JP2017144594A - 冷却最適化装置及び冷却最適化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)本発明の第1実施形態に係る冷却最適化装置の説明
上述したように、粉末床溶融結合により所望の形状の造形物を作製した後に、造形物を薄層形成容器から取り出すために、薄層形成容器内の造形物をその周囲に残った粉末材料とともに冷却する必要がある。
次に、本発明の実施形態に係る粉末床溶融結合装置について、図3(a)、(b)と図4(a)、(b)を参照しながら説明する。
図3(b)は、図3(a)のI-I線に沿う粉末床溶融結合装置の断面図である。
穴12aの左右両側の薄層形成容器12の底部の外面に、穴12aを挟んで前述したガイド23a, 23bとして細長い角材が並行配置され、取り付けられている。
次に、図5(a)〜図7(a)を参照しながら、上記の粉末床溶融結合装置を用いて次のように粉末床溶融結合を行う方法について説明する。
(i)薄層形成部からの薄層形成容器の取り出し
上述のように、造形物15cを完成した後に、完成した造形物15cを冷却するため、本実施形態では、薄層形成部103から薄層形成容器12ごと完成した造形物15cを取り出す。
上述のように、薄層形成容器12を基台11から取り外した後に、本実施形態では、薄層形成容器12ごと完成した造形物15cを冷却用容器(容器)1に収容する。
次に、造形物15cが収納された薄層形成容器12を容器1の収容室2内に収容した後、薄層形成容器12ごと造形物15cを最適な環境下で冷却する方法について説明する。
(i)薄層形成部への別の薄層形成容器の装着
上述のように、薄層形成容器12を基台11から取り外した後に、薄層形成部103に別の薄層形成容器12bを装着する方法について、図10(a)〜図10(b)を参照しながら説明する。
上述のように、空の薄層形成容器12bを基台11に装着した後に、次の粉末床溶融結合の準備を行う方法について、図11(a)〜(c)を参照しながら説明する。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る、押圧部材を備えた冷却最適化装置と造形物の冷却方法について、図12(a)、(b)、図13(a)、(b)を参照して説明する。
次に、本発明の第3実施形態に係る冷却最適化装置について図14を参照して説明する。
粉末床溶融結合により作製された造形物が収納された薄層形成容器を収容し、冷却する容器と、
不活性ガスを導入する前記容器のガス導入口と、
前記不活性ガスを排出する前記容器のガス排出口と、
前記容器内に導入する前記不活性ガスの流量を調節するガス流量調節手段と
を有することを特徴とする冷却最適化装置。
前記薄層形成容器内に前記造形物のほかに、前記造形物の周囲に未溶融の粉末材料が収納されていることを特徴とする付記1に記載の冷却最適化装置。
前記薄層形成容器内の前記造形物を押圧する押圧手段を有することを特徴とする付記1に記載の冷却最適化装置。
前記ガス流量調節手段は、前記容器内に導入する前記不活性ガスの流量を、前記造形物の温度に応じて調節することを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
前記ガス流量調節手段は、前記容器内に導入する前記不活性ガスの流量を、前記造形物に熱歪による反りが生じない程度に調節することを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
前記容器内を昇温する加熱手段を有することを特徴とする付記1に記載の冷却最適化装置。
前記薄層形成容器は、底部の外側に凸状又は凹状のガイドを有し、前記容器は、底部に、前記ガイドに嵌合し、前記薄層形成容器を前記容器内に導く凹状又は凸状のガイドレールを備えたことを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
前記薄層形成容器は昇降台を備え、前記昇降台上に前記造形物が載置されることを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
前記薄層形成容器は、前記粉末床溶融結合する前に動作させて、前記昇降台上に載置された前記粉末材料を予備加熱する予備加熱手段を有することを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
前記不活性ガスは、窒素ガスであり、窒素ガス生成装置を備えたことを特徴とする付記1記載の冷却最適化装置。
薄層形成容器内で粉末床溶融結合により粉末材料を選択的に加熱して造形物を作製する工程と、
昇温した前記造形物が収納された前記薄層形成容器を容器内に収容する工程と、
前記容器内に不活性ガスを、流量を調節して導入し、前記不活性ガスにより前記昇温した前記造形物を冷却しつつ、前記不活性ガスを前記容器外に排出する工程と
を有することを特徴とする冷却最適化方法。
前記薄層形成容器は昇降台を備え、前記薄層形成容器内で、順次、前記昇降台を下降して、前記昇降台上に粉末材料の薄層を形成し、次いで前記薄層をエネルギービームにより選択的に加熱して結合層を形成し、多層の前記結合層からなる造形物を形成することを特徴とする付記11記載の冷却最適化方法。
前記薄層形成容器内に前記造形物のほかに、前記造形物の周囲に未溶融の粉末材料が収納されていることを特徴とする付記12記載の冷却最適化方法。
前記薄層形成容器内の前記造形物を押圧した状態で、前記薄層形成容器を前記容器内に収容し、冷却することを特徴とする付記11記載の冷却最適化方法。
前記不活性ガスの流量を、前記造形物に熱歪による反りが生じない程度に調節することを特徴とする付記11記載の冷却最適化方法。
前記薄層形成容器を前記容器内に収容する前に、加熱手段を動作させて前記容器内の温度を昇温し、前記薄層形成容器を前記容器内に収容した後であって前記不活性ガスを導入する前に、前記加熱手段の動作を停止させることを特徴とする付記11記載の冷却最適化方法。
前記粉末材料を選択的に加熱する前に、前記粉末材料を予備加熱することを特徴とする付記11記載の冷却最適化方法。
Claims (12)
- 粉末床溶融結合により作製された造形物が収納された薄層形成容器を収容し、冷却する容器と、
不活性ガスを導入する前記容器のガス導入口と、
前記不活性ガスを排出する前記容器のガス排出口と、
前記容器内に導入する前記不活性ガスの流量を調節するガス流量調節手段と
を有することを特徴とする冷却最適化装置。 - 前記薄層形成容器内に前記造形物のほかに、前記造形物の周囲に未溶融の粉末材料が収納されていることを特徴とする請求項1記載の冷却最適化装置。
- 前記薄層形成容器内の前記造形物を押圧する押圧手段を有することを特徴とする請求項1に記載の冷却最適化装置。
- 前記容器内を昇温する加熱手段を有することを特徴とする請求項1に記載の冷却最適化装置。
- 前記薄層形成容器は、底部の外側に凸状又は凹状のガイドを有し、
前記容器は、底部に、前記ガイドに嵌合し、前記薄層形成容器を前記容器内に導く凹状又は凸状のガイドレールを備えたことを特徴とする請求項1記載の冷却最適化装置。 - 前記薄層形成容器は昇降台を備え、前記昇降台上に前記造形物が載置されることを特徴とする請求項1記載の冷却最適化装置。
- 薄層形成容器内で粉末床溶融結合により粉末材料を選択的に加熱して造形物を作製する工程と、
昇温した前記造形物が収納された前記薄層形成容器を容器内に収容する工程と、
前記容器内に不活性ガスを、流量を調節して導入し、前記不活性ガスにより前記昇温した前記造形物を冷却しつつ、前記不活性ガスを前記容器外に排出する工程と
を有することを特徴とする冷却最適化方法。 - 前記薄層形成容器は昇降台を備え、前記薄層形成容器内で、順次、前記昇降台を下降して、前記昇降台上に粉末材料の薄層を形成し、次いで前記薄層をエネルギービームにより選択的に加熱して結合層を形成し、多層の前記結合層からなる造形物を形成することを特徴とする請求項7記載の冷却最適化方法。
- 前記薄層形成容器内の前記造形物を押圧した状態で、前記薄層形成容器を前記容器内に収容し、冷却することを特徴とする請求項7記載の冷却最適化方法。
- 前記不活性ガスの流量を、前記造形物に熱歪による反りが生じない程度に調節することを特徴とする請求項7記載の冷却最適化方法。
- 前記薄層形成容器を前記容器内に収容する前に、加熱手段を動作させて前記容器内を昇温し、前記薄層形成容器を前記容器内に収容した後であって前記不活性ガスを導入する前に、前記加熱手段の動作を停止させることを特徴とする請求項7記載の冷却最適化方法。
- 前記粉末材料を選択的に加熱する前に、前記粉末材料を予備加熱することを特徴とする請求項7記載の冷却最適化方法。
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