JP6969731B2 - 三次元物体の付加的製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
的に造形するために、粉末状の造形材料の層を選択的に照射して硬化させることだけでなく、各三次元物体を付加的に造形するために、エネルギービームを用いて硬化させることが可能な造形材料から成る粉末状でない造形材料、即ち、箔状の面部材の層を選択的に照射して硬化させることをも包含する。以下の記述から明らかになる通り、この箔状の面部材の少なくとも一つの層は、本方法により付加的に製造すべき物体の部分を少なくとも部分的に構成する層とするか、或いは付加的に製造すべき物体の部分を構成しない層とすることができる。後者の場合、箔状の面部材は、付加的に製造すべき物体を上に設置するための支持構造の一部を構成することができ、この支持構造は、付加的に製造すべき物体を支持するように構成される。
動形態に支持されている。従って、箔状の面部材は、選択的に照射して硬化させることが可能であり、それによって、箔状の面部材の選択的に照射されて硬化された部分は、造形モジュールの造形プラットフォームと連結される。この場合、箔状の面部材は、付加的に製造すべき物体を支持する支持構造として機能することができる。箔状の面部材の材料特性、例えば、機械特性及び/又は熱特性が造形プラットフォームの材料特性と異なる場合、箔状の面部材とその箔状の面部材の上部に造形された付加的に製造された物体を造形プラットフォームから容易に除去することができる。同様に、箔状の面部材の材料特性、例えば、機械特性及び/又は熱特性が付加的に製造すべき物体の材料特性と異なる場合、その物体からの各支持構造の除去を容易に行なうことができる。
に製造することができる。
でき、それによって、箔状の面部材12の選択的に照射されて硬化された部分が造形プラットフォーム13と連結される。この箔状の面部材12は、付加的に製造すべき物体2を支持する支持構造として機能することができる。箔状の面部材12の材料特性、例えば、機械特性及び/又は熱特性が造形プラットフォーム13の材料特性と異なる場合、箔状の面部材12とその箔状の面部材12の上部に造形された付加的に製造された物体2を造形プラットフォーム13から容易に除去することができる。同様に、箔状の面部材12の材料特性、例えば、機械特性及び/又は熱特性が付加的に製造すべき物体2の材料特性と異なる場合、物体2からの支持構造の除去を簡単に行なうことができる。
以上の開示から以下の付記が提案される。
(付記1)
エネルギービーム(4)を用いて硬化させることが可能な造形材料(3)の層を層毎に順次選択的に照射して硬化させることによって、三次元物体(2)を付加的に製造する方法において、
選択的に照射して硬化させるべき造形材料(3)の少なくとも一つ層が、エネルギービーム(4)を用いて硬化させることが可能な造形材料(3)の箔状の面部材(12)として少なくとも部分的に配備されることを特徴とする方法。
(付記2)
金属箔又は金属薄板が箔状の面部材(12)として使用されることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記3)
箔状の面部材(12)として配備されない造形材料(3)の層(3a)が粉末状の造形材料(3)の粉末層として配備されることを特徴とする付記1又は2に記載の方法。
(付記4)
前記の箔状の面部材(12)が選択的に照射されて硬化され、それによって、その箔状の面部材(12)の選択的に照射されて硬化された部分が、造形材料(3)のそれ以前の層のそれ以前に選択的に照射されて硬化された部分と連結されることを特徴とする付記1から3までのいずれか一つに記載の方法。
(付記5)
前記の箔状の面部材(12)が選択的に照射されて硬化され、それによって、その箔状の面部材(12)の選択的に照射されて硬化された部分が、造形モジュールの造形プラットフォームと連結されることを特徴とする付記1から4までのいずれか一つに記載の方法。
(付記6)
箔状の面部材(12)の選択的に照射されず硬化されなかった部分が、その箔状の面部材(12)を選択的に照射して硬化させる間及び/又はその箔状の面部材(12)を選択的に照射されて硬化された後に除去されることを特徴とする付記1から5までのいずれか一つに記載の方法。
(付記7)
箔状の面部材(12)の選択的に照射されず硬化されなかった部分を除去した後、その箔状の面部材(12)の選択的に照射されず硬化されなかった部分が除去された領域に粉末状の造形材料(3)を塗布することを特徴とする付記6に記載の方法。
(付記8)
エネルギービーム(4)を用いて、前記の粉末状の造形材料(3)を選択的に照射して硬化させることを特徴とする付記7に記載の方法。
(付記9)
前記の箔状の面部材(12)を構成する造形材料(3)が、箔状の面部材(12)として配備されない造形材料(3)の層の造形材料と異なることを特徴とする付記1から8までのいずれか一つに記載の方法。
(付記10)
エンドレス供給機器(9)によって、前記の箔状の面部材(12)を配備することを特徴とする付記1から9までのいずれか一つに記載の方法。
(付記11)
造形材料(3)の選択的な照射及び硬化が行なわれる造形面(10)を少なくとも部分的に覆う半加工品又はカット部品として、前記の箔状の面部材(12)を配備することを特徴とする付記1から10までのいずれか一つに記載の方法。
(付記12)
前記の箔状の面部材(12)が、予熱された状態で配備されることを特徴とする付記1から11までのいずれか一つに記載の方法。
(付記13)
エネルギービーム(4)を用いて硬化させることが可能な造形材料(3)の層を層毎に順次選択的に照射して硬化させることによって、三次元物体(2)を付加的に製造する装置(1)において、
本装置(1)が、付記1から12までのいずれか一つに記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする装置。
2 三次元物体
3 造形材料
3a 粉末状の造形材料3の層
3b 粉末状でない造形材料の層
4 エネルギービーム
5 照射機器
6 造形材料塗布機器
7 プロセス室
8 箔状の面部材12を配置するための機器
9 エンドレス供給機器又はエンドレスコンベヤ機器
10 造形面
11 取扱機器
12 箔状の面部材
13 取扱部品、造形プラットフォーム
14 造形モジュール
Claims (11)
- エネルギービーム(4)によって硬化させることが可能な造形材料(3)の層を、層毎に順次選択的に照射して硬化させることによって、三次元物体(2)を付加的に製造する方法であって、
選択的に照射されて硬化される前記造形材料(3)の複数の層が、
前記エネルギービーム(4)によって硬化させることが可能な前記造形材料(3)の箔状の平面要素(12)として少なくとも部分的に配備された少なくとも1つの第1の層と、
粉末状の前記造形材料(3)の少なくとも1つの粉末層と、
を含み、
前記方法は、
前記箔状の平面要素(12)の第2の層を硬化させて、付加的に製造される前記三次元物体(2)を支持するように構成された支持構造の少なくとも一部を構成することを含み、
前記箔状の平面要素(12)が、予熱された状態で配備される、
ことを特徴とする方法。 - 前記三次元物体(2)の除去を容易にするため、前記箔状の平面要素(12)の第2の層の材料特性が、造形プラットフォーム(13)の材料特性及び/又は前記粉末状の造形材料(3)の材料特性と異なることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 金属箔又は金属薄板が、前記箔状の平面要素(12)として使用されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)が選択的に照射されて硬化されることによって、前記箔状の平面要素(12)の選択的に照射されて硬化された部分が、前記造形材料(3)の前の層の、前に選択的に照射されて硬化された部分と結合されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)が選択的に照射されて硬化されることによって、前記箔状の平面要素(12)の選択的に照射されて硬化された部分が、造形モジュールの造形プラットフォームと結合されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)の前記第1の層の選択的に照射されず硬化されなかった部分が、前記箔状の平面要素(12)を選択的に照射して硬化させる間及び/又は前記箔状の平面要素(12)を選択的に照射して硬化させた後に除去されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)の前記第1の層に次の層が配置される前に、前記箔状の平面要素(12)の前記第1の層の前記選択的に照射されず硬化されなかった部分を除去した後、前記箔状の平面要素(12)の前記選択的に照射されず硬化されなかった部分が除去された領域に、前記粉末状の造形材料(3)が塗布されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記粉末状の造形材料(3)が、前記エネルギービーム(4)によって選択的に照射されて硬化されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)が、供給機器(9)から配備されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
- 前記箔状の平面要素(12)が、前記造形材料(3)の選択的な照射及び硬化が行なわれる造形面(10)を少なくとも部分的に覆う、カット部として配備されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
- エネルギービーム(4)によって硬化させることが可能な造形材料(3)の層を、層毎に順次選択的に照射して硬化させることによって、三次元物体(2)を付加的に製造する装置(1)であって、
請求項1〜10のいずれか一つに記載の前記方法を実施するように構成されていることを特徴とする装置(1)。
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