JP2022075175A - 三次元形状造形物の製造装置、付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法及び付加製造装置による三次元形状造形物の製造プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、請求項1記載の発明は、樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、前記領域1よりも少なくとも一部の外側を含む領域2を、前記パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、前記加熱手段による樹脂粉末の加熱溶融時、又は、加熱溶融の前に、前記半焼結加熱手段による樹脂粉末の加熱が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする三次元形状造形物の製造装置である。
図1は、本発明に係る三次元形状造形物の製造装置10及び付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法の第1の実施形態における工程を示した図である。また、図9は、本発明に係る三次元形状造形物の製造装置の実施形態を示した概略図である。
図2は、本発明に係る三次元形状造形物の製造装置及び付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法の第2の実施形態における工程を示した図である。また、図7は、従来プロセスと本発明に係る実施形態におけるプロセスで製造した三次元形状造形物の表面に発生する凹凸量を比較する実験における条件一覧で、図8は、従来プロセスと本発明に係る実施形態におけるプロセスで製造した三次元形状造形物の表面に発生する凹凸量を比較する実験における結果を示したグラフである。
図3は、本発明に係る三次元形状造形物の製造装置及び付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法の第3の実施形態における工程を示した図である。
12 予熱手段
14 加熱手段
16 半焼結加熱手段
18 ローラー
20 粉末供給材料ボックス
22 造形用プレートハウジング
24 第1の走査ミラー
26 第2の走査ミラー
28 カメラ
30 造形用プレート
即ち、請求項1記載の発明は、樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、前記領域1よりも少なくとも一部の外側を含む領域2を、前記パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、前記半焼結加熱手段による前記領域2の加熱が、前記加熱手段による前記領域1の加熱溶融よりも先に、同一層内において実施され、且つ、その実施が、少なくとも1回以上行われることを特徴とする三次元形状造形物の製造装置である。
即ち、請求項1記載の発明は、樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、前記領域1よりも少なくとも一部の外側を含む領域2を、前記パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、前記半焼結加熱手段による前記領域2の加熱が、前記加熱手段による前記領域1の加熱溶融よりも先に、同一層内において実施され、且つ、その実施が、少なくとも1回以上行われ、さらに、得られた立体造形物の表面の半焼結部分を除去することを特徴とする三次元形状造形物の製造装置である。
Claims (16)
- 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、
前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、
前記領域1よりも少なくとも一部の外側を含む領域2を、前記パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、
前記加熱手段による樹脂粉末の加熱溶融時、又は、加熱溶融の前に、前記半焼結加熱手段による樹脂粉末の加熱が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする三次元形状造形物の製造装置。 - 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、
前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、
前記領域1の稜線を外側へオフセットした線と、前記領域1の稜線を内側へオフセットした線で囲まれる領域2を、前記加熱パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、
前記加熱手段による樹脂粉末の加熱溶融時、又は、加熱溶融の前に、前記半焼結加熱手段による樹脂粉末の加熱が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする三次元形状造形物の製造装置。 - 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る三次元形状造形物の製造装置において、
前記加熱手段は、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融するものであり、
前記領域1の一部の稜線を外側へオフセットした線分1と、前記一部の稜線を内側へオフセットした線分2と、線分1と線分2の対応する端点を接続した線で囲まれる領域2を、前記加熱パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する半焼結加熱手段を有し、
前記加熱手段による樹脂粉末の加熱溶融時、又は、加熱溶融の前に、前記半焼結加熱手段による樹脂粉末の加熱が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする三次元形状造形物の製造装置。 - 前記加熱パラメータ2によって、前記樹脂粉末に与えられる単位面積当たりの総エネルギー量が、前記加熱パラメータ1で与えられる単位面積当たりの総エネルギー量の1/4以下であることを特徴とする請求項1~3何れか1項記載の三次元形状造形物の製造装置。
- 前記領域2の加熱を前記領域1の加熱よりも先に行うことを特徴とする請求項1~4何れか1項記載の三次元形状造形物の製造装置。
- 前記加熱手段及び前記半焼結加熱手段は、レーザーによるものであることを特徴とする請求項1~5何れか1項記載の三次元形状造形物の製造装置。
- 使用する樹脂粉末には、請求項4に記載の三次元形状造形物の製造装置における予熱手段を用いて、再結晶化温度から融点の間に少なくとも1回加熱された粉末を80%以上含むものが用いられることを特徴とする請求項1~6何れか1項記載の三次元形状造形物の製造装置。
- 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法において、
前記予熱手段により、薄く敷いた樹脂粉末の層全体を融点以下に予熱し、
続いて、前記加熱手段により、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融する加熱工程を含み、
前記加熱工程時、又は、加熱溶融工程の前に、前記領域1よりも少なくとも一部の外側を含む領域2を、前記パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する工程が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。 - 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法において、
前記予熱手段により、薄く敷いた樹脂粉末の層全体を融点以下に予熱し、
続いて、前記加熱手段により、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融する加熱工程を含み、
前記加熱工程時、又は、加熱溶融工程の前に、前記領域1の稜線を外側へオフセットした線と、前記領域1の稜線を内側へオフセットした線で囲まれる領域2を、前記加熱パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する工程が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。 - 樹脂粉末を薄く敷いた層全体を融点以下に予熱する予熱手段と、前記樹脂粉末を薄く敷いた層のうちから、選択的に加熱する加熱手段を有し、これらの手段による予熱と、加熱を多層にわたって繰り返すことで、立体造形物を得る付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法において、
前記予熱手段により、薄く敷いた樹脂粉末の層全体を融点以下に予熱し、
続いて、前記加熱手段により、樹脂粉末を溶融させることが可能な加熱パラメータ1で領域1を加熱溶融する加熱工程を含み、
前記加熱工程時、又は、加熱溶融工程の前に、前記領域1の一部の稜線を外側へオフセットした線分1と、前記一部の稜線を内側へオフセットした線分2と、線分1と線分2の対応する端点を接続した線で囲まれる領域2を、前記加熱パラメータ1で到達する温度よりも低い温度に設定された加熱パラメータ2で加熱する工程が、同一層内において実施されることが、少なくとも1回以上であることを特徴とする付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。 - 前記加熱パラメータ2によって、前記樹脂粉末に与えられる単位面積当たりの総エネルギー量が、前記加熱パラメータ1で与えられる単位面積当たりの総エネルギー量の1/4以下であることを特徴とする請求項8~10何れか1項記載の付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。
- 前記領域2の加熱を前記領域1の加熱よりも先に行うことを特徴とする請求項8~11何れか1項記載の付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。
- 前記加熱手段及び前記半焼結加熱手段は、レーザーによるものであることを特徴とする請求項8~12何れか1項記載の付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。
- 使用する樹脂粉末には、請求項11に記載の付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法において、予熱手段を用いて、再結晶化温度から融点の間に少なくとも1回加熱された粉末を80%以上含むものが用いられることを特徴とする請求項8~13何れか1項記載の付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法。
- コンピュータに、付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法を実行させるプログラムであって、3次元データの少なくとも一部の面を指定することにより、請求項10に記載の稜線または領域の指定を可能とすることを特徴とする付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法を実行させるプログラム。
- コンピュータに、付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法を実行させるプログラムであって、2次元データの少なくとも一部の線を指定することにより、請求項10に記載の稜線または領域の指定を可能とすることを特徴とする付加製造装置による三次元形状造形物の製造方法を実行させるプログラム。
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JP2003321704A (ja) * | 2002-05-01 | 2003-11-14 | Hitachi Ltd | 積層造形法およびそれに用いる積層造形装置 |
JP2019077935A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | キヤノン株式会社 | 三次元造形装置、および三次元造形物の製造方法 |
JP2019155883A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社リコー | 立体造形方法及び立体造形装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003321704A (ja) * | 2002-05-01 | 2003-11-14 | Hitachi Ltd | 積層造形法およびそれに用いる積層造形装置 |
JP2019077935A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | キヤノン株式会社 | 三次元造形装置、および三次元造形物の製造方法 |
JP2019155883A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社リコー | 立体造形方法及び立体造形装置 |
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