JP2009220576A5 - - Google Patents

Claims (21)

1. 電磁放射または素粒子放射の作用により三次元物体の個々の断面に対応する位置で構築材料の層を凝固させる三次元物体の製造装置であって、
   前記構築材料を周囲から隔離する処理室（１６）と、
   前記構築材料の層の部分領域である測定領域（１４）内の構築材料の温度分布を前記測定領域（１４）からの熱放射を前記処理室（１６）の壁（２２）に接続する筐体（２１）内の開口（２４）を介して検出することにより電磁放射または素粒子放射の作用中に非接触状態で測定する温度測定機構（１３）と、
   前記電磁放射または素粒子放射が作用する露光領域の位置の変化と独立して温度測定機構（１３）の測定領域（１４）の位置を変化させる位置調整機構（１５）と、
   を備えていることを特徴とする三次元物体の製造装置。
2. 前記位置調整機構（１５）が、前記構築材料の層に関して温度測定機構（１３）の角度位置（α）を変化させる旋回機構（２３、２５、２６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載された三次元物体の製造装置。
3. 前記位置調整機構（１５）が、前記構築材料の層の全域にわたって温度測定機構（１３）を移動させることが可能な機構を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された三次元物体の製造装置。
4. 前記位置調整機構（１５）が、前記測定領域（１４）から温度測定機構（１３）中へ放出される熱放射を映像化する可変光学システムを備え、前記測定領域（１４）の位置が、前記温度測定機構（１３）中に映像として表示されるとともに可変光学システムを介して変更できるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
5. 前記温度測定機構（１３）が、ポイントパイロメータであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
6. 前記温度測定機構（１３）の測定領域（１４）が前記電磁放射または素粒子放射が作用中の層のビームスポット領域（３０）と重ならないように、前記位置調整機構（１５）を制御する制御機構（１７）を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
7. 前記温度測定機構（１３）により測定された温度とは独立して、導入された放射エネルギーを調整する制御機構（１７）を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
8. 前記構築材料のための加熱機構（１２）と、前記温度測定機構（１３）により測定された温度に基づいて構築材料のための加熱機構（１２）の出力を制御する制御機構（１７）とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
9. レーザー焼結装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載された三次元物体の製造装置。
10. （ａ）周囲の環境から隔離された処理室（１６）内において電磁放射または素粒子放射により凝固すべき構築材料の層を基材または既に凝固した層上に塗布する工程と、
    （ｂ）物体の断面に対応する層内のビームスポット領域（３０）に対して電磁放射または素粒子放射で露光することにより、構築材料の層を凝固させる工程と、
    （ｃ）三次元物体（３）が完成するまで前記工程（ａ）及び工程（ｂ）を繰り返す工程とからなる三次元物体の製造方法であって、
    前記構築材料の温度が、前記構築材料の層の部分領域である測定領域（１４）において、温度測定機構（１３）により非接触に測定され、
    前記温度測定機構（１３）が、前記処理室（１６）の壁（２２）に接続する筐体（２１）を備えて前記測定領域（１４）からの熱放射を該筐体（２１）内の開口（２４）を介して検出しており、前記工程（ｂ）において電磁放射または素粒子放射が作用する露光領域の位置の変化とは独立して、前記温度測定機構（１３）の測定領域（１４）の位置を位置調整機構（１５）により調整あるいは変化させ、前記測定領域（１４）内の構築材料の温度が電磁放射または素粒子放射の作用中に測定されることを特徴とする三次元物体の製造方法。
11. 前記測定領域（１４）と凝固中またはこの層より前に凝固した層内のビームスポット領域（３０）とが重ならないように、前記位置調整機構（１５）により測定領域（１４）の位置を調整あるいは変化させることを特徴とする請求項１０に記載された三次元物体の製造方法。
12. 前記測定領域（１４）とまだ凝固中の層内のビームスポット領域（３０）とが重ならないように、前記測定領域（１４）の位置を調整あるいは変化させることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載された三次元物体の製造方法。
13. 前記構築材料を加熱するために用いる加熱出力を前記温度測定機構（１３）により測定された温度に応じて調節することを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
14. 前記層内の構築材料の温度を互いに異なる複数の測定領域（１４）で測定することを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
15. 前記複数の測定領域（１４）に割り当てられた複数の加熱領域において構築材料を加熱し、割り当てられた測定領域（１４）の温度に応じて種々の加熱領域に対する加熱出力を調節または制御することを特徴とする請求項１４に記載された三次元物体の製造方法。
16. 前記層を凝固させるための層の局部に照射により導入されるエネルギーを、前記温度測定機構（１３）により測定された温度に応じて調節することを特徴とする請求項１０乃至請求項１５のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
17. 前記温度測定機構（１３）の測定領域（１４）の位置を、前記構築材料の層に対して温度測定機構の角度位置（α）を変更することにより変化させることを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
18. 前記温度測定機構（１３）の測定領域（１４）の位置を、前記構築材料の上方の平面内で温度測定機構（１３）を移動することにより変化させることを特徴とする請求項１０乃至請求項１７のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
19. 前記温度測定機構（１３）の測定領域（１４）の位置を、前記温度測定機構（１３）の可変光学システムを調整することにより変化させることを特徴とする請求項１０乃至請求項１８のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
20. 前記測定領域（１４）を最上部の層内および直下の予め凝固した露光領域から所定の距離だけ離すように、前記測定領域（１４）の位置の調整を行うことを特徴とする請求項１０乃至請求項１９のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。
21. 粉末からなる構築材料を使用するとともに放射源（６）としてレーザービーム（１８）を使用することを特徴とする請求項１０乃至請求項２０のいずれかに記載された三次元物体の製造方法。