JP6216464B1 - ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

未焼結領域がチャージアップされることを効果的に防止する。３次元積層造形装置であって、３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する線状漏斗を備える。また、３次元積層造形装置は、電子ビームを発生させる電子銃を備える。さらに、３次元積層造形装置は、前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするチャージシールドを備える。さらにまた、チャージシールドを昇降させる昇降機構を備える。

Description

本発明は、３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラムに関する。

上記技術分野において、特許文献１には、真空室内に補助ガスとして不活性ガスを導入する技術が開示されている。

特表２０１０−５２６６９４号公報

しかしながら、上記文献に記載の技術では、未焼結領域がチャージアップされることを効果的にを防止することができなかった。

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置は、
３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
電子ビームを発生させる電子銃と、
前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
を備え、
前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板であり、
前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置の制御方法は、
３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
電子ビームを発生させる電子銃と、
前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
を備え、
前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板である、３次元積層造形装置の制御方法であって、
３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布ステップと、
前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される制御ステップと、
を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置の制御プログラムは、
３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
電子ビームを発生させる電子銃と、
前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
を備え、
前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板である、３次元積層造形装置の制御方法であって、
３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布ステップと、
前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される制御ステップと、
をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、未焼結領域がチャージアップされることを効果的に防止できる。

本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す部分拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールドの上面図および側面図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールドの他の例の上面図および側面図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールドのさらに他の例の上面図および側面図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の前提技術に係る３次元積層造形装置の構成の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の前提技術に係る３次元積層造形装置によるスモーク現象発生のメカニズムを説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る３次元積層造形装置の処理手順を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す部分拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す部分拡大図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての３次元積層造形装置１００について、図１を用いて説明する。３次元積層造形装置１００は、パウダーベッド方式の装置である。３次元積層造形装置１００は、リコータなどにより造形面上に敷き詰めた材料に電子ビームを照射して、材料を溶融し、凝固させ、１層分の材料の積層を完成させる。そして、１層分の積層が完了したら、３次元積層造形装置１００は、１層分の高さに相当する高さだけ造形台を下げて、次の層の材料をリコータなどにより敷き詰める（散布する）。材料を敷き詰めたら、電子ビームを照射して、材料を溶融し、凝固させ、次の１層分の材料の積層を完成させる。３次元積層造形装置１００は、この動作を繰り返して、所望の３次元積層造形物を造形する。

＜前提技術＞
図４は、本実施形態に係る３次元積層造形装置の前提技術に係る３次元積層造形装置の構成の一例を示す図である。

≪構成≫
真空容器４０１に電子銃４０２が装着されており、真空容器４０１内には断面が円状または角状の造形枠台（造形ボックス）４０３が設けられている。造形枠台４０３の内側下方にはＺ軸駆動機構４０４があり、粉末台４４０をラックアンドピニオンやボールねじなどによりＺ方向に駆動することができる。

造形枠台４０３と粉末台４４０との隙間には、耐熱性のあるフレキシブルシール４６０があり、フレキシブルシール４６０と造形枠台４０３の内面のすべり面で摺動性と密閉性とを持たせている。真空容器４０１は、図示しない真空ポンプにより排気され、真空容器４０１内は真空に維持されている。

粉末台４４０には、金属粉末で浮かせた状態で、３次元積層造形物４３０が造形される造形プレート（ベースプレート）４０６が配置されている。造形プレート４０６は、電気的に浮かないようにＧＮＤ線４５０でＧＮＤ電位である粉末台４４０に接地されている。造形プレート４０６上には３次元積層造形物４３０が造形され、各層の造形時には、金属粉末を充填した線状漏斗（リコータ）４０５により、造形枠台４０３上面とほぼ同じ高さまで、金属粉末が敷き詰められている（敷き詰められた粉末４５２）。

線状漏斗４０５には、図示しない金属粉末用ホッパから適宜金属粉末が補充されている。３次元積層造形物４３０は、一層分、敷き詰められた粉末（未焼結）４５２を電子銃４０２からの電子ビームにより、３次元積層造形物４３０となる領域を２次元的に溶融し、その重ね合わせによって構築される。造形プレート４０６上に敷き詰められた粉末４５２の３次元積層造形物４３０以外の領域は、電子銃４０２からの電子ビームにより、仮焼結された粉末（敷き詰められた粉末（仮焼結））４５１であり、導電性を有している。

造形面と電子銃４０２との間には、防着カバー４２０が取り付けられており、造形時に発生する金属蒸気やファイヤーワークスによる金属スパッタの真空容器４０１の内壁への蒸着を防いでいる。

≪動作≫
３方向を金属粉末で覆われた造形プレート４０６上面を造形枠台４０３上面とほぼ同じ高さに配置し、電子銃４０２からの電子ビームを造形プレート４０６上面全域より少し狭い領域に照射し、金属粉末が仮焼結する程度の温度まであらかじめ昇温しておく。

造形の開始時は、造形プレート４０６上面が造形枠台４０３上面より僅かに下がった位置に配置するように粉末台４４０をＺ軸駆動機構４０４により下げる。この僅かに下がったΔＺが、その後のＺ方向の層厚に相当する。金属粉末を充填した線状漏斗４０５を造形プレート４０６の上面に沿って反対側に移動させ、ΔＺ分の金属粉末が敷き詰められた造形プレート４０６より少し狭い領域に電子銃４０２からの電子ビームを照射し、昇温させて、照射領域の金属粉末を確実に仮焼結させる。

あらかじめ準備された設計上の３次元積層造形物（造形モデル）をΔＺ間隔でスライスした２次元形状に従い、電子銃４０２からの電子ビームにより、その２次元領域を溶融する。１層分の溶融および凝固後、再び、造形プレート４０６より少し狭い領域に電子銃４０２からの電子ビームを照射し、昇温させて、金属粉末の敷き詰めの準備をする。

所定の温度に昇温後、電子ビームをＯＦＦにして、Ｚ軸駆動機構４０４により粉末台４４０をΔＺ分下げ、線状漏斗４０５を再び造形枠台４０３の上面に沿って反対に移動させ、ΔＺ分の金属粉末を前層の上に敷き詰める。そして、電子銃４０２からの電子ビームにより確実に仮焼結後、その層に相当する２次元形状の領域を溶融する。これを繰り返して、３次元積層造形物４３０を造形する。

図５は、本実施形態に係る３次元積層造形装置の前提技術に係る３次元積層造形装置によるスモーク現象発生のメカニズムを説明する図である。図５は、図４の電子銃４０２の下部の拡大図である。図示したように、仮焼結や溶融時に電子ビームを照射した際に、照射位置から反射電子や２次電子が大量に発生する。反射電子は、上部の防着カバー４２０内壁に当たり、更なる反射電子、２次電子が放出される。

このように、防着カバー４２０で覆われた造形面上方には大量の電子が存在しており、仮焼結されていない金属粉末は表面の酸化膜により個々の粉末間は電気的に絶縁状態となるため、容易にマイナスにチャージする。そのため、電子ビームを照射する領域に仮焼結不十分によるチャージした金属粉末ができると、そのチャージした金属粉末は、外側の未焼結領域に吹き飛ばされ、その領域でのチャージのバランスが崩れる。そして、チャージのバランスが崩れると、静電気力による斥力バランスも崩れ、金属粉末同士の反発でそれらが飛び散るスモークという現象が発生する。これを抑制するため、Ｈｅガスなどのガスを導入してガスイオンを生成し中和作用に期待した手法が用いられているが、仮焼結不十分の場合には、依然としてスモーク現象が発生する。

＜本実施形態に係る技術＞
≪構成≫
図１は、本実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る３次元積層造形装置の構成を示す部分拡大図である。３次元積層造形装置１００は、真空容器１０１と、電子銃１０２と、造形枠台１０３と、Ｚ軸駆動機構１０４と、線状漏斗１０５と、造形プレート１０６と、チャージシールド１０７とを備える。なお、以下の説明においては、３次元積層造形装置１００として、パウダーベッド方式の造形装置を例に説明をする。

チャージシールド１０７は、上面から見ると略矩形形状をしており、造形プレート１０６上に電子ビームが到達するように、造形プレート１０６の形状に合わせて内側開口部がある。チャージシールド１０７の内側開口部は、チャージシールド１０７の中央近傍に位置しており、例えば、造形プレート１０６が円形であれば円形の開口部となり、矩形であれば矩形の開口部となる。また、チャージシールド１０７は、側面から見ると平板状の形状をしている。

そして、チャージシールド１０７は、造形枠台１０３と造形プレート１０６との間の領域にできる未焼結粉末１５２で構成される未焼結領域を覆う、すなわち、シールドマスクである。また、チャージシールド１０７には開口部が設けられているので、造形枠台１０３と造形プレート１０６との間の領域にできる仮焼結粉末１５１で構成される仮焼結領域は覆われない。チャージシールド１０７の材質は、例えば、金属などの導電性材料やステンレスなどの合金などが代表的であり、好ましくは、３次元積層造形物１３０の材料である金属粉末と同種の材料がよいが、シールドとしての役割を果たす材料であればこれらには限定されない。

チャージシールド１０７には、不図示の上下駆動機構（昇降機構）が取り付けられており、チャージシールド１０７は、造形プレート１０６上に電子ビームを照射する場合に、下降してきて、造形面上に移動する。また、図示していないが、チャージシールド１０７は、電気的にＧＮＤに接地されている。

≪動作≫
３方向を金属粉末で覆われた造形プレート１０６上面を造形枠台１０３上面とほぼ同じ高さに配置し、チャージシールド１０７を造形プレート１０６上面まで降ろし、造形プレート１０６と造形枠台１０３との間にある金属粉末を覆う。このとき、チャージシールド１０７は、金属粉末に接触させておく。電子銃１０２からの電子ビームを造形プレート１０６上面全域より少し狭い領域（チャージシールド１０７内側開口部には電子ビームを当てない領域）に照射し、金属粉末が完全に仮焼結する程度の温度まで造形プレート１０６をあらかじめ昇温させておく。

造形開始時には、造形プレート１０６上面が造形枠台１０３上面より僅かに下がった位置に配置されるように、粉末台１４０をＺ軸駆動機構１０４により下げる。この僅かに下がったΔＺが、その後のＺ方向の層厚に相当する。

チャージシールド１０７を上方に移動し、金属粉末を充填した線状漏斗（リコータ）１０５を造形プレート１０６の上面に沿って反対側に移動させ、ΔＺ分の金属粉末を造形プレート１０６上とその周りに散布して、敷き詰める。線状漏斗１０５が、チャージシールド１０７の外側に抜けた後、チャージシールド１０７を再び造形面まで下げ、造形プレート１０６と造形枠台１０３との間の金属粉末を覆う。

造形プレート１０６上に敷き詰めた金属粉末に対して、チャージシールド１０７の内側開口部に電子ビームが当たらない程度の領域に電子銃１０２からの電子ビームを照射して、昇温させ、照射領域の金属粉末を確実に仮焼結させる。

あらかじめ準備された設計上の３次元積層造形物（造形モデル）をΔＺ間隔でスライスした２次元形状に従い、電子銃１０２からの電子ビームにより、その２次元形状領域を溶融する。１層分、溶融および凝固後、再び造形プレート１０６より少し狭い領域に電子銃１０２からの電子ビームを照射し、昇温して、金属粉末敷き詰めの準備をする。所定の温度に昇温後、電子ビームをＯＦＦにして、チャージシールド１０７を上方に移動する。

Ｚ軸駆動機構１０４により粉末台１４０をΔＺ分下げて、線状漏斗１０５を再び造形枠台１０３の上面に沿って反対側に移動させ、ΔＺ分の金属粉末を前層の上に敷き詰め、チャージシールド１０７を再び造形面まで下げる。チャージシールド１０７の内側開口部に電子ビームが当たらない程度の領域に電子銃１０２からの電子ビームを照射し、新たに敷かれた金属粉末を確実に仮焼結した後、その層に相当する２次元形状の領域を溶融する。３次元積層造形装置１００は、これを繰り返して、３次元積層造形物１３０を造形する。また、チャージシールド１０７の開口部の外側のマスク部にヒータを設けたり、埋め込んだりして、マスク部の下部（マスク部内側）の金属粉末の温度を造形面と同等の温度に昇温してもよい。これにより、チャージシールド１０７で造形プレート１０６と造形枠台１０３との間の金属粉末を覆った際の、造形面（金属粉末）の温度の低下（大きな変化）を抑制する。

チャージシールド１０７の材質としては、熱伝導率が小さく、熱耐性に優れた導電性材料が望ましく、例えば、チタンや６４Ｔｉなどのチタン合金などや、ステンレス鋼などである。なお、ここではチャージシールド１０７を上下方向に移動させる例で説明をしたが、チャージシールド１０７の移動方向はこれには限定されず、例えば、左右方向や、奥行き方向などへ移動させてもよい。

図３Ａは、本実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールド１０７の上面図および側面図である。チャージシールド１０７の側面形状は平板状の形状であり、厚みは０．５ｍｍ以下となっているが、これより薄くても、厚くてもよい。なお、造形面からの熱の流入を抑えるため、厚みを薄くして造形面からの熱の流入を抑えている。

図３Ｂは、本実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールド１０７の他の例の上面図および側面図である。同図に示したチャージシールド１０７の下面（造形面に近い側の面）に接触子１７１が取り付けられている。そして、チャージシールド１０７は、接触子１７１で仮焼結領域に線状に接触する形状であり、接触子１７１で仮焼結領域に接触するので、チャージシールド１０７と仮焼結領域との接触面積が小さくなる。チャージシールド１０７と造形面（仮焼結領域）との接触面積が小さくなるので、造形面からの熱の流入を抑えられる。

図３Ｃは、本実施形態に係る３次元積層造形装置の備えるチャージシールド１０７のさらに他の例の上面図および側面図である。図３Ｃは、図３Ａに示した平板形状のチャージシールド１０７において、平板の下側に細いニードル状の接触子を複数本付けたり、ブラシ状（櫛状）の接触子としたりすることにより、接触面積をさらに小さくしている。このように、チャージシールド１０７と造形面との接触面積を小さくすることにより、熱の流入を抑制できる。

なお、図３Ａ乃至図３Ｃでは造形プレート１０６（造形面）を矩形状で表したが、円形状や多角形状などであっても同様である。

図６は、本実施形態に係る３次元積層造形装置の処理手順を説明するフローチャートである。ステップＳ６０１において、３次元積層造形装置１００は、３次元積層造形物１３０の造形データを取得する。ステップＳ６０３において、３次元積層造形装置１００は、金属粉末を造形面に散布して、敷き詰める。ステップＳ６０５において、３次元積層造形装置１００は、チャージシールド１０７を降下させて、造形面に接触させる。ステップＳ６０７において、３次元積層造形装置１００は、電子ビームを照射して、仮焼結を実施する。ステップＳ６０９において、取得した造形データに基づいて、電子ビームを照射して、１層分の金属粉末の本溶融を実施する。ステップＳ６１１において、３次元積層造形装置１００は、チャージシールド１０７を上昇させ、線状漏斗１０５を移動させながら造形面上に金属粉末を散布して、敷き詰める。ステップＳ６１３において、３次元積層造形装置１００は、敷き詰めた金属粉末の仮焼結・本溶融を実施し、１層分の金属粉末を溶融し、凝固させる。ステップＳ６１５において、３次元積層造形装置１００は、３次元積層造形物１３０の造形が終了したか否かを判断する。終了したと判断した場合（ステップＳ６１５のＹＥＳ）、３次元積層造形装置１００は、処理を終了する。終了していないと判断した場合（ステップＳ６１５のＮＯ）、３次元積層造形装置１００は、ステップＳ６１１以下の処理を繰り返す。

本実施形態によれば、造形面に電子ビームを照射する場合、造形プレートと造形枠台との間の未焼結粉末を導電性材料であるチャージシールドでマスクするので、未焼結領域の未焼結粉末１５２のチャージアップを抑制でき、スモークを防止できる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る３次元積層造形装置７００の構成を説明するための部分拡大図である。第１実施形態では、チャージシールド１０７を上下に移動させていたが、本実施形態においては、図７に示したように、４辺に支点（回転軸）を持ったチャージシールド（シールド板）７０７が、造形面に対して垂れ下がるように取り付けられている。チャージシールド７０７が造形面に接している状態で４隅が重なり合い、上方から未焼結領域が見えない状態となる。回転軸は、真空対応モータや真空外モータなどから回転角が制御され、材料散布部である線状漏斗１０５が造形面に金属粉末を敷く際には、チャージシールド７０７は回転軸を中心にして回動し、上方に移動する。

本実施形態によれば、回転軸によりチャージシールドを移動させるので、装置構成をシンプルにすることができる。また、造形面に電子ビームを照射する場合、造形プレートと造形枠台との間の未焼結粉末を導電性材料であるチャージシールドでマスクするので、未焼結領域の未焼結粉末１５２のチャージアップを抑制でき、スモークを防止できる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る３次元積層造形装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る３次元積層造形装置８００の構成を説明するための部分拡大図である。３次元積層造形装置８００は、線状漏斗８０５と、チャージシールド８０７とを備える。また、線状漏斗８０５には直動カム（原節）８５３が設けられ、チャージシールド８０７には直動カム（従節）８７３が設けられている。

本実施形態においては、線状漏斗８０５により金属粉末を敷き詰める際に、線状漏斗８０５の動きに合わせてチャージシールド８０７が上方に移動する。この場合、未焼結領域が、チャージシールド８０７により常時覆われている。そして、造形面上に線状漏斗８０５で金属粉末を敷き詰める場合、線状漏斗８０５に設けられた直動カム８５３が、チャージシールド８０７側に設けられた直動カム８７３を押し上げる。つまり、直動カム８５３が設けられた線状漏斗８０５の動きに応じて、チャージシールド８０７が上下動する。

したがって、線状漏斗８０５が造形面上を通過する場合のみチャージシールド８０７が造形面から離れる。なお、直動カム８５３と直動カム８７３との摩擦を小さくするため、どちらか一方または双方にローラを設けてもよい。

このような構成とすることにより、金属粉末を敷き詰める場合以外は、チャージシールド８０７が未焼結領域を覆うことになる。しかしながら、フェイルセーフを実現するため、電子ビームの制御とチャージシールド８０７の制御とをリンクさせ、チャージシールド８０７が造形面を覆っているときのみ、電子ビームの照射を可能としてもよい。チャージシールド８０７が造形面に達しているか否かの検出は、例えば、リミットスイッチなどで機械的に検出してもよい。

本実施形態によれば、線状漏斗およびチャージシールドに直動カムを設けたので、チャージシールドの昇降機構が不要となり、シンプルな装置構成とすることができ、線状漏斗の動きとチャージシールドの動きとを容易に同期させることができる。また、造形面に電子ビームを照射する場合、造形プレートと造形枠台との間の未焼結粉末を導電性材料であるチャージシールドでマスクするので、未焼結領域の未焼結粉末のチャージアップを抑制でき、スモークを防止できる。

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。

Claims (8)

1. ３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
   電子ビームを発生させる電子銃と、
   前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
   を備え、
   前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板であり、
   前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される、３次元積層造形装置。
2. 前記シールド手段を昇降させる昇降手段をさらに備える請求項１に記載の３次元積層造形装置。
3. 前記シールド手段は、支点を中心にして回動する平板である請求項１に記載の３次元積層造形装置。
4. 前記材料散布手段に直動カムが設けられ、
   前記シールド手段は、前記材料散布手段の動きに応じて、上下動する請求項１に記載の３次元積層造形装置。
5. 前記シールド手段は、ヒータを有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。
6. 前記シールド手段は、矩形または円形の平板であり、中央近傍に開口部を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。
7. ３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
   電子ビームを発生させる電子銃と、
   前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
   を備え、
   前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板である、３次元積層造形装置の制御方法であって、
   ３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布ステップと、
   前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される制御ステップと、
   を含む３次元積層造形装置の制御方法。
8. ３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布手段と、
   電子ビームを発生させる電子銃と、
   前記電子ビームを前記材料に照射する際に、前記造形面上に散布された前記材料をシールドするシールド手段と、
   を備え、
   前記シールド手段は、前記電子ビームを通過させる開口部を有し、前記造形面上に散布された前記材料のうち、前記電子ビームの照射を受けない未焼結領域を覆う、平板である、３次元積層造形装置の制御方法であって、
   ３次元積層造形物が造形される造形面上に、前記３次元積層造形物の材料を散布する材料散布ステップと、
   前記電子ビームを前記材料に照射して前記材料を焼結する際には、前記電子ビームは、前記シールド手段に当たらないように前記開口部を通って前記材料に照射されるよう制御される制御ステップと、
   をコンピュータに実行させる３次元積層造形装置の制御プログラム。

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