JP2017154411A - Lamination molding apparatus and lamination molding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To collect powder materials other than a modeled product and to reuse the powder materials at a low cost in the case of molding the modeled product by lamination using plural powder materials.SOLUTION: A lamination molding apparatus of the present invention includes: a supply section that includes plural materials including powders of which the respective particle size distributions are separated, that makes the materials into a mixed material having a predetermined mixture ratio, and that supplies the mixed material; a molding section that laminates the mixed material and that molds a three-dimensional modeled product from the laminated material; and a collection section that collects the remaining mixed material of the laminated material other than the three-dimensional modeled product and that includes a separation section that separates the collected mixed material into the respective materials on the basis of the particle size distributions.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、層を積層して3次元造形物を造形する積層造形技術に関する。   The present invention relates to an additive manufacturing technique for forming a three-dimensional structure by stacking layers.

3次元CAD(Computer Aided Design)データを層分割し、分割した層ごとに層の上に層を積むようにして材料を付加して3次元の造形物を製造する方法は、国際規格でAdditive Manufacturingと定義されている。1980年代に発明されたこの製造方法は、一般的には3Dプリンタ(スリー ディー プリンタ)と呼ばれる。3Dプリンタは、3次元CADデータがあれば、金型を使わずに複雑な形状を容易に製造できることから、近年、新たなものづくり手法として注目されている。   A method of manufacturing a three-dimensional structure by dividing a layer of three-dimensional CAD (Computer Aided Design) data and adding a material so that the divided layers are stacked on each layer is defined as an additive manufacturing in the international standard. Has been. This manufacturing method invented in the 1980's is generally called a 3D printer (3D printer). In recent years, 3D printers are attracting attention as a new manufacturing method because they can easily manufacture complex shapes without using a mold if there is 3D CAD data.

3Dプリンタでは、切削による除去的な加工や、型に材料を流し込んで固める成形加工とは異なり、メッシュ形状やポーラス形状をはじめとする、かつては製造が難しかった形状を容易に正確に製造できる。更には、複数の種類の材料を単一部品内に自由に配置させた造形を可能とすることも期待されている。複数の材料を用いた造形により、それぞれの材料の特性を活かした新たな機能を付与した造形物が実現できるからである。   In 3D printers, shapes that were once difficult to manufacture, such as mesh shapes and porous shapes, can be easily and accurately manufactured, unlike removal processing by cutting and molding processing in which a material is poured into a mold and hardened. Furthermore, it is also expected to enable modeling in which a plurality of types of materials are freely arranged in a single part. This is because modeling using a plurality of materials can realize a model with a new function utilizing the characteristics of each material.

例えば、導電材料と絶縁材料とを複合させることで、電子回路の機能を有する造形物が実現する。また、硬質な材料と柔軟な材料とを複合させることで、強度と柔軟性の両立した機能を有する造形物が実現する。そして、これらの機能は新規材料の開発をせずとも実現することができる。   For example, a composite having a function of an electronic circuit is realized by combining a conductive material and an insulating material. In addition, by combining a hard material and a flexible material, a shaped article having a function having both strength and flexibility can be realized. These functions can be realized without developing new materials.

さらには、2種類の材料の混合比を段階的に変化させた混合比の傾斜構造を形成することで、2種類の材料が隣り合った界面に生じる応力を緩和することが可能となる。これにより、2種類の材料の界面で剥離や割れが発生しない信頼性の高い造形物が実現できる。特許文献1には、複数の材料の混合比を調整して造形物を積層造形する方法が開示されている。この方法によれば、粉体材料の材質及びその混合比を制御することにより、造形物内部の熱伝導率に分布を持たせることが可能である。   Furthermore, by forming a gradient structure having a mixing ratio in which the mixing ratio of the two types of materials is changed stepwise, it is possible to relieve stress generated at the interface where the two types of materials are adjacent to each other. Thereby, it is possible to realize a highly reliable shaped object that does not cause peeling or cracking at the interface between the two kinds of materials. Patent Document 1 discloses a method for layered modeling of a modeled object by adjusting a mixing ratio of a plurality of materials. According to this method, it is possible to give a distribution to the thermal conductivity inside the shaped article by controlling the material of the powder material and the mixing ratio thereof.

また、特許文献2には、粉体材料を焼結して造形物を積層造形する際に、未焼結となった材料を回収する除粉装置を備えた造形システムが開示されている。除粉装置は、造形物を未焼結の材料とともに収容し、造形物の周囲の未焼結の材料を除去する。これにより、未焼結の材料を回収して再利用することを可能にしている。   Further, Patent Literature 2 discloses a modeling system including a powder removing device that collects an unsintered material when a powder material is sintered to laminate a modeled object. The powder removing apparatus accommodates the shaped object together with the unsintered material and removes the unsintered material around the shaped object. This enables the unsintered material to be collected and reused.

造形物に取り込まれなかった粉体材料を回収する関連する技術が、特許文献3や特許文献4にも開示されている。特許文献3によれば、未焼結の粉末材料と切削除去工程で生じた切削屑とを回収し切削屑を分離する。特許文献4によれば、完成した部品から回収粉末および使用済み粉末を分離し、さらに回収粉末と使用済み粉末とを分離する。   Related techniques for recovering the powder material that has not been taken into the model are also disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4. According to Patent Document 3, unsintered powder material and cutting waste generated in the cutting removal process are collected and the cutting waste is separated. According to Patent Document 4, the recovered powder and the used powder are separated from the completed part, and the recovered powder and the used powder are further separated.

特開2010−121187号公報JP 2010-121187 A 特開2013−49137号公報JP 2013-49137 A 特開2005−335199号公報JP 2005-335199 A 特開2006−248231号公報JP 2006-248231 A

しかしながら、特許文献1のように複数の粉体材料を用いて造形物を積層造形する際には、造形物に取り込まれなかった複数の粉体材料は互いに混ざり合っているために、たとえ回収したとしてもそのままでは再利用することはできない。再利用するためには、それぞれの材料を分離する作業が必要になり、そのためには多大な費用と時間とを必要とする。特許文献1から特許文献4に開示された技術には、複数の粉体からなる材料を回収し、それぞれの粉体を低コストで分離して再利用可能とする技術は開示されていない。   However, when a modeling object is layered using a plurality of powder materials as in Patent Document 1, a plurality of powder materials that have not been taken into the modeling object are mixed with each other, and thus collected. However, it cannot be reused as it is. In order to reuse, it is necessary to separate the respective materials, which requires a great deal of cost and time. The techniques disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 4 do not disclose a technique that collects a material composed of a plurality of powders and separates and reuses each powder at a low cost.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の粉体材料を用いて造形物を積層造形する際に、造形物以外の粉体材料を回収して低コストで再利用することを可能にすることにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to collect a powder material other than a shaped object at a low cost when a shaped object is layered using a plurality of powder materials. It is to be able to be reused.

本発明の積層造形装置は、各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を備え、前記材料を所定の混合比の混合材料にして供給する供給部と、前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形する造形部と、前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する分離部を有する回収部と、を有する。   The additive manufacturing apparatus of the present invention includes a plurality of materials having powders each having a separated particle size distribution, a supply unit that supplies the materials as a mixed material having a predetermined mixing ratio, and the mixed material. A modeling unit that stacks and models a three-dimensional model from the stack, and the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional model is recovered, and the recovered mixed material is based on the particle size distribution. A recovery unit having a separation unit for separating each of the materials.

本発明の積層造形方法は、各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を所定の混合比の混合材料にして供給し、前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形し、前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する。   In the additive manufacturing method of the present invention, a plurality of materials having powders each having a separated particle size distribution are supplied as a mixed material having a predetermined mixing ratio, and the mixed materials are stacked to form a three-dimensional structure from the stacked layers. A modeled object is modeled, the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional modeled object is collected, and the collected mixed material is separated into each of the materials based on the particle size distribution.

本発明によれば、複数の粉体材料を用いて造形物を積層造形する際に、造形物以外の粉体材料を回収して低コストで再利用することが可能になる。   According to the present invention, when a modeled object is layered using a plurality of powder materials, powder materials other than the modeled object can be collected and reused at low cost.

本発明の第1の実施形態の積層造形装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the additive manufacturing apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の積層造形装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the additive manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の積層造形装置の第1の材料と第2の材料の粉体の粒径分布を示す図である。It is a figure which shows the particle size distribution of the powder of the 1st material of the additive manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention, and a 2nd material. 本発明の第2の実施形態の積層造形装置の第1の材料と第2の材料の粉体の体積分布を示す図である。It is a figure which shows the volume distribution of the powder of the 1st material and 2nd material of the additive manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の積層造形装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the additive manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の積層造形装置の層内の造形領域と非造形領域とを示す図である。It is a figure which shows the modeling area | region and non-modeling area | region in the layer of the additive manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の変形例の積層造形装置の第1の材料と第2の材料と第3の材料の粉体の粒径分布を示す図である。It is a figure which shows the particle size distribution of the powder of the 1st material, 2nd material, and 3rd material of the additive manufacturing apparatus of the modification of the 2nd Embodiment of this invention.

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の積層造形装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の積層造形装置1は、各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を備え、前記材料を所定の混合比の混合材料にして供給する供給部2を有する。さらに、前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形する造形部3を有する。さらに、前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する分離部5を有する回収部4を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the preferred embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the additive manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The additive manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment includes a plurality of materials having powders each having a separated particle size distribution, and includes a supply unit 2 that supplies the materials as a mixed material having a predetermined mixing ratio. Furthermore, it has the modeling part 3 which laminates | stacks the said mixed material and models a three-dimensional modeling thing from the said lamination | stacking. Furthermore, the collection unit 4 includes a separation unit 5 that collects the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional structure and separates the collected mixed material into each of the materials based on the particle size distribution. Have

積層造形装置1によれば、3次元造形物を除いた積層の残りの混合材料を回収し、回収した混合材料を各々の材料に、各々の材料の粒径分布に基づいて簡便に分離して再利用することのできる積層造形装置が提供される。   According to the additive manufacturing apparatus 1, the remaining mixed material of the laminate excluding the three-dimensional object is recovered, and the recovered mixed material is easily separated into each material based on the particle size distribution of each material. An additive manufacturing apparatus that can be reused is provided.

以上のように、本実施形態によれば、複数の粉体材料を用いて造形物を積層造形する際に、造形物以外の粉体材料を回収して低コストで再利用することが可能になる。
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態の積層造形装置の構成を示す図である。本実施形態の積層造形装置10は、第1の材料と第2の材料とを各々備え、第1の材料と第2の材料を所定の混合比の混合材料にして供給する供給部20を有する。さらに、供給部20から供給された混合材料を積層し、前記積層から所定の3次元造形物を造形する造形部30を有する。さらに、前記造形物を除いた前記積層の残りの混合材料を回収し、回収した混合材料から第1の材料と第2の材料とを分離する回収部40を有する。さらに、所定の造形物を造形するために、供給部20と造形部30と回収部40を制御し連携させる制御部50を有する。
As described above, according to the present embodiment, when layered modeling is performed using a plurality of powder materials, powder materials other than the modeled material can be collected and reused at low cost. Become.
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the additive manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The additive manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment includes a first material and a second material, and includes a supply unit 20 that supplies the first material and the second material as a mixed material having a predetermined mixing ratio. . Furthermore, it has the modeling part 30 which laminates | stacks the mixed material supplied from the supply part 20, and models a predetermined three-dimensional modeling thing from the said lamination | stacking. Furthermore, it has the collection | recovery part 40 which collect | recovers the remaining mixed materials of the said lamination | stacking except the said molded object, and isolate | separates a 1st material and a 2nd material from the collect | recovered mixed materials. Furthermore, in order to model a predetermined modeled object, it has the control part 50 which controls and cooperates the supply part 20, the modeling part 30, and the collection | recovery part 40. FIG.

供給部20は、第1の材料と第2の材料とを各々保管する第1の材料チャンバ21と第2の材料チャンバ22とを有する。さらに、供給部20は、第1の材料と第2の材料を、所定の混合比で所定の量の混合材料として供給する供給筒23を有する。供給筒23は、第1の材料と第2の材料を混合して均等に分散した混合材料とすることができる。混合方法は、材料に合わせて選定することができる。例えば、第1の材料と第2の材料が粉体であれば、噴流層混合方式や、攪拌羽根を回転させて混合する攪拌方式等を用いることができるが、これらには限定されない。   The supply unit 20 includes a first material chamber 21 and a second material chamber 22 that store the first material and the second material, respectively. Furthermore, the supply unit 20 includes a supply cylinder 23 that supplies the first material and the second material as a predetermined amount of mixed material at a predetermined mixing ratio. The supply cylinder 23 can be a mixed material in which the first material and the second material are mixed and dispersed uniformly. The mixing method can be selected according to the material. For example, if the first material and the second material are powders, a spouted bed mixing method, a stirring method in which a stirring blade is rotated and mixed, and the like can be used, but are not limited thereto.

第1の材料と第2の材料とは、例えば以下のようにすることができる。   For example, the first material and the second material can be as follows.

第1の材料は粉体であり、粉体の形状は球形とすることができる。球形状の生成方法としてはアトマイズ法を用いることができるが、これには限定されない。例えば、粉体の粒径分布は10μm〜100μmなどとすることができ、平均粒径としては20μm〜50μmなどとすることができるが、これには限定されない。   The first material is powder, and the shape of the powder can be spherical. An atomizing method can be used as a method for generating a spherical shape, but is not limited thereto. For example, the particle size distribution of the powder may be 10 μm to 100 μm, and the average particle size may be 20 μm to 50 μm, but is not limited thereto.

一方、第2の材料は粉体であり、粉体の形状は鱗片状の平板形状(円板形状)とすることができる。平板形状は、アトマイズ法等で製造した球形の粉体を、さらにスタンピング等の方法で鱗片状に平板化することで得られるが、これには限定されない。   On the other hand, the second material is powder, and the shape of the powder can be a scaly flat plate shape (disc shape). The flat plate shape can be obtained by further flattening a spherical powder produced by an atomizing method or the like into a scaly shape by a method such as stamping, but is not limited thereto.

図3は、本実施形態の第1の材料と第2の材料の粉体の粒径分布を示す図である。第1の材料の粒径は、球形の粉体の直径に相当する。第2の材料の粒径は、平板(円板)の直径に相当する。図3に示すように、第2の材料の平均粒径は第1の材料の平均粒径よりも大きく設定され、さらに、第1の材料の粒径分布と第2の材料の粒径分布とは、重複する領域を有さずに、相互に分離するように設定される。このようにすることで、後述するように、回収部40において、回収した混合材料からの第1の材料と第2の材料との分離を良好に行うことができる。   FIG. 3 is a diagram showing the particle size distribution of the powders of the first material and the second material of the present embodiment. The particle size of the first material corresponds to the diameter of the spherical powder. The particle size of the second material corresponds to the diameter of a flat plate (disc). As shown in FIG. 3, the average particle size of the second material is set to be larger than the average particle size of the first material, and the particle size distribution of the first material and the particle size distribution of the second material are Are set to be separated from each other without having overlapping regions. By doing in this way, the 1st material and the 2nd material from the collect | recovered mixed material can be favorably isolate | separated in the collection | recovery part 40 so that it may mention later.

図3の第1の材料は、アトマイズ法で球形の粉体を製造し、所定の粒径分布の範囲外の粒径の粉体をフィルタで除外することによって得られる。また、第2の材料は、まずアトマイズ法で球形の粉体を製造し、さらにスタンピング法で平板とし、所定の粒径分布の範囲外の粒径の粉体をフィルタで除外することによって得られる。   The first material shown in FIG. 3 is obtained by producing a spherical powder by the atomizing method and excluding a powder having a particle size outside the range of a predetermined particle size distribution with a filter. The second material can be obtained by first producing a spherical powder by the atomizing method, forming a flat plate by the stamping method, and excluding the powder having a particle size outside the range of the predetermined particle size distribution with a filter. .

図4は、本実施形態の第1の材料と第2の材料の粉体の体積分布を示す図である。以下に説明するように、第1の材料の球形粉体の体積分布と、第2の材料の平板粉体の体積分布とは略等しいことが望ましい。例えば一例として、球形の第1の材料の粒径分布を10μm〜40μm、平板の第2の材料の厚さ分布を0.3μm〜2μm、粒径分布を50μm〜140μmとすることで、前記の体積分布の条件を満足することができるが、これには限定されない。   FIG. 4 is a diagram showing the volume distribution of the powders of the first material and the second material of the present embodiment. As will be described below, it is desirable that the volume distribution of the spherical powder of the first material and the volume distribution of the flat powder of the second material are substantially equal. For example, the particle size distribution of the spherical first material is 10 μm to 40 μm, the thickness distribution of the second material of the flat plate is 0.3 μm to 2 μm, and the particle size distribution is 50 μm to 140 μm. The condition of volume distribution can be satisfied, but is not limited to this.

複数の粉体材料を混合して混合材料とする場合、各粉体を均等に混合する必要がある。さらに、その混合材料で造形された造形物が、その表面の均一性や平滑性などの仕上がりにおいて、所定の平均粗さや最大粗さ等の規格を満足する必要がある。以上を実現するために、各粉体の平均体積と体積分布とが規定され、図4に示すように、混合する各粉体の体積とその分布を、略等しくすることが望ましい。球形粉体と平板粉体とを混合する場合も、球形粉体の体積分布と平板粉体の体積分布とを略等しくすることが望ましい。さらに、球形粉体と平板粉体とを均等に混合するためには、球形粉体の直径に対して平板粉体の厚さを1/5〜1/10程度とし、平板粉体を極端に薄い平板とはしないことが望ましい。   When mixing a plurality of powder materials to make a mixed material, it is necessary to mix each powder evenly. Furthermore, it is necessary that the modeled object modeled with the mixed material satisfies standards such as predetermined average roughness and maximum roughness in the finish such as surface uniformity and smoothness. In order to realize the above, the average volume and volume distribution of each powder are defined, and it is desirable that the volume and distribution of each powder to be mixed are substantially equal as shown in FIG. Also when the spherical powder and the flat plate powder are mixed, it is desirable to make the volume distribution of the spherical powder and the volume distribution of the flat plate powder substantially equal. Furthermore, in order to mix the spherical powder and the flat plate powder uniformly, the thickness of the flat plate powder should be about 1/5 to 1/10 of the diameter of the spherical powder, It is desirable not to use a thin flat plate.

ここで略等しいとは、造形物の表面の均一性や平滑性などの仕上がりが、所定の平均粗さや最大粗さ等の規格を満足する範囲内で、第1の材料の体積分布と第2の材料の粉体の体積分布とが等しいことを指す。よって、本実施形態では、第1の材料の体積分布と第2の材料の粉体の体積分布とが等しいことは望ましく、また、第1の材料の体積分布と第2の材料の粉体の体積分布とが略等しいことも望ましい。本実施形態では、前記規格を逸脱するほどに、第1の材料と第2の材料の体積分布の一方が、他方に対して大きいことは望ましくない。   Here, the term “substantially equal” means that the volume distribution of the first material and the second material are within a range in which the finish of the surface of the modeled object, such as uniformity and smoothness, satisfies a standard such as a predetermined average roughness or maximum roughness. This means that the volume distribution of the material powder is equal. Therefore, in the present embodiment, it is desirable that the volume distribution of the first material and the volume distribution of the powder of the second material are equal, and the volume distribution of the first material and the powder of the second material It is also desirable that the volume distribution be approximately equal. In the present embodiment, it is not desirable that one of the volume distributions of the first material and the second material is larger than the other so as to deviate from the standard.

本実施形態で、第1の材料を球形粉体とし第2の材料を平板粉体としているのは、両者の体積を同等にしつつ、粒径に差をつけることが容易なためである。さらに、球形粉体はアトマイズ法で製造でき、平板粉体はアトマイズ法で製造した球形粉体をスタンピングすることで製造できるため、製造装置の共有化が可能であり、製造での低コスト化が可能である。   In the present embodiment, the reason why the first material is a spherical powder and the second material is a flat powder is that it is easy to make a difference in particle size while making the volumes of both equal. Furthermore, spherical powder can be manufactured by the atomizing method, and flat plate powder can be manufactured by stamping the spherical powder manufactured by the atomizing method, so that the manufacturing equipment can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Is possible.

なお、本実施形態では、第1の材料と第2の材料は、第1の材料の粒径分布と第2の材料の粒径分布とが分離するように設定されているならば、上記には限定されない。すなわち、第1の材料と第2の材料を、両者とも球形粉体とすることも、両者とも平板粉体とすることもできる。また、第1の材料と第2の材料は球形や平板には限定されず、任意の多面体や楕円体などでもよい。さらに、第1の材料が複数種類の粉体材料を含んでいても、それら全体の粒径分布が第2の材料の粒径分布と分離するように設定されているならばよい。   In the present embodiment, if the first material and the second material are set so that the particle size distribution of the first material and the particle size distribution of the second material are separated from each other, Is not limited. That is, both the first material and the second material can be spherical powders, or both can be flat powders. The first material and the second material are not limited to a spherical shape or a flat plate, and may be any polyhedron or ellipsoid. Furthermore, even if the first material includes a plurality of types of powder materials, it is only necessary that the overall particle size distribution is set to be separated from the particle size distribution of the second material.

第1の材料と第2の材料としては、プラスチック材料とすることができ、例えば、ナイロン、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトンとすることができる。また、これらの材料にガラスやカーボン等を所定量添加していても良い。また、金属材料とすることもでき、例えば、銅、ステンレス、アルミ、チタンとすることができる。また、セラミックやカーボンとすることもできる。   The first material and the second material can be plastic materials, for example, nylon, polylactic acid, polyethylene, polystyrene, polyetheretherketone. Further, a predetermined amount of glass, carbon or the like may be added to these materials. Moreover, it can also be set as a metal material, for example, can be set as copper, stainless steel, aluminum, and titanium. It can also be ceramic or carbon.

供給部20の供給筒23は、造形部30の造形ステージ31上に所定の混合比の混合材料を所定の厚さの層に敷き詰めるために必要な量を、造形ステージ31上に供給する。   The supply cylinder 23 of the supply unit 20 supplies the modeling stage 31 with an amount necessary for spreading a mixed material having a predetermined mixing ratio on a layer having a predetermined thickness on the modeling stage 31 of the modeling unit 30.

造形部30は、造形ステージ31とスキージ32と加熱部33とを有する。造形ステージ31は、供給部20から供給された材料を積層し、3次元の造形物を造形する造形面を備えている。さらに、造形ステージ31は昇降機構を有し、材料の積層に合わせて造形面を昇降することができる。   The modeling unit 30 includes a modeling stage 31, a squeegee 32, and a heating unit 33. The modeling stage 31 includes a modeling surface for stacking the materials supplied from the supply unit 20 and modeling a three-dimensional modeled object. Furthermore, the modeling stage 31 has an elevating mechanism, and can raise and lower the modeling surface in accordance with the lamination of materials.

スキージ32は、造形ステージ31上に供給された材料を、造形ステージ31上に平坦化して均一の厚さに敷き詰めた層とする。スキージの形状は、平スキージ、角スキージ、剣スキージ等、目的に合わせた形状とすることができる。また、スキージ32をローラーとし、ローラーを転がすことによって材料を平坦化し均一な厚さに敷き詰めても良い。スキージ32の材質は、ゴム、プラスチック、金属等から、目的に合わせて選択することができる。   The squeegee 32 is a layer in which the material supplied on the modeling stage 31 is flattened on the modeling stage 31 and spread to a uniform thickness. The shape of the squeegee can be a shape suited to the purpose, such as a flat squeegee, a square squeegee, or a sword squeegee. Alternatively, the squeegee 32 may be used as a roller, and the material may be flattened by rolling the roller and spread to a uniform thickness. The material of the squeegee 32 can be selected from rubber, plastic, metal, etc. according to the purpose.

加熱部33は、スキージ32により平坦化され均一な厚さに敷き詰められた材料の層の所定の領域、すなわち造形物を形成する領域を加熱して材料を焼結する。材料の焼結方法としては、ASTM(American Society for Testing and Materials)がAdditive Manufacturingの方式として分類している粉末床溶融結合方式(Powder bed fusion)を用いることができる。   The heating unit 33 heats a predetermined region of the layer of material flattened by the squeegee 32 and spread to a uniform thickness, that is, a region for forming a modeled object, and sinters the material. As a method for sintering the material, a powder bed fusion method (ASTM (American Society for Testing and Materials)) classified as an additive manufacturing method can be used.

この方式の場合、加熱部33は、レーザ照射機構または電子ビーム照射機構を備えることで、造形ステージ31上の所定の領域を所定の時間、レーザ照射または電子ビーム照射することにより加熱して材料を焼結する。レーザとしては、Additive Manufacturingで使用されるファイバーレーザ等を用いることができる。なお、造形物を除いた積層の残りの部分の混合材料は、焼結されていない未焼結材料である。   In the case of this method, the heating unit 33 includes a laser irradiation mechanism or an electron beam irradiation mechanism, thereby heating a predetermined region on the modeling stage 31 by laser irradiation or electron beam irradiation for a predetermined time. Sinter. As the laser, a fiber laser or the like used in Additive Manufacturing can be used. In addition, the mixed material of the remaining part of the stack excluding the shaped object is an unsintered unsintered material.

回収部40は、回収ボックス41と分離層42とを有する。回収ボックス41は、造形ステージ31の造形面上の造形物を除いた積層の残りの部分である未焼結材料を回収する。回収方法としては、例えば、回収ボックス41に吸引機構を設けておき、吸引機構により造形ステージ31上から未焼結材料を吸引して回収ボックス41に回収する方法が可能であるが、これには限定されない。   The collection unit 40 includes a collection box 41 and a separation layer 42. The collection box 41 collects the unsintered material that is the remaining part of the stack excluding the modeled object on the modeling surface of the modeling stage 31. As a collection method, for example, a suction mechanism is provided in the collection box 41, and a method of sucking the unsintered material from the modeling stage 31 by the suction mechanism and collecting it in the collection box 41 is possible. It is not limited.

回収ボックス41は分離層42を備えている。分離層42は、回収した混合材料を第1の材料と第2の材料とに、粒径分布に基づいて分離する。すなわち、分離層42を、第1の材料は通過でき、第2の材料は通過できない径の穴を有するフィルタとすることで、分離層42を通過した下側に第1の材料を、通過しない上側に第2の材料を分離することができる。前記の径の穴を有するフィルタは、例えば、金属などの薄板に所望の径の穴をフォトリゾグラフィとエッチングで形成することで製造することができるが、これには限定されない。   The collection box 41 includes a separation layer 42. The separation layer 42 separates the collected mixed material into a first material and a second material based on the particle size distribution. That is, by making the separation layer 42 a filter having a hole having a diameter through which the first material can pass and the second material cannot pass, the first material does not pass below the separation layer 42. The second material can be separated on the upper side. A filter having a hole with the above diameter can be manufactured by, for example, forming a hole with a desired diameter in a thin plate of metal or the like by photolithography and etching, but is not limited thereto.

また、回収部40に振動機構を備え、回収した混合材料を振動させながら分離層42で分離するようにすることができる。例えば、振動機構として超音波振動素子を分離層42に密着させて、分離中に混合材料を振動させることができる。振動機構により、より迅速で効率的な分離が可能となる。   Further, the collection unit 40 may be provided with a vibration mechanism, and the collected mixed material may be separated by the separation layer 42 while vibrating. For example, an ultrasonic vibration element can be brought into close contact with the separation layer 42 as a vibration mechanism, and the mixed material can be vibrated during the separation. The vibration mechanism allows more rapid and efficient separation.

また、回収部40に撹拌機構を備え、混合材料を撹拌しながら分離層42で分離するようにすることができる。例えば、撹拌機構として回転する撹拌棒を混合材料に挿入することで、分離中に混合材料を撹拌することができる。撹拌機構により、より迅速で効率的な分離が可能となる。   Further, the recovery unit 40 may be provided with a stirring mechanism, and the mixed material may be separated by the separation layer 42 while stirring. For example, the mixed material can be stirred during the separation by inserting a rotating stirring rod as a stirring mechanism into the mixed material. The stirring mechanism allows more rapid and efficient separation.

回収部40は、混合材料から分離した第1の材料と第2の材料とを、各々、第1の材料チャンバ21と第2の材料チャンバ22に戻して再利用するようにすることができる。例えば、吸引機構を有する配管を備えることで、回収ボックス41から第1の材料チャンバ21もしくは第2の材料チャンバ22に分離した材料を戻すことができるが、これには限定されない。   The recovery unit 40 can reuse the first material and the second material separated from the mixed material by returning them to the first material chamber 21 and the second material chamber 22, respectively. For example, by providing a pipe having a suction mechanism, the separated material can be returned from the collection box 41 to the first material chamber 21 or the second material chamber 22, but the present invention is not limited to this.

なお、図2では、積層造形装置10の内部に回収部40を設ける構造を示しているが、これには限定されない。回収部40は積層造形装置10の外に設けられていてもよい。   In addition, in FIG. 2, although the structure which provides the collection | recovery part 40 inside the layered manufacturing apparatus 10 is shown, it is not limited to this. The collection unit 40 may be provided outside the additive manufacturing apparatus 10.

制御部50は、供給部20や造形部30や回収部40に接続し、これらを制御し連携させる機能を有する。すなわち、所定の混合比の混合材料の調整や、調整した混合材料の造形面への供給量や供給位置や供給タイミング、造形面の昇降の量、スキージの動作、加熱の温度や位置や時間などの、造形物の積層造形に関わる制御を行なう。さらに、造形後の未使用となった混合材料を回収し、第1の材料と第2の材料とを分離し、分離した各々の材料を各々の材料チャンバに戻す、材料の再利用に関わる制御を行なう。   The control unit 50 is connected to the supply unit 20, the modeling unit 30, and the collection unit 40, and has a function of controlling and coordinating these. That is, adjustment of mixed material with a predetermined mixing ratio, supply amount and supply position and supply timing of the adjusted mixed material to the modeling surface, amount of elevation of the modeling surface, squeegee operation, heating temperature, position and time, etc. The control related to the layered modeling of the model is performed. Further, the control relating to the reuse of the material, which collects the mixed material which has become unused after modeling, separates the first material and the second material, and returns each separated material to each material chamber. To do.

制御部50は、サーバなどの情報処理装置をプログラムにより動作させて実現することができる。このプログラムによる動作の内で、積層造形に関わる動作は、造形物の3次元CADデータに基づいて設定される。すなわち、制御部50は、3次元CADデータに基づき、所定の層に所定の混合比の材料を所定の量供給する材料チャンバと供給筒23の設定、スキージ32による造形ステージ31上の材料の平坦化による層厚の均一化を行う。さらに制御部50は、加熱部33による造形ステージ31上の所定の領域の材料の焼結、造形ステージ31の昇降などの制御を行う。以上の工程を繰り返すことで、3次元造形物を造形することができる。   The control unit 50 can be realized by operating an information processing apparatus such as a server by a program. Among the operations by this program, the operations related to additive manufacturing are set based on the three-dimensional CAD data of the modeled object. That is, the control unit 50 sets the material chamber and the supply cylinder 23 for supplying a predetermined amount of a material having a predetermined mixing ratio to a predetermined layer based on the three-dimensional CAD data, and flattens the material on the modeling stage 31 by the squeegee 32. The layer thickness is made uniform by crystallization. Further, the control unit 50 controls the sintering of the material in a predetermined region on the modeling stage 31 by the heating unit 33 and the raising and lowering of the modeling stage 31. By repeating the above steps, a three-dimensional structure can be formed.

図5は、本実施形態の積層造形装置10の動作を示すフローチャートである。また、図6は、造形ステージ31上の造形物の造形領域と非造形領域とを示す図である。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the additive manufacturing apparatus 10 of the present embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a modeling area and a non-modeling area of a modeled object on the modeling stage 31.

まず、第1の材料チャンバ21と第2の材料チャンバ22とは、第1の材料と第2の材料を、所定の混合比で所定の量の混合材料とするよう供給筒23に供給する。供給筒23は、第1の材料と第2の材料を混合し、混合材料として造形ステージ31の造形面上に、所定の積層厚さとなる体積の材料を供給する(ステップS1)。   First, the first material chamber 21 and the second material chamber 22 supply the first material and the second material to the supply cylinder 23 so as to obtain a predetermined amount of mixed material at a predetermined mixing ratio. Supply cylinder 23 mixes the 1st material and the 2nd material, and supplies the material of the volume used as predetermined lamination thickness on the modeling surface of modeling stage 31 as mixed material (Step S1).

次に、スキージ32は、造形ステージ31上に供給された材料を、造形ステージ31上に均一の厚さで平坦に敷き詰める(ステップS2)。この工程をスキージングと呼ぶ。このスキージングにより、造形物の造形精度を向上させることができる。なお、スキージングには、ローラーのスキージを用いて材料を押し付けて密度を高めながら敷き詰めてもよい。このようにして材料の密度を高めることによっても、造形精度を向上させることができる。   Next, the squeegee 32 lays the material supplied on the modeling stage 31 flat on the modeling stage 31 with a uniform thickness (step S2). This process is called squeezing. This squeezing can improve the modeling accuracy of the modeled object. For squeezing, the material may be laid down while increasing the density by pressing the material using a roller squeegee. The modeling accuracy can also be improved by increasing the material density in this way.

次に、加熱部33は、造形ステージ31上に敷き詰められた材料の、各層毎に設定された造形領域を加熱し、造形領域の材料を焼結して造形物を形成する(ステップS3)。このとき、造形ステージ31等にヒータを備えておき、加熱部33による加熱時に造形ステージ31やその周囲の温度を制御することで、材料の焼結を安定化させてもよい。なお、造形物を除いた非造形領域の材料は、未焼結材料である。   Next, the heating unit 33 heats the modeling area set for each layer of the material spread on the modeling stage 31, and sinters the material of the modeling area to form a modeled object (step S3). At this time, the modeling stage 31 or the like may be provided with a heater, and the sintering of the material may be stabilized by controlling the temperature of the modeling stage 31 and its surroundings when heated by the heating unit 33. In addition, the material of the non-modeling area | region except a molded article is an unsintered material.

次に、制御部50は、造形ステージ31上に所定の層数を積層したか否かを確認する(ステップS4)。すなわち、造形を完了したか否かを確認する。ステップS4がNOの場合、制御部50は、次の層を積層するために造形ステージ31を所定量、例えば層厚分だけ下降させて位置を設定する(ステップS5)。造形ステージ31の位置が設定された後、ステップS1が繰り返され、造形物が完成する。   Next, the control unit 50 checks whether or not a predetermined number of layers have been stacked on the modeling stage 31 (step S4). That is, it is confirmed whether or not the modeling is completed. When step S4 is NO, the control unit 50 sets the position by lowering the modeling stage 31 by a predetermined amount, for example, the layer thickness in order to stack the next layer (step S5). After the position of the modeling stage 31 is set, step S1 is repeated to complete the modeled object.

造形物が完成すると(ステップS4のYES)、回収部40は非造形領域の未焼結材料を回収する(ステップS6)。そして、回収した未焼結材料を分離層42で、第1の材料と第2の材料に分離する(ステップS7)。すなわち、分離層42は、回収した混合材料を第1の材料と第2の材料とに、各々の粒径分布に基づいて分離する。   When the modeled object is completed (YES in step S4), the recovery unit 40 recovers the unsintered material in the non-modeling region (step S6). And the collect | recovered unsintered material is isolate | separated into the 1st material and the 2nd material by the separation layer 42 (step S7). That is, the separation layer 42 separates the collected mixed material into the first material and the second material based on the respective particle size distributions.

次に、分離した第1の材料と第2の材料を、各々、第1の材料チャンバ21と第2の材料チャンバ22に戻して(ステップS8)、終了する。これにより、造形ステージ31上で造形に用いられなかった未焼結材料の再利用が可能となる。   Next, the separated first material and second material are returned to the first material chamber 21 and the second material chamber 22 respectively (step S8), and the process is terminated. Thereby, it is possible to reuse the unsintered material that has not been used for modeling on the modeling stage 31.

以上の積層造形装置10の説明では、第1の材料と第2の材料の2種類の材料の混合材料の場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、3種類以上の材料の混合材料の場合についても、各々の材料の粒径分布が重複する領域を有さずに分離して設定されることにより、材料の種類に対応する複数の分離層により、各々の材料を分離することができる。   In the description of the additive manufacturing apparatus 10 described above, the case of a mixed material of two kinds of materials, the first material and the second material, has been described, but the present invention is not limited to this. That is, even in the case of a mixed material of three or more types of materials, a plurality of separation layers corresponding to the type of material can be obtained by setting the particle size distribution of each material separately without having an overlapping region. Thus, each material can be separated.

例えば、第1の材料と第2の材料と第3の材料との混合材料を想定する。図7は、本実施形態の変形例の積層造形装置の第1の材料と第2の材料と第3の材料の粉体の粒径分布を示す図である。第1の材料と第2の材料と第3の材料の粒径分布が相互に分離していることにより、まず、第3の材料だけが通過できない第1の分離層を通すことで、第3の材料を分離することができる。次に、第3の材料が分離された残りの混合材料を、第2の材料が通過できない第2の分離層を通すことで、第1の材料と第2の材料とを分離することができる。   For example, a mixed material of a first material, a second material, and a third material is assumed. FIG. 7 is a diagram illustrating a particle size distribution of powders of the first material, the second material, and the third material of the additive manufacturing apparatus according to the modification of the present embodiment. Since the particle size distributions of the first material, the second material, and the third material are separated from each other, first, by passing through the first separation layer through which only the third material cannot pass, The material can be separated. Next, the first material and the second material can be separated by passing the remaining mixed material from which the third material has been separated through a second separation layer through which the second material cannot pass. .

すなわち、前記のような第1の分離層と第2の分離層により、第1の材料と第2の材料と第3の材料を分離することができる。なお、材料の種類が増えた場合も同様にして、各材料を分離することができる。   That is, the first material, the second material, and the third material can be separated by the first separation layer and the second separation layer. In addition, when the kind of material increases, it can isolate | separate each material similarly.

以上のように、積層造形装置10によれば、3次元造形物を除いた積層の残りの混合材料を回収し、回収した混合材料を各々の材料に、各々の材料の粒径分布に基づいて簡便に分離して再利用することのできる積層造形装置が提供される。   As described above, according to the additive manufacturing apparatus 10, the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional object is recovered, and the recovered mixed material is used for each material based on the particle size distribution of each material. An additive manufacturing apparatus that can be easily separated and reused is provided.

以上のように、本実施形態によれば、複数の粉体材料を用いて造形物を積層造形する際に、造形物以外の粉体材料を回収して低コストで再利用することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, when layered modeling is performed using a plurality of powder materials, powder materials other than the modeled material can be collected and reused at low cost. Become.

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention.

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)
各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を備え、前記材料を所定の混合比の混合材料にして供給する供給部と、
前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形する造形部と、
前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する分離部を有する回収部と、
を有する積層造形装置。
(付記2)
各々の前記材料の前記粉体の体積分布は略等しい、付記1記載の積層造形装置。
(付記3)
各々の前記材料の前記粉体は球形状もしくは平板形状を有する、付記1または2記載の積層造形装置。
(付記4)
前記回収部は振動部を有し、前記混合材料を前記振動部で振動させて前記分離部で分離する、付記1から3の内の1項記載の積層造形装置。
(付記5)
前記回収部は撹拌部を有し、前記混合材料を前記撹拌部で撹拌して前記分離部で分離する、付記1から4の内の1項記載の積層造形装置。
(付記6)
前記造形部は、前記積層の前記3次元造形物を造形する部分を加熱する加熱部を有する、付記1から5の内の1項記載の積層造形装置。
(付記7)
前記造形部は、前記3次元造形物を造形するステージと、前記混合材料を前記ステージ上に敷き詰めるスキージとを有する、付記1から6の内の1項記載の積層造形装置。
(付記8)
各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を所定の混合比の混合材料にして供給し、
前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形し、
前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、
回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する、積層造形方法。
(付記9)
各々の前記材料の前記粉体の体積分布は略等しい、付記8記載の積層造形方法。
(付記10)
各々の前記材料の前記粉体は球形状もしくは平板形状を有する、付記8または9記載の積層造形方法。
(付記11)
前記混合材料を振動させて分離する、付記8から10の内の1項記載の積層造形方法。
(付記12)
前記混合材料を撹拌して分離する、付記8から11の内の1項記載の積層造形方法。
(付記13)
前記積層の前記3次元造形物を造形する部分を加熱する、付記8から12の内の1項記載の積層造形方法。
(付記14)
前記混合材料をスキージで敷き詰めて前記積層する、付記8から13の内の1項記載の積層造形方法。
Moreover, although a part or all of said embodiment may be described also as the following additional remarks, it is not restricted to the following.
(Appendix 1)
A plurality of materials each having a powder having a separated particle size distribution, and a supply unit that supplies the materials as a mixed material having a predetermined mixing ratio;
A modeling part that stacks the mixed material to model a three-dimensional structure from the stack;
A recovery unit having a separation unit that recovers the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional structure and separates the recovered mixed material into each of the materials based on the particle size distribution;
An additive manufacturing apparatus.
(Appendix 2)
The additive manufacturing apparatus according to appendix 1, wherein the volume distribution of the powder of each of the materials is substantially equal.
(Appendix 3)
The additive manufacturing apparatus according to appendix 1 or 2, wherein the powder of each of the materials has a spherical shape or a flat plate shape.
(Appendix 4)
4. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the collection unit includes a vibration unit, and the mixed material is vibrated by the vibration unit and separated by the separation unit. 5.
(Appendix 5)
5. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the recovery unit includes a stirring unit, and the mixed material is stirred by the stirring unit and separated by the separation unit.
(Appendix 6)
6. The additive manufacturing apparatus according to one of appendices 1 to 5, wherein the forming part includes a heating part that heats a part of the laminate that forms the three-dimensional object.
(Appendix 7)
7. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the modeling unit includes a stage that models the three-dimensional structure and a squeegee that spreads the mixed material on the stage.
(Appendix 8)
Supplying a plurality of materials having powders each having a separated particle size distribution as a mixed material of a predetermined mixing ratio,
Laminating the mixed material to form a three-dimensional structure from the lamination,
Collect the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional structure,
An additive manufacturing method in which the collected mixed material is separated into each of the materials based on the particle size distribution.
(Appendix 9)
The additive manufacturing method according to appendix 8, wherein the volume distribution of the powder of each of the materials is substantially equal.
(Appendix 10)
The additive manufacturing method according to appendix 8 or 9, wherein the powder of each of the materials has a spherical shape or a flat plate shape.
(Appendix 11)
11. The additive manufacturing method according to one of appendices 8 to 10, wherein the mixed material is separated by vibrating.
(Appendix 12)
The additive manufacturing method according to one of appendices 8 to 11, wherein the mixed material is stirred and separated.
(Appendix 13)
13. The additive manufacturing method according to any one of appendices 8 to 12, wherein a portion of the additive layer forming the three-dimensional object is heated.
(Appendix 14)
14. The additive manufacturing method according to one of appendices 8 to 13, wherein the mixed material is spread with a squeegee and stacked.

1 積層造形装置
2 供給部
3 造形部
4 回収部
5 分離部
10 積層造形装置
20 供給部
21 第1の材料チャンバ
22 第2の材料チャンバ
23 供給筒
30 造形部
31 造形ステージ
32 スキージ
33 加熱部
40 回収部
41 回収ボックス
42 分離層
50 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminate modeling apparatus 2 Supply part 3 Modeling part 4 Collecting part 5 Separation part 10 Laminate modeling apparatus 20 Supply part 21 1st material chamber 22 2nd material chamber 23 Supply cylinder 30 Modeling part 31 Modeling stage 32 Squeegee 33 Heating part 40 Recovery unit 41 Recovery box 42 Separation layer 50 Control unit

Claims (10)

各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を備え、前記材料を所定の混合比の混合材料にして供給する供給部と、
前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形する造形部と、
前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する分離部を有する回収部と、
を有する積層造形装置。
A plurality of materials each having a powder having a separated particle size distribution, and a supply unit that supplies the materials as a mixed material having a predetermined mixing ratio;
A modeling part that stacks the mixed material to model a three-dimensional structure from the stack;
A recovery unit having a separation unit that recovers the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional structure and separates the recovered mixed material into each of the materials based on the particle size distribution;
An additive manufacturing apparatus.
各々の前記材料の前記粉体の体積分布は略等しい、請求項1記載の積層造形装置。   The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the volume distribution of the powder of each of the materials is substantially equal. 各々の前記材料の前記粉体は球形状もしくは平板形状を有する、請求項1または2記載の積層造形装置。   The additive manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the powder of each of the materials has a spherical shape or a flat plate shape. 前記回収部は振動部を有し、前記混合材料を前記振動部で振動させて前記分離部で分離する、請求項1から3の内の1項記載の積層造形装置。   4. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the collection unit includes a vibration unit, and the mixed material is vibrated by the vibration unit and separated by the separation unit. 5. 前記回収部は撹拌部を有し、前記混合材料を前記撹拌部で撹拌して前記分離部で分離する、請求項1から4の内の1項記載の積層造形装置。   The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the recovery unit includes a stirring unit, and the mixed material is stirred by the stirring unit and separated by the separation unit. 前記造形部は、前記積層の前記3次元造形物を造形する部分を加熱する加熱部を有する、請求項1から5の内の1項記載の積層造形装置。   6. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the forming part has a heating part that heats a part of the laminate that forms the three-dimensional object. 前記造形部は、前記3次元造形物を造形するステージと、前記混合材料を前記ステージ上に敷き詰めるスキージとを有する、請求項1から6の内の1項記載の積層造形装置。   The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the modeling unit includes a stage for modeling the three-dimensional modeled object and a squeegee for spreading the mixed material on the stage. 各々の粒径分布が分離している粉体を有する複数の材料を所定の混合比の混合材料にして供給し、
前記混合材料を積層して前記積層から3次元造形物を造形し、
前記3次元造形物を除いた前記積層の残りの前記混合材料を回収し、
回収した前記混合材料を前記粒径分布に基づいて各々の前記材料に分離する、積層造形方法。
Supplying a plurality of materials having powders each having a separated particle size distribution as a mixed material of a predetermined mixing ratio,
Laminating the mixed material to form a three-dimensional structure from the lamination,
Collect the remaining mixed material of the stack excluding the three-dimensional structure,
An additive manufacturing method in which the collected mixed material is separated into each of the materials based on the particle size distribution.
各々の前記材料の前記粉体の体積分布は略等しい、請求項8記載の積層造形方法。   The additive manufacturing method according to claim 8, wherein the volume distribution of the powder of each of the materials is substantially equal. 各々の前記材料の前記粉体は球形状もしくは平板形状を有する、請求項8または9記載の積層造形方法。   The additive manufacturing method according to claim 8 or 9, wherein the powder of each of the materials has a spherical shape or a flat plate shape.
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