JP2008291315A - Method for producing three-dimensionally shaped object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉末材料の層に光ビームを照射して焼結層を形成する工程を繰り返すことにより、複数の焼結層が積層一体化された三次元形状造形物を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a three-dimensional shaped object in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated by repeating a step of forming a sintered layer by irradiating a layer of powder material with a light beam.
光造形法として知られている三次元形状造形物の製造方法がある。例えば、特許文献1に示された該製造方法は、粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで焼結層を形成し、この焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して該粉末層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成するということを繰り返すことで、複数の焼結層が積層一体化された粉末焼結部品(三次元形状造形物)を製造するものであり、三次元形状造形物の設計データ(CADデータ)であるモデルを所望の層厚みにスライスして生成する各層の断面形状データをもとに光ビームを照射することから、任意形状の三次元形状造形物を製造することができるほか、切削加工などによる製造方法に比して、迅速に所望の形状の造形物を得ることができる。 There is a method for manufacturing a three-dimensional shaped object known as an optical modeling method. For example, the manufacturing method disclosed in Patent Document 1 forms a sintered layer by irradiating a predetermined portion of a powder material layer with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion, and A new sintered layer that is integrated with a lower sintered layer by coating a new layer of powder material on the top and irradiating a predetermined portion of the powder layer with a light beam to sinter the powder at that location. By repeating the process of forming a powder sintered part (three-dimensional shaped article) in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated, design data (CAD data) of the three-dimensional shaped article ) Is slicing the model to the desired layer thickness, and the light beam is irradiated based on the cross-sectional shape data of each layer. Compared with the manufacturing method by the Rukoto can.
ところで、光ビームを照射して、焼結硬化させた部分の周囲には、伝達された熱が原因となって、不要な粉末が付着し、密度の低い表面層が造形物に形成されてしまう。この密度の低い表面層を除去して滑らかな表面の三次元形状造形物を得るために、例えば、特許文献2には、焼結層の形成後に、それまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去を行う工程を複数回の焼結層の製造工程中に挿入する方法が記載されている。この方法を採用することにより、焼結層の製造とそれまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去とを繰り返し行うことで、ドリル長などの制約を受けることなく表面を仕上げることができる。
上記特許文献2に記載の方法を採用する場合、各焼結層はその大きさ(水平断面積)を本来の値より大きくしておき、それまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方を除去する際に本来の寸法となるようにすることで、滑らかで且つ硬度の高い表面を確実に得ることができるものとなるが、次のような問題が新たに生ずる。
When the method described in
すなわち、それまでに製造した造形物の表面部に付着している不要粉末量が多かったり、その不要粉末のサイズが大きかったりした場合、細い切削工具で切削除去を行うと、少しずつしか切削除去できないため非常に効率が悪い。しかし、三次元形状造形物の形状によっては、細い切削工具でしか形状加工できないような細い溝形状や複雑形状は存在する。 In other words, if the amount of unnecessary powder adhering to the surface of the molded object manufactured so far is large or the size of the unnecessary powder is large, cutting and removing with a thin cutting tool will only remove little by little. It is very inefficient because it cannot be done. However, depending on the shape of the three-dimensional shaped object, there are thin groove shapes and complex shapes that can only be processed with a thin cutting tool.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、除去工程において、細い切削工具を用いても、効率の良い切削を行うことができる三次元形状造形物の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a three-dimensional shaped object that can perform efficient cutting even if a thin cutting tool is used in the removal step. And
上記課題を解決するために、請求項1に記載の三次元形状造形物の製造方法は、粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで焼結層を形成し、当該焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成することを繰り返して、複数の焼結層が積層一体化された三次元形状造形物を製造するにあたり、焼結層の形成後にそれまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去を行う除去工程を含み、当該除去工程が切削工程である三次元形状造形物の製造方法において、除去工程で、使用する切削工具の工具径に応じて、焼結層を形成するために供給する粉末材料の被覆厚さおよび照射する光ビームのエネルギー量を設定することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the manufacturing method of the three-dimensional shaped object according to claim 1 sinters by irradiating a predetermined part of the layer of the powder material with a light beam and sintering the powder at the corresponding part. A layer is formed, and a new layer of powder material is coated on the sintered layer, and a predetermined portion is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding location, thereby integrating with the lower sintered layer. When forming a three-dimensional shaped object in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated by repeating the formation of a new sintered layer, the surface of the shaped object manufactured so far after the formation of the sintered layer In the method for manufacturing a three-dimensional shaped article, in which the removal process is a cutting process, the removal process is performed according to the tool diameter of the cutting tool used. The coating thickness of the powder material supplied to form the bond layer And sets the amount of energy of the light beam to finely irradiation.
請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の三次元形状造形物の製造方法において、除去工程で、使用する切削工具の工具径に応じて、さらに光ビームの集光径も設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a three-dimensionally shaped object according to the first aspect, in the removing step, a condensing diameter of the light beam is further set according to the tool diameter of the cutting tool to be used. It is characterized by doing.
請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2に記載の三次元形状造形物の製造方法において、除去工程で、使用する切削工具の工具径に応じて、さらに被覆する粉末の粒径も設定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the three-dimensional shaped article manufacturing method according to the first or second aspect, the particle size of the powder to be further coated in the removing step according to the tool diameter of the cutting tool to be used. Is also set.
請求項4に記載の三次元形状造形物の製造方法は、粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで焼結層を形成し、当該焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成することを繰り返して、複数の焼結層が積層一体化された三次元形状造形物を製造するにあたり、焼結層の形成後にそれまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去を行う除去工程を含み、当該除去工程が切削工程である三次元形状造形物の製造方法において、除去工程で、使用する切削工具の工具径が小さい場合には、被覆する粉末材料の粒径を細かくし、被覆する粉末厚さを薄くし、焼結層を形成する時の光ビームの照射エネルギー量を小さくし、その集光径も小さくすることを特徴とする。
The method for producing a three-dimensional shaped object according to
請求項5に記載の発明は、上記請求項1〜4のいずれか1項に記載の三次元形状造形物の製造方法において、粉末材料が金属粉末を含むことを特徴とする。
Invention of
本発明によれば、細い切削工具を用いても、効率の良い切削を行うことができる三次元形状造形物の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it uses a thin cutting tool, the manufacturing method of the three-dimensional shaped molded object which can perform efficient cutting can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下の説明では具体例を挙げて本発明を説明する場合があるが、本発明は以下の具体例に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the present invention may be described with specific examples, but the present invention is not limited to the following specific examples.
図1に実施形態に係る三次元形状造形物の製造装置(以下、単に「製造装置」と呼ぶ)を示す。 FIG. 1 shows a three-dimensional shaped article manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as “manufacturing apparatus”) according to an embodiment.
製造装置は、シリンダーで外周が囲まれた空間内を上下に昇降する昇降テーブル20上に供給した粉末材料をスキージング用ブレード21でならすことで所定厚みΔt1(図2参照)の粉末材料の層(粉末層)10を形成する粉末層形成手段2と、粉末層形成手段2の上方に設けられレーザー発振器30から出力された光ビーム(レーザー)Lをガルバノミラー31等のスキャン光学系を介して上記粉末層10の所定箇所に照射することで当該箇所を焼結して焼結層11を形成する焼結層形成手段3と、ボールエンドミルを備え上記粉末層形成手段2のベース部にXY駆動機構(高速化の点で直動リニアモータ駆動のものが好ましい)40を介して設けられた切削工具41によりそれまでに製造された造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方を除去する除去手段4と、を基本構成とする。
The manufacturing apparatus uses a
このものにおける三次元形状造形物の製造は、図2に示すように、焼結層形成手段3と焼結層11との相対距離を調整する調整手段であるところの昇降テーブル20上面の造形用ベース22表面に粉末材料を供給してブレード21でならすことで第1層目の粉末層10を形成し、この粉末層10の硬化させたい箇所に光ビームLを照射して粉末を焼結させてベース22と一体化した焼結層11を形成する。
As shown in FIG. 2, the manufacture of the three-dimensional shaped article in this product is for modeling the upper surface of the lifting table 20 which is an adjusting means for adjusting the relative distance between the sintered
この後、昇降テーブル20を少し下げて再度粉末材料を供給してブレード21でならすことで第2層目の粉末層10を形成し、この粉末層10の硬化させたい箇所に光ビームLを照射して粉末を焼結させて下層の焼結層11と一体化した焼結層11を形成する。
Thereafter, the lifting table 20 is slightly lowered, the powder material is supplied again, and the
上記工程を繰り返すことにより、目的とする三次元形状造形物が製造される。 By repeating the above steps, a target three-dimensional shaped object is manufactured.
ここで、粉末材料は、粒径が1〜100μmの細かい金属粉末を含む。具体的には、粉末材料は、クロムモリブデン鋼(SCM440)、ニッケル(Ni)、銅マンガン合金(CuMnNi)および黒鉛(C)の混合粉末であり、その配合割合は、(70重量%SCM440−20重量%Ni−9重量%CuMnNi)+0.3重量%Cである。 Here, the powder material includes a fine metal powder having a particle size of 1 to 100 μm. Specifically, the powder material is a mixed powder of chromium molybdenum steel (SCM440), nickel (Ni), copper manganese alloy (CuMnNi), and graphite (C), and the blending ratio is (70 wt% SCM440-20). Wt% Ni-9 wt% CuMnNi) +0.3 wt% C.
また、光ビームLとしては炭酸ガスレーザーが用いられる。光ビームLの照射経路は、予め三次元CADデータから作成しておく。すなわち、三次元CADモデルから生成したSTLデータを等ピッチでスライスした各断面の輪郭形状データを用いる。このとき、三次元形状造形物の少なくとも最表面が高密度(気孔率5%以下)となるように焼結させることができるように光ビームLの照射を行うのが好ましい。除去手段4によって後述する表面除去を行っても、露出した部分がポーラスであれば、除去加工後の表面もポーラスな状態となるためである。このために予め形状モデルデータを図3に示すように、表層部Sと内部Nとに分割しておき、内部Nについてはポーラスとなるような焼結条件、表層部Sはほぼ粉末が溶融して高密度となる条件で光ビームLを照射する。図4に、高密度部12と前述の付着粉末によるところの低密度表面層16を示す。
As the light beam L, a carbon dioxide laser is used. The irradiation path of the light beam L is created in advance from three-dimensional CAD data. That is, contour shape data of each cross section obtained by slicing STL data generated from a three-dimensional CAD model at an equal pitch is used. At this time, it is preferable to irradiate the light beam L so that at least the outermost surface of the three-dimensional shaped object can be sintered so as to have a high density (porosity of 5% or less). This is because even if the surface removal described later is performed by the removing
ここで、粉末層10の厚さおよび照射する光ビームLのエネルギー量は、切削工具41の工具径に応じて設定される。具体的には、工具径が1.0mmの切削工具41を用いる場合には、粉末層10の厚みΔt1として0.05mm、光ビームLのエネルギー量として10.0J/mm2が好適である。一方、工具径が0.5mmの切削工具41を用いる場合には、粉末層10の厚みΔt1として0.025mm、光ビームLのエネルギー量として5.0J/mm2が好適である。
Here, the thickness of the
また、光ビームLの集光径についても、切削工具41の工具径に応じて設定することが好ましい。具体的には、工具径が1.0mmの切削工具41を用いる場合には、光ビームLの集光径として0.6mmが好適である。一方、工具径が0.5mmの切削工具41を用いる場合には、光ビームLの集光径として0.4mmが好適である。
Moreover, it is preferable to set also about the condensing diameter of the light beam L according to the tool diameter of the
さらに、粉末材料の粒径についても、切削工具41の工具径に応じて設定することが好ましい。具体的には、工具径が1.0mmの切削工具41を用いる場合には、粉末材料の平均粒径として30μmが好適である。一方、工具径が0.5mmの切削工具41を用いる場合には、粉末材料の平均粒径として15μmが好適である。
Further, the particle size of the powder material is preferably set according to the tool diameter of the
なお、粉末層10の厚さおよび照射する光ビームLのエネルギー量、光ビームLの集光径、粉末材料の粒径は、切削工具41の工具径に応じて自動的に制御されるようにしてもよい。
The thickness of the
そして、上記粉末層10を形成しては光ビームLを照射して焼結層11を形成することを繰り返していくのであるが、焼結層11の全厚みが例えば切削工具41の工具長さなどから求めた所要の値になれば、いったん除去手段4を作動させてそれまでに造形した造形物の表面を切削する。たとえば、工具径1.0mm、有効刃長3.0mmで深さ3.0mmの切削加工が可能である切削工具41を用いる場合には、粉末層10の厚みΔt1を0.05mmとしているので、60層の焼結層11を形成した時点で、除去手段4を作動させる。
Then, when the
この除去手段4による切削加工により、図4に示すように、造形物表面に付着した粉末による低密度表面層16を除去すると同時に、高密度部12まで削り込むことで、造形物表面に高密度部12を全面的に露出させる。これにより、造形物表面の面粗度を高くすることができる。このために、所望の形状Mよりも焼結層11が少し大きくなるようにしておく。
As shown in FIG. 4, the removal means 4 performs the cutting process to remove the low
この除去手段4による切削加工経路は、光ビームLの照射経路と同様に、予め三次元CADデータから作成しておく。この時、等高線加工を適用して加工経路を決定するが、Z方向ピッチは焼結時の積層ピッチにこだわる必要はなく、緩い傾斜の場合はZ方向ピッチをより細かくして補間することで、滑らかな表面を得られるようにしておく。切削加工を工具径1mmの切削工具41で行う場合は、切り込み量を0.1〜0.5mm、送り速度を5m/min〜50m/min、工具回転数を20,000rpm〜100,000rpmとするのが好ましい。
The cutting path by the removing
なお、切削による除去に際しては、図5に示すように、切削加工の直前の部分にエネルギー密度を小さくした光ビームLを照射して加熱することで軟化させておき、この軟化した状態の部分を切削工具41が切削していくようにすると、切削抵抗が小さくなるために切削加工時間を短くできるとともに切削工具41の寿命を延ばすことができる。
In the removal by cutting, as shown in FIG. 5, the portion immediately before the cutting is softened by irradiating and heating the light beam L having a reduced energy density, and the softened portion is removed. When the
また、図6に示すように、切削除去直後の部分に再度光ビームLを照射して、溶融硬化させたり、熱処理したりすることで、表面密度を高めるようにすることも好ましい。 In addition, as shown in FIG. 6, it is also preferable to increase the surface density by irradiating the light beam L again to the portion immediately after cutting and removing it by heat-curing or heat treatment.
ところで、除去手段4による造形物表面および不要部分の除去に際して、未焼結粉末や除去手段4による切削屑が除去作業の邪魔になる上に、次の粉末層10の形成に際して、ブレード21に切削屑が引っかかって平坦な粉末層10を形成することができなかったり、ブレード21と造形物との間に切削屑が挟まってブレード21が停止してしまったりすることがある。このために、図7および図8(a)あるいは図8(b)に示すように、例えば、エアポンプ50および吸引ノズル51からなる排除手段5を設けることが好ましい。ここで、エアポンプ50に接続した吸引ノズル51を切削工具41に隣接させて配置し、切削と同時に未焼結粉末および切削屑を吸引してしまうとよい。吸引ノズル51で切削工具41を囲んでいる図8(b)に示すものでは、切削工具41にスピンドルヘッドを好ましく用いることができる。
By the way, when removing the surface of the molded article and unnecessary parts by the removing
図9に示すように、切削加工前に、未焼結粉末のみを吸引回収し、切削加工と同時に切削屑を吸引排除するようにしてもよく、この場合、未焼結粉末に切削屑が混入することがないために、未焼結粉末の再利用が容易となる。 As shown in FIG. 9, before cutting, only the unsintered powder may be sucked and collected, and the cutting waste may be sucked out simultaneously with the cutting. In this case, the cutting waste is mixed in the unsintered powder. This makes it easy to reuse the unsintered powder.
ところで、未焼結粉末を吸引回収してしまった場合、除去工程後にさらに粉末層10を積層する時、多量の粉末が必要となり、除去工程を複数回繰り返す場合、その都度、未焼結粉末がなくなった全空間に粉末を埋めなくてはならず、時間的なロスが大きくなる。このために、未焼結粉末がなくなった空間には、図10に示すように、樹脂あるいはろう材を流し込んで固化させることで固化部18を形成し、次の粉末層10は最上層の焼結層11と上記固化部18の上面に形成するとよい。使用する粉末量を削減することができる。
By the way, when the unsintered powder has been collected by suction, a large amount of powder is required when the
なお、上記排除手段5における吸引ノズル51は、除去工程に先だって未焼結粉末を吸引回収するものについては、図11に示すように、粉末層形成手段2におけるブレード21の駆動部に取り付けておくと、全域の未焼結粉末の吸引回収を行うことができるとともに吸引ノズル51のための専用の駆動機構を必要としなくなるために、装置構成を簡単にすることができる。
As shown in FIG. 11, the
また、図12に示すように、吸引ノズル51を専用のXY駆動機構55、もしくは除去手段4におけるXY駆動機構40に取り付けた場合には、造形物の断面輪郭線形状に沿って吸引ノズル51を移動させることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, when the
未焼結粉末については、除去工程前に吸引回収してしまうのではなく、例えば液体窒素などを吹き付ける(必要とあれば湿気を含んだガスを同時に吹き付ける)ことで未焼結粉末を冷凍して固化させたり、樹脂やろう材などを流し込んで固化させたりしておき、この状態で除去手段4を動作させるようにしてもよい。切削屑が未焼結粉末内に入り込んでしまうことがないために、粉末の再充填などを必要とすることなく、切削屑のみを容易に吸引排除することができる。 As for the unsintered powder, it is not sucked and collected before the removal step. For example, the unsintered powder is frozen by spraying liquid nitrogen or the like (by simultaneously blowing a gas containing moisture if necessary). The removing means 4 may be operated in this state by solidifying or pouring a resin or brazing material. Since the cutting waste does not enter the unsintered powder, only the cutting waste can be easily sucked out without requiring refilling of the powder.
図13に示すものは、焼結直後もしくは除去加工直後の造形物の形状および位置を測定するための計測手段6を設けたものである。光ビームの照射精度や除去加工の加工精度をオンマシンで計測することができるものであり、計測結果をフィードバックして、測定データ(位置座標データ)とCADデータを比較することで、造形精度を算出することができるとともに、比較結果に基づいて次の光ビーム照射経路データを修正したり、次の除去加工経路データを修正したりすることで、より高精度な造形が可能となる。 What is shown in FIG. 13 is provided with measuring means 6 for measuring the shape and position of a shaped article immediately after sintering or immediately after removal processing. Light beam irradiation accuracy and removal processing accuracy can be measured on-machine. The measurement result (positional coordinate data) and CAD data are compared by feeding back the measurement results. In addition to being able to calculate, the next light beam irradiation path data is corrected or the next removal processing path data is corrected based on the comparison result, thereby enabling more accurate modeling.
上記計測手段6が例えば圧電型接触センサである場合には、除去手段4におけるXY駆動機構40に計測手段6を設けると、計測手段6のための専用駆動機構を必要とすることなく、計測を行うことができる。
When the measuring means 6 is, for example, a piezoelectric contact sensor, if the measuring means 6 is provided in the
また、計測手段6としてはCCDカメラのような撮像手段を用いてもよい。測定しようとする点が画像の中心となるように撮像手段を移動させて、画像中心と造形物中の測定しようとしている点とのずれた画素数からずれ量を計測するのである。 Further, as the measuring means 6, an imaging means such as a CCD camera may be used. The imaging means is moved so that the point to be measured is the center of the image, and the amount of deviation is measured from the number of pixels that are shifted between the center of the image and the point to be measured in the modeled object.
なお、除去部分は造形物の表面部に限るものではなく、造形の都合上、本来ならば不要である部分も造形しなくてはならない場合、この不要部分の除去も行うことができる。 Note that the removed portion is not limited to the surface portion of the modeled object. For the sake of modeling, if an unnecessary part must be modeled, the unnecessary part can be removed.
したがって、除去工程で使用する切削工具41の工具径に応じて、粉末材料の被覆厚さおよび照射する光ビームLのエネルギー量を設定することにより、造形物の表面に付着する不要な粉末の量を切削工具41の工具径に応じた量に設定することができるため、効率的に切削除去加工を行うことができ、その結果、表面の外観がよい三次元形状造形物を短時間で製造することができる。
Therefore, by setting the coating thickness of the powder material and the energy amount of the light beam L to be irradiated according to the tool diameter of the
また、除去工程で使用する切削工具41の工具径に応じて、光ビームLの集光径も設定することにより、造形物の表面に付着する不要な粉末の量を切削工具41の工具径に応じた量に設定することができるため、さらに効率的に三次元形状造形物を製造することができる。
Further, by setting the condensing diameter of the light beam L according to the tool diameter of the
そして、除去工程で使用する切削工具41の工具径に応じて、被覆する粉末の粒径も設定することにより、造形物の表面に付着する不要な粉末の粒径を切削工具41の工具径に応じた粒径に設定することができるため、さらに効率的に三次元形状造形物を製造することができる。
And according to the tool diameter of the
特に、工具径が小さい切削工具41を用いた場合には、被覆する粉末材料の粒径を細かくし、被覆する粉末厚さを薄くし、焼結層を形成する時の光ビームの照射エネルギー量を小さくし、その集光径も小さくすることにより、効率的に三次元形状造形物を製造することができるとともに、切削工具41の破損を少なくすることができる。
In particular, when the
なお、粉末材料が粒径の細かい金属粉末を含むことにより、粉末材料の表面積が大きくなり光ビームLの吸収率も大きくなるので、エネルギー密度の低い照射条件でも粉末材料が焼結しやすく、造形速度が向上する。また、ある程度の造形強度を得るためには、隣接する焼結層11どうしの密着強度を高くする必要があるが、粉末材料であれば、粉末間にある隙間を通して、光ビームLが下の焼結層11にも照射され、下の焼結層11も加熱されて密着強度が向上する。
In addition, since the powder material contains metal powder with a small particle size, the surface area of the powder material is increased and the absorption rate of the light beam L is increased, so that the powder material is easily sintered even under irradiation conditions with low energy density. Increases speed. Further, in order to obtain a certain degree of modeling strength, it is necessary to increase the adhesion strength between the adjacent sintered layers 11. However, in the case of a powder material, the light beam L passes through the gap between the powders, and the
4 除去手段
10 粉末層
11 焼結層
41 切削工具
L 光ビーム
4 Removal means 10
Claims (5)
焼結層の形成後にそれまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去を行う除去工程を含み、当該除去工程が切削工程である三次元形状造形物の製造方法において、
除去工程で、使用する切削工具の工具径に応じて、焼結層を形成するために供給する粉末材料の被覆厚さおよび照射する光ビームのエネルギー量を設定することを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。 A predetermined layer of the powder material layer is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion to form a sintered layer, and a new layer of the powder material is coated on the sintered layer to cover the predetermined portion. A plurality of sintered layers are laminated and integrated by repeating the formation of a new sintered layer that is integrated with the lower sintered layer by irradiating the light beam to the powder and sintering the powder at the corresponding location. In manufacturing a three-dimensional shaped object
In the method for producing a three-dimensional shape shaped article, including a removal step of removing at least one of the surface portion or unnecessary portion in the shaped article produced so far after the formation of the sintered layer, the removing step is a cutting process.
Three-dimensional shape characterized by setting the coating thickness of the powder material supplied to form the sintered layer and the amount of energy of the irradiated light beam according to the tool diameter of the cutting tool used in the removal process Manufacturing method of a model.
焼結層の形成後にそれまでに製造した造形物における表面部または不要部分の少なくとも一方の除去を行う除去工程を含み、当該除去工程が切削工程である三次元形状造形物の製造方法において、
除去工程で、使用する切削工具の工具径が小さい場合には、被覆する粉末材料の粒径を細かくし、被覆する粉末厚さを薄くし、焼結層を形成する時の光ビームの照射エネルギー量を小さくし、その集光径も小さくすることを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。 A predetermined layer of the powder material layer is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion to form a sintered layer, and a new layer of the powder material is coated on the sintered layer to cover the predetermined portion. A plurality of sintered layers are laminated and integrated by repeating the formation of a new sintered layer that is integrated with the lower sintered layer by irradiating the light beam to the powder and sintering the powder at the corresponding location. In manufacturing a three-dimensional shaped object
In the method for producing a three-dimensional shape shaped article, including a removal step of removing at least one of the surface portion or unnecessary portion in the shaped article produced so far after the formation of the sintered layer, the removing step is a cutting process.
In the removal process, when the tool diameter of the cutting tool to be used is small, the particle size of the powder material to be coated is made fine, the powder thickness to be coated is made thin, and the irradiation energy of the light beam when forming the sintered layer A method for producing a three-dimensional shaped object, characterized in that the amount is reduced and the diameter of the condensed light is also reduced.
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