JP2017082293A - 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム - Google Patents
三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017082293A JP2017082293A JP2015212632A JP2015212632A JP2017082293A JP 2017082293 A JP2017082293 A JP 2017082293A JP 2015212632 A JP2015212632 A JP 2015212632A JP 2015212632 A JP2015212632 A JP 2015212632A JP 2017082293 A JP2017082293 A JP 2017082293A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional structure
- powder
- fluid composition
- layer
- manufacturing
- 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
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/10—Formation of a green body
- B22F10/16—Formation of a green body by embedding the binder within the powder bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/38—Process control to achieve specific product aspects, e.g. surface smoothness, density, porosity or hollow structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
- B22F12/55—Two or more means for feeding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/008—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression characterised by the composition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
- B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62222—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
- B22F12/53—Nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/35—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
- B22F2302/25—Oxide
- B22F2302/253—Aluminum oxide (Al2O3)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
- B22F2302/40—Carbon, graphite
- B22F2302/406—Diamond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
- B29C64/209—Heads; Nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
- B29C64/321—Feeding
- B29C64/336—Feeding of two or more materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/25—Solid
- B29K2105/251—Particles, powder or granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2009/00—Layered products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
- C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/665—Local sintering, e.g. laser sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/12—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/16—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on nitrides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Description
この特許文献1には、一種類の金属粉末または複数種類の混合粉末を原料として層を形成し、積層して三次元造形物を造形することが記載されている。
そのため、三次元構造物の各部位に応じて要求される特性(機械的特性、熱的特性、電気的特性等)を備える三次元構造物を作ることはできなかった。
ここで「粉末」は、金属粉末、セラミックス粉末、樹脂粉末等のいずれでもよく、またそれら2種以上の混合物でもよい。
また、「三次元構造物」とは、所定の厚みを有する単位層が積層方向に複数積層された立体的な構造物に限らず、所定の厚みを有する単位層が一つのみ設けられる平面的な構造物も含まれる。
ここで、「特性」としては、物理的特性と化学的特性が含まれ、具体的には耐熱性、高放熱性、高強度、高剛性、高靱性、高硬度性、高耐久性、耐圧性、高導電性、耐摩耗性、耐薬品性、耐食性等が一例として挙げられる。
また、機械的特性を判断する具体的な因子として、硬度、引張強度、耐力、伸び、曲げ強度、捩り強度、剪断強度、ヤング率、ポアソン比、圧縮強度等が挙げられ、熱的特性を判断する具体的な因子として、融点、線膨張係数、熱伝導率、比熱、耐熱衝撃性等が挙げられる。また電気的特性を判断する具体的な因子として電気伝導率、体積抵抗率、誘電率、絶縁耐力等が挙げられ、他に磁気的特性を判断する具体的な因子として透磁率、磁化率等が挙げられる。
本態様によれば、前記層形成工程を積層方向に繰り返す積層工程を行うことにより、積層方向に対しても第1流動性組成物と第2流動性組成物の共存割合を変えることができ、三次元構造物の各部位に応じて要求される前記特性を備える三次元構造物を容易に得ることができる。
ここで、「前記単位層内における第1粉末と第2粉末の存在割合及び存在位置を設定」とは、前記単位層内における第1粉末を含む第1流動性組成物と第2粉末を含む第2流動性組成物の存在割合及び存在位置を設定することで行われる場合も含む意味である。
本態様によれば、三次元構造物の各部位(層)に応じて要求される前記特性を精度良く発揮させて三次元構造物を製造することができる。
本態様によれば、前記第1粉末を含む第1流動性組成物と第2粉末を含む第2流動性組成物は、隣り合う単位層間において積層方向から視て少なくとも一部が重なって存在するので、当該部位に付与される特性の変化の積層方向での連続性が良くなる。
本態様によれば、ペースト状の第1流動性組成物と第2流動性組成物の少なくとも一方を層形成領域に吐出させて単位層を形成するので、吐出手段によって流動性組成物の吐出量、吐出位置及び吐出タイミング等を調整することができ、以って第1流動性組成物と第2流動性組成物の存在割合を容易に変えることができ、当該三次元構造物に要求される特性を容易に得易い。
本態様によれば、各副層を異なる粉末を含む流動性組成物で形成することにより各単位層に対して一層、細やかに求められる特性に応じることができる。
本態様によれば、積層方向における一端側の第1粉末を含む第1流動性組成物で形成される第1層と他端側の第2粉末を含む第2流動性組成物で形成される第2層との間に、両粉末を個別に含む二つの流動性組成物を有する複合材料層が形成されるので、該複合材料層を形成する流動性組成物の組成(存在割合と存在位置を含む)を調整することによって三次元構造物の内部を前記積層方向において、適宜の特性に調整することができる。
本態様によれば、三次元構造物に付与される特性を積層方向における一方側から他方側に向けて連続的に変化させることが可能になり、無理なく円滑に第1層の有する特性から第2層の有する特性へと移行させることができる。従って、積層方向における層間や副層間の剥離や亀裂の発生の虞を低減させることが可能になる。
本態様によれば、積層方向と交差する平面方向における一側端側の第1粉末の層と他側端側の第2粉末の層の間に両粉末を含む複合材料層が形成されるので、該複合材料層を形成する流動性組成物の組成(存在割合と存在位置を含む)の調整によって三次元構造物の内部を前記平面方向において適宜の特性に調整することができる。
本態様によれば、三次元構造物に付与される特性を平面方向における一方側から他方側に向けて連続的に変化させることが可能になり、無理なく円滑に第1側端層の有する特性から第2側端層の有する特性へと移行させることができる。従って、平面方向における流動性組成物間の剥離や亀裂の発生の虞を低減させることが可能になる。
ここで「空部」とは、流動性組成物が存在しない空白の領域を意味する。
本態様によれば、三次元構造物の部位(層)に基いて貫通孔や凹部或いは空洞等を容易に設けることができ、三次元構造物の軽量化と材料の節約に寄与し得る。
本態様によれば、前記第1粉末と第2粉末の少なくとも一方は混合粉末であるので、該混合粉末の混合割合を含む組成の調整により、三次元構造物にいろいろな特性を容易に具備させることができる。
ここで、「少なくとも一種類の同じ粉末を含んでいる」とは、具体例で説明すると第1粉末は粉末Aであり、第2粉末は粉末Aと粉末Cの混合粉末である場合や、第1粉末が粉末Aと粉末Bの混合粉末であり、第2粉末が粉末Aと粉末Cの混合粉末である場合のように同じ粉末Aが両方に含まれる組合せのことである。
本態様によれば、第1粉末と第2粉末は同じ成分を含んでいるので種類の違う流動性組成物間での特性の変化を穏やかにすることができ、流動性組成物間や単位層間での剥離や亀裂の発生の虞を低減させることが可能となる。
本態様によれば、前記固化工程は前記単位層毎に行うので、該単位層内における特性の変化を均一にすることができる。
本態様によれば、前記固化工程は前記第1流動性組成物と第2流動性組成物との存在割合が同一の複数の単位層毎に行うので、即ち、固化工程は両粉末の共存状態が同一である複数の単位層毎に行うので、前記共存状態が同一の複数の単位層部分における特性の変化を均一にし、流動性組成物の固化を効率的に実行することが可能になる。
本態様によれば、前記固化工程は前記存在割合が異なる界面を挟む両単位層を含む複数の単位層毎に行うので、前記界面における特性の急激な変化を和らげることができる。
本態様によれば、前記固化工程は前記層形成工程が全て終了した後に行うので、全体として三次元構造物の特性の変化を和らげることができる。特に焼結によって固化する場合に適している。
本態様によれば、固化工程をレーザー光を用いて容易に行うことができる。
本態様によれば、前記第1の態様と同様の作用、効果を得ることができ、三次元構造物の各部位に応じて要求される特性を備える三次元構造物を効率よく製造することが可能になる。
本態様によれば、前記第1の態様と同様の作用、効果を得ることができ、三次元構造物の各部位に応じて要求される特性を備え得るように、三次元構造物の製造装置の各部の動作を制御することが可能になる。
尚、以下の説明では、最初に実施形態1に係る三次元構造物の製造装置を例にとって、本発明の三次元構造物の製造装置の全体構成の概略について説明する。次に、該実施形態1に係る三次元構造物の製造装置の本発明の特徴的構成となる要部の具体的構成と、該三次元構造物の製造装置用の制御プログラムの内容について説明する。
更に、前記実施形態1と一部の構成を異ならせた実施形態11と実施形態12に係る三次元構造物の製造装置の構成と、その製造の流れを前記実施形態1との差異を中心に順番に説明する。また、これに続いて前記実施形態2から実施形態10に係る三次元構造物の製造方法によって製造される三次元構造物の2種類の積層モデルを使用して流動性組成物の組成を異ならせた三つの態様についての両者の差異を説明する。
(1)三次元構造物の製造装置の全体構成の概略(図1参照)
図示のように本実施形態に係る三次元構造物の製造装置1Aは、ステージ3上に吐出された流動性組成物L1、L2に対してエネルギービームの一例であるレーザー光Eを照射して固化させることによって一つの単位層Dを形成し、以下同一の操作を積層方向Zに所定回数、繰り返すことによって三次元構造物Mを製造する装置である。
具体的には、異なる粉末F1、F2を含むそれぞれの流動性組成物L1、L2が吐出されるステージ3と、これらの粉末F1、F2を含むそれぞれの流動性組成物L1、L2を吐出する複数の吐出部である吐出ヘッド5A、5Bと、前記吐出された吐出領域13上にある粉末F1、F2を固化するエネルギーを付与するエネルギー付与部である照射部7と、前記ステージ3と吐出ヘッド5と照射部7とを、層形成領域となる吐出領域13に対して相対的に三次元方向X、Y、Zに移動させる駆動部9と、前記吐出ヘッド5と駆動部9と照射部7とを制御する制御部11と、を備えることによって本実施形態に係る三次元構造物の製造装置1は基本的に構成されている。
そして、三次元構造物Mを製造するに際して、前記複数の吐出ヘッド5A、5Bを用いて前記三次元構造物Mの部位に基づいてそれぞれの流動性組成物L1、L2の存在割合と存在位置を変える、ことを本実施形態の特徴的構成としている。
吐出ヘッド5は、原料供給ユニット17A、17Bから供給チューブ19A、19Bを介して供給される流動性組成物Lを前述した吐出領域13に向けて吐出するノズルを備えた部材で駆動部9の構成部材である第1駆動装置21によって一例として幅方向となる第1の方向Xに三次元構造物Mの形成に必要な所定ストローク移動できるように構成されている。そして、本実施形態では、異なる粉末F1、F2を含むそれぞれの流動性組成物L1、L2に対応した2組の吐出ヘッド5A、5Bと原料供給ユニット17A、17Bと供給チューブ19A、19Bとが設けられている。
尚、図示の実施形態では、第1駆動装置21として支持フレーム23上に配置した前後方向となる第2の方向Yに延びる2本の第2ガイドレール25上を走行する走行フレーム27と、該走行フレーム27に対して第1の方向Xに延びるように設けられる第1ガイドレール29と、該第1ガイドレール29に沿って第1の方向Xに往復移動する第1スライドブロック31と、該第1スライドブロック31に駆動力を付与する第1アクチュエーター33と、を備えた構成のものを一例として適用している。そして、吐出ヘッド5と照射部7は、第1スライドブロック31を一体に備える反転可能なキャリッジ32に対して一例として取り付けられている。
尚、図示の実施形態では、第2駆動装置35として、前述した支持フレーム23上に配置された2本の第2ガイドレール25と、該第2ガイドレール25に沿って第2の方向Yに往復移動する前記走行フレーム27に対して設けられる第2スライドブロック37と、該第2スライドブロック37に駆動力を付与する第2アクチュエーター39と、を備えた構成のものを一例として適用している。
本実施形態に係る三次元構造物の製造装置1Aでは、原料となる粉末F1、F2を含む流動性組成物L1、L2として、金属等の粉末とバインダーと溶媒又は分散媒との組成物が一例として適用できる。
ここで、粉末としては、各種金属粉末、セラミックス粉末、樹脂粉末等のいずれでもよく、またそれら2種以上の混合物でもよい。
具体的には。アルミニウム、チタン、鉄、銅、マグネシウム、ステンレス鋼、マルエージング鋼等の各種金属、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコン、酸化錫、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム等の各種金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の各種金属水酸化物、窒素珪素、窒素チタン、窒化アルミニウム等の各種金属窒化物、炭化珪素、炭化チタン、窒化アルミニウム等の各種金属窒化物、炭化珪素、炭化チタン等の各種金属炭化物、硫化亜鉛等の各種金属硫化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の各種金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の各種金属の硫酸塩、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等の各種金属のケイ酸塩、リン酸カルシウム等の各種金属のリン酸塩、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸マグネシウム等の各種金属のホウ酸塩や、これらの複合化合物等、石膏(硫酸カルシウムの各水和物、硫酸カルシウムの無水物)等の粉末が使用できる。
この溶剤又は分散媒は、レーザー等のよる加熱固化工程の前に通常、乾燥して除かれる。
また、可溶状態でなく、上述したアクリル樹脂などの樹脂の微小な粒子の状態で、前述した溶媒又は分散媒中に分散させるようにしてもよい。
このバインダーは、レーザー等のよる加熱固化工程の際に通常、分解されて消失する。
尚、本実施形態で使用されるレーザーとしては特に限定はないが、ファイバーレーザー、或いは炭酸ガスレーザー等は金属の吸収効率が高い利点を有することから好適なレーザーとして使用できる。
本発明の三次元構造物の製造装置用の制御プログラム41は、異なる粉末F1、F2を含むそれぞれの流動性組成物L1、L2を吐出し、これらの存在割合と存在位置を変えて並べて配置する複数の吐出機能47と、前記粉末F1、F2を固化するエネルギーを付与するエネルギー付与機能49と、をコンピュータに実行させるための制御プログラムである。
具体的には、当該制御プログラム41は、前述した三次元構造物の製造装置1Aにおける制御部11において実行され、前述した吐出機能47とエネルギー付与機能49に加えて、吐出ヘッド5と照射部7のステージ3に対する相対位置等を制御する位置制御機能51と、を備えることによって構成されている。
また、位置制御機能51としては、複数の吐出ヘッド5A、5B、照射部7及びステージ3の三次元方向X、Y、Zの相対位置を制御することによって、異なる粉末F1、F2を含むそれぞれの流動性組成物L1、L2を単位層Dにおいて所定の存在割合と存在位置になるように配置したり、該単位層Dを積層方向Zにおける各部位(層)毎に所定の存在割合と存在位置になるように配置することが可能になる。
◆◆◆実施形態2(図4及び図5参照)◆◆◆
実施形態2に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1と固化工程P2と、を有することによって基本的に構成されており、特に層形成工程P1の内容に特徴を有している。以下層形成工程P1と固化工程P2の内容について具体的に説明する。
層形成工程P1は、第1粉末F1を含む第1流動性組成物L1と、第2粉末F2を含む第2流動性組成物L2の少なくとも一方の流動性組成物L1又はL2を用いて単位層Dを形成する工程である。
そして、本実施形態では、前記第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の両方を用いて単位層Dを形成した一つの単位層Dのみによって構成される三次元構造物Mを示している。また、この層形成工程P1では、前記単位層Dの厚み方向Z(積層方向Zと同じ符号を使用する)と交差する平面方向(図示の実施形態では幅方向となる第1の方向X)において第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2を共に存在させている。
また、固化工程P2は、前記単位層D中の前記第1粉末F1と第2粉末F2の少なくとも一方を固化する工程である。
そして、本実施形態では、前記第1粉末F1と第2粉末F2の両方を固化した状態の三次元構造物Mを示している。因みに、図4では単位層Dの左側の領域に第1粉末F1として粉末Aを配置し、単位層Dの右側の領域に第2粉末F2として粉末Bを配置した構成の三次元構造物Mを表している。
そして、このようにして構成される本実施形態に係る三次元構造物の製造方法によれば、第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の存在割合を変えることにより、三次元構造物Mの内部における各部位に応じて要求される特性(機械的特性、熱的特性、電気的特性等)を備える三次元構造物Mを容易に得ることができる。
実施形態3に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1と固化工程P2に加えて積層工程P3を備えることによって構成されている。従って、層形成工程P1と固化工程P2については前記実施形態2と同様であるので、ここでの詳細な説明を省略し、前記実施形態2と相違する積層工程P3の内容に絞って説明する。
即ち、積層工程P3は、前記層形成工程P1を積層方向Zに繰り返す工程である。具体的には、制御プログラム41における位置制御機能51によって昇降駆動装置15を駆動させることによってステージ3の高さを形成する単位層Dの厚み分、下方に下げて前記層形成工程P1を実行する。以下、所定回数、ステージ3の下方へ移動と前記層形成工程P1とを繰り返すことによって所定高さの三次元構造物Mを製造する。
そして、図6では図4に示す一枚の単位層Dを積層方向Zに二枚重ねた構成の三次元構造物Mが図示されており、図7では図5に示す一枚の単位層Dを積層方向Zに二枚重ねた構成の三次元構造物Mが図示されている。
また、本実施形態にあっては、積層方向Zに対しても第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の存在割合と存在位置を変えることができ、三次元構造物Mの内部における各部位に応じて要求される特性(物理的特性と化学的特性を含む)を備える三次元構造物Mを容易に得ることができる。
実施形態4に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1の構成が前述した実施形態2と一部相違しており、固化工程P2については前記実施形態2と同様であり、積層工程P3については前記実施形態3と同様である。従って、ここでは固化工程P2と積層工程P3の説明を省略し、前記実施形態2及び実施形態3と相違する層形成工程P1の内容に絞って説明する。
即ち、本実施形態では、層形成工程P1が、当該三次元構造物Mの積層方向Zにおける各部位(層)毎に前記単位層D内における第1粉末F1を含む第1流動性組成物L1と第2粉末F2を含む第2流動性組成物L2の存在割合及び存在位置を設定して行う、ように構成されている。
具体的には図8及び図9では下方の単位層D2では第1粉末F1を含む第1流動性組成物L1よりも第2粉末F2を含む第2流動性組成物L2の方が存在割合が多くなる、図示のような配置の流動性組成物L1、L2の存在位置が採用されている。
また、本実施形態にあっては、三次元構造物Mの内部における各部位(層)に応じて要求される前記特性を精度良く発揮させて三次元構造物Mを製造することができるようになり、流動性組成物L1、L2が部分的に重なって存在する範囲H2、H3において特性の変化の積層方向Zでの連続性が向上する。
実施形態5に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1の構成が前述した実施形態2と一部相違しており、固化工程P2については前記実施形態2と同様である。従って、ここでは固化工程P2の説明を省略し、前記実施形態2と相違する層形成工程P1の内容に絞って説明する。
即ち、本実施形態では、層形成工程P1において前記単位層Dの該層Dに沿う方向Z(積層方向Zと同じ符号を使用する)における少なくとも一部について複数の副層G1、G2で形成し、各副層G1、G2を異なる粉末F1、F2を含む流動性組成物L1、L2で形成する、ように構成されている。
これに対して残りの3つの範囲H6、H7、H9については副層G1、G2を設けており、範囲H6、H7については、下方の副層G1を、第1粉末F1を含む第1流動性組成物L1、上方の副層G2を、第2粉末F2を含む第2流動性組成物L2によってそれぞれ形成して副層G1とG2の存在割合を範囲H6で第1流動性組成物L1が多くなる75:25、範囲H7で2つの流動性組成物L1、L2が等しくなる50:50にそれぞれ設定している。
そして、このようにして構成される本実施形態に係る三次元構造物の製造方法によっても、前記実施形態2と同様の作用、効果が発揮される。
また、本実施形態にあっては、各単位層Dに対して一層、細やかに求められる特性に応える三次元構造物Mを製造することが可能になる。
実施形態6に係る三次元構造物の製造方法は、三層以上の単位層Dを有する三次元構造物Mを製造する場合に適用できる製造方法であり、層形成工程P1の基本的な内容と固化工程P2と積層工程P3の内容は、前述した実施形態2及び実施形態3の内容と同様である。
従って、ここでは前述した実施形態2及び実施形態3と同様の内容については説明を省略し、これらの実施形態と相違する層形成工程P1の内容に絞って説明する。
また、本実施形態にあっては、複合材料層D3の流動性組成物L1、L2の組成(存在割合と存在位置を含む)の調整によって三次元構造物Mの内部を積層方向Zにおいて適宜の特性のものに調整することが可能になる。
更に、前記積層方向Zにおける「傾斜組成」の採用によって、三次元構造物Mに付与される特性を積層方向Zにおける一方側から他方側に向けて連続的に変化させることが可能になり、積層方向Zにおける単位層D間や副層G間の剥離や亀裂の発生の虞を低減させることができる。
実施形態7に係る三次元構造物の製造方法は、第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の配置を前記実施形態6において積層方向Zで変化させていたのに対して本実施形態では平面方向(図示の実施形態では幅方向となる第1の方向X)で変化させている点で前記実施形態6と相違する。
尚、層形成工程P1の基本的な内容と固化工程P2と積層工程P3の内容については、前述した実施形態6と同様、実施形態2及び実施形態3の内容と同様である。
従って、ここでは前述した実施形態2及び実施形態3と同様の内容については説明を省略し、これらの実施形態と相違する層形成工程P1の内容に絞って説明する。
また、本実施形態にあっては、複合材料層S3の流動性組成物L1、L2の組成(存在割合と存在位置を含む)の調整によって三次元構造物Mの内部を平面方向(図示の実施形態では幅方向となる第1の方向X)において適宜の特性のものに調整することが可能になる。
更に、前記平面方向(図示の実施形態では幅方向となる第1の方向X)における「傾斜組成」の採用によって、三次元構造物Mに付与される特性を平面方向(第1の方向X)における一側端側から他側端側に向けて連続的に変化させることが可能になり、平面方向(第1の方向X)における流動性組成物L1、L2間の剥離や亀裂の発生の虞を低減させることができる。
実施形態8に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1の一部の内容が前記実施形態2及び実施形態3と相違しており、層形成工程P1の基本的な内容と固化工程P2と積層工程P3の内容については、前述した実施形態2及び実施形態3の内容と同様である。
従って、ここでは前述した実施形態2及び実施形態3と同様の内容については説明を省略し、これらの実施形態と相違する層形成工程P1の内容に絞って説明する。
そして、前記空部Oの態様としては、図13に表す積層方向Zに貫通する貫通孔O1、積層方向Zに貫通しない底部が閉塞された凹部O2等が採用可能である。
また、本実施形態にあっては、三次元構造物Mの部位(層)に基づいて貫通孔O1や凹部O2等を容易に設けることができ、三次元構造物Mの軽量化や材料の節約等に寄与し得る。
実施形態9に係る三次元構造物の製造方法は、層形成工程P1で使用する第1粉末F1と第2粉末F2の少なくとも一方を混合粉末によって構成した実施形態である。従って、層形成工程P1の基本的な内容と固化工程P2の内容については、前述した実施形態2と同様であるので、ここでの説明は省略し、実施形態2と相違する層形成工程P1で使用する粉末Fの構成に絞って説明する。
具体的には、図14で表すように、第1粉末F1は粉末Aで構成され、第2粉末F2は粉末Aと粉末Cの混合粉末によって構成されている。また、図15に表すように、第1粉末F1は粉末Aと粉末Bの混合粉末で構成され、第2粉末F2は粉末Aと粉末Cの混合粉末で構成されることも可能である。そして、これら図14及び図15に表す実施形態では第1粉末F1と第2粉末F2に同じ粉末Aが含まれる構成になっている。
また、本実施形態にあっては、混合粉末の混合割合を含む組成の調整により、三次元構造物Mにいろいろな特性を容易に具備させることが可能になる。また、第1粉末F1と第2粉末F2は同じ成分(図示の実施形態では粉末A)を含んでいるので種類の違う流動性組成物L1、L2間での特性の変化を穏やかにし、流動性組成物L1、L2間や単位層D間での剥離や亀裂の発生の虞を低減させることが可能になる。
実施形態10に係る三次元構造物の製造方法は、固定工程P2で行う流動性組成物Lの固化の対象範囲と固化手段に特徴を有している。尚、固化工程P2の基本的な内容と層形成工程P1と積層工程P3の内容については、前述した実施形態2及び実施形態3の内容と同様である。
従って、ここでは前述した実施形態2及び実施形態3と同様の内容については説明を省略し、これらの実施形態と相違する固化工程P2の内容に絞って説明する。
また、本実施形態では、流動性組成物Lの固化に際して、図16中、範囲H17、H18で表すように第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2との共存状態が異なる界面K1、K2を有する隣り合う両単位層(図示の実施形態では単位層D3とD4、D5とD6)を少なくとも含む複数の単位層(図示の実施形態では単位層D1とD3とD4、D5とD6とD2)毎に流動性組成物Lの固化を行ったり、層形成工程P1が全層に亘って全て終了した後に、これら全層の流動性組成物L全体を固化対象として流動性組成物Lの固化を行うことが可能である。
また、本実施形態にあっては、流動性組成物Lの固化を単位層D毎に行った場合には、該単位層Dにおける特性の変化を均一にし、流動性組成物Lの固化を規則的に実行することが可能になる。
また、流動性組成物Lの固化を存在割合が異なる界面K1、K2を挟む両単位層Dを含む複数の単位層D毎に行った場合には、前記界面K1、K2における特性の急激な変化が和らげられる。
また、流動性組成物Lの固化をレーザー光Eを用いて行った場合には、容易に必要な部位に絞った流動性組成物Lの固化が可能になる。
実施形態11に係る三次元構造物の製造装置1Bは、単位層Dの形成に際して使用する第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の供給形態と、単位層Dの形成形態に特徴を有している。尚、その他の構成については前述した実施形態1に係る三次元構造物の製造装置1Aと同様の構成を有している。
従って、ここでは前述した実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する本実施形態特有の構成と、該特有の構成によって実行される流動性組成物Lの供給、単位層Dの形成、固化によって構成される三次元構造物Mの製造の流れを中心にして具体的に説明する。
本実施形態に係る三次元構造物の製造装置1Bは、ステージ3の側傍に、第1流動性組成物L1を収容する第1シリンダー室61と、第2流動性組成物L2を収容する第2シリンダー室63と、を並設し、これらのシリンダー室61、63には、積層方向Zに独立して昇降移動可能な第1ピストン65と第2ピストン67をそれぞれ配置している。
また、図17中、左方に位置する第2シリンダー室63の上方には、ステージ3上の層形成領域13或いは形成した単位層Dの上に流動性組成物L1、L2を供給し、所定厚さの塗膜を形成するための塗工ローラー69が配置されている。そして、この塗工ローラー69は、前記第2シリンダー室63の上方より幾分外方(図示の実施形態では左方)の位置からステージ3上の層形成領域13を通って、更にその幾分外方(図示の実施形態では右方)の回収シュート75の上方の回収口77に臨む位置までの範囲を移動できるように構成されている。
尚、マスク71としては、使用する流動性組成物Lとの剥離性に優れた合成樹脂製或いは金属製の平板状部材が一例として採用可能である。
前記構成の三次元構造物の製造装置1Bを使用して三次元構造物Mを製造する場合には、(A)流動性組成物の準備、(B)第1流動性組成物の塗工、(C)第2流動性組成物の塗工、(D)流動性組成物の固化の順で作業が進められる。以下、これらの作業の内容を説明する。
(A)流動性組成物の準備(図17(A)参照)
第1シリンダー室61に第1流動性組成物L1を必要な量充填し、第2シリンダー室63に第2流動性組成物L2を必要な量充填する。次に、第1ピストン65を当該単位層Dの形成に必要な所定量、上方に移動させる。また、ステージ3は当該単位層Dを形成する場合の所定の高さに設定しておき、前記塗工ローラー69は第1シリンダー室61の外方の第2シリンダー室63の上方位置に位置させておく。
次に、ステージ3上にマスク71を所定の向きで設置する。
続いて、塗工ローラー69をステージ3側に移動させる。このとき、塗工ローラー69は、第1シリンダー室61の上面から突出している部位の第1流動性組成物L1をかき取るようにしてステージ3上に至らせ、前記設置されたマスク71の穴部72に第1流動性組成物L1を充填する。尚、塗工ローラー69は、ステージ3上の層形成領域13の外方の回収シュート75の上方の回収口77に臨む位置まで移動して余剰の第1流動性組成物L1を回収シュート75に排出し、回収に利用される。
次に、塗工ローラー69を第2シリンダー室63の外方の第2流動性組成物L2の供給開始位置に移動させ、第2ピストン67を当該単位層Dの形成に必要な所定量、上方に移動させる。また、前記設置したマスク71を取り外しておく。
続いて、塗工ローラー69をステージ3側に移動させる。このとき、塗工ローラー69は第2シリンダー室63の上面から突出している部位の第2流動性組成物L2をかき取るようにしてステージ3上に至らせ、先に形成された第1流動性組成物L1が存在していない部位を当該第2流動性組成物L2で充填する。尚、塗工ローラー69は、ステージ3上の層形成領域13の外方の回収シュート75の上方の回収口77に臨む位置まで移動して余剰の第2流動性組成物L2を回収シュート75に排出し回収に利用される。
次に、塗工ローラー69を層形成領域13から退避させ、図示しない照射部から照射されるレーザー光を使用した溶融による固化手段や焼結炉等を使用して行う焼結による固化手段を使用して、流動性組成物L1、L2の固化を行う。
実施形態12に係る三次元構造物の製造装置1Cは、流動性組成物L1、L2の形成部位となる所定の領域を予め加熱しておき、流動性組成物L1、L2の吐出と溶融による固化とをほぼ同時のタイミングで実行するようにした構成の三次元構造物の製造装置である。尚、その他の構成については、前述した実施形態1に係る製造装置1Aと同様の構成を有している。
従って、ここでは前述した実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する本実施形態特有の構成と、該特有の構成によって実行される三次元構造物Mの製造の流れを中心にして具体的に説明する。
本発明の三次元構造物の製造装置1Cは、流動性組成物L1、L2の供給手段として二つの供給ノズル81A、81Bを備えている。また、これらの供給ノズル81A、81Bの外周面側には、流動性組成物L1、L2をノズル開口83に導く供給通路85が形成されていて、該供給ノズル81A、81Bの内部には、レーザー発生装置87によって発生され、レンズ89等の光学系部材を使用して集光されたレーザー光Eを加工部位の流動性組成物L1、L2に導く光路91が形成されている。
前記構成の三次元構造物の製造装置1Cを使用して三次元構造物Mを製造する場合には、第1流動性組成物L1は供給ノズル81Aの供給通路85に導かれ、第2流動性組成物L2は供給ノズル81Bの供給通路85に導かれてそれぞれのノズル開口83から吐出領域13に向けて吐出される。
一方、レーザー発生装置87により発生されたレーザー光Eは、レンズ89等の光学系部材によって集光された後、供給ノズル81A、81Bの内部に形成されている、それぞれの光路91を通って加工部位に存するステージ3上の吐出領域13に向けて照射される。
これにより、ステージ3上の吐出領域13が前記レーザー光Eによって予め加熱された状態になっており、該加熱された吐出領域13に吐出された流動性組成物L1、L2は、供給ノズル81Aから吐出領域13に向けて吐出されるのとほぼ同時のタイミングでレーザー光Eによって溶融・固化されて所定の単位層Dないし所定の三次元構造物Mに形成される。
次に三次元構造物Mの積層モデルとして、図19に表す境界領域に「傾斜組成」を持たない積層モデルM1と、図20に表す境界領域に「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2の2種類の積層モデルを取り上げて、第1流動性組成物L1と第2流動性組成物L2の組み合わせを変えた実施例1から実施例3の三つの態様について両者の差異を説明する。
本実施例は、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2において、下方の五つの層Dを第2流動性組成物L2として酸化物ペースト(例えば、アルミナ)によって構成し、上方の五つの層Dを第1流動性組成物L1として金属ペースト(例えば、ステンレス)によって構成し、中間の十個の層Dを両者が混在する複合材料層D3とした構成の実施例である。
この場合、図19に表す「傾斜組成」を持たない積層モデルM1では、両者の熱膨張差によって境界領域で剥離や亀裂が起こる虞があるが、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2では、両者の熱膨張差による影響が抑えられるため、境界領域での剥離や亀裂の発生の虞が低減されて良好な三次元構造物Mが得られるものと理解できる。
本実施例は、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2において、下方の五つの層Dを第2流動性組成物L2として金属ペースト(例えば、ステンレス)によって構成し、上方の五つの層Dを第1流動性組成物L1として金属粉末(例えば、ステンレス)とダイヤモンド粉末の混合ペーストによって構成し、中間の十個の層Dを両者が混在する複合材料層D3とした構成の実施例である。
この場合も、前記実施例1と同様、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2では、境界領域での剥離や亀裂の発生の虞が低減でき、更に本実施例の場合、前記ダイヤモンド粉末を含む混合ペーストによって構成される第1流動性組成物L1のみによって構成される上方の五つの層Dを三次元構造物Mの最表面に配置した場合には、三次元構造物Mの耐摩耗性が向上し、三次元構造物Mの表面特性を改良したり、向上させることが可能になる。
本実施例は、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2において、下方の五つの層Dを第2流動性組成物L2として金属粉末(例えば、ステンレス)とアルミナ粉末の混合ペーストによって構成し、上方の五つの層Dを第1流動性組成物L1として金属粉末(例えば、ステンレス)とダイヤモンド粉末の混合ペーストによって構成し、中間の十個の層Dを両者が混在する複合材料層D3とした構成の実施例である。
この場合も、前記実施例1と同様、図20に表す「傾斜組成」を持たせた積層モデルM2では、境界領域での剥離や亀裂の発生の虞が低減でき、更に本実施例の場合、前記ダイヤモンド粉末を含む混合ペーストによって構成される第1流動性組成物L1のみによって構成される上方の五つの層Dを三次元構造物Mの最表面に配置した場合には、前記実施例2と同様、三次元構造物Mの耐摩耗性が向上し、三次元構造物Mの表面での剥離や亀裂などの発生も低減される。
実施形態13に係る三次元構造物の製造装置1Dは、前述した実施形態1に係る三次元構造物の製造装置1Aにおける第1駆動装置21と第2駆動装置35の機能を産業用ロボット55に担わせたものである。従って、産業用ロボット55以外の構成については実施形態1と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略し、産業用ロボット55を使用して行う吐出ヘッド5と照射部7の第1の方向Xと第2の方向Yへの移動動作を中心に説明する。
従って、前述した実施形態1における第1駆動装置21と第2駆動装置35がそれぞれ第1の方向Xと第2の方向Yのみに吐出ヘッド5と照射部7を移動させていたのと相違し、一つの層D内に積層方向Zの起伏があるような複雑な形状の層Dの形成にも対応できる構成になっている。
本発明に係る三次元構造物の製造方法、その製造装置1及びその制御プログラム41は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。
例えば、原料となる流動性組成物L1、L2は、必ずしも粉末F1、F2を含んだペースト状のものに限らず、金属粉末等を直接、層形成領域13に吐出したり、落下させて単位層Dを形成することが可能である。ただしこの場合には、粉末Fが滑り出さない限界の角度である安息角を考慮する必要がある。
この他、本発明の三次元構造物の製造装置1は、前述した各実施形態で述べた構成を個別に備えるだけでなく、これらの構成を適宜入れ替えたり、組み合わせた構成の三次元構造物の製造装置Mとすることも可能である。
7 照射部(エネルギー付与部)、9 駆動部、11 制御部、
13 吐出領域(層形成領域)、15 昇降駆動装置、17 原料供給ユニット、
19 供給チューブ、21 第1駆動装置、23 支持フレーム、
25 第2ガイドレール、27 走行フレーム、29 第1ガイドレール、
31 第1スライドブロック、32 キャリッジ、33 第1アクチュエーター、
35 第2駆動装置、37 第2スライドブロック、39 第2アクチュエーター、
41 制御プログラム、43 レーザー発振器、
47 吐出機能、49 エネルギー付与機能、51 位置制御機能、
55 産業用ロボット、57 ロボットアーム、59 ロボットアーム、
61 第1シリンダー室、63 第2シリンダー室、65 第1ピストン、
67 第2ピストン、69 塗工ローラー、71 マスク、72 穴部、
75 回収シュート、77 回収口、81 供給ノズル、83 ノズル開口、
85 供給通路、87 レーザー発生装置、89 レンズ、91 光路
P1 層形成工程、P2 固化工程、P3 積層工程、
F 粉末、F1 第1粉末、F2 第2粉末、L 流動性組成物、
L1 第1流動性組成物、L2 第2流動性組成物、M 三次元構造物、
D 単位層(層)、D1 第1層、D2 第2層、D3 複合材料層、
E レーザー光(エネルギービーム)、X 第1の方向(幅方向)、
Y 第2の方向(前後方向)、Z 積層方向(厚み方向、層に沿う方向)、
A 粉末、B 粉末、C 粉末、H 範囲、G 副層、
S1 第1側端層、S2 第2側端層、S3 複合材料層、
O 空部、O1 貫通孔、O2 凹部、O3 空洞、K 界面
Claims (20)
- 第1粉末を含む第1流動性組成物と、第2粉末を含む第2流動性組成物の少なくとも一方の流動性組成物を用いて単位層を形成する層形成工程と、
前記単位層中の前記第1粉末と第2粉末の少なくとも一方を固化する固化工程と、を有し、
前記層形成工程は、前記単位層の厚み方向と交差する平面方向において前記第1流動性組成物と第2流動性組成物を共に存在させる、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記層形成工程を積層方向に繰り返す積層工程を有する、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1又は2に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記層形成工程は、当該三次元構造物の積層方向における各部位毎に前記単位層内における第1粉末と第2粉末の存在割合及び存在位置を設定して行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記第1粉末を含む第1流動性組成物と第2粉末を含む第2流動性組成物とを、隣り合う単位層間において積層方向から視て少なくとも一部重なって存在させる、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記層形成工程は、前記第1流動性組成物と第2流動性組成物の少なくとも一方を吐出手段によって吐出して形成する、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記層形成工程は、前記単位層の該層に沿う方向における少なくとも一部について複数の副層で形成し、前記各副層を異なる粉末を含む流動性組成物で形成する、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
積層方向における一端側は、第1粉末を含む第1流動性組成物で第1層を形成し、
積層方向における他端側は、第2粉末を含む第2流動性組成物で第2層を形成し、
前記第1層と第2層の間は、前記第1粉末を含む第1流動性組成物と第2粉末を含む第2流動性組成物とを有する複合材料層が形成される、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項7に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記複合材料層は、前記第1層から第2層に向かう方向に第1粉末を含む第1流動性組成物の存在割合が徐々に減り、第2粉末を含む第2流動性組成物の存在割合が徐々に増える、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記平面方向における一側端側は、第1粉末を含む第1流動性組成物で第1側端層を形成し、
前記平面方向における他側端側は、第2粉末を含む第2流動性組成物で第2側端層を形成し、
前記第1側端層と第2側端層の間は、前記第1粉末を含む第1流動性組成物と第2粉末を含む第2流動性組成物とを有する複合材料層が形成される、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項9に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記複合材料層は、前記第1側端層から第2側端層に向かう方向に第1粉末を含む第1流動性組成物の存在割合が徐々に減り、第2粉末を含む第2流動性組成物の存在割合が徐々に増える、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記層形成工程は、前記単位層内の一部に空部を形成する、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記第1流動性組成物が含む第1粉末と前記第2流動性組成物が含む第2粉末の少なくとも一方は、複数種類の粉末を含む混合粉末である、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項12に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記第1粉末と第2粉末は、少なくとも一種類の同じ粉末を含んでいる、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記固化工程は、前記単位層毎に行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記固化工程は、前記第1流動性組成物と第2流動性組成物との共存状態が同一の複数の単位層毎に行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記固化工程は、前記第1流動性組成物と第2流動性組成物との共存状態が異なる界面を有する隣り合う両単位層を少なくとも含む複数の単位層毎に行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記固化工程は、前記層形成工程が全て終了した後に行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載された三次元構造物の製造方法において、
前記固化工程は、レーザー光を照射して行う、ことを特徴とする三次元構造物の製造方法。 - 異なる粉末を含むそれぞれの流動性組成物を吐出する複数の吐出部と、
複数の前記吐出部を、吐出領域に対して相対的に三次元方向に移動させる駆動部と、
前記吐出部と駆動部とを制御する制御部と、を備える三次元構造物の製造装置であって、
前記制御部が前記複数の吐出部と前記駆動部とを制御し、前記三次元構造物ごとに流動性組成物の存在割合を変える、ことを特徴とする三次元構造物の製造装置。 - 異なる粉末を含むそれぞれの流動性組成物を吐出し、これらの存在割合と存在位置を変えて並べて配置する複数の吐出機能をコンピューターに実行させるための三次元構造物の製造装置用の制御プログラム。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015212632A JP6801173B2 (ja) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム |
US15/335,245 US11185922B2 (en) | 2015-10-29 | 2016-10-26 | Manufacturing method for three-dimensional structure, manufacturing apparatus for three-dimensional structure, and control program for manufacturing apparatus |
EP16196234.5A EP3162473B1 (en) | 2015-10-29 | 2016-10-28 | Manufacturing method for three-dimensional structure |
CN202011553680.1A CN112743100B (zh) | 2015-10-29 | 2016-10-28 | 三维结构物的制造方法及其制造装置 |
CN201610973114.3A CN106903972B (zh) | 2015-10-29 | 2016-10-28 | 三维结构物的制造方法及其制造装置 |
EP21172926.4A EP3903969A1 (en) | 2015-10-29 | 2016-10-28 | Manufacturing method for three-dimensional structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015212632A JP6801173B2 (ja) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017082293A true JP2017082293A (ja) | 2017-05-18 |
JP6801173B2 JP6801173B2 (ja) | 2020-12-16 |
Family
ID=57240867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015212632A Active JP6801173B2 (ja) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11185922B2 (ja) |
EP (2) | EP3903969A1 (ja) |
JP (1) | JP6801173B2 (ja) |
CN (2) | CN112743100B (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019060000A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 |
WO2019171689A1 (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 三菱電機株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法及びその製造装置 |
JP2021514870A (ja) * | 2018-03-02 | 2021-06-17 | イメルテック ソシエテ パル アクシオン サンプリフィエ | 3dセラミック構造 |
KR102452559B1 (ko) * | 2021-04-23 | 2022-10-14 | 주식회사 이엠엘 | 3d 프린팅을 이용한 다이아몬드 적층 방법 |
US11745418B2 (en) | 2015-10-15 | 2023-09-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing three-dimensionally formed object and three-dimensionally formed object manufacturing apparatus |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6801173B2 (ja) * | 2015-10-29 | 2020-12-16 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム |
JP6718132B2 (ja) * | 2015-11-06 | 2020-07-08 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元構造物の製造方法及びその製造装置 |
WO2017139766A1 (en) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Impossible Objects, LLC | Method and apparatus for automated composite-based additive manufacturing |
US10736761B2 (en) * | 2017-04-19 | 2020-08-11 | Medtronic Vascular, Inc. | Method of making a medical device using additive manufacturing with a masking plate |
US10654259B2 (en) * | 2017-10-24 | 2020-05-19 | Global Circuit Innovations Incorporated | Conductive diamond application method |
DE102017126698B4 (de) * | 2017-11-14 | 2023-06-22 | B.I.G. Technology Services GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur additiven Fertigung |
EP3717203A4 (en) | 2017-11-30 | 2021-06-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | VARIATION IN THE COMPOSITION OF CONSTRUCTION MATERIALS USED FOR A THREE-DIMENSIONAL PART |
WO2019129372A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Building material and radiation source module and additive manufacturing device comprising the module |
CN107989378B (zh) * | 2018-01-22 | 2023-07-25 | 上海言诺建筑材料有限公司 | 3d打印机喷嘴及3d打印设备 |
DE102018207248A1 (de) | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils mit oxidischer Dispersionsverstärkung und entsprechendes Bauteil |
US11478982B2 (en) * | 2018-06-25 | 2022-10-25 | Kj Chemicals Corporation | Three-dimensional molding apparatus and three-dimensional molding method using different types of materials |
JP7159777B2 (ja) * | 2018-10-15 | 2022-10-25 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法 |
JP7159814B2 (ja) * | 2018-11-28 | 2022-10-25 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形装置、および、三次元造形物の製造方法 |
US11390020B2 (en) * | 2018-12-20 | 2022-07-19 | Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Powder coating method for manufacturing 3D-printed components having improved mechanical properties |
CN115943041A (zh) | 2019-01-15 | 2023-04-07 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 过渡三维物体的增材制造 |
EP3708938A1 (de) * | 2019-03-14 | 2020-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellen eines elektroblechs |
JP2022072750A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形装置 |
CN113333774A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-03 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种高精度非均质金属零件的增材制造方法 |
DE102021122603A1 (de) | 2021-09-01 | 2023-03-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Additive fertigungsvorrichtung zur additiven herstellung eines formkörpers |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102643096A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-08-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种制备组分连续变化的梯度材料的方法及装置 |
WO2015141779A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | シーメット株式会社 | リコーターユニット、三次元積層造形装置、三次元積層造形方法および造形物 |
JP2015174425A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物製造装置、三次元造形物の製造方法および三次元造形物 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5204055A (en) | 1989-12-08 | 1993-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
US5387380A (en) | 1989-12-08 | 1995-02-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
DE4314694C1 (de) * | 1993-05-04 | 1994-05-11 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Sinterformteilen |
WO1996031306A1 (en) | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Porous metallic body with large specific surface area, process for producing the same, porous metallic platy material, and electrode of alkaline secondary battery |
CN1213826C (zh) | 1995-11-20 | 2005-08-10 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 制造烧结多孔金属板的方法和设备 |
US6363606B1 (en) | 1998-10-16 | 2002-04-02 | Agere Systems Guardian Corp. | Process for forming integrated structures using three dimensional printing techniques |
US6811744B2 (en) * | 1999-07-07 | 2004-11-02 | Optomec Design Company | Forming structures from CAD solid models |
FR2818015B1 (fr) * | 2000-12-08 | 2003-09-26 | Centre Nat Rech Scient | Procede de fabrication de films minces en composite metal/ceramique |
EP2060343B1 (en) | 2006-08-28 | 2014-11-05 | Panasonic Corporation | Metal powder for metal photofabrication and method of metal photofabrication using the same |
JP4661842B2 (ja) | 2006-08-28 | 2011-03-30 | パナソニック電工株式会社 | 金属光造形用金属粉末の製造方法および金属光造形法 |
JP5112029B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2013-01-09 | イビデン株式会社 | シート材およびその製造方法、排気ガス処理装置およびその製造方法、ならびに消音装置 |
DE102007029052A1 (de) | 2007-06-21 | 2009-01-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils basierend auf dreidimensionalen Daten des Bauteils |
US20110305590A1 (en) * | 2009-02-10 | 2011-12-15 | Bae Systems Plc | Method of fabricating an object |
EP2292357B1 (en) * | 2009-08-10 | 2016-04-06 | BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh.-Herbst GmbH & Co KG | Ceramic article and methods for producing such article |
JP5616769B2 (ja) * | 2010-12-13 | 2014-10-29 | 株式会社日立製作所 | レーザ加工ヘッド及び肉盛溶接方法 |
EP2502729A1 (en) | 2011-03-25 | 2012-09-26 | BAE Systems Plc | Additive layer manufacturing |
US9101979B2 (en) * | 2011-10-31 | 2015-08-11 | California Institute Of Technology | Methods for fabricating gradient alloy articles with multi-functional properties |
US20140099476A1 (en) * | 2012-10-08 | 2014-04-10 | Ramesh Subramanian | Additive manufacture of turbine component with multiple materials |
US20140183792A1 (en) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Ming C. Leu | Method and apparatus for freeze-form extrusion fabrication of functionally gradient composite parts |
JP6379850B2 (ja) | 2013-10-11 | 2018-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | レーザー焼結用粉末および構造物の製造方法 |
JP6478212B2 (ja) | 2013-10-24 | 2019-03-06 | 株式会社リコー | 三次元構造物の造形方法及び三次元構造物の造形装置 |
US10532556B2 (en) * | 2013-12-16 | 2020-01-14 | General Electric Company | Control of solidification in laser powder bed fusion additive manufacturing using a diode laser fiber array |
US10328685B2 (en) * | 2013-12-16 | 2019-06-25 | General Electric Company | Diode laser fiber array for powder bed fabrication or repair |
US10913129B2 (en) * | 2014-01-24 | 2021-02-09 | Raytheon Technologies Corporation | Additive manufacturing an object from material with a selective diffusion barrier |
JP2015174338A (ja) | 2014-03-14 | 2015-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物製造装置、三次元造形物の製造方法および三次元造形物 |
JP2017529239A (ja) * | 2014-07-18 | 2017-10-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | レーザ及びガス流を用いた付加製造 |
JP5969562B2 (ja) * | 2014-09-16 | 2016-08-17 | 株式会社東芝 | ノズル装置および積層造形装置 |
US10449560B2 (en) * | 2015-02-25 | 2019-10-22 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Optical processing nozzle and optical machining apparatus |
US20160271732A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Dm3D Technology, Llc | Method of high rate direct material deposition |
WO2016151713A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | 加工ノズル、加工ヘッド、加工装置、加工ノズルの制御方法および制御プログラム |
JP6092467B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2017-03-08 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | 加工ノズル、加工ヘッド、加工装置 |
JP6801173B2 (ja) | 2015-10-29 | 2020-12-16 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム |
KR20230021156A (ko) | 2017-04-20 | 2023-02-13 | 엑스제트 엘티디. | 인쇄된 물품 제조 시스템 및 방법 |
JP7277163B2 (ja) | 2018-02-14 | 2023-05-18 | キヤノン株式会社 | 材料層の製造方法、立体物の製造方法、材料層、積層体、材料層形成装置、および、積層造形システム |
-
2015
- 2015-10-29 JP JP2015212632A patent/JP6801173B2/ja active Active
-
2016
- 2016-10-26 US US15/335,245 patent/US11185922B2/en active Active
- 2016-10-28 CN CN202011553680.1A patent/CN112743100B/zh active Active
- 2016-10-28 EP EP21172926.4A patent/EP3903969A1/en active Pending
- 2016-10-28 EP EP16196234.5A patent/EP3162473B1/en active Active
- 2016-10-28 CN CN201610973114.3A patent/CN106903972B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102643096A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-08-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种制备组分连续变化的梯度材料的方法及装置 |
JP2015174425A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物製造装置、三次元造形物の製造方法および三次元造形物 |
WO2015141779A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | シーメット株式会社 | リコーターユニット、三次元積層造形装置、三次元積層造形方法および造形物 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11745418B2 (en) | 2015-10-15 | 2023-09-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing three-dimensionally formed object and three-dimensionally formed object manufacturing apparatus |
JP2019060000A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 |
JP2021514870A (ja) * | 2018-03-02 | 2021-06-17 | イメルテック ソシエテ パル アクシオン サンプリフィエ | 3dセラミック構造 |
WO2019171689A1 (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 三菱電機株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法及びその製造装置 |
JP6635227B1 (ja) * | 2018-03-05 | 2020-01-22 | 三菱電機株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法 |
KR102452559B1 (ko) * | 2021-04-23 | 2022-10-14 | 주식회사 이엠엘 | 3d 프린팅을 이용한 다이아몬드 적층 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3903969A1 (en) | 2021-11-03 |
CN112743100B (zh) | 2022-11-08 |
CN106903972B (zh) | 2020-12-11 |
US11185922B2 (en) | 2021-11-30 |
JP6801173B2 (ja) | 2020-12-16 |
US20170120331A1 (en) | 2017-05-04 |
EP3162473A1 (en) | 2017-05-03 |
CN106903972A (zh) | 2017-06-30 |
EP3162473B1 (en) | 2021-06-30 |
CN112743100A (zh) | 2021-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017082293A (ja) | 三次元構造物の製造方法、その製造装置及びその制御プログラム | |
JP6718132B2 (ja) | 三次元構造物の製造方法及びその製造装置 | |
US11090724B2 (en) | Additive manufacturing with powder dispensing | |
CN107835739B (zh) | 用于在生成式的制造方法中配给构造材料的方法和装置 | |
JP6642790B2 (ja) | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 | |
JP2015205485A (ja) | 焼結造形方法、液状結合剤、および焼結造形物 | |
JP2016172893A (ja) | 3次元形成装置および3次元形成方法 | |
JP2017075362A (ja) | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 | |
US20190351576A1 (en) | Ceramic component and three-dimensional manufacturing method of ceramic component | |
JP2017043805A (ja) | 3次元形成装置、3次元形成方法および3次元形成物 | |
CN106827508B (zh) | 三维造型物的制造方法以及三维造型物的制造装置 | |
WO2015151834A1 (ja) | 三次元造形装置 | |
CN206154717U (zh) | 一种多喷头3d打印机 | |
JP6641909B2 (ja) | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形装置 | |
WO2019155897A1 (ja) | 立体造形方法 | |
JP2017025386A (ja) | 3次元成形物および3次元成形方法 | |
EP3296901B1 (en) | Three-dimensional modeling apparatus, method, and computer program | |
JP2017071841A (ja) | 三次元造形物の製造方法及び製造装置 | |
US20210245255A1 (en) | Forming Apparatus and Method for Producing Formed Body | |
JP2017075369A (ja) | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 | |
JP2017075365A (ja) | 層形成用材料、三次元造形物の製造装置及び三次元造形物の製造方法 | |
CN108357100B (zh) | 3d打印机的主体驱动结构及打印方法 | |
KR20210148165A (ko) | 분말 입자를 보유하도록 최적화된 분말을 수용하기 위한 이동 가능 표면을 포함하는 적층 제조 기계 | |
JP2019147998A (ja) | 三次元造形装置 | |
JP2018001483A (ja) | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180828 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180906 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190612 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200218 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201027 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6801173 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |