JP2006205456A - Powder supply device for laminating and shaping powder - Google Patents

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Eisaku Kakiuchi
栄作 垣内
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Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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    • Y02P10/295Additive manufacturing of metals

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder supply device for laminating and shaping a powder capable of forming a powder thin layer of high density with high precision by a system for directly sprinkling the powder over a shaping area. <P>SOLUTION: A pair of leveling blades 36 and 37, which form a powder discharge port 31 and are driven by solenoids 34 and 35 so as to rise and fall before and behind a powder sprinkling direction F, are arranged to a powder sprinkling head 22 for sprinkling the powder 24 over the shaping area. The leveling blade 37 becoming the rear side with respect to the powder sprinkling direction F is positioned at a height rising by one layer of the powder thin layer 39 to be formed from the leveling blade 36 becoming the front side with respect to powder sprinkling direction F, the leveling blade 36 becoming the front side with respect to the powder sprinkling direction F is moved while brought into contact with the powder sprinkling surface C of the shaping area to allow the powder 24 to flow out to the outside through the gap 41 corresponding to the difference (h) in level between a pair of the leveling blades 36 and 37 and the powder thin layer 39 having a predetermined thickness is formed to the moving track of the powder sprinkling head 22. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、粉末の薄層を結合及び積層して三次元形状物を造形する粉末積層造形に用いる粉末供給装置に関する。 The present invention relates to a powder feeder for use in powder laminate shaping of a thin layer of powder bonded and laminated to shape the three-dimensional shape thereof.

粉末積層造形法は、成形型を用いずに三次元形状物を迅速かつ簡易に得ることができることから、近年、その利用が注目されている。 Powder layered manufacturing method, three-dimensional shape thereof without using a mold from being able to obtain quickly and easily, recently, its use has been attracting attention. この粉末積層造形法において、造形エリアに対する粉末の供給は、一般には図5に示されるように、積層エリアAに対して供給エリアBを併設し、供給エリアB内の昇降テーブル1上の粉末2をワイパー3の移動(二点鎖線位置から実線位置への移動)により、積層エリアA内の昇降テーブル4上に薄層5の一層分だけ堆積させるようにしている。 In the powder layered manufacturing method, the supply of powder to build area, as generally shown in Figure 5, features a supply area B to the stacking area A, the powder of the lifting table 1 in the supply area B 2 the by movement of the wiper 3 (movement from the two-dot chain line position to the solid line position), so that deposit only one layer of the thin layer 5 onto the elevating table 4 in the stack area a. そして、レーザ発振器6からミラー7を経て出射されるレーザビームの照射によって所定の輪郭の結合層(焼結層)Sを形成した後は、積層エリアA内の昇降テーブル4の下降→ワイパー3の二点鎖線位置(待機位置)への後退→供給エリアB内の昇降テーブル1の上昇→ワイパー3の実線位置への前進が繰返され、これにより前記焼結層Sの積層が進んで所定の3次元形状物が得られるようになる。 After the formation of the bonding layer (sintered layer) S of a predetermined contour by irradiation of a laser beam emitted from the laser oscillator 6 via the mirror 7, the descending → wiper 3 of the lifting table 4 in the stack area A the two-dot chain line position (standby position) backward → is advanced to the solid line position of rise → wiper 3 of the lifting table 1 in the supply area B is repeated to thereby the sintered layer 3 laminated willing predetermined S so dimension shape is obtained. なお、粉末の結合及び積層方式としては、インクジェットによりバインダ(結合剤)を噴射して粉末粒子を接合しながら積層するインクジェット方式などもある。 As the binding and lamination method of the powder, there is also such an ink jet type ink jet by injecting binder (binding agent) are stacked while bonding the powder particles. しかしながら、このようなワイパー3による粉末供給方式によれば、1回のレーザ照射を終えるごとにワイパー3の待機位置への戻り動作と供給エリアB内の昇降テーブル1の上昇動作とが必要になり、その分、サイクルタイムが延長して生産性が低下するという問題があった。 However, according to the powder supply system according to this wiper 3, once lifting operation and the lifting table 1 in the return operation as supply area B to the standby position of the wiper 3 each finish laser irradiation requires the , that amount, productivity by extending the cycle time is lowered.

そこで最近、粉末を造形エリアAに直接散布する粉末供給装置が開発されている。 Therefore recently, a powder supply device for spraying directly powders into shaped area A is developed. 図6は、そのような粉末供給装置の一つを、特許文献1から抜粋して示したもので、装置10は、粉末11を収容する収容容器12の下部の粉末吐出口13に切出しローラ14を配設してなっており、その全体がガイドレール15に沿って移動するようになっている。 6, one such powder feeder, Patent Document 1 which was shown an excerpt from device 10, cut into the lower portion of the powder discharge port 13 of the container 12 for accommodating the powder 11 roller 14 It has become by arranging its entirety is adapted to move along the guide rail 15. このような粉末供給装置によれば、その移動中、切出しローラ14を回転させることで、積層エリアA内の昇降テーブル16(図5に示した昇降テーブル4と実質同じもの)上に所定厚さに粉末11が散布され、該装置10の往復双方向の移動で薄層17が形成されるようになる。 According to such a powder feeding device, during the movement, by rotating the cut roller 14, a predetermined thickness on the lifting table 16 (the lifting table 4 substantially identical illustrated FIG. 5) in the stack area A powder 11 is sprayed, so that the thin layer 17 by moving the reciprocating two-way of the device 10 is formed. なお、この装置10には、粉末の散布厚さすなわち薄層17の厚さを検出する厚み検出センサ18が付設されている。 Note that this apparatus 10, the thickness detecting sensor 18 for detecting the thickness of the powder sprayed thickness or thin layer 17 is attached. また、この種の粉末供給装置としては、粉末を収容する容器(粉末供給源)を粉末散布ノズルから独立させて,両者をフレキシブルホースにて接続し、粉末散布ノズルのみを移動させるようにしたものもある(例えば、特許文献2参照)。 Further, those examples of this type of powder feeder, the container containing a powder (powder feed source) made independent from the powder spraying nozzles, and connect them by the flexible hose, adapted to move only the powder spraying nozzles also (for example, see Patent Document 2).
特開平10−211656号公報 JP 10-211656 discloses 特開2001−47520号公報 JP 2001-47520 JP

しかしながら、上記特許文献1、2に記載された粉末供給装置によれば、何れも積層エリアの散布面から粉末吐出口を離して粉末を散布しているため、粉末は単に堆積する状態となり、均一な厚さの薄層を形成することが困難であるという問題があった。 However, according to the powder supply device disclosed in Patent Documents 1 and 2, both for release the powder discharge port are sprayed with powder from the spray surface of the laminated area, powder becomes a state just deposited, uniform it was a problem that it is difficult to form a thin layer of such thickness. また、散布された状態では密度が低いため、結合及び積層後の密度も低下し、得られる三次元形状物の強度が低下する虞もあった。 Moreover, due to the low density in the sprayed state, the density after binding and lamination also decreases, the strength of the three-dimensional shape product obtained was also may lower. なお、特許文献1に記載の発明では、厚み検出センサ14により散布厚さを検出しているが、それは、散布後の結果を監視しているだけであり、薄層の厚さ均一に散布することは困難である。 Incidentally, in the invention described in Patent Document 1, although the detected scatter thickness by the thickness detection sensor 14, it is only monitoring the results after spraying, is uniformly sprayed thickness of the thin layer it is difficult.

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、粉末を造形エリアに直接散布する方式により、高精度にかつ高密度に粉末の薄層を形成できる粉末積層造形用粉末供給装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and has as its object, the method of directly spraying a powder into a shaped area, forming a thin layer of powder and high density high precision and to provide a powder layering shaping powder feeder capable.

上記課題を解決するため、本発明は、粉末を造形エリアに散布する粉末散布ヘッドを備え、該粉末散布ヘッドは、粉末吐出口を間にする粉末散布方向の前後に一対の均しブレードを昇降可能に設けており、前記一対の均しブレードは、粉末散布方向に対して後側となる均しブレードが、前側となる均しブレードよりも粉末の薄層の一層分だけ上昇する高さに位置決めされると共に、粉末散布方向に対して前側となる均しブレードが前記造形エリアの散布面に接触して位置決めされることを特徴とする。 To solve the above problems, the present invention includes a powder spray head for spraying a powder into a shaped area, the powder spraying head, lifting a pair of leveling blades before and after powdering direction between the powder discharge port are capable provided, the pair of leveling blades, leveling blade the rear side of the powdering direction, a height than leveling blade the front rises by one layer of the thin layer of powder while it is positioned, wherein the leveling blade made the front with respect to powder spray direction is positioned in contact with the sprayed surface of the shaped area.

上記のように構成した粉末積層造形用粉末供給装置においては、一対の均しブレードの段差がそのまま散布厚さとなり、したがって、均一な厚さの薄層が安定して得られるようになる。 In powder layering shaping powder supply apparatus configured as described above, the step of a pair of leveling blades as it becomes a dusting thickness, therefore, a thin layer of uniform thickness is stably obtained. また、粉末散布方向に対して後側となる一方の均しブレードによって散布された粉末の上面が押えられる(圧縮される)ので、得られる薄層の密度も高くなる。 Also, is pressed the upper surface of the powder sprayed by one leveling blade the rear side of the powdering direction because (compressed), the higher the density of the resulting thin layer.

本発明において、上記一対の均しブレードは、相互に対向する側の先端部側縁にテーパ面を有している形状とするのが望ましく、この場合は、前記テーパ面のくさび効果により粉末の圧縮が促進されるので、より一層薄層の密度が高まる。 In the present invention, the pair of leveling blades is desirably a shape having a tapered surface on the side of the tip side edges opposed to each other, in this case, the powder by the wedge effect of the tapered surface since compression is facilitated, increasing the density of more thin layers.

本発明は、粉末散布ヘッドに、一対の均しブレードを昇降させる駆動手段を設けるようにしてもよく、この場合は、一対の均しブレードの高さの切換えを自動で行うことができる。 The present invention relates to powder spray head may be provided drive means for raising and lowering a pair of leveling blades, this case can be performed automatically switching height of the pair of leveling blades. また、この場合、駆動手段としては、構造簡単で小型化が可能であることから、ソレノイドを用いるのが望ましい。 In this case, as the driving means, since it is possible to structure simple and compact, it is desirable to use a solenoid.

本発明に係る粉末積層造形用粉末供給装置によれば、粉末を造形エリアに直接散布する方式により、高精度にかつ高密度に粉末の薄層を形成できるようになり、その利用価値は大なるものがある。 According to the powder lamination molding powder supplying device according to the present invention, the method of directly spraying a powder into a shaped area, will be able to form a thin layer of powder and high density high precision, its utility value is great there are things.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて説明する。 Hereinafter, it will be described with reference to best modes for carrying out the present invention in the accompanying drawings.
図1〜4は、本発明の一つの実施形態としての粉末積層造形用粉末供給装置を示したものである。 Figure 1-4 shows the powder layering shaping powder feeder as an embodiment of the present invention. 本粉末供給装置20は、図2に示されるように粉末圧送装置(粉末供給源)21と、粉末散布ヘッド22と、前記粉末圧送装置21と粉末散布ヘッド22とを接続するフレキシブルホース23とから概略構成されている。 The powder feeder 20, a powder pumping apparatus (powder source) 21 as shown in FIG. 2, the powder spray head 22, a flexible hose 23 which connects the powder pumping apparatus 21 and the powder sprinkling head 22 It is schematic configuration.

上記粉末圧送装置21は、粉末24を収容するホッパ25とこのホッパ25下に横置きに配置されたスクリュフィーダ26とを備えている。 The powder pumping apparatus 21 is provided with a hopper 25 for containing the powder 24 and the screw feeder 26 disposed transversely below the hopper 25. スクリュフィーダ26は、前記ホッパ25に接続されたチューブ27内にモータ(減速機付き)28により回転駆動されるスクリュ29を配設してなっており、このスクリュ29の回転に応じてホッパ25内の粉末24がチューブ27内に定量ずつ切出され、かつ前記粉末散布ヘッド22へ圧送される。 Screw feeder 26, the (with reduction gear) motor in a tube 27 connected to the hopper 25 28 serves to provided a screw 29 which is rotated by a hopper 25 in response to rotation of the screw 29 powder 24 is cut out by quantitative in the tube 27, and is pumped into the powder spray head 22. なお、粉末圧送装置21の全体は、後述の積層エリアA(図4)の上方に配置した架台30上に固設されている。 The overall powder pumping apparatus 21 is fixed on the platform 30 which is arranged above the stacking area A will be described later (FIG. 4).

一方、上記粉末散布ヘッド22は、前記フレキシブルホース23に後端部が接続され、先端部(下端部)に矩形の粉末吐出口31を有する粉末散布ノズル32と、該粉末散布ノズル32内の流路を開閉する開閉バルブ33と、粉末散布ノズル32に添設されたソレノイド(駆動手段)34、35により各独立に昇降駆動される一対の均しブレード36,37とを備えている。 On the other hand, the powder spraying head 22, which is connected the rear end to the flexible hose 23, a powder spray nozzle 32 having a rectangular powder discharge port 31 at the tip (lower end), the flow of the powder in the spray nozzles 32 an opening and closing valve 33 for opening and closing the road, by powdering additionally provided by the solenoid to the nozzle 32 (drive means) 34, 35 and a pair of leveling blades 36, 37 which is driven to be raised or lowered in each independent. 粉末散布ヘッド22は、前記積層エリアAの上方に架設された一対のガイドレール38(図4)に水平移動可能に支持されている。 Powdering head 22, a pair of guide rails 38 which are laid above the stacking area A is horizontally movably supported (Figure 4). 粉末散布ヘッド22はまた、ガイドレール38の一端側に配置された駆動手段(図示略)によって往復移動するようになっており、この動きに前記フレキシブルホース23が追従する。 Powdering head 22 also serves by one end to the arranged driving means of the guide rail 38 (not shown) so as to reciprocate, the flexible hose 23 to this movement to follow. なお、フレキシブルホース23は、硬質ゴム製の蛇腹であっても、金属製のベローズであってもよい。 Incidentally, the flexible hose 23 may be a bellows made of hard rubber, or may be a metallic bellows.

ここで、上記した各均しブレード36,37は矩形板状をなしており(図3)、図1に示されるように、粉末吐出口31を間にする粉末散布方向Fの前後に対向して配置されている。 Wherein each leveling blade 36, 37 described above has a rectangular plate shape (Fig. 3), as shown in FIG. 1, facing the front and rear of the powder spray direction F for between the powder discharge port 31 It is arranged Te. また、各均しブレード36、37は相互に、形成すべき薄層39の厚さ分だけ段差hが生じるように伸長端(下降端)と短縮端(上昇端)とが規制されている。 Each leveling blade 36 and 37 to each other, extended end so that only the thickness of the step h occurs in the thin layer 39 to be formed (falling edge) and short end and (rising edge) is restricted. また、各均しブレード36、37は、相互に対向する側の先端部側縁に20〜30度程度のテーパ面36a、37aを有している。 Each leveling blade 36 and 37, the tapered surface 36a of about 20 to 30 degrees at the tip end edge of the side facing each other, has a 37a. さらに、粉末散布ノズル32の側面には、前記一対の均しブレード36、37の間隙から側方へ粉末が流出するのを規制する遮蔽板40が添設されている。 Further, the side surface of the powder spray nozzle 32, the shielding plate 40 of the powder to the side from the gap of the pair of leveling blades 36 and 37 to regulate the outflow is additionally provided. なお、均しブレード36、37の材種は任意であるが、できるだけ耐摩耗性に優れた材料、例えば、ダイス鋼、高速度工具鋼、セラミックス等を選択するのが望ましい。 Although grade of leveling blades 36, 37 is optional, as much as possible wear resistance excellent material, for example, die steel, high speed tool steel, to select a ceramics desired.

以下、上記のように構成した粉末供給装置20の作用を説明する。 Hereinafter, the operation of the powder feeder 20 having the structure described above.
粉末積層造形に際しては、図1に示されるように、粉末散布ヘッド22の一対の均しブレード36、37のうち、粉末散布方向Fの前側となる一方の均しブレード(以下、これを第1均しブレードという)36を伸長端に、後側となる他方の均しブレード(以下、これを第2均しブレードという)37を短縮端にそれぞれ位置決めする。 In powder layering shaping, as shown in FIG. 1, a pair of leveling blades 36, 37 of powder spray head 22, one of the leveling blade as the front side of the powder spraying direction F (hereinafter, this first the extended end of the leveling of the blade) 36, and becomes the other leveling blade (hereinafter rear, respectively positioned to the second leveling blade hereinafter) 37 shortened end. この時、積層エリアA内の昇降テーブル4上の粉末散布面C(前回形成された薄層または焼結層39Lの上面)に前記伸長端にある第1均しブレード36の先端がわずか接触するように昇降テーブル4が位置決めされている。 At this time, the tip of the first leveling blade 36 is slightly contacts in the extended end to powdering surface C on the lifting table 4 (last formed lamina or sintering layer 39L of the upper surface) in the stack area A elevating table 4 is positioned such. 粉末散布の開始に際しては、粉末散布ヘッド22が昇降テーブル4の片側に位置決めされており、この位置で、先ずモータ28によってスクリュフィーダ26のスクリュ29が回転すると共に、開閉バルブ33が開弁する。 At the start of powder spraying, powder spraying head 22 is positioned on one side of the lifting table 4, in this position, the screw 29 of the screw feeder 26 is rotated by the first motor 28, the opening and closing valve 33 is opened. これによってホッパ25内の粉末24は、フレキシブルホース23を経て粉末散布ヘッド22へ圧送される。 This powder 24 in the hopper 25 may be, it is pumped through the flexible hose 23 to the powder spray head 22.

一方、上記した粉末24の圧送に合せて、図示を略す駆動手段により粉末散布ヘッド22がガイドレール38に沿って粉末散布方向Fへ所定の速度で移動する。 On the other hand, in accordance with the pumping of powder 24 as described above, a powder spray head 22 by a drive means for a not-shown is moved along the guide rail 38 to a powder spray direction F at a predetermined speed. すると、図1に示されるように、粉末散布ノズル32の粉末吐出口31から吐出した粉末24が、短縮端にある第2均しブレード37の端面と前記散布面Cとの間の間隙41を通じて外部へ流出し、前記散布面Cに堆積する。 Then, as shown in FIG. 1, the powder 24 discharged from the powder discharge port 31 of the powder spray nozzle 32, through the gap 41 between the end face of the second leveling blade 37 is in the shortened end and said spread side C flows to the outside, is deposited on the sprayed surface C. この場合、前記間隙41の高さすなわち両均しブレード36と37との段差hは、形成すべき薄層39の厚さと同じ値となっており、これにより粉末散布ヘッド22の通過跡には、所定の厚さ(h)を有する薄層39が形成される。 In this case, the step h between the height or both leveling blades 36 and 37 of the gap 41 is the same value as the thickness of the thin layer 39 to be formed, thereby the passage traces of powdering head 22 , thin layer 39 having a predetermined thickness (h) is formed. また、前記間隙41を通じて外部へ流出する粉末の上面は、第2均しブレード37のテーパ面37aとその端面とによって押えられ(圧縮され)ているので、密度の高い薄層39が得られるようになる。 The upper surface of the powder which flows out to the outside through the gap 41, since being pressed by the tapered surface 37a of the second smoothing blade 37 and its end face (compressed), so that a thin layer 39 of high density can be obtained become. 本実施形態においては特に、均しブレード37の先端部にテーパ面37aが存在するので、粉末24はこのテーパ面37aのくさび効果によって効果的に圧縮され、薄層39の密度は十分に高くなる。 Particularly in this embodiment, since there is a tapered surface 37a on the tip portion of the smoothing blade 37, the powder 24 is effectively compressed by the wedge effect of the tapered surface 37a, the density of the thin layer 39 is sufficiently high . さらに、前回形成された焼結層39Lの上面には、微小な突起39aが発生することが多いが、これら突起39aは粉末散布方向Fに対して先行する第1均しブレード36によって押し潰され、この結果、新たに形成された粉末の薄層39は均一な厚さとなる。 Moreover, on the upper surface of the sintered layer 39L which is last formed, although minute projections 39a are often generated, the projections 39a are crushed by the first leveling blade 36 which precedes the powder spraying direction F as a result, a thin layer 39 of powder which is newly formed is a uniform thickness.

上記粉末散布ヘッド22は、昇降テーブル4の反対側に到達した時点で移動停止され、これと同時に開閉バルブ33が閉弁しかつスクリュフィーダ26のモータ28が停止される。 The powder sprinkling head 22 is moved stopped when it reaches the opposite side of the lifting table 4, and at the same time opening and closing valve 33 is a motor 28 in the valve closing vital screw feeder 26 is stopped. これによって積層エリアAの昇降テーブル4上には新たな薄層39が一面に形成され、その後は、従来と同様の手順で、レーザ発振器6からミラー7を経て出射されるレーザビームの照射によって新たな焼結層(結合層)Sが積層形成される。 This new thin layer 39 is formed on one surface is formed on the elevating table 4 of the stack area A, then, similar to the conventional procedure, new by irradiation of a laser beam emitted from the laser oscillator 6 via mirrors 7 a sintered layer (bonding layer) S is stacked.

そして、上記新たな焼結層Sの形成が終了したら、先ず積層エリアAの昇降テーブル4が、形成すべき粉末の薄層39の一層分だけ下降し、続いて粉末散布ヘッド22内のソレノイド34、35が作動して、第1均しブレード36が短縮端に、第2均しブレード37が伸長端にそれぞれ位置決めされる。 Then, the When the formation of a new sintered layer S is completed, the elevating table 4 of first laminated area A, only one layer of the powder of the thin layer 39 to be formed is lowered, followed by the solenoid 34 in the powder sprinkling head 22 , 35 and actuated, the first leveling blade 36 is shorter ends, the second leveling blade 37 is positioned respectively in the extended end. これにより、積層エリアA内の昇降テーブル4上の粉末散布面C(前回形成された薄層または焼結層の上面)に前記伸長端にある第2均しブレード36の先端がわずか接触する状態となる。 State Thereby, the leading end of the second leveling blades 36 slightly contacts in the extended end to powdering surface C on the lifting table 4 (the upper surface of the thin was last formed layer or sintered layer) in the stack area A to become. その後は、再びモータ28によってスクリュフィーダ26のスクリュ29が回転すると共に、開閉バルブ33が開弁し、さらに、図示を略す駆動手段により粉末散布ヘッド22が、先の粉末散布方向Fと逆方向F´(図1)へ所定の速度で移動する。 Thereafter, the screw 29 of the screw feeder 26 is rotated again by the motor 28, and the opening and closing valve 33 is opened further, powdering head 22 by the drive means a not-shown, ahead of the powder spraying direction F opposite to the direction F 'move (Figure 1) to a predetermined speed. これによって粉末散布ヘッド22の移動跡には、新たな粉末の薄層が形成され、以降、前記レーザビームの照射、粉末散布ヘッド22による粉末散布が繰返されて、所望の三次元形状物が造形される。 To do this the movement trace of the powder spray heads 22, the thin layer formation of a new powder, and later, the laser beam irradiation, powdering by powder spray head 22 is repeated, a desired three-dimensional shape thereof is shaped It is.

なお、上記実施形態においては、粉末散布ヘッド22内の一対の均しブレード36、37を昇降駆動する駆動手段としてソレノイド32を用いたが、この駆動手段は任意であり、シリンダ、電動機構等の他の手段を用いることができる。 In the above embodiment uses the solenoid 32 as a driving means for vertically driving the pair of leveling blades 36, 37 in the powder sprinkling head 22, the driving means is arbitrary, a cylinder, such as an electric mechanism It may use other means. また、この一対の均しブレード36、37は、例えばリンク機構を介して連動可能に連結して、1つの駆動手段により昇降駆動させるようにしてもよい。 Further, the pair of leveling blades 36 and 37, for example, operatively connected through a link mechanism, it may be made to lift driven by a single drive means.

ここで、上記実施形態においては、粉末散布ヘッド22をガイドレール38に沿って往復移動させるようにしたが、その移動方式は任意であり、例えば工業用ロボットに持たせて、該ロボットの動きを利用して移動させるようにしてもよい。 Here, in the above embodiment is so as to reciprocate along the powder sprinkling head 22 on the guide rail 38, the movement system is arbitrary, for example, to have the industrial robot, the movement of the robot it may be moved using.

また、上記実施形態においては、粉末供給源としての粉末圧送装置21と粉末散布ヘッド22とを別体に形成して両者をフレキシブルホース23によって接続するようにしたが、本発明は、粉末圧送装置21と粉末散布ヘッド22とを一体化してもよいもので、この場合は、図6に示した従来例と同様の態様で、一体の粉末供給装置が積層エリアA上を移動することになる。 Further, in the above embodiments, a powder pumping apparatus 21 and the powder spray head 22 as a powder supply source formed separately and both be connected by a flexible hose 23, the present invention is a powder pumping apparatus 21 and powder sprinkling head 22 and those may be integrated, in this case, in a manner similar to the conventional example shown in FIG. 6, so that the integral of the powder feeder is moved over the stack area a.

さらに、上記実施形態においては、レーザビームを粉末の結合及び積層に用いるレーザ照射方式の粉末積層造形に適用した例を示したが、本発明は、インクジェットによりバインダ(結合剤)を噴射して粉末粒子を接合しながら積層するインクジェット方式の粉末積層造形に適用できることももちろんで、この場合は、積層用昇降テーブル4の上方に配置したX−Yプロッタにインクジェットヘッドを持たせるようにする。 Further, in the above embodiment, an example of application to the powder layered manufacturing a laser irradiation method using a laser beam to the bonding and lamination of powders, the present invention is to inject the binder (binding agent) by an inkjet powder it is also of course be applied to the powder layered manufacturing the inkjet method of stacking while joining the particles, in this case, so as to have ink-jet head onto the X-Y plotter which is arranged above the stacking elevating table 4.

本発明に係る粉末積層造形用粉末供給装置の要部構造と使用態様とを示す断面図である。 It is a sectional view showing main structure of the powder layering shaping powder feeder according to the present invention and a usage mode. 本粉末積層造形用粉末供給装置の全体的構造を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing the overall structure of the powder layering shaping powder feeder. 本粉末造形装置を構成する均しブレードとその駆動手段であるソレノイドとを示す正面図である。 Is a front view showing a solenoid is smoothing blade and a driving means constituting the present powder molding apparatus. 本粉末供給装置を適用した、レーザ照射方式の粉末積層造形の実施状況を示す模式図である。 Applying the present powder feeder is a schematic diagram showing the implementation of the powder layered manufacturing a laser irradiation method. 従来の粉末積層造形用粉末供給装置の一般的な構造と使用態様とを示す模式図である。 It is a schematic diagram showing a general structure and a use mode of a conventional powder layering shaping powder feeder. 従来の粉末積層造形用粉末供給装置の他の構造と使用態様とを示す断面図である。 It is a sectional view showing the other structure and use aspects of conventional powder additive manufacturing powder feeder.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

S 積層エリア 4 積層用昇降テーブル 6 レーザ発振器 7 ミラー 21 粉末圧送装置(粉末供給源) S stacked area 4 for stacking the elevating table 6 the laser oscillator 7 mirror 21 powder pumping device (powder supply)
22 粉末散布ヘッド 23 フレキシブルホース 24 粉末 25 ホッパ 26 スクリュフィーダ 31 粉末吐出口 32 粉末吐出ノズル 33 開閉弁 34、35 ソレノイド(駆動手段) 22 powder sprinkling head 23 flexible hose 24 powder 25 hopper 26 screw feeder 31 powder discharge port 32 powder discharge nozzle 33 on-off valve 34, 35 solenoid (drive means)
36、37 均しブレード 38 ガイドレール 36, 37 leveling blade 38 guide rail

Claims (4)

  1. 粉末の薄層を結合及び積層して三次元形状物を造形する粉末積層造形に用いる粉末供給装置であって、粉末を造形エリアに散布する粉末散布ヘッドを備え、該粉末散布ヘッドは、粉末吐出口を間にする粉末散布方向の前後に一対の均しブレードを昇降可能に設けており、前記一対の均しブレードは、粉末散布方向に対して後側となる均しブレードが、前側となる均しブレードよりも粉末の薄層の一層分だけ上昇する高さに位置決めされると共に、粉末散布方向に対して前側となる均しブレードが前記造形エリアの散布面に接触して位置決めされることを特徴とする粉末積層造形用粉末供給装置。 A powder feeder for use in powder laminate shaping of a thin layer of powder bonded and laminated to shape the three-dimensional shape thereof, comprises a powder spray head for spraying a powder into a shaped area, the powder spray head, the powder ejection outlet is movable up and down a pair of leveling blades before and after powdering direction between a pair of leveling blades, leveling blade the rear side of the powdering direction, a front while being positioned at a height increases by one layer of the thin layer of powder than leveling blade, the smoothing blade as the front side with respect to the powder spray direction is positioned in contact with the sprayed surface of the shaped area powder layering shaping powder feeder according to claim.
  2. 一対の均しブレードが、相互に対向する側の先端部側縁にテーパ面を有していることを特徴とする請求項1に記載の粉末積層造形用粉末供給装置。 A pair of leveling blades, powder layering shaping powder feeder according possible to claim 1, characterized in that has a tapered surface on the side of the tip side edges facing each other.
  3. 粉末散布ヘッドに、一対の均しブレードを昇降させる駆動手段を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の粉末積層造形用粉末供給装置。 The powder sprinkling head, powder layered manufacturing powder supplying device according to claim 1 or 2, characterized in that a drive means for raising and lowering a pair of leveling blades.
  4. 駆動手段が、ソレノイドからなることを特徴とする請求項3に記載の粉末積層造形用粉末供給装置。 Drive means, the powder layered manufacturing powder supplying device according to claim 3, characterized in that it consists of a solenoid.

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