JP6812123B2 - 3次元造形装置 - Google Patents
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Description
本発明を実施可能な粉末床溶融結合法を用いた3次元造形装置の構成例の1つにつき、図1と図2を参照して説明する。図1は本発明を実施可能な3次元造形装置の基本構成を示している。図1は、本実施例のみならず、後述の他の実施例にも共通する概略構成を示している。図2は図1の3次元造形装置の造形ステージ近傍を拡大して示しており、特に造形時に材料粉末の融解によって放出されたヒュームのイメージを示している。
上記実施例1では、カバー104の下縁に溝状の回収経路135aを配置し、この回収経路135aにヒューム回収機構116からの負圧を作用させて、ヒューム118を回収している(図5)。ヒューム回収経路は、カバー104の下縁以外の位置に配置することができる。例えば図6に示すように、カバー104の側壁104aの下縁よりも高い位置に回収経路135b(、135b…)を1ないし数個配置してもよい。この回収経路135bは、回収経路135aと同様に、ヒューム回収機構116のダクト回収ボックス108に向かう回収経路135cと接続する。
レーザ走査装置109に複数のガルバノミラーなどを用いる場合、レーザ光111の走査パターンは、上記のように直線的な主走査を副走査方向に移動しつつ繰り返す単純な走査パターンに限定されない。要求される造形物の形状によっては、走査方向の異なる複数の走査線を用いてレーザ光111を走査する場合も考えられる。
実施例1でも触れたが、造形物の造形条件によっては、レーザ光111を造形ステージ101(ないしそのXY2軸)に対して傾斜した方向に走査する需要が生じる場合もあり得る。この場合には、カバー104の移動装置には、レーザ光111の走査線の方向に沿うようにカバー104(のスリット127)を回動させる回動機構を含める必要がある。例えば、図8に示すように、カバー104の円筒形状を利用し、その周囲に円形のレール139を配置し、回動ローラ137でレール139を回転駆動し、カバー104の回動姿勢(角度)を選択できるよう構成する。その他の部材の構成は、実施例1で説明したものと同様である。
図5では、カバー104のスリット127が設けられる上部板である分圧板130の上に配置される圧力室131の上部は、レーザ透過材131aによって画成している。このレーザ透過材131aは、エネルギービーム透過部であり、スリット127に向かうレーザ光(エネルギービーム)を通過させる光透過材料から構成する。
Claims (13)
- 造形ステージに配置された粉末層に対してエネルギービームを走査し、固化層を形成する工程を繰り返し、3次元造形を行う3次元造形装置において、
前記エネルギービームを通過させるスリットを備え、前記造形ステージに配置された前記粉末層に対する前記エネルギービームの照射位置を局所的に包囲し、前記エネルギービームの照射により生じるヒュームの拡散を抑制するカバーと、
前記エネルギービームの走査に応じて、前記スリットを前記エネルギービームが通過するよう前記カバーを移動させる移動装置と、
前記造形ステージおよび前記カバーを収容し、外部に配置された発生源から照射される前記エネルギービームを透過させる透過窓を備えたチャンバーと、
を備えた3次元造形装置。 - 請求項1に記載の3次元造形装置において、前記カバーが、前記スリットを備えた上部板と、この上部板の下面の周囲を取り囲むように形成され、前記造形ステージの側が開放された側壁を備える3次元造形装置。
- 請求項2に記載の3次元造形装置において、前記カバーが、前記カバーの内部において、前記エネルギービームが通過する前記スリットから前記ヒュームが離間する方向に流れるよう前記ヒュームを整流する整流機構を備えた3次元造形装置。
- 請求項3に記載の3次元造形装置において、前記整流機構は、前記カバーの前記上部板の上部に前記カバーの外部から気体を導入する開口を有する圧力室を含む3次元造形装置。
- 請求項4に記載の3次元造形装置において、前記開口を介して不活性ガス供給機構から前記整流機構の圧力室に前記不活性ガスが供給される3次元造形装置。
- 請求項3から5のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記カバーの前記側壁の下縁に配置された回収経路を介して前記カバーの内部で発生した前記ヒュームを回収するヒューム回収機構を備えた3次元造形装置。
- 請求項4から6のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記圧力室の上部に前記上部板のスリットに向かう前記エネルギービームを通過させるエネルギービーム透過部が設けられた3次元造形装置。
- 請求項7に記載の3次元造形装置において、前記エネルギービーム透過部が前記上部板のスリットに向かう前記エネルギービームを通過させる光透過材料から成る3次元造形装置。
- 請求項7に記載の3次元造形装置において、前記エネルギービーム透過部が前記上部板のスリットに向かう前記エネルギービームを通過させる開口から成る3次元造形装置。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記スリットが前記カバーに異なる方向に沿って複数形成された3次元造形装置。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記移動装置が、前記エネルギービームの走査に応じて前記カバーを移動させる際、前記エネルギービームの走査方向に応じて定まる1つの方向に前記カバーを移動させる3次元造形装置。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記移動装置が、前記エネルギービームの走査方向に応じて前記スリットを前記エネルギービームが通過するよう前記カバーを回動させる回動機構を含む3次元造形装置。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の3次元造形装置において、前記エネルギービームがレーザ光である3次元造形装置。
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