JP2018020518A - 粉末床溶融結合装置及び粉末床溶融結合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1(a)は、実施形態に係る粉末床溶融結合装置10のうち、造形部101の構成を示す上面図である。なお、図1(a)ではレーザ光出射部102と制御部41は図示していない。図1(b)は図1(a)のI−I線に沿う断面図で、同図には造形部101の他に、その上方に配置されるレーザ光出射部102も示している。
造形部101には、図1(a)、(b)に示すように、レーザ光の照射により造形が行われる造形用容器11と、その両側に設置された第1の粉末材料収納容器12a及び第2の粉末材料収納容器12bとを備えている。
図2は、実施形態に係る粉末床溶融結合装置10のレーザ光出射部102を示すブロック図である。
図3は、粉末床溶融結合装置10のチャンバ17及びその周辺機器の構成を示す図である。
次に、温度センサ42の配置について説明する。
図5は、制御部41のブロック図である。
図7(a)〜(c)は、測定データが不良となり得る補完が必要となる場合を示す図である。
T(C)=α2・T(B)+β2 …(式2)
上記の式によれば、測定領域Bの測定データの温度T(B)が得られれば、測定領域A及び測定領域Cの何れか若しくは両方がレーザ光の照射領域と重なった場合に補完データが求められる。
T(C)=α4・T(A)+β4 …(式4)
上記の式によれば、測定領域B及びCの何れか若しくは両方がレーザ光の照射領域81と重なっている場合の補完データが求まる。
T(B)=α6・T(C)+β6 …(式6)
上記の式によれば、測定領域A及びBの何れか若しくは両方がレーザ光の照射領域81と重なっている場合の補完データが求まる。
上記の実施形態では、温度センサ42の測定領域とレーザ光の照射領域81との重複をスライスデータを参照して検出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
Claims (13)
- 粉末材料を収容する造形用容器と、
前記粉末材料の表面の異なる部分の温度を検出する複数の温度センサと、
エネルギービームの照射領域を表すスライスデータに基づいて前記粉末材料の表面にエネルギービームを照射して走査させるエネルギービーム源と、
前記温度センサの測定領域が前記エネルギービームの照射領域と重なる場合には、その測定データを破棄して、他の温度センサの測定データ又は過去の測定データに基づいて当該破棄した測定データを補完する補完データを算出する温度解析部と、
を備えたことを特徴とする粉末床溶融結合装置。 - 前記温度解析部は、予め測定して求めた前記複数の温度センサの温度の相関関係に基づいて前記破棄した測定データの補完データを算出することを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。
- 前記温度解析部は、前記スライスデータと前記温度センサの測定領域とを比較することで前記温度センサの測定領域と前記エネルギービームの照射領域との重複を検出することを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。
- 前記温度解析部は、前記各温度センサの測定データを経時的に求めるとともに、その測定領域の温度上昇速度が所定値以上に達した場合には前記温度センサの測定領域と前記エネルギービームの照射領域との重複を検出することを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。
- 前記複数の温度センサは、前記造形用容器の中央付近及び周縁部の少なくとも3か所の温度を計測することを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。
- 前記造形用容器の周囲に配置された複数の加熱手段と、
前記温度解析部からのデータに基づいて前記加熱手段の出力を制御する加熱手段制御回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。 - 前記温度センサは、前記粉末材料の表面から放射される赤外線輻射に基づいて温度を検出することを特徴とする請求項1に記載の粉末床溶融結合装置。
- 粉末材料の薄層を溶融し、積層して3次元構造物を作製する粉末床溶融結合造形方法であって、
エネルギービームの照射領域を表すスライスデータに基づいて前記材料粉末の表面にエネルギービームを照射して走査させるステップと、
前記エネルギービームを走査させる間に、材料粉末の表面の異なる部分の温度を複数の温度センサで測定するステップと、
前記温度センサの測定領域が前記エネルギービームの照射領域と重複するか否かを判断するステップと、
前記温度センサの測定領域が前記エネルギービームの照射領域と重なる場合には、その測定データを破棄して、他の温度センサの測定データ又は過去の測定データに基づいて当該破棄した測定データを補完する補完データを算出するステップと、
を有することを特徴とする粉末床溶融結合方法。 - 前記補完データを作成するステップでは、予め測定して求めた前記複数の温度センサの温度の相関関係に基づいて前記破棄した測定データの補完データを算出することを特徴とする請求項8に記載の粉末床溶融結合方法。
- 前記スライスデータと前記温度センサの測定領域とを比較することで前記温度センサの測定領域と前記エネルギービームの照射領域との重複を検出することを特徴とする請求項8に記載の粉末床溶融結合方法。
- 前記温度センサの温度を経時的に求めるとともに、温度上昇速度が所定値以上に達した場合には前記温度センサの測定領域と前記エネルギービームの照射領域との重複を検出することを特徴とする請求項8に記載の粉末床溶融結合方法。
- 前記温度センサにより、粉末材料の中央付近及び周縁部の少なくとも3か所の温度を検出することを特徴とする請求項8に記載の粉末床溶融結合方法。
- 前記粉末材料の表面の温度分布に基づいて前記粉末材料の表面を加熱する加熱手段の制御を行うステップを有することを特徴とする請求項8に記載の粉末床溶融結合方法。
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