JP5243935B2 - 積層造形装置及び積層造形方法 - Google Patents
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Description
以下、本実施形態の各種変形例について、図4乃至図8を参照して説明する。図4は第1の変形例における本装置の構成及び時系列動作を示す。本装置は、チャンバー43内にベース41から突出した仕切り板(圧出機構)46を備えている。また、ベース41には給気口73a、73bが設けられている。まず、図4(a)乃至図(c)に示すように、上述した実施形態と同様にして固化層32が形成される。図4(c)においては、光ビームLの照射により粉末層31からヒュームが発生し、チャンバー43内はヒュームで満たされる。
図5は第2の変形例における本装置の構成及び時系列動作を示す。本装置は、チャンバー43内に突出する突出部(圧出機構)81を備えている。図5(a)は光ビーム照射工程によって固化層32が形成された状態を示し、チャンバー43内はヒュームが充満している。突出部81はベース41に設けられ、シリンダ82によって昇降する。また、ベース41には給気口73a、73bが設けられている。
図6は第3の変形例を示す。本変形例における本装置1は、造形物の表層及び不要部分を切削する切削部(切削手段)9を備えている。切削部9は、造形物を切削する切削工具91と切削工具91を回転保持するミーリングヘッド92を備えている。ミーリングヘッド92はZ軸92zに固定されており、Z軸92z、X軸92x及びY軸92yによって、光ビームLの照射平面に対して法線方向及び平行な方向に移動する。造形中に、粉末層形成工程と光ビーム照射工程とが繰り返されて固化層32が所定の厚みになると、チャンバー43は粉末層31を覆わない位置へ移動し、切削工具91はZ軸92z、X軸92x及びY軸92yによって造形物の周囲に移動し、造形物の表層及び不要部分を切削する。このように、本変形例においては造形中に造形物の表層及び不要部分が切削されるので、造形物の寸法精度が良くなる。
図7は第4の変形例を示す。本変形例においては、粉末層形成部4や光ビーム照射部5が昇降せずに、造形台22aが昇降する。そのために、造形部2は、昇降可能な造形台22aと造形台22aを昇降させる昇降部22bとを備えている。昇降部22bによって造形台22aは下降され、ベース41と造形プレート23の各上面の間に段差が設けられ、この状態にて上述した実施形態と同様に粉末層31、固化層32が積層される。このようにして、本変形例においては粉末層形成部4や光ビーム照射部5を昇降させずに、造形台22を昇降させるので、本装置の構造が簡単になり低コストになる。
図8は第5の変形例における本装置の構成及び時系列動作を示す。図8(a)に示すように、本装置は、上記第4の変形例における粉末供給部42に代えて、粉末供給台47をベース41に備え、チャンバー43のスライド方向に隣接して粉末供給チャンバー48を備えている。粉末供給台47は昇降可能であって材料粉末3を保持しており、昇降部49によって昇降される。粉末供給チャンバー48は下方が開口になっており、スライド方向に材料粉末3をならすためのブレード48aを有している。粉末供給チャンバー48内は不活性ガスで満たされ、上面に配された排気口48bから排気する。排気口48bは排気配管(図示せず)によってガス回収装置72に繋がっている。
23 造形プレート
3 材料粉末
31 粉末層
32 固化層
4 粉末層形成部(粉末層形成手段)
41 ベース
43 チャンバー
44 ウィンドウ
45 移動板(圧出機構)
46 仕切り板(圧出機構)
5 光ビーム照射部(光ビーム照射手段)
73、73a、73b 給気口(処理手段)
81 突出部(圧出機構)
9 切削部(切削手段)
L 光ビーム
Claims (6)
- 造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成手段と、前記粉末層形成手段により形成された粉末層の所定の箇所に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射手段と、を備え、前記粉末層と固化層との形成を繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形装置において、
前記粉末層形成手段によって形成される前記粉末層を周囲より囲み、該粉末層の上面と同一高さの平面を有するベースと、
前記ベース上にあって、光ビーム照射手段から照射される前記光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し、下方が開口して前記粉末層を覆うチャンバーと、
前記チャンバー内のガスを圧出する圧出機構と、
前記チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう処理手段と、を備え、
前記圧出機構がチャンバー内のガスを圧出しているときに前記処理手段による処理が行なわれることを特徴とする積層造形装置。 - 前記圧出機構は、前記チャンバー内をスライドして該チャンバー内のガスを圧出する移動板であることを特徴とする請求項1に記載の積層造形装置。
- 前記圧出機構は、前記チャンバー内に前記ベースから突出した仕切り板を有し、前記チャンバーが前記仕切り板に対して前記ベース上をスライドして移動することにより、前記チャンバー内のガスを圧出することを特徴とする請求項1に記載の積層造形装置。
- 前記圧出機構は、前記チャンバー内に突出して該チャンバー内のガスを圧出する突出部であることを特徴とする請求項1に記載の積層造形装置。
- 前記造形物の表層及び不要部分を切削する切削手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の積層造形装置。
- 造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成工程と、前記粉末層形成工程により形成された粉末層の所定の箇所に、光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し下面が開口して前記粉末層を覆うチャンバーを通して光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射工程と、を備え、前記粉末層形成工程と前記光ビーム照射工程とを繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形方法において、
前記チャンバー内のガスを圧出する圧出工程と、
前記チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう処理工程と、を備え、
前記圧出工程によって該チャンバー内のガスが圧出されているときに前記処理工程を行なうことを特徴とする積層造形方法。
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