JP2020175632A - 積層造形装置および積層造形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態に係る積層造形装置1の構成を示した図である。図1に示すように、積層造形装置1は、第1の造形テーブル2a、第2の造形テーブル2b、第1の造形テーブル駆動装置3a、第2の造形テーブル駆動装置3b、材料層形成装置4、照射装置5、第1の温度測定装置6a、第2の温度測定装置6b、汚染防止装置7、チャンバ11、ウインドウ12、粉体保持壁13および断熱部14を有している。
次に、第1の温度調整装置26aおよび第2の温度調整装置26bの詳細について説明する。図2は、第1の造形テーブル2aの構成を示した図である。
次に、照射装置5について説明する。図3は、照射装置5の構成の概略を示した図である。
次に、材料層形成装置4のリコータヘッド42について説明する。図4は、リコータヘッド42を上方から見た斜視図である。また、図5は、リコータヘッド42を下方から見た斜視図である。
次に、積層造形装置1を制御する制御装置について説明する。図6は、制御装置の構成を示すブロック図である。
次に、積層造形装置1の造形に係る動作を説明する。図7は、第1の造形領域Raと第2の造形領域Rbとにおける積層造形の各工程を示すアクティビティ図である。また、図8Aから図8Fは、造形中の第1の造形領域Raおよび第2の造形領域Rbの拡大図である。
2a :第1の造形テーブル
2b :第2の造形テーブル
3a :第1の造形テーブル駆動装置
3b :第2の造形テーブル駆動装置
4 :材料層形成装置
5 :照射装置
6a :第1の温度測定装置
6b :第2の温度測定装置
7 :汚染防止装置
8 :制御装置
11 :チャンバ
12 :ウインドウ
13 :粉体保持壁
14 :断熱部
21a :第1のベースプレート
21b :第2のベースプレート
22a :天板
23a :支持板
24a :支持板
25a :支持板
26a :第1の温度調整装置
26b :第2の温度調整装置
31a :駆動電流供給装置
31b :駆動電流供給装置
32a :モータ
32b :モータ
41 :ベース台
42 :リコータヘッド
43 :駆動電流供給装置
44 :モータ
51 :出力源
52 :コリメータ
53 :フォーカス制御ユニット
54x :ガルバノミラー
54y :ガルバノミラー
55x :駆動電流供給装置
55y :駆動電流供給装置
56x :アクチュエータ
56y :アクチュエータ
81 :CAM装置
82 :数値制御装置
83 :表示装置
84 :材料層形成制御装置
85a :第1のテーブル制御装置
85b :第2のテーブル制御装置
86a :第1の温度制御装置
86b :第2の温度制御装置
87 :照射制御装置
261a :加熱器
262a :冷却器
421 :材料収容部
422 :材料供給部
423 :材料吐出部
424 :ブレード
821 :記憶装置
822 :演算装置
823 :メモリ
871x :第1のミラー制御装置
871y :第2のミラー制御装置
L :レーザ光
M :材料層
Ra :第1の造形領域
Rb :第2の造形領域
S :固化層
Claims (8)
- 所望の三次元造形物が形成される造形領域をそれぞれ有する複数の造形テーブルと、
前記複数の造形テーブルをそれぞれ独立して鉛直方向に移動させる造形テーブル駆動装置と、
前記複数の造形テーブルをそれぞれ独立して所定の加熱温度に加熱または前記加熱温度よりも低い所定の冷却温度に冷却する温度調整装置と、
前記造形領域に所定厚みの材料層を形成する材料層形成装置と、
前記材料層にレーザ光または電子ビームを照射して焼結または溶融させ固化層を形成する照射装置と、
前記造形テーブル駆動装置、前記温度調整装置、前記材料層形成装置および前記照射装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記複数の造形テーブルのうちの所定の造形テーブルの冷却を行う間に、前記所定の造形テーブルとは異なる他の造形テーブルの前記造形領域において前記固化層の形成を行うよう制御する、積層造形装置。 - 前記複数の造形テーブルは、それぞれ断熱部を挟んで離間して設けられる、請求項1に記載の積層造形装置。
- 前記固化層の温度を測定する温度測定装置をさらに備える、請求項1または請求項2に記載の積層造形装置。
- 前記制御装置は、前記温度測定装置によって測定した前記温度に基づき、前記温度調整装置をフィードバック制御する、請求項3に記載の積層造形装置。
- 前記加熱温度は、前記固化層のマルテンサイト変態終了温度以上であり、
前記冷却温度は、前記固化層のマルテンサイト変態開始温度以下である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の積層造形装置。 - 前記材料層形成装置は、前記複数の造形テーブルの前記造形領域上を往復移動し材料粉体を吐出する1つのリコータヘッドと、前記リコータヘッドに取り付けられ前記造形領域に吐出された前記材料粉体を均すブレードと、を含む、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の積層造形装置。
- 前記照射装置は、前記レーザ光または前記電子ビームを出力する1つの出力源と、前記出力源から出力された前記レーザ光または前記電子ビームを前記複数の造形テーブル上の前記材料層の所望の位置に走査させる1つの走査手段と、を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の積層造形装置。
- 鉛直方向にそれぞれ独立して移動する複数の造形テーブル上にそれぞれ設けられ所望の三次元造形物が形成される造形領域上に所定厚みの材料層を形成する材料層形成工程と、
前記材料層にレーザ光または電子ビームを照射して焼結または溶融させ固化層を形成する固化層形成工程と、
前記複数の造形テーブルをそれぞれ独立して所定の加熱温度に加熱する加熱工程と、前記複数の造形テーブルをそれぞれ独立して所定の冷却温度に冷却する冷却工程と、を含む温度調整工程と、を備え、
前記複数の造形テーブルのうちの所定の造形テーブルにおいて前記冷却工程を行う間に、前記所定の造形テーブルとは異なる他の造形テーブルの前記造形領域において前記固化層形成工程が行われる、積層造形方法。
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