる。含
浸処理は、造形物の表面に含浸材料を接触させた状態
で、含浸材料を溶融させることで造形物に含浸させる。
減圧下で含浸処理を行えば、毛細管現象などの作用で、
造形物への含浸材料の浸透が効率的に行われる。
【００４５】処理雰囲気を不活性雰囲気で行えば、造形
物あるいは含浸材料の酸化が生じ難い。処理雰囲気が還
元性雰囲気であれば、造形時あるいは造形後にある程度
の酸化が生じていても、含浸処理と同時に表面が還元さ
れて活性化し、含浸材料の内部への浸透が良好に行われ
る。粉末状の含浸材料を用いれば、造形物の形状に合わ
せて表面に配置する作業が行い易い。含浸処理に用いる
量を容易に変更できる。含浸処理時の溶融も容易であ
る。造形物の隙間に容易に浸透することができる。
物あるいは含浸材料の酸化が生じ難い。処理雰囲気が還
元性雰囲気であれば、造形時あるいは造形後にある程度
の酸化が生じていても、含浸処理と同時に表面が還元さ
れて活性化し、含浸材料の内部への浸透が良好に行われ
る。粉末状の含浸材料を用いれば、造形物の形状に合わ
せて表面に配置する作業が行い易い。含浸処理に用いる
量を容易に変更できる。含浸処理時の溶融も容易であ
る。造形物の隙間に容易に浸透することができる。
【００４６】含浸処理の具体的処理条件を以下に示す。 処理装置：真空炉 含浸材料：銅粉末。造形物に表面に接触するように配
置。 処理温度：１１５０℃ 処理圧力：１３３Ｐａ（１Torr） 処理雰囲気：水素（還元性ガス）を約５リットル／min
で供給。 前記した各種の粉末材料（１）〜（４）を用いて造形物
を製造し、上記条件で含浸処理を行ったところ、何れの
場合も、表面粗さが小さく、強度に優れ、熱伝導率の高
い製品を得ることができた。
置。 処理温度：１１５０℃ 処理圧力：１３３Ｐａ（１Torr） 処理雰囲気：水素（還元性ガス）を約５リットル／min
で供給。 前記した各種の粉末材料（１）〜（４）を用いて造形物
を製造し、上記条件で含浸処理を行ったところ、何れの
場合も、表面粗さが小さく、強度に優れ、熱伝導率の高
い製品を得ることができた。
【００４７】含浸材料を、ブロンズ（７０Ｃｕ−３０Ｓ
ｎ）に代え、粉末材料（１）から造形された造形物に、
上記と同じ含浸処理を行ったところ、上記同様に品質性
能に優れた処理製品が得られた。この場合、造形物の融
点は１１５０℃であり、含浸材料の融点は８００℃以下
である。したがって、粉末材料（１）の鉄系粉末の配合
割合を少なくしバインダ材料の非鉄系粉末を増やして、
融点をもう少し下げても、十分に含浸処理は可能であ
る。
ｎ）に代え、粉末材料（１）から造形された造形物に、
上記と同じ含浸処理を行ったところ、上記同様に品質性
能に優れた処理製品が得られた。この場合、造形物の融
点は１１５０℃であり、含浸材料の融点は８００℃以下
である。したがって、粉末材料（１）の鉄系粉末の配合
割合を少なくしバインダ材料の非鉄系粉末を増やして、
融点をもう少し下げても、十分に含浸処理は可能であ
る。
【００４８】含浸材料を、リン銅（Ｐ＝６．５重量％）
に代えて同様の処理を行ったところ、前記同様に優れた
性能が発揮できた。なお、リン銅の融点は８５０℃以下
である。したがって、この場合も、粉末材料（１）の鉄
系粉末の配合割合を少なくすることができる。以上に説
明した含浸処理によって、造形物の表面粗さが良好に
（小さく）なる。造形物の隙間や空孔が含浸材料で埋め
られることで熱伝導率が高くなる。強度も向上する。
に代えて同様の処理を行ったところ、前記同様に優れた
性能が発揮できた。なお、リン銅の融点は８５０℃以下
である。したがって、この場合も、粉末材料（１）の鉄
系粉末の配合割合を少なくすることができる。以上に説
明した含浸処理によって、造形物の表面粗さが良好に
（小さく）なる。造形物の隙間や空孔が含浸材料で埋め
られることで熱伝導率が高くなる。強度も向上する。
【００４９】〔放電加工処理〕上記のようにして造形さ
れ含浸処理を施した造形物に、放電加工による仕上げ加
工を行うことができる。放電加工に使用する装置および
処理条件は、通常の金属材料に対する加工処理と同様の
装置や処理条件を適用することができる。
れ含浸処理を施した造形物に、放電加工による仕上げ加
工を行うことができる。放電加工に使用する装置および
処理条件は、通常の金属材料に対する加工処理と同様の
装置や処理条件を適用することができる。
【００５０】放電加工には、加工形状に対応する形状の
電極を用いて、電極の形状通りに加工を行う方法があ
る。この場合は、加工速度が遅くなり、電極製造に手間
がかかることになる。予め三次元形状に作製された造形
物に対して、表面の形状を整形したり、小さな凹凸形状
を形成したりするだけで良い場合には、次の方法が採用
できる。
電極を用いて、電極の形状通りに加工を行う方法があ
る。この場合は、加工速度が遅くなり、電極製造に手間
がかかることになる。予め三次元形状に作製された造形
物に対して、表面の形状を整形したり、小さな凹凸形状
を形成したりするだけで良い場合には、次の方法が採用
できる。
【００５１】図２に示すように、角棒状をなす電極６０
の先端を造形物Ｍの表面に沿って移動させることで、造
形物Ｍの表面を削り取って、造形物Ｍの表面形状を仕上
げることができる。造形物Ｍの表面に付着している金属
粉末の残留物を除去したり、光照射による造形では作製
が困難な形状部分を形成したり、造形物Ｍの表面に部分
的に孔や溝、凹みなどを作製する場合に有効である。
の先端を造形物Ｍの表面に沿って移動させることで、造
形物Ｍの表面を削り取って、造形物Ｍの表面形状を仕上
げることができる。造形物Ｍの表面に付着している金属
粉末の残留物を除去したり、光照射による造形では作製
が困難な形状部分を形成したり、造形物Ｍの表面に部分
的に孔や溝、凹みなどを作製する場合に有効である。
【００５２】電極６０としては、角棒状のもののほか、
円棒状その他の比較的に単純な棒状その他の立体形状の
ものが使用できる。上記方法は、造形物Ｍの一部を削り
取るだけなので、加工能率が高く、短時間で仕上げるこ
とができる。また、放電加工の長所である高アスペクト
の加工が可能である点も活かすことができる。
円棒状その他の比較的に単純な棒状その他の立体形状の
ものが使用できる。上記方法は、造形物Ｍの一部を削り
取るだけなので、加工能率が高く、短時間で仕上げるこ
とができる。また、放電加工の長所である高アスペクト
の加工が可能である点も活かすことができる。
【００５３】特に、粉末材料を用いた造形方法では、造
形物Ｍの表面に不要な金属粉末が付着したままになり易
いので、放電加工による不要金属粉末の除去加工によっ
て、表面が平滑で表面粗さの小さな造形物を効率的に得
ることができる。 〔三次元形状造形物〕本発明の粉末材料を用いて、本発
明の製造方法で製造された造形物は、硬度が高く、機械
的強度に優れ、表面粗さが小さいことなどの利点によ
り、プラスチック射出成形用金型や放電加工用電極とし
て優れたものとなる。
形物Ｍの表面に不要な金属粉末が付着したままになり易
いので、放電加工による不要金属粉末の除去加工によっ
て、表面が平滑で表面粗さの小さな造形物を効率的に得
ることができる。 〔三次元形状造形物〕本発明の粉末材料を用いて、本発
明の製造方法で製造された造形物は、硬度が高く、機械
的強度に優れ、表面粗さが小さいことなどの利点によ
り、プラスチック射出成形用金型や放電加工用電極とし
て優れたものとなる。
【００５４】これらの用途では、複雑な三次元形状を高
い寸法精度で備えていることが要求されたり、設計変更
に迅速に対応することが要求されたりするため、光照射
の走査パターンを変更するだけで造形物の形状が変更で
き、造形物が高速できる前記方法が極めて有効である。
い寸法精度で備えていることが要求されたり、設計変更
に迅速に対応することが要求されたりするため、光照射
の走査パターンを変更するだけで造形物の形状が変更で
き、造形物が高速できる前記方法が極めて有効である。
【００５５】
【発明の効果】本発明にかかる三次元形状造形物製造用
の粉末材料は、鉄系粉末をベースにして、バインダにな
る非鉄系粉末を組み合わせていることで、硬度が高く機
械的強度や耐久性にも優れた造形物を提供することがで
きる。しかも、造形物に含浸材料を含浸させることで、
造形物の表面に生じる隙間や空孔を埋めて、表面粗さの
小さな造形物を得ることができる。
の粉末材料は、鉄系粉末をベースにして、バインダにな
る非鉄系粉末を組み合わせていることで、硬度が高く機
械的強度や耐久性にも優れた造形物を提供することがで
きる。しかも、造形物に含浸材料を含浸させることで、
造形物の表面に生じる隙間や空孔を埋めて、表面粗さの
小さな造形物を得ることができる。
【００５６】含浸処理の際には、含浸させる金属に比べ
て、はるかに融点が高い鉄系粉末をベースにした造形物
は、部分的に溶融したり熱変形を起こしたりすることが
なく、造形された三次元形状を正確に維持することがで
きる。含浸させる金属として、比較的に融点が高い材料
を用いることができ、使用時における耐久性や機械的特
性を向上させることができる。含浸材料の流動性が良く
なる高温で含浸処理を行うことが可能になり、造形物の
内部の隙間や空孔までに迅速かつ十分に含浸材料を浸透
させることができる。
て、はるかに融点が高い鉄系粉末をベースにした造形物
は、部分的に溶融したり熱変形を起こしたりすることが
なく、造形された三次元形状を正確に維持することがで
きる。含浸させる金属として、比較的に融点が高い材料
を用いることができ、使用時における耐久性や機械的特
性を向上させることができる。含浸材料の流動性が良く
なる高温で含浸処理を行うことが可能になり、造形物の
内部の隙間や空孔までに迅速かつ十分に含浸材料を浸透
させることができる。
【図１】 本発明の実施形態となる製造方法を段階的に
示す模式的断面図
示す模式的断面図
【図２】 放電加工工程を示す斜視図
１０ 造形枠 １２ 造形台 １４ 載置板 １６ 規制板 ３０ 粉末材料 ３２ 硬化層 ５０ レーザ光 ６０ 放電加工電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 5/00 Ｊ (72)発明者 待田 精造 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 阿部 諭 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 武南 正孝 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AJ02 CA27 CD00 CD30 4K018 AA29 AA30 AA34 AA35 BA02 BA04 BA16 BA17 BB01 BB04 BC29 CA08 CA42 CA44 DA19 FA01 FA36 JA10 KA18 KA37
Claims (21)
- 【請求項１】粉末材料に光ビームを照射して硬化層を形
成し、この硬化層を積み重ねて所望の三次元形状を有す
る造形物を製造する方法に用いられる粉末材料であっ
て、 ５０重量％以上の鉄系粉末と、ニッケル、ニッケル系合
金、銅および銅系合金からなる群から選ばれる１種類以
上の非鉄系粉末とを含む三次元形状造形物製造用の粉末
材料。 - 【請求項２】前記粉末材料が、球状もしくは略球状をな
し、平均粒径が０．１〜２００μｍである請求項１に記
載の三次元形状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項３】前記鉄系粉末を７０〜９５重量％含む請求
項１または２に記載の三次元形状造形物製造用の粉末材
料。 - 【請求項４】前記鉄系粉末が、焼入したときの硬さがビ
ッカース硬さ４００以上またはロックウェル硬さ４０以
上になる良焼入性材料である請求項１〜３の何れかに記
載の三次元形状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項５】前記鉄系粉末が、合金工具鋼材料である請
求項１〜４の何れかに記載の三次元形状造形物製造用の
粉末材料。 - 【請求項６】前記非鉄系粉末として、銅とリンまたはマ
ンガンとの合金からなる銅系合金を含む請求項１〜５の
何れかに記載の三次元形状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項７】前記非鉄系粉末として、ニッケルとクロ
ム、リン、シリコンからなる群から選ばれる１種類以上
の材料との合金からなるニッケル系合金を含む請求項１
〜６の何れかに記載の三次元形状造形物製造用の粉末材
料。 - 【請求項８】前記鉄系粉末が、クロムモリブデン鋼を含
み、 前記非鉄系粉末が、リン銅またはマンガン銅の何れかと
ニッケルとを含む請求項１〜６の何れかに記載の三次元
形状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項９】前記粉末材料が、クロムモリブデン鋼７０
〜９０重量％、リン銅またはマンガン銅５〜３０重量
％、ニッケル０〜１０重量％を含む請求項８に記載の三
次元形状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項１０】前記粉末材料の凝集防止剤をさらに含む
請求項１〜９の何れかに記載の三次元形状造形物製造用
の粉末材料。 - 【請求項１１】前記凝集防止剤が、前記粉末材料の表面
にコーティングされている請求項１０に記載の三次元形
状造形物製造用の粉末材料。 - 【請求項１２】前記凝集防止剤が、脂肪酸である請求項
１０または１１に記載の三次元形状造形物製造用の粉末
材料。 - 【請求項１３】前記粉末材料が、平均粒径１〜２０μｍ
である請求項１０〜１２の何れかに記載の三次元形状造
形物製造用の粉末材料。 - 【請求項１４】粉末材料に光ビームを照射して硬化層を
形成し、この硬化層を積み重ねて所望の三次元形状を有
する造形物を製造する方法であって、 前記粉末材料が請求項１〜１３の何れかに記載の粉末材
料であり、 前記粉末材料から製造された造形物に、造形物よりも融
点の低い金属からなる含浸材料を含浸させる工程(a) を
含む三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項１５】前記含浸材料が、銅もしくは銅合金であ
る請求項１４に記載の三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項１６】前記工程(a) が、不活性または還元性の
雰囲気中で減圧下で、前記含浸材料の粉末を前記造形物
と接触させて含浸材料を造形物に含浸させる請求項１４
または１５に記載の三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項１７】前記含浸材料が、ブロンズである請求項
１５に記載の三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項１８】前記含浸材料が、銅とすず、リン、マン
ガンとの合金である請求項１５に記載の三次元形状造形
物の製造方法。 - 【請求項１９】前記工程(a) のあとで、造形物に放電加
工を施す工程(b) をさらに含む請求項１４〜１８の何れ
かに記載の三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項２０】請求項１４〜１９の何れかの方法で製造
され、 プラスチック射出成形用金型である三次元形状造形物。 - 【請求項２１】請求項１４〜１９の何れかの方法で製造
され、 放電加工用電極である三次元形状造形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33517899A JP3446694B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33517899A JP3446694B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003098424A Division JP2003301202A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152204A true JP2001152204A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3446694B2 JP3446694B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=18285639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33517899A Expired - Fee Related JP3446694B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446694B2 (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004048062A1 (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-10 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | タイヤ加硫金型の製造方法及びタイヤ加硫金型 |
| CN1309514C (zh) * | 2003-02-25 | 2007-04-11 | 松下电工株式会社 | 用于选择性激光烧结的金属粉末组合物及其制备方法 |
| US7323132B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-01-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method of making three-dimensional object |
| WO2008026500A1 (en) | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Metal powder for metal photofabrication and method of metal photofabrication using the same |
| CN100393452C (zh) * | 2005-12-16 | 2008-06-11 | 华中科技大学 | 一种激光烧结快速成形材料的制备方法 |
| JP2008240075A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 三次元形状造形物の製造方法 |
| JP2008291317A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 三次元形状造形物の製造方法 |
| US20130232748A1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Top Tech Machines Co., Ltd. | Processing machine |
| AT13536U1 (de) * | 2013-05-07 | 2014-02-15 | Plansee Se | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und damit herstellbarer Formkörper |
| JP2015502256A (ja) * | 2011-10-26 | 2015-01-22 | スネクマ | 航空機ターボエンジンの金属部品の製造方法 |
| CN104858430A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 通用电气公司 | 三维零件的制造方法 |
| EP2918396A1 (en) | 2014-03-10 | 2015-09-16 | JEOL Ltd. | Machine and method for additive manufacturing |
| EP2921286A1 (en) | 2014-03-20 | 2015-09-23 | JEOL Ltd. | Additive manufacturing machine |
| EP2926926A2 (en) | 2014-03-31 | 2015-10-07 | JEOL Ltd. | Three-dimensional additive manufacturing device, three-dimensional additive manufacturing system, three-dimensional additive manufacturing method |
| CN105081306A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 施乐公司 | 用于3d打印的经稳定的金属纳米粒子 |
| CN106238724A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 温州先临左岸工业设计有限公司 | 一种3d打印合金材料及其制备方法与3d成型方法 |
| KR20180115365A (ko) | 2014-11-27 | 2018-10-22 | 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 | 조형용 금속분말 |
| EP3421158A1 (en) | 2017-06-28 | 2019-01-02 | Jeol Ltd. | Three-dimensional additive manufacturing device |
| JP2019055523A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日本電子株式会社 | 三次元構造体の製造方法および三次元構造体の製造装置 |
| US10350680B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-07-16 | Sanyo Specia Steel Co., Ltd. | Metal powder composed of spherical particles |
| CN111118272A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-08 | 广东省材料与加工研究所 | 高性能17-4ph不锈钢材料及其高压热处理方法、制造方法与应用 |
| WO2020188648A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ニコン | 造形方法、造形システム及び造形用土台 |
| EP3970885A2 (en) | 2020-09-17 | 2022-03-23 | Jeol Ltd. | Three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing apparatus and three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing method |
| JP7138826B1 (ja) * | 2022-03-08 | 2022-09-16 | 三菱電機株式会社 | 封孔処理された金属複合体および金型並びに封孔処理された金属複合体の製造方法 |
| JP7366219B2 (ja) | 2016-05-13 | 2023-10-20 | マントル インク | 付加製造に使用するための焼結可能な金属ペースト |
| EP4302907A1 (en) | 2022-06-27 | 2024-01-10 | Jeol Ltd. | Three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing apparatus, three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing method, and method for setting moving speed of recoater member in three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196353A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Kobe Steel Ltd | 放電加工用素材及びその製造方法 |
| JPH0324205A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-02-01 | Kobe Steel Ltd | 金型の製造方法 |
| JPH0350823B2 (ja) * | 1982-11-26 | 1991-08-02 | Nissan Motor | |
| JPH03183530A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-08-09 | Univ Texas Syst | 部品を製造する装置および方法 |
| JPH04193929A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Kobe Steel Ltd | 被削性に優れた鉄系粉末焼結体の製造方法 |
| JPH05148511A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-15 | Kawasaki Steel Corp | 鉄系金属粉末焼結金型の製造方法 |
| JP2620353B2 (ja) * | 1986-10-17 | 1997-06-11 | ボード、オブ、リージェンツ、ザ、ユニバーシティー、オブ、テキサス、システム | 選択的焼結によって部品を製造する方法 |
| JP2000073108A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 金属粉末焼結部品の表面仕上げ方法 |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33517899A patent/JP3446694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350823B2 (ja) * | 1982-11-26 | 1991-08-02 | Nissan Motor | |
| JP2620353B2 (ja) * | 1986-10-17 | 1997-06-11 | ボード、オブ、リージェンツ、ザ、ユニバーシティー、オブ、テキサス、システム | 選択的焼結によって部品を製造する方法 |
| JPH0196353A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Kobe Steel Ltd | 放電加工用素材及びその製造方法 |
| JPH0324205A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-02-01 | Kobe Steel Ltd | 金型の製造方法 |
| JPH03183530A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-08-09 | Univ Texas Syst | 部品を製造する装置および方法 |
| JPH04193929A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Kobe Steel Ltd | 被削性に優れた鉄系粉末焼結体の製造方法 |
| JPH05148511A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-15 | Kawasaki Steel Corp | 鉄系金属粉末焼結金型の製造方法 |
| JP2000073108A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 金属粉末焼結部品の表面仕上げ方法 |
Cited By (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10344902B4 (de) * | 2002-09-30 | 2009-02-26 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
| US7323132B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-01-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method of making three-dimensional object |
| WO2004048062A1 (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-10 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | タイヤ加硫金型の製造方法及びタイヤ加硫金型 |
| US7384252B2 (en) | 2002-11-01 | 2008-06-10 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | Method for producing tire vulcanizing mold and tire vulcanizing mold |
| CN1309514C (zh) * | 2003-02-25 | 2007-04-11 | 松下电工株式会社 | 用于选择性激光烧结的金属粉末组合物及其制备方法 |
| US7258720B2 (en) | 2003-02-25 | 2007-08-21 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Metal powder composition for use in selective laser sintering |
| CN100393452C (zh) * | 2005-12-16 | 2008-06-11 | 华中科技大学 | 一种激光烧结快速成形材料的制备方法 |
| US8329092B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-12-11 | Panasonic Corporation | Metal powder for metal laser-sintering and metal laser-sintering process using the same |
| WO2008026500A1 (en) | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Metal powder for metal photofabrication and method of metal photofabrication using the same |
| JP2008240075A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 三次元形状造形物の製造方法 |
| JP2008291317A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 三次元形状造形物の製造方法 |
| JP2015502256A (ja) * | 2011-10-26 | 2015-01-22 | スネクマ | 航空機ターボエンジンの金属部品の製造方法 |
| US8925180B2 (en) * | 2012-03-06 | 2015-01-06 | Top Tech Machines Co., Ltd. | Processing machine |
| US20130232748A1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Top Tech Machines Co., Ltd. | Processing machine |
| WO2014179822A1 (de) * | 2013-05-07 | 2014-11-13 | Plansee Se | Verfahren zur herstellung eines formkörpers und damit herstellbarer formkörper |
| AT13536U1 (de) * | 2013-05-07 | 2014-02-15 | Plansee Se | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und damit herstellbarer Formkörper |
| US9970083B2 (en) | 2013-05-07 | 2018-05-15 | Plansee Se | Method for producing a shaped body and shaped body that can be produced thereby |
| CN104858430A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 通用电气公司 | 三维零件的制造方法 |
| US11426792B2 (en) | 2014-02-25 | 2022-08-30 | General Electric Company | Method for manufacturing objects using powder products |
| US10780501B2 (en) | 2014-02-25 | 2020-09-22 | General Electric Company | Method for manufacturing objects using powder products |
| EP2918396A1 (en) | 2014-03-10 | 2015-09-16 | JEOL Ltd. | Machine and method for additive manufacturing |
| EP2921286A1 (en) | 2014-03-20 | 2015-09-23 | JEOL Ltd. | Additive manufacturing machine |
| EP2926926A2 (en) | 2014-03-31 | 2015-10-07 | JEOL Ltd. | Three-dimensional additive manufacturing device, three-dimensional additive manufacturing system, three-dimensional additive manufacturing method |
| CN105081306A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 施乐公司 | 用于3d打印的经稳定的金属纳米粒子 |
| JP2015218395A (ja) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | ３ｄ印刷のための安定化された金属ナノ粒子 |
| CN105081306B (zh) * | 2014-05-16 | 2018-10-12 | 施乐公司 | 用于3d打印的经稳定的金属纳米粒子 |
| KR20180115365A (ko) | 2014-11-27 | 2018-10-22 | 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 | 조형용 금속분말 |
| KR20180115366A (ko) | 2014-11-27 | 2018-10-22 | 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 | 조형용 금속분말 |
| US10350680B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-07-16 | Sanyo Specia Steel Co., Ltd. | Metal powder composed of spherical particles |
| JP7366219B2 (ja) | 2016-05-13 | 2023-10-20 | マントル インク | 付加製造に使用するための焼結可能な金属ペースト |
| CN106238724A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 温州先临左岸工业设计有限公司 | 一种3d打印合金材料及其制备方法与3d成型方法 |
| EP3421158A1 (en) | 2017-06-28 | 2019-01-02 | Jeol Ltd. | Three-dimensional additive manufacturing device |
| US10766199B2 (en) | 2017-06-28 | 2020-09-08 | Jeol Ltd. | Three-dimensional additive manufacturing device |
| JP2019055523A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日本電子株式会社 | 三次元構造体の製造方法および三次元構造体の製造装置 |
| WO2020188648A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 株式会社ニコン | 造形方法、造形システム及び造形用土台 |
| CN111118272A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-08 | 广东省材料与加工研究所 | 高性能17-4ph不锈钢材料及其高压热处理方法、制造方法与应用 |
| EP3970885A2 (en) | 2020-09-17 | 2022-03-23 | Jeol Ltd. | Three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing apparatus and three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing method |
| JP7138826B1 (ja) * | 2022-03-08 | 2022-09-16 | 三菱電機株式会社 | 封孔処理された金属複合体および金型並びに封孔処理された金属複合体の製造方法 |
| WO2023170786A1 (ja) * | 2022-03-08 | 2023-09-14 | 三菱電機株式会社 | 封孔処理された金属複合体および金型並びに封孔処理された金属複合体の製造方法 |
| EP4302907A1 (en) | 2022-06-27 | 2024-01-10 | Jeol Ltd. | Three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing apparatus, three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing method, and method for setting moving speed of recoater member in three-dimensional powder bed fusion additive manufacturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3446694B2 (ja) | 2003-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001152204A (ja) | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 | |
| EP2060343B1 (en) | Metal powder for metal photofabrication and method of metal photofabrication using the same | |
| US11904391B2 (en) | Additive manufacturing of articles comprising beryllium | |
| US6814926B2 (en) | Metal powder composition for laser sintering | |
| Gadagi et al. | A review on advances in 3D metal printing | |
| Kruth et al. | Binding mechanisms in selective laser sintering and selective laser melting | |
| Kruth et al. | Basic powder metallurgical aspects in selective metal powder sintering | |
| Kruth et al. | New ferro powder for selective laser sintering of dense parts | |
| JP4661842B2 (ja) | 金属光造形用金属粉末の製造方法および金属光造形法 | |
| Su et al. | Investigation of fully dense laser sintering of tool steel powder using a pulsed Nd: YAG (neodymium-doped yttrium aluminium garnet) laser | |
| US20180236532A1 (en) | Three-dimensional printed tooling for high pressure die cast tooling | |
| US6251339B1 (en) | Method for making parts from particulate ferrous material | |
| EP2217395B1 (en) | Powder metallurgy process for producing a net shape or near net shape | |
| JP2003301202A (ja) | 三次元形状造形物製造用の粉末材料、三次元形状造形物の製造方法、および、三次元形状造形物 | |
| Lü et al. | Selective laser sintering | |
| EP0097027A2 (en) | Densification of selected areas of powder metal parts | |
| JPWO2018225803A1 (ja) | 金型部品の製造方法、及び金型部品 | |
| KR102434157B1 (ko) | 금속 표면 상에 3d 프린팅 및 코팅 공정을 통한 다단 적층 공법 | |
| US20230226757A1 (en) | Method Of Manufacturing Three-Dimensional Shaped Object And Three-Dimensional Shaped Object | |
| US20210220916A1 (en) | Directed energy sintered interfacial modifier coated metallic particulate | |
| Ibrahim | Plasma Transferred Arc Additive Manufacturing Using 17-4 Precipitation Hardened Stainless Steel | |
| Abdelwahed | Development and L-PBF processing of structural low-alloy steels for automotive applications | |
| JP2000038605A (ja) | 魚釣用リールの部品の製造方法 | |
| KR20210101418A (ko) | 타이타늄 조형물 적층방법 | |
| CN116103581A (zh) | 熔融固化成形用Fe基合金以及金属粉末 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3446694 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070704 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |