JP2020055234A - Lamination molding apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a lamination molding apparatus capable of suppressing a heat loss upon manufacturing a molded article.SOLUTION: A lamination molding apparatus 1 includes: a powder holding unit 5 holding a powder bed A containing a powder 2; an energy imparting unit 8 imparting energy to the powder 2; and a reflector 22 reflecting thermal energy emitted from the powder bed A held by the powder holding unit 5 back to the powder bed A.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、積層造形装置に関する。   The present disclosure relates to an additive manufacturing apparatus.

材料である粉末に例えば電子ビームを照射して粉末を溶融させて3次元積層造形物を製造する積層造形装置がある(例えば特許文献1参照)。   There is an additive manufacturing apparatus that manufactures a three-dimensional additive manufacturing object by irradiating, for example, an electron beam to powder as a material to melt the powder (for example, see Patent Document 1).

特許第6154544号公報Japanese Patent No. 6154544

例えば電子ビームが照射されて粉末が高温になると、粉末の絶対温度の4乗と周辺の絶対温度の4乗との差に比例して、放射伝熱(輻射)によって放熱される。本開示は、造形物を造形する際の熱損失を抑制することが可能な積層造形装置を説明する。   For example, when the powder is heated to a high temperature by irradiation with an electron beam, the powder is radiated by radiative heat transfer (radiation) in proportion to the difference between the fourth power of the absolute temperature of the powder and the fourth power of the surrounding absolute temperature. The present disclosure describes a layered modeling apparatus that can suppress heat loss when modeling a modeled object.

本開示の積層造形装置は、粉末を含む粉末床を保持する粉末保持部と、粉末にエネルギを付与するエネルギ付与部と、粉末保持部に保持された粉末床から放射された熱エネルギを、粉末床に反射する反射体と、を含む。   The additive manufacturing apparatus according to the present disclosure includes a powder holding unit that holds a powder bed including powder, an energy applying unit that applies energy to the powder, and heat energy radiated from the powder bed held by the powder holding unit. A reflector that reflects off the floor.

積層造形装置では、粉末床から放射された熱エネルギは反射体によって反射されて粉末床に伝熱される。これにより、粉末床からの熱損失を抑制できる。   In the additive manufacturing apparatus, heat energy radiated from the powder bed is reflected by the reflector and transferred to the powder bed. Thereby, heat loss from the powder bed can be suppressed.

反射体は、エネルギ付与部から照射されたエネルギビームの照射領域の外側に配置されていてもよい。これにより、エネルギビームの照射領域を狭めることが防止される。   The reflector may be arranged outside the irradiation area of the energy beam irradiated from the energy applying unit. This prevents the energy beam irradiation area from being narrowed.

反射体の反射面は曲面を含んでもよい。曲面は、粉末床とは反対側にくぼむように湾曲していてもよい。これにより、曲面を形成して、熱エネルギが反射される位置を設定することができる。   The reflecting surface of the reflector may include a curved surface. The curved surface may be curved so as to be recessed on the opposite side of the powder bed. Thereby, a curved surface can be formed and the position where heat energy is reflected can be set.

積層造形装置は、反射体に対して粉末床とは反対側で、反射体と離間して配置された背面側反射体を備えていてもよい。これにより、反射体から、粉末床とは反対側に放射された熱エネルギを、背面側反射体によって反射体に反射させることができる。反射体の温度低下を抑制して、反射体から粉末床に反射される熱エネルギの減少を抑制することができる。   The additive manufacturing apparatus may include a rear reflector disposed on the opposite side of the reflector from the powder bed and apart from the reflector. Thereby, the heat energy radiated from the reflector to the opposite side to the powder bed can be reflected to the reflector by the rear reflector. A decrease in the temperature of the reflector can be suppressed, and a decrease in heat energy reflected from the reflector to the powder bed can be suppressed.

積層造形装置は、粉末床の表面に沿う方向に移動し、粉末床の表面を均すリコータを備えていてもよい。反射体はリコータより上方に配置されていてもよい。これにより、リコータが移動する範囲より上方に反射体を配置することができる。   The additive manufacturing apparatus may include a recoater that moves in a direction along the surface of the powder bed to level the surface of the powder bed. The reflector may be located above the recoater. Thus, the reflector can be arranged above the range in which the recoater moves.

積層造形装置は、粉末床の表面と、反射体との間に配置された補助反射体を備えていてもよい。積層造形装置は、補助反射体を反射体に対して変位させる補助反射体移動機構を備えていてもよい。これにより、粉末床から放射された熱エネルギを補助反射体によって粉末床に反射させることができる。積層造形装置は、補助反射体の向きを変えて、熱エネルギが反射される位置を変えてもよい。積層造形装置は、補助反射体を変位させて、リコータが移動する範囲を確保してもよい。積層造形装置は、リコータの移動の妨げとならないように、補助反射体を変位させることができる。   The additive manufacturing apparatus may include an auxiliary reflector disposed between the surface of the powder bed and the reflector. The additive manufacturing apparatus may include an auxiliary reflector moving mechanism for displacing the auxiliary reflector with respect to the reflector. Thereby, the heat energy radiated from the powder bed can be reflected on the powder bed by the auxiliary reflector. The additive manufacturing apparatus may change the direction of the auxiliary reflector to change the position where the heat energy is reflected. The additive manufacturing apparatus may secure the range in which the recoater moves by displacing the auxiliary reflector. The additive manufacturing apparatus can displace the auxiliary reflector so as not to hinder the movement of the recoater.

本開示の積層造形装置は、造形物を造形する際の熱損失を抑制することができる。   The layered modeling apparatus of the present disclosure can suppress heat loss at the time of modeling a molded article.

一実施形態に係る積層造形装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the additive manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment. 積層造形装置の真空チャンバ内を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the inside of the vacuum chamber of an additive manufacturing apparatus. 熱エネルギ回収ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a thermal energy recovery unit. 熱エネルギ回収ユニットを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a thermal energy recovery unit. 積層造形装置のブロック図である。It is a block diagram of an additive manufacturing apparatus. 積層造形物の製造方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of a layered object. 変形例に係る反射板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reflection plate which concerns on a modification.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In each of the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and overlapping description will be omitted.

図1に示される積層造形装置(以下、「造形装置」という)1は、いわゆる3D(三次元)プリンタであり、層状に配置した金属粉末2に部分的にエネルギを付与して、金属粉末2を焼結又は溶融できる。造形装置1は、これを繰り返して三次元の造形物3を製造できる。   1 is a so-called 3D (three-dimensional) printer, which partially applies energy to the metal powders 2 arranged in a layered manner to form a metal powder 2. Can be sintered or melted. The shaping apparatus 1 can manufacture the three-dimensional shaped object 3 by repeating this.

造形物3は、例えば機械部品などであり、その他の構造物であってもよい。金属粉末2としては例えばチタン系金属粉末、インコネル(登録商標)粉末、アルミニウム粉末、ステンレス粉末等が挙げられる。造形物3の材料である粉末は、金属粉末に限定されない。粉末は、例えばCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)など、炭素繊維と樹脂を含む粉末でもよく、その他の粉末でもよい。粉末は、導電性を有する導電体粉末を含んでもよい。   The modeled object 3 is, for example, a mechanical part or the like, and may be another structure. Examples of the metal powder 2 include titanium-based metal powder, Inconel (registered trademark) powder, aluminum powder, and stainless steel powder. The powder that is the material of the modeled object 3 is not limited to metal powder. The powder may be a powder containing carbon fibers and a resin, such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), or other powder. The powder may include a conductive powder having conductivity.

造形装置1は、真空チャンバ4、作業テーブル(粉末保持部)5、昇降装置6、粉末供給装置(粉末供給部)7、電子線照射装置(エネルギ付与部)8及びコントローラ31を備える。真空チャンバ4は、内部を真空(低圧)状態とすることが可能な容器であり、図示しない真空ポンプが接続されている。作業テーブル5は、例えば板状を成し、造形物3の材料である金属粉末2が配置される粉末保持部である。作業テーブル5上の金属粉末2は例えば層状に複数回に分けて配置される。作業テーブル5は、平面視において、例えば矩形状を成している。作業テーブル5の形状は、矩形に限定されず、円形でもよく、その他の形状でもよい。   The modeling apparatus 1 includes a vacuum chamber 4, a work table (powder holding unit) 5, a lifting device 6, a powder supply device (powder supply unit) 7, an electron beam irradiation device (energy applying unit) 8, and a controller 31. The vacuum chamber 4 is a container whose inside can be brought into a vacuum (low pressure) state, and is connected to a vacuum pump (not shown). The work table 5 is, for example, a powder holding unit that has a plate shape and on which the metal powder 2 as a material of the modeled object 3 is arranged. The metal powders 2 on the work table 5 are arranged, for example, in layers in a plurality of times. The work table 5 has, for example, a rectangular shape in plan view. The shape of the work table 5 is not limited to a rectangle, but may be a circle or another shape.

作業テーブル5は、真空チャンバ4内において、造形タンク10内に配置されている。造形タンク10内において、作業テーブル5は、Z方向(上下方向)に移動可能であり、金属粉末2の層数に応じて順次降下する。造形タンク10の側壁10aは、作業テーブル5の移動を案内する。側壁10aは、作業テーブル5の外形に対応するように角筒状(作業テーブルが円形の場合は円筒状)を成している。造形タンク10の側壁10a及び作業テーブル5は、金属粉末2及び造形された造形物3を収容する収容部を形成する。作業テーブル5は造形タンク10の底部を構成してもよい。   The work table 5 is arranged in the modeling tank 10 in the vacuum chamber 4. In the modeling tank 10, the work table 5 is movable in the Z direction (vertical direction), and descends sequentially according to the number of layers of the metal powder 2. The side wall 10 a of the modeling tank 10 guides the movement of the work table 5. The side wall 10a has a rectangular tube shape (a cylindrical shape when the work table is circular) so as to correspond to the outer shape of the work table 5. The side wall 10 a of the modeling tank 10 and the work table 5 form a storage unit that stores the metal powder 2 and the modeled object 3. The work table 5 may constitute the bottom of the modeling tank 10.

昇降装置6は、作業テーブル5上の金属粉末2及び製造途中の造形物3を昇降させることができる。昇降装置6は、例えばラックアンドピニオン方式の駆動機構を含み、作業テーブル5をZ方向に移動させる。昇降装置6は、作業テーブル5の底面に連結されて下方に伸びる棒状の上下方向部材(ラック)6aと、この上下方向部材6aを駆動するための駆動源6bと、を含んでもよい。駆動源6bとしては、例えば電動モータを用いることができる。電動モータの出力軸にはピニオンが設けられ、上下方向部材6aの側面にはピニオンと噛み合う歯形が設けられていてもよい。電動モータが駆動され、ピニオンが回転して動力が伝達されて、上下方向部材6aが上下方向に移動できる。電動モータの回転を停止することで、上下方向部材6aが位置決めされて、作業テーブル5のZ方向の位置が決まり、その位置が保持される。昇降装置6は、ラックアンドピニオン方式の駆動機構に限定されず、例えば、ボールねじ、シリンダなどその他の駆動機構を備えるものでもよい。   The elevating device 6 can elevate and lower the metal powder 2 on the work table 5 and the shaped object 3 in the course of manufacturing. The elevating device 6 includes, for example, a rack-and-pinion type driving mechanism, and moves the work table 5 in the Z direction. The elevating device 6 may include a bar-shaped vertical member (rack) 6a connected to the bottom surface of the work table 5 and extending downward, and a drive source 6b for driving the vertical member 6a. As the drive source 6b, for example, an electric motor can be used. A pinion may be provided on the output shaft of the electric motor, and a tooth profile that meshes with the pinion may be provided on a side surface of the vertical member 6a. The electric motor is driven, the pinion rotates, and power is transmitted, so that the vertical member 6a can move in the vertical direction. By stopping the rotation of the electric motor, the vertical member 6a is positioned, the position of the work table 5 in the Z direction is determined, and the position is maintained. The elevating device 6 is not limited to the rack and pinion type driving mechanism, but may be a device having another driving mechanism such as a ball screw and a cylinder.

粉末供給装置7は、原料である金属粉末2を貯留する貯留部である原料タンク11を含んでもよい。原料タンク11は、真空チャンバ4内に配置されている。原料タンク11は、Z方向において作業テーブル5より上方に配置されている。原料タンク11は、例えば、Z方向と交差するX方向において、電子線照射装置8による電子線の照射領域Dの両側に配置されている。原料タンク11の底部には、吐出口が設けられている。吐出口は、例えばY方向に連続している。Y方向は、X方向及びZ方向に交差する方向である。   The powder supply device 7 may include a raw material tank 11 that is a storage unit that stores the metal powder 2 that is a raw material. The raw material tank 11 is disposed in the vacuum chamber 4. The raw material tank 11 is disposed above the work table 5 in the Z direction. The raw material tanks 11 are arranged, for example, on both sides of an electron beam irradiation region D of the electron beam irradiation device 8 in the X direction crossing the Z direction. A discharge port is provided at the bottom of the raw material tank 11. The discharge ports are continuous, for example, in the Y direction. The Y direction is a direction that intersects the X direction and the Z direction.

原料タンク11より下方には、造形タンク10の側壁10aの上端部から側方に延びる張出板12が設けられていてもよい。張出板12は、作業テーブル5の周囲において、Z方向に交差する平面を形成している。   Below the raw material tank 11, an overhang plate 12 extending laterally from the upper end of the side wall 10a of the modeling tank 10 may be provided. The overhang plate 12 forms a plane that intersects the Z direction around the work table 5.

粉末供給装置7は、金属粉末2を均す粉末塗布機構13を含んでもよい。粉末塗布機構13は、リコータ13aを備えている。リコータ13aは、作業テーブル5及び張出板12の上方で、X方向に移動可能であり、張出板12上に堆積する金属粉末2を作業テーブル5上に掻き寄せると共に、作業テーブル5上の金属粉末2の積層物の最上層の表面(上面)2aを均すことができる。以下、「金属粉末2の積層物」を粉末床Aという。リコータ13aは、粉末床Aの表面2aに当接して高さを均一にすることができる。リコータ13aは、例えば板状を成し、Y方向に所定の幅を有する。粉末塗布機構のY方向の長さは、例えば作業テーブル5のY方向の全長に対応している。粉末塗布機構13は、板状のリコータ13aに代えて、ローラ、棒状部材、刷毛部などを備える構成でもよい。   The powder supply device 7 may include a powder application mechanism 13 for leveling the metal powder 2. The powder application mechanism 13 includes a recoater 13a. The recoater 13 a is movable in the X direction above the work table 5 and the overhang plate 12, scrapes the metal powder 2 deposited on the overhang plate 12 onto the work table 5, and The surface (upper surface) 2a of the uppermost layer of the laminate of the metal powder 2 can be leveled. Hereinafter, the “laminate of the metal powder 2” is referred to as a powder bed A. The recoater 13a can make the height uniform by contacting the surface 2a of the powder bed A. The recoater 13a has, for example, a plate shape and a predetermined width in the Y direction. The length of the powder application mechanism in the Y direction corresponds to, for example, the total length of the work table 5 in the Y direction. The powder applying mechanism 13 may be configured to include a roller, a bar-shaped member, a brush portion, and the like, instead of the plate-shaped recoater 13a.

粉末塗布機構13は、リコータ13aを移動させる機構として、例えば例えばラックアンドピニオン方式の駆動機構を含んでもよい。粉末塗布機構13は、ガイドレール、無端ベルト、ボールねじ、電動モータ、シリンダ等を含んでもよい。   The powder applying mechanism 13 may include, for example, a rack and pinion type driving mechanism as a mechanism for moving the recoater 13a. The powder application mechanism 13 may include a guide rail, an endless belt, a ball screw, an electric motor, a cylinder, and the like.

電子線照射装置8は、エネルギビームとしての電子ビーム(電子線)を照射する電子銃(不図示)を含む。図1では、出射された電子ビームが通過する照射領域Dを2点鎖線で示している。電子銃から出射された電子ビームは、真空チャンバ4内に照射されて、金属粉末2を加熱する。電子線照射装置8は、エネルギを付与して、金属粉末2を加熱して溶融又は焼結させることができる。電子線照射装置8は、粉末床Aにエネルギを付与するエネルギ付与部である。   The electron beam irradiation device 8 includes an electron gun (not shown) that irradiates an electron beam (electron beam) as an energy beam. In FIG. 1, the irradiation area D through which the emitted electron beam passes is indicated by a two-dot chain line. The electron beam emitted from the electron gun is irradiated into the vacuum chamber 4 to heat the metal powder 2. The electron beam irradiation device 8 can apply energy to heat and melt or sinter the metal powder 2. The electron beam irradiation device 8 is an energy applying unit that applies energy to the powder bed A.

電子線照射装置8は、電子ビームの照射を制御するコイル部を含んでもよい。コイル部は、例えば収差コイル、フォーカスコイル及び偏向コイルを備えることができる。収差コイルは、電子銃から出射される電子ビームの周囲に設置され、電子ビームを収束させる。フォーカスコイルは、電子銃から出射される電子ビームの周囲に設置され、電子ビームのフォーカス位置のずれを補正する。偏向コイルは、電子銃から出射される電子ビームの周囲に設置され、電子ビームの照射位置を調整する。偏向コイルは、電磁的なビーム偏向を行うため、機械的なビーム偏向と比べて、電子ビームの照射時における走査速度を高速なものとすることができる。電子銃及びコイル部は、真空チャンバ4の上部に配置されている。電子銃から出射された電子ビームは、コイル部によって、収束され、焦点位置が補正され、走査速度が制御され、金属粉末2の照射位置に到達する。   The electron beam irradiation device 8 may include a coil unit that controls irradiation of an electron beam. The coil unit can include, for example, an aberration coil, a focus coil, and a deflection coil. The aberration coil is installed around the electron beam emitted from the electron gun and converges the electron beam. The focus coil is provided around the electron beam emitted from the electron gun, and corrects a shift in the focus position of the electron beam. The deflection coil is installed around the electron beam emitted from the electron gun, and adjusts the irradiation position of the electron beam. Since the deflection coil performs electromagnetic beam deflection, the scanning speed at the time of electron beam irradiation can be higher than that of mechanical beam deflection. The electron gun and the coil unit are arranged on the upper part of the vacuum chamber 4. The electron beam emitted from the electron gun is converged by the coil unit, the focal position is corrected, the scanning speed is controlled, and reaches the irradiation position of the metal powder 2.

ここで、造形装置1は、図1〜図4に示されるように、熱エネルギ回収ユニット20を備えている。熱エネルギ回収ユニット20は、反射板支持部21及び反射板22を含む。反射板支持部21は、複数の支持板23を備え、図3に示されるように、例えば筒状を成している。反射板支持部21の筒状の部分は、複数の支持板23によって構成されている。複数の支持板23は、例えば台形状を成し、斜辺同士が接合されていてもよい。支持板23は、Z方向に延在する軸線L1に対して傾斜して配置されている。支持板23は上方に向かうほど、軸線L1に接近するように傾斜している。支持板23は、図4に示されるように、照射領域Dを避けるように配置されている。支持板23は、照射領域Dの外側に配置されている。換言すれば、照射領域Dは、筒状の部分の内側に形成されている。   Here, as shown in FIGS. 1 to 4, the modeling apparatus 1 includes a thermal energy recovery unit 20. The thermal energy recovery unit 20 includes a reflector support 21 and a reflector 22. The reflection plate support portion 21 includes a plurality of support plates 23, and has, for example, a cylindrical shape as shown in FIG. The cylindrical portion of the reflection plate support 21 is constituted by a plurality of support plates 23. The plurality of support plates 23 have, for example, a trapezoidal shape, and the oblique sides may be joined. The support plate 23 is arranged to be inclined with respect to the axis L1 extending in the Z direction. The support plate 23 is inclined so as to approach the axis L1 as it goes upward. The support plate 23 is arranged so as to avoid the irradiation area D, as shown in FIG. The support plate 23 is arranged outside the irradiation area D. In other words, the irradiation area D is formed inside the cylindrical portion.

支持板23として例えばステンレス鋼などの非磁性体を用いることができる。支持板23は真空チャンバ4に対して固定されている。反射板支持部21は、図3に示されるように、固定板24を備えていてもよい。固定板24の中央部には、板厚方向に貫通する開口部24aが設けられている。開口部24aは、電子線が通過可能な開口部である。固定板24の板厚方向は、Z方向に沿っている。複数の支持板23の上端部は、固定板24に接合されている。複数の支持板23は、固定板24から下方に延びるように配置されている。固定板24は、図1及び図2に示されるように、例えば真空チャンバ4の天板4aに対して固定できる。   As the support plate 23, a non-magnetic material such as stainless steel can be used. The support plate 23 is fixed to the vacuum chamber 4. The reflection plate support 21 may include a fixing plate 24, as shown in FIG. An opening 24a penetrating in the thickness direction is provided at the center of the fixing plate 24. The opening 24a is an opening through which an electron beam can pass. The thickness direction of the fixed plate 24 is along the Z direction. The upper ends of the plurality of support plates 23 are joined to the fixed plate 24. The plurality of support plates 23 are arranged so as to extend downward from the fixed plate 24. As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing plate 24 can be fixed to, for example, a top plate 4 a of the vacuum chamber 4.

反射板22は、粉末床Aから放射された熱を粉末床Aに反射させる反射体である。反射板22は、反射板支持部21によって支持されている。反射板22は、例えば支持板23の下端部に接合されている。熱エネルギ回収ユニット20は、複数の反射板22を備えていてもよい。複数の反射板22は、例えばX方向に対向する一対の反射板22と、Y方向に対向する一対の反射板22と、を備えている。反射板22として例えばステンレス鋼などの非磁性体を用いることができる。   The reflection plate 22 is a reflector that reflects the heat radiated from the powder bed A to the powder bed A. The reflector 22 is supported by the reflector support 21. The reflection plate 22 is joined to, for example, a lower end of the support plate 23. The thermal energy recovery unit 20 may include a plurality of reflectors 22. The plurality of reflectors 22 include, for example, a pair of reflectors 22 facing in the X direction and a pair of reflectors 22 facing in the Y direction. As the reflection plate 22, a non-magnetic material such as stainless steel can be used.

複数の反射板22は、例えば台形状を成し、斜辺同士が接合されていてもよい。反射板22は、軸線L1に対して傾斜して配置されている。反射板22は上方に向かうほど、軸線L1に接近するように傾斜している。反射板22のXY平面に対する傾斜角度は、例えば45度でもよい。反射板22は、図4に示されるように、照射領域Dを避けるように配置されている。反射板22は、照射領域Dの外側に配置されている。複数の反射板22は、Z方向から見て、粉末床Aの周囲に配置されている。   The plurality of reflection plates 22 may have a trapezoidal shape, for example, and the oblique sides may be joined. The reflection plate 22 is arranged to be inclined with respect to the axis L1. The reflection plate 22 is inclined so as to approach the axis L1 as it goes upward. The inclination angle of the reflection plate 22 with respect to the XY plane may be, for example, 45 degrees. The reflection plate 22 is arranged so as to avoid the irradiation area D, as shown in FIG. The reflection plate 22 is arranged outside the irradiation area D. The plurality of reflectors 22 are arranged around the powder bed A when viewed from the Z direction.

反射板22は、Z方向から見て、造形タンク10の側壁10aの外側まで配置されている。X方向に対向する反射板22の下端部22bは、X方向において、側壁10aの外側に配置されている。同様に、Y方向に対向する反射板22の下端部22bは、Y方向において、側壁10aの外側に配置されている。   The reflection plate 22 is disposed to the outside of the side wall 10a of the modeling tank 10 when viewed from the Z direction. The lower end 22b of the reflector 22 facing the X direction is arranged outside the side wall 10a in the X direction. Similarly, the lower end portion 22b of the reflection plate 22 facing the Y direction is disposed outside the side wall 10a in the Y direction.

反射板22は、反射面22cを含む。反射面22cは、粉末床Aの表面2aに近い方の面である。反射面22cの法線L2は、例えば粉末床Aの表面2aを通るように配置されている。法線L2は、例えば、反射面22cの中央を通り、反射面22cに直交する仮想の直線である。法線L2は、反射板22の板厚方向に延在している。反射板22は、板厚方向において、反射面22cと反対側の面である背面22dを含む。   The reflection plate 22 includes a reflection surface 22c. The reflection surface 22c is a surface closer to the surface 2a of the powder bed A. The normal L2 of the reflection surface 22c is arranged, for example, so as to pass through the surface 2a of the powder bed A. The normal L2 is, for example, a virtual straight line passing through the center of the reflection surface 22c and orthogonal to the reflection surface 22c. The normal line L2 extends in the thickness direction of the reflection plate 22. The reflection plate 22 includes a back surface 22d which is a surface opposite to the reflection surface 22c in the thickness direction.

熱エネルギ回収ユニット20は、図4に示されるように、複数の背面側反射板(背面側反射体)25を備えていてもよい。なお、図1〜図3では、背面側反射板25の図示が省略されている。背面側反射板25は、反射板22に対して粉末床Aとは反対側に配置されている。背面側反射板25の板厚方向は、反射板22の板厚方向と同じであり、法線L2が延在する方向とすることができる。背面側反射板25は、法線L2が延在する方向において、反射板22と離間して配置されている。背面側反射板25として例えばステンレス鋼などの非磁性体を用いることができる。   The thermal energy recovery unit 20 may include a plurality of back side reflectors (back side reflectors) 25, as shown in FIG. In FIG. 1 to FIG. 3, the illustration of the rear-side reflector 25 is omitted. The rear-side reflector 25 is arranged on the opposite side of the powder plate A with respect to the reflector 22. The thickness direction of the back side reflection plate 25 is the same as the thickness direction of the reflection plate 22, and may be the direction in which the normal L2 extends. The rear-side reflector 25 is arranged apart from the reflector 22 in the direction in which the normal line L2 extends. A non-magnetic material such as stainless steel can be used as the back-side reflector 25, for example.

背面側反射板25は、反射面25aを含む。反射面25aは、法線L2が延在する方向において、反射板22の背面22dと対面している。反射面25aと背面22dとの間には、所定の隙間が形成されている。背面側反射板25の大きさ及び形状は、例えば、反射板22と略同じである。背面側反射板25は、例えば反射板22によって支持されていてもよい。背面側反射板25は、支持板23によって支持されていてもよい。背面側反射板25は、例えば原料タンク11の側板に連結されて支持されていてもよく、その他の部材によって支持されていてもよい。   The rear side reflection plate 25 includes a reflection surface 25a. The reflection surface 25a faces the back surface 22d of the reflection plate 22 in the direction in which the normal line L2 extends. A predetermined gap is formed between the reflection surface 25a and the back surface 22d. The size and shape of the rear-side reflector 25 are, for example, substantially the same as those of the reflector 22. The rear-side reflector 25 may be supported by, for example, the reflector 22. The back side reflection plate 25 may be supported by the support plate 23. The rear side reflection plate 25 may be supported by being connected to, for example, a side plate of the raw material tank 11, or may be supported by another member.

反射板22及び背面側反射板25は、Z方向において、リコータ13aより上方に配置されていてもよい。反射板22の下端部22bは、リコータ13aの上端よりも上方に配置されていてもよい。同様に、背面側反射板25の下端部は、リコータ13aの上端よりも上方に配置されていてもよい。これにより、反射板22及び背面側反射板25の下方に、リコータ13aが通過可能な領域が確保される。例えば、リコータ13aがX方向に移動する場合において、Y方向に対向する反射板22及び背面側反射板25は、リコータ13aより上方に配置されていなくてもよい。例えば、反射板22の下端部22bは、リコータ13aの上端より下方の位置まで配置されていてもよい。   The reflection plate 22 and the rear-side reflection plate 25 may be arranged above the recoater 13a in the Z direction. The lower end 22b of the reflection plate 22 may be disposed above the upper end of the recoater 13a. Similarly, the lower end of the rear-side reflector 25 may be arranged higher than the upper end of the recoater 13a. Thereby, a region through which the recoater 13a can pass is secured below the reflection plate 22 and the rear-side reflection plate 25. For example, when the recoater 13a moves in the X direction, the reflection plate 22 and the rear-side reflection plate 25 that face each other in the Y direction need not be disposed above the recoater 13a. For example, the lower end 22b of the reflection plate 22 may be arranged to a position below the upper end of the recoater 13a.

熱エネルギ回収ユニット20は、複数の補助反射板(補助反射体)26を備えていてもよい。反射板26として例えばステンレス鋼などの非磁性体を用いることができる。補助反射板26は、Z方向において、粉末床Aの表面2aと、反射板22との間に配置されている。複数の補助反射板26は、平面視において、複数の反射板22に対応して配置されている。複数の補助反射板26は、X方向に対向する一対の補助反射板26と、Y方向に対向する一対の補助反射板26と、を含んでもよい。X方向に対向する一対の補助反射板26の板厚方向は、X方向に沿っている。Y方向に対向する一対の補助反射板26の板厚方向は、Y方向に沿っている。補助反射板26は反射板22に連結されている。補助反射板26は、Z方向において、張出板12の近傍まで延びていてもよい。張出板12の表面は、Z方向において、粉末床Aの表面2aと一致している。   The thermal energy recovery unit 20 may include a plurality of auxiliary reflectors (auxiliary reflectors) 26. As the reflection plate 26, for example, a nonmagnetic material such as stainless steel can be used. The auxiliary reflector 26 is arranged between the surface 2 a of the powder bed A and the reflector 22 in the Z direction. The plurality of auxiliary reflectors 26 are arranged corresponding to the plurality of reflectors 22 in a plan view. The plurality of auxiliary reflectors 26 may include a pair of auxiliary reflectors 26 facing in the X direction and a pair of auxiliary reflectors 26 facing in the Y direction. The plate thickness direction of the pair of auxiliary reflection plates 26 facing in the X direction is along the X direction. The thickness direction of the pair of auxiliary reflection plates 26 facing the Y direction is along the Y direction. The auxiliary reflector 26 is connected to the reflector 22. The auxiliary reflection plate 26 may extend to the vicinity of the overhang plate 12 in the Z direction. The surface of the overhang plate 12 coincides with the surface 2a of the powder bed A in the Z direction.

補助反射板26は、反射面26aを含む。反射面26aは、粉末床A側の面であり、粉末床Aから放射された熱エネルギを反射可能な面である。反射面26aは、軸線L1と平行な面でもよく、軸線L1に対して傾斜して配置されていてもよい。   The auxiliary reflection plate 26 includes a reflection surface 26a. The reflecting surface 26a is a surface on the powder bed A side, and is a surface capable of reflecting the heat energy radiated from the powder bed A. The reflection surface 26a may be a surface parallel to the axis L1, or may be arranged to be inclined with respect to the axis L1.

熱エネルギ回収ユニット20は、補助反射板移動機構27を備えていてもよい。補助反射板移動機構27は、例えばヒンジ、駆動源及び動力伝達機構等を含んでもよい。例えば、補助反射板26の上端部は、反射板22の下端部22bに連結されている。補助反射板26は、例えばヒンジを介して、反射板22に支持され揺動可能となっている。駆動源は、例えば電動モータである。動力伝達機構は、例えば、歯車、回転軸、ベルト等を含む。駆動源による駆動力は、動力伝達機構を介して、補助反射板26に伝達される。これにより、補助反射板26を揺動させて、変位させることができる。例えば、補助反射板26の下端部が上方に変位することで、補助反射板26と張出板12との間に、リコータ13aが通過可能な空間を確保することができる。   The thermal energy recovery unit 20 may include an auxiliary reflector moving mechanism 27. The auxiliary reflector moving mechanism 27 may include, for example, a hinge, a driving source, a power transmission mechanism, and the like. For example, the upper end of the auxiliary reflector 26 is connected to the lower end 22 b of the reflector 22. The auxiliary reflector 26 is supported by the reflector 22 via a hinge, for example, and is swingable. The drive source is, for example, an electric motor. The power transmission mechanism includes, for example, a gear, a rotating shaft, a belt, and the like. The driving force from the driving source is transmitted to the auxiliary reflection plate 26 via the power transmission mechanism. Thus, the auxiliary reflecting plate 26 can be displaced by swinging. For example, a space through which the recoater 13a can pass can be secured between the auxiliary reflector 26 and the overhang plate 12 by displacing the lower end of the auxiliary reflector 26 upward.

図5に示されるコントローラ31は、造形装置1の装置全体の制御を司る制御部である。コントローラ31は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。コントローラ31は、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを含む。コントローラ31は、演算部32及びメモリ33を含む。コントローラ31は、電子線照射装置8、粉末供給装置7、昇降装置6、及び補助反射板移動機構27と電気的に接続されている。コントローラ31は、各種指令信号を生成できる。メモリ33は、各種制御に必要なデータを保存できる。   The controller 31 illustrated in FIG. 5 is a control unit that controls the entire apparatus of the modeling apparatus 1. The controller 31 is a computer including hardware such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and software such as a program stored in the ROM. The controller 31 includes an input signal circuit, an output signal circuit, a power supply circuit, and the like. The controller 31 includes a calculation unit 32 and a memory 33. The controller 31 is electrically connected to the electron beam irradiation device 8, the powder supply device 7, the elevating device 6, and the auxiliary reflector moving mechanism 27. The controller 31 can generate various command signals. The memory 33 can store data necessary for various controls.

演算部32は、電子線照射装置8に指令信号を送信して、電子ビームの照射時期、照射位置等の制御(照射制御)を行う。演算部32は、金属粉末2を溶融させる際の電子ビームの照射制御を行う。演算部32は、粉末供給装置7に指令信号を送信して、金属粉末2の供給時期、供給量を制御することができる。演算部32は、粉末塗布機構13に指令信号を送信して、リコータ13aの動作時期等の制御を行ってもよい。   The arithmetic unit 32 transmits a command signal to the electron beam irradiation device 8 to control the irradiation timing and irradiation position of the electron beam (irradiation control). The calculation unit 32 controls the irradiation of the electron beam when the metal powder 2 is melted. The arithmetic unit 32 can transmit a command signal to the powder supply device 7 to control the supply timing and supply amount of the metal powder 2. The arithmetic unit 32 may transmit a command signal to the powder coating mechanism 13 to control the operation timing of the recoater 13a.

次に、積層造形物製造方法について説明する。図6は、積層造形物の製造方法の手順を示すフローチャートである。まず、準備工程として、補助反射板26を変位させる(ステップS1)。コントローラ31は、補助反射板移動機構27に指令信号を送信して、補助反射板26を変位させる。補助反射板移動機構27は、補助反射板26の下端部を上方に変位させて、リコータ13aが通過可能な空間を形成する。   Next, a method of manufacturing a layered object will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of a method of manufacturing a layered object. First, as a preparation step, the auxiliary reflection plate 26 is displaced (step S1). The controller 31 transmits a command signal to the auxiliary reflector moving mechanism 27 to displace the auxiliary reflector 26. The auxiliary reflector moving mechanism 27 displaces the lower end of the auxiliary reflector 26 upward to form a space through which the recoater 13a can pass.

次に、作業テーブル5を降下させる(ステップS2)。コントローラ31は、昇降装置6に指令信号を送信して、作業テーブル5を降下させる。作業テーブル5を降下させて、例えば1層分の金属粉末2が供給されるスペースを確保する。なお、作業テーブル5を降下させるとともに、補助反射板26を変位させてもよく、作業テーブル5を降下させた後に、補助反射板26を変位させてもよい。   Next, the work table 5 is lowered (step S2). The controller 31 sends a command signal to the lifting device 6 to lower the work table 5. The work table 5 is lowered to secure a space for supplying, for example, one layer of the metal powder 2. In addition, the auxiliary reflection plate 26 may be displaced while the work table 5 is lowered, or the auxiliary reflection plate 26 may be displaced after the work table 5 is lowered.

次に、金属粉末2を供給し均す(ステップS3)。ここでは、張出板12上の金属粉末2を作業テーブル5上に掻き寄せて、金属粉末2を供給すると共に、粉末床Aの表面2aを均す。コントローラ31は、粉末塗布機構13に指令信号を送信して、リコータ13aをX方向に移動させる。リコータ13aは、X方向において造形タンク10の外側から移動して、張出板12上の金属粉末2を作業テーブル5側に掻き寄せる。リコータ13aは、作業テーブル5の上方をX方向に移動しながら、作業テーブル5上に金属粉末2を供給すると共に、粉末床Aの表面2aを均す。これにより、粉末床Aの表面2aを平面にすることができる。   Next, the metal powder 2 is supplied and leveled (step S3). Here, the metal powder 2 on the overhang plate 12 is scraped onto the work table 5 to supply the metal powder 2 and level the surface 2a of the powder bed A. The controller 31 transmits a command signal to the powder coating mechanism 13 to move the recoater 13a in the X direction. The recoater 13a moves from the outside of the modeling tank 10 in the X direction, and scrapes the metal powder 2 on the overhang plate 12 to the work table 5 side. The recoater 13a supplies the metal powder 2 onto the work table 5 while moving the work table 5 in the X direction above the work table 5 and levels the surface 2a of the powder bed A. Thereby, the surface 2a of the powder bed A can be made flat.

次に、補助反射板26を変位させる(ステップS4)。コントローラ31は、補助反射板移動機構27に指令信号を送信して、補助反射板26を変位させる。補助反射板移動機構27は、補助反射板26の下端部を下方に変位させて、補助反射板26の反射面26aを粉末床Aの表面2a側に向ける。   Next, the auxiliary reflection plate 26 is displaced (step S4). The controller 31 transmits a command signal to the auxiliary reflector moving mechanism 27 to displace the auxiliary reflector 26. The auxiliary reflecting plate moving mechanism 27 displaces the lower end of the auxiliary reflecting plate 26 downward so that the reflecting surface 26a of the auxiliary reflecting plate 26 faces the surface 2a of the powder bed A.

次に、電子線を照射する(ステップS5)。コントローラ31は、電子線照射装置8に指令信号を送信して、電子線を照射して、金属粉末2を溶融させることができる。電子線を照射する位置は、造形物3の形状に応じて予め設定されている。電子線を照射する位置に関するデータは、例えばメモリ33に記憶されている。なお、ステップS5の電子線を照射する前に、粉末床Aを予熱してもよい。例えば、予熱ヒータを用いて、粉末床Aを予熱してもよく、電子線を照射して、粉末床Aを予熱してもよい。積層造形物製造方法では、ステップS1からステップS5の工程を繰り返して、造形物3を完成させる。   Next, an electron beam is irradiated (Step S5). The controller 31 can transmit a command signal to the electron beam irradiation device 8 and irradiate the electron beam to melt the metal powder 2. The position where the electron beam is irradiated is set in advance according to the shape of the modeled object 3. Data on the position where the electron beam is irradiated is stored in the memory 33, for example. The powder bed A may be preheated before the irradiation of the electron beam in step S5. For example, the powder bed A may be preheated using a preheating heater, or the powder bed A may be preheated by irradiating an electron beam. In the method of manufacturing a layered object, the steps S1 to S5 are repeated to complete the object 3.

造形装置1では、粉末床Aに電子線を照射すると、粉末床Aが加熱されて高温となる。高温の粉末床Aから熱エネルギが放射される。粉末床Aの表面2aの温度は、例えば1000℃程度になることもある。粉末床Aの表面2aの温度は、その他の温度でもよい。造形装置1は、反射板22を備えているので、粉末床Aから放射された熱エネルギは反射板22によって反射されて粉末床Aに伝熱される。これにより、粉末床Aから放射された熱エネルギを回収することができるので、粉末床Aからの熱損失を抑制できる。その結果、電子線照射装置8から供給されるエネルギの増加を抑制することができる。   In the modeling apparatus 1, when the powder bed A is irradiated with an electron beam, the powder bed A is heated to a high temperature. Thermal energy is radiated from the hot powder bed A. The temperature of the surface 2a of the powder bed A may be, for example, about 1000 ° C. The temperature of the surface 2a of the powder bed A may be another temperature. Since the modeling apparatus 1 includes the reflector 22, the heat energy radiated from the powder bed A is reflected by the reflector 22 and is transferred to the powder bed A. Thereby, the thermal energy radiated from the powder bed A can be recovered, so that the heat loss from the powder bed A can be suppressed. As a result, an increase in energy supplied from the electron beam irradiation device 8 can be suppressed.

そして、反射板22が高温となると、反射板22から熱エネルギが放射される。造形装置1では、背面側反射板25を備えているので、反射板22の背面22dから放射された熱エネルギは背面側反射板25によって反射されて反射板22に伝熱される。これにより、反射板22の背面22dから放射された熱エネルギを回収することができるので、反射板22の温度低下を抑制できる。その結果、反射板22から粉末床Aに反射される熱エネルギの減少を抑制できる。   Then, when the temperature of the reflection plate 22 becomes high, heat energy is radiated from the reflection plate 22. Since the modeling device 1 includes the rear-side reflector 25, the heat energy radiated from the rear surface 22 d of the reflector 22 is reflected by the rear-side reflector 25 and transferred to the reflector 22. Thereby, since the heat energy radiated from the back surface 22d of the reflection plate 22 can be recovered, a decrease in the temperature of the reflection plate 22 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in heat energy reflected from the reflection plate 22 to the powder bed A.

また、造形装置1は、Z方向において、粉末床Aの表面2aと反射板22との間に配置された補助反射板26を備えているので、粉末床Aから放射された熱エネルギを補助反射板26によって粉末床Aに反射させることができる。   In addition, since the modeling apparatus 1 includes the auxiliary reflector 26 disposed between the surface 2a of the powder bed A and the reflector 22 in the Z direction, the thermal energy radiated from the powder bed A is auxiliary reflected. It can be reflected off the powder bed A by the plate 26.

また、造形装置1は、補助反射板26を反射板22に対して変位させる補助反射板移動機構27を備えているので、補助反射板26を変位させて、リコータ13aが移動する空間を確保することができる。造形装置1は、リコータ13aの移動の妨げとならないように、補助反射板26を変位させることができる。補助反射板移動機構27は、補助反射板26の向きを変えて、熱エネルギが反射される位置を変えてもよい。   Further, since the modeling apparatus 1 includes the auxiliary reflector moving mechanism 27 for displacing the auxiliary reflector 26 with respect to the reflector 22, the auxiliary reflector 26 is displaced to secure a space in which the recoater 13a moves. be able to. The modeling device 1 can displace the auxiliary reflection plate 26 so as not to hinder the movement of the recoater 13a. The auxiliary reflector moving mechanism 27 may change the direction of the auxiliary reflector 26 to change the position at which the heat energy is reflected.

また、造形装置1では、電子線の照射領域Dの外側に反射板22が配置されているので、電子線の照射領域を狭めることが防止されている。また、造形装置1では、Z方向において、リコータ13aよりも上方に反射板22が配置されている。これにより、反射板22の下方に、リコータ13aが通過可能な領域を確保することができる。   Further, in the modeling apparatus 1, since the reflection plate 22 is arranged outside the electron beam irradiation region D, the electron beam irradiation region is prevented from being narrowed. In the modeling apparatus 1, the reflection plate 22 is disposed above the recoater 13a in the Z direction. Thus, a region through which the recoater 13a can pass can be secured below the reflection plate 22.

次に図7を参照して変形例に係る熱エネルギ回収ユニット28について説明する。造形装置1は、反射板29を含む熱エネルギ回収ユニット28を備えていてもよい。反射板29は、曲面である反射面29cを有する。反射面29cは、粉末床Aとは反対側に窪むように湾曲している。反射面29cの法線L3は、例えば粉末床Aの表面2aを通るように配置されている。法線L3は、例えば、反射面29cにおいて、上端29aと下端29bとの中央を通り、反射面29cに直交する仮想の直線である。   Next, a thermal energy recovery unit 28 according to a modification will be described with reference to FIG. The modeling device 1 may include a thermal energy recovery unit 28 including a reflection plate 29. The reflection plate 29 has a reflection surface 29c that is a curved surface. The reflection surface 29c is curved so as to be depressed on the opposite side to the powder bed A. The normal L3 of the reflection surface 29c is arranged, for example, so as to pass through the surface 2a of the powder bed A. The normal L3 is, for example, an imaginary straight line passing through the center between the upper end 29a and the lower end 29b on the reflection surface 29c and orthogonal to the reflection surface 29c.

反射板29の上端29aは、例えば支持板23に連続している。支持板23は、軸線L1を中心として円錐状を成すように配置されている。反射板29は、軸線L1周りに連続し、平面視において、支持板23の外側で円環状に配置されている。   The upper end 29a of the reflection plate 29 is continuous with the support plate 23, for example. The support plate 23 is disposed so as to form a conical shape around the axis L1. The reflection plate 29 is continuous around the axis L1, and is annularly arranged outside the support plate 23 in plan view.

このように反射面29cは曲面であってもよい。反射面29cは、例えば放物曲面に沿う形状でもよい。反射面29cを曲面とすることで、熱エネルギが反射される位置を設定することできる。このような変形例に係る反射板29を備えた造形装置においても、上記の造形装置1と同様な作用効果を奏する。   Thus, the reflection surface 29c may be a curved surface. The reflection surface 29c may have, for example, a shape along a parabolic curved surface. By making the reflecting surface 29c a curved surface, the position where the heat energy is reflected can be set. The shaping device including the reflection plate 29 according to such a modified example also has the same operation and effect as the shaping device 1 described above.

変形例に係る熱エネルギ回収ユニット28は、背面側反射板を備えていてもよい。また、熱エネルギ回収ユニット28は、補助反射板及び補助反射体移動機構を備えていてもよい。   The thermal energy recovery unit 28 according to the modified example may include a back side reflector. The thermal energy recovery unit 28 may include an auxiliary reflector and an auxiliary reflector moving mechanism.

本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。   The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications as described below are possible without departing from the gist of the present disclosure.

上記の実施形態では、電子ビームを照射して、粉末を溶融しているが、粉末に照射されるビームは、電子ビームに限定されず、その他のエネルギービーム(例えばレーザ)でもよい。造形装置1は、例えば、レーザ発信器を備え、レーザビームを照射して、粉末を溶融するものでもよい。レーザビームを照射する造形装置は、真空チャンバ4に代えて、不活性ガス雰囲気を保持するためのチャンバを備えてもよい。この場合のレーザを照射する照射装置は、例えば、レーザビームを偏光させるミラー及びミラーを動かすための駆動部や集光レンズ等の光学部品を含む構成としてもよい。   In the above embodiment, the powder is melted by irradiating the electron beam. However, the beam irradiated to the powder is not limited to the electron beam, and may be another energy beam (for example, a laser). The shaping apparatus 1 may be provided with, for example, a laser transmitter, and irradiates a laser beam to melt the powder. The modeling device that irradiates the laser beam may include a chamber for holding an inert gas atmosphere instead of the vacuum chamber 4. In this case, the irradiation device that irradiates the laser may include, for example, a mirror that polarizes the laser beam, and a driving unit for moving the mirror and optical components such as a condenser lens.

上記の実施形態では、背面側反射板25を備える構成としているが、造形装置1は背面側反射板25を備えていなくてもよい。また、造形装置1は2枚以上の背面側反射板25を備えていてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration is provided with the rear-side reflector 25, but the modeling apparatus 1 does not have to include the rear-side reflector 25. Further, the modeling apparatus 1 may include two or more back-side reflectors 25.

1 造形装置(積層造形装置)
2 金属粉末
2a 粉末床の表面
5 作業テーブル(粉末保持部)
8 電子線照射装置(エネルギ付与部)
13a リコータ
22 反射板(反射体)
22c 反射面
25 背面側反射板(背面側反射体)
26 補助反射板(補助反射体)
27 補助反射板移動機構(補助反射体移動機構)
29 反射板(反射体)
29c 反射面(曲面)
A 粉末床
D 照射領域
1 Molding equipment (Lamination molding equipment)
2 Metal powder 2a Surface of powder bed 5 Work table (powder holder)
8. Electron beam irradiation device (energy applying unit)
13a Recoater 22 Reflector (Reflector)
22c Reflective surface 25 Back side reflector (back side reflector)
26 Auxiliary reflector (auxiliary reflector)
27 Auxiliary reflector moving mechanism (Auxiliary reflector moving mechanism)
29 Reflector (reflector)
29c Reflective surface (curved surface)
A Powder bed D Irradiation area

Claims (7)

粉末を含む粉末床を保持する粉末保持部と、
前記粉末にエネルギを付与するエネルギ付与部と、
前記粉末保持部に保持された前記粉末床から放射された熱エネルギを、前記粉末床に反射させる反射体と、を含む積層造形装置。
A powder holding unit that holds a powder bed containing powder,
An energy applying unit for applying energy to the powder,
A reflector that reflects heat energy radiated from the powder bed held by the powder holding unit to the powder bed.
前記反射体は、前記エネルギ付与部から照射されたエネルギビームの照射領域の外側に配置されている請求項1に記載の積層造形装置。   2. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the reflector is arranged outside an irradiation area of the energy beam emitted from the energy applying unit. 3. 前記反射体の反射面は、前記粉末床の表面の法線に対して傾斜して配置されている請求項1又は2に記載の積層造形装置。   3. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a reflecting surface of the reflector is arranged to be inclined with respect to a normal to a surface of the powder bed. 4. 前記反射体の反射面は曲面を含み、
前記曲面は、前記粉末床とは反対側に窪むように湾曲している請求項1〜3の何れか一項に記載の積層造形装置。
The reflecting surface of the reflector includes a curved surface,
The additive manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the curved surface is curved so as to be depressed on a side opposite to the powder bed.
前記反射体に対して前記粉末床とは反対側で、前記反射体と離間して配置された背面側反射体を備える請求項1〜4の何れか一項に記載の積層造形装置。   The additive manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a back-side reflector disposed on the opposite side of the reflector from the powder bed and apart from the reflector. 前記粉末床の表面に沿う方向に移動し、前記粉末床の表面を均すリコータを備え、
前記反射体は前記リコータより上方に配置されている請求項1〜5の何れか一項に記載の積層造形装置。
A recoater that moves in a direction along the surface of the powder bed and leveles the surface of the powder bed,
The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the reflector is disposed above the recoater.
前記粉末床の表面と、前記反射体との間に配置された補助反射体と、
前記補助反射体を前記反射体に対して変位させる補助反射体移動機構と、を備える請求項1〜6の何れか一項に記載の積層造形装置。
A surface of the powder bed, an auxiliary reflector disposed between the reflector,
The additive manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising: an auxiliary reflector moving mechanism that displaces the auxiliary reflector with respect to the reflector.
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