JP6220459B1 - 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
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Abstract
Description
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3次元積層造形物が造形される造形母材と、
を備え、
前記造形母材の熱膨張率と前記3次元積層造形物の熱膨張率との差を、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値とする。
造形母材の熱膨張率と3次元積層造形物の熱膨張率との差が、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値になるように前記造形母材を選択する選択ステップと、
3次元積層造形物の材料を材料散布手段により散布する材料散布ステップと、
電子銃により電子ビームを発生させて、造形母材に前記3次元積層造形物を造形する造形ステップと、
を含む。
造形母材の熱膨張率と3次元積層造形物の熱膨張率との差が、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値になるように前記造形母材を選択する選択ステップと、
3次元積層造形物の材料を材料散布手段により散布させる材料散布ステップと、
電子銃により電子ビームを発生させて、造形母材に前記3次元積層造形物を造形させる造形ステップと、
をコンピュータに実行させる。
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乃至図4を用いて説明する。
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次元積層造形装置により造形される3次元積層造形物について説明する図である。
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。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は、パウダーベッド方式の装置である。
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より造形される3次元積層造形物についてについて、図5を用いて説明する。本実施形態に係る3次元積層造形装置においては、造形母材である造形プレート506の表面に溝が彫られており、造形プレート506の表面に凸凹が設けられた形状となっている。そして、造形プレート506の表面の凹凸は、3次元積層造形物130が積層され、造形される面、すなわち、造形プレート506の上面側に設けられている。
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より造形される3次元積層造形物についてについて、図6を用いて説明する。本実施形態に係る3次元積層造形装置においては、造形母材である造形プレート106と3次元積層造形物130とが異種材料である。そして、造形母材である造形プレート106と3次元積層造形物130との間に中間層を設けている。つまり、本実施形態においては、造形プレート106の上面に中間層として、もう一つ別の造形プレート601を設けた構成となっている。
次に本発明の第4実施形態に係る3次元積層造形装置により造形される3次元積層造形物について、図7を用いて説明する。本実施形態に係る3次元積層造形装置においては、造形母材である106と3次元積層造形物130との間に複数の中間層を設けている。すなわち、造形プレート106と3次元積層造形物130との熱膨張率が大きく異なる場合には、中間層を複数設けて、造形プレート106から3次元積層造形物130へと伝わる熱応力の影響が徐々に緩和されるようにする。
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。
Claims (8)
- 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3次元積層造形物が造形される造形母材と、
を備え、
前記造形母材の熱膨張率と前記3次元積層造形物の熱膨張率との差を、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値とする3次元積層造形装置。 - 前記造形母材と前記3次元積層造形物とが異種材料であり、熱膨張率が異なる場合、前記造形母材と前記3次元積層造形物との間に、前記造形母材の熱膨張率と前記3次元積層造形物の熱膨張率との中間の熱膨張率の中間層を少なくとも1つ設ける請求項1に記載の3次元積層造形装置。
- 前記3次元積層造形物の熱膨張率と前記3次元積層造形物に接する前記中間層の熱膨張率との差を、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値とする請求項2に記載の3次元積層造形物。
- 前記造形母材の表面に凹凸を設ける請求項1乃至3のいずれか1項に記載の3次元積層造形装置。
- 前記造形母材の表面の凹凸は、溝形状または波型形状である請求項4に記載の3次元積層造形装置。
- 前記造形母材は、平板状または格子状の造形プレートである請求項1乃至5のいずれか1項に記載の3次元積層造形装置。
- 造形母材の熱膨張率と3次元積層造形物の熱膨張率との差が、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値になるように前記造形母材を選択する選択ステップと、
3次元積層造形物の材料を材料散布手段により散布する材料散布ステップと、
電子銃により電子ビームを発生させて、造形母材に前記3次元積層造形物を造形する造形ステップと、
を含む3次元積層造形装置の制御方法。 - 造形母材の熱膨張率と3次元積層造形物の熱膨張率との差が、前記3次元積層造形物における欠陥の発生または熱歪の発生が生じない範囲の値になるように前記造形母材を選択する選択ステップと、
3次元積層造形物の材料を材料散布手段により散布させる材料散布ステップと、
電子銃により電子ビームを発生させて、造形母材に前記3次元積層造形物を造形させる造形ステップと、
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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