JP2010261072A - 電子ビーム造形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベースプレート15の表面よりも狭い開口131を有する第2テーブル13を第1テーブル12上に設置して予備加熱を行った後に、開口の範囲内でパウダー11を供給,掻き均し,予備加熱する各ステップと、該パウダーに第2テーブルの開口に沿って電子ビームを走査して該パウダーを溶融することにより溶融壁141を形成する造壁ステップと、造形物の三次元CADデータを所定の厚みにスライスした層別二次元データに基づいてパウダーに電子ビームを走査して該パウダーを溶融することにより溶融体14を形成する造形ステップと、を含む造形処理を繰り返して行う。
【選択図】図3
Description
真空ポンプにより内部が真空にされる真空チャンバ(7)と、該真空チャンバ内に照射する電子ビーム(6)を発生するための電子ビーム発生部(フィラメント1,グリッドカップ2,アノード3)と、該電子ビーム発生部にて発生された電子ビームを集束するためのフォーカスコイル(4)と、該フォーカスコイルにて集束された電子ビームを偏向して任意の位置に走査するための偏向コイル(5)と、造形物を造形するための金属パウダー(11)を貯留するパウダーコンテナ(9)と、表面が前記真空チャンバ内に露出し該表面に前記パウダーコンテナから前記金属パウダーが供給されるベースプレート(15)と、該ベースプレートを取り囲むように配置され該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーの落下を防止するための第1テーブル(12)と、前記ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを掻き均すためのレイキ(10)と、前記ベースプレートを昇降させるためのエレベータ(8)と、を含む電子ビーム造形装置において、
前記ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該ベースプレートを予備加熱する予備加熱処理を行った後に、
前記ベースプレートの表面が前記電子ビームの集束点から前記金属パウダーの粒径だけ下方に位置するように、前記エレベータにて該ベースプレートを下降させる下降ステップと、前記パウダーコンテナから前記ベースプレート上に前記金属パウダーを供給する供給ステップと、該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキにて掻き均す掻き均しステップと、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを予備加熱する予備加熱ステップと、前記造形物の三次元CADデータを所定の厚みにスライスした層別二次元データに基づいて、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融する溶融ステップと、を繰り返す造形処理を行うことにより、
前記ベースプレート上で前記金属パウダーの溶融体(14)の層を積み重ねて前記造形物を造形することを前提とする。
前記予備加熱処理の前に、前記ベースプレート(15)の表面よりも狭い開口(131)を有する第2テーブル(13)を、当該開口が前記ベースプレートの表面に臨むように前記第1テーブル(12)上に設置する第2テーブル設置処理を行い(図2)、
前記予備加熱処理では、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記ベースプレートの表面に前記電子ビーム(6)を走査して該ベースプレートを予備加熱し(図2)、
前記供給ステップでは、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記パウダーコンテナ(9)から前記ベースプレート上に前記金属パウダー(11)を供給し、
前記掻き均しステップでは、前記第2テーブルの開口の範囲内で該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキ(10)にて掻き均し、
前記予備加熱ステップでは、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記第2テーブルの開口の範囲内で前記電子ビームを走査して該金属パウダーを予備加熱し、
前記溶融ステップは、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記第2テーブルの開口に沿って前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより溶融壁(141)を形成する造壁ステップと、前記造形物の三次元CADデータを所定の厚みにスライスした層別二次元データに基づいて、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより溶融体(14)を形成する造形ステップとを含み(図3)、
前記造形処理において、前記造壁ステップの繰り返しにより積み重ねて形成される前記溶融壁の範囲内で、前記造形ステップの繰り返しにより前記溶融体の層を積み重ねて前記造形物を造形することを特徴とする。
前記第2テーブル設置処理及び前記予備加熱処理を行った後に、
前記第2テーブル(13)の開口(131)の範囲内で前記ベースプレート(15)の表面に前記電子ビーム(6)を走査して該ベースプレートを予備加熱し、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記パウダーコンテナ(9)から前記ベースプレート上に前記金属パウダー(11)を供給し、前記第2テーブルの開口の範囲内で該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキ(10)にて掻き均し、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記第2テーブルの開口の範囲内で前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより第2ベースプレート(151)を形成する第2ベースプレート形成処理と(図5)、
該第2ベースプレート形成処理にて形成された第2ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該第2ベースプレートを予備加熱する第2予備加熱処理と、を行った後に、
当該第2ベースプレート上で前記造形処理を行うことを特徴とする。
2…グリッドカップ
3…アノード
4…フォーカスコイル
5…偏向コイル
6…電子ビーム
7…真空チャンバ
8…エレベータ
9…パウダーコンテナ
10…レイキ
11…パウダー
12…第1テーブル
13…第2テーブル
14…溶融体
15…ベースプレート
131…(第2テーブルの)開口
141…溶融壁
151…第2ベースプレート
Claims (2)
- 真空ポンプにより内部が真空にされる真空チャンバと、該真空チャンバ内に照射する電子ビームを発生するための電子ビーム発生部と、該電子ビーム発生部にて発生された電子ビームを集束するためのフォーカスコイルと、該フォーカスコイルにて集束された電子ビームを偏向して任意の位置に走査するための偏向コイルと、造形物を造形するための金属パウダーを貯留するパウダーコンテナと、表面が前記真空チャンバ内に露出し該表面に前記パウダーコンテナから前記金属パウダーが供給されるベースプレートと、該ベースプレートを取り囲むように配置され該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーの落下を防止するための第1テーブルと、前記ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを掻き均すためのレイキと、前記ベースプレートを昇降させるためのエレベータと、を含む電子ビーム造形装置において、
前記ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該ベースプレートを予備加熱する予備加熱処理を行った後に、
前記ベースプレートの表面が前記電子ビームの集束点から前記金属パウダーの粒径だけ下方に位置するように、前記エレベータにて該ベースプレートを下降させる下降ステップと、前記パウダーコンテナから前記ベースプレート上に前記金属パウダーを供給する供給ステップと、該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキにて掻き均す掻き均しステップと、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを予備加熱する予備加熱ステップと、前記造形物の三次元CADデータを所定の厚みにスライスした層別二次元データに基づいて、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融する溶融ステップと、を繰り返す造形処理を行うことにより、
前記ベースプレート上で前記金属パウダーの溶融体の層を積み重ねて前記造形物を造形する電子ビーム造形方法であって、
前記予備加熱処理の前に、前記ベースプレートの表面よりも狭い開口を有する第2テーブルを、当該開口が前記ベースプレートの表面に臨むように前記第1テーブル上に設置する第2テーブル設置処理を行い、
前記予備加熱処理では、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該ベースプレートを予備加熱し、
前記供給ステップでは、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記パウダーコンテナから前記ベースプレート上に前記金属パウダーを供給し、
前記掻き均しステップでは、前記第2テーブルの開口の範囲内で該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキにて掻き均し、
前記予備加熱ステップでは、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記第2テーブルの開口の範囲内で前記電子ビームを走査して該金属パウダーを予備加熱し、
前記溶融ステップは、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記第2テーブルの開口に沿って前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより溶融壁を形成する造壁ステップと、前記造形物の三次元CADデータを所定の厚みにスライスした層別二次元データに基づいて、前記ベースプレート上で予備加熱された金属パウダーに前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより溶融体を形成する造形ステップとを含み、
前記造形処理において、前記造壁ステップの繰り返しにより積み重ねて形成される前記溶融壁の範囲内で、前記造形ステップの繰り返しにより前記溶融体の層を積み重ねて前記造形物を造形することを特徴とする電子ビーム造形方法。 - 請求項1に記載した電子ビーム造形方法であって、
前記第2テーブル設置処理及び前記予備加熱処理を行った後に、
前記第2テーブルの開口の範囲内で前記ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該ベースプレートを予備加熱し、前記第2テーブルの開口の範囲内で前記パウダーコンテナから前記ベースプレート上に前記金属パウダーを供給し、前記第2テーブルの開口の範囲内で該ベースプレート上に供給された前記金属パウダーを前記レイキにて掻き均し、前記ベースプレート上で掻き均された前記金属パウダーに前記第2テーブルの開口の範囲内で前記電子ビームを走査して該金属パウダーを溶融することにより第2ベースプレートを形成する第2ベースプレート形成処理と、
該第2ベースプレート形成処理にて形成された第2ベースプレートの表面に前記電子ビームを走査して該第2ベースプレートを予備加熱する第2予備加熱処理と、を行った後に、
当該第2ベースプレート上で前記造形処理を行うことを特徴とする電子ビーム造形方法。
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