JP7241325B2 - Method for manufacturing three-dimensional shaped article, three-dimensional shaped article, and oxide powder used for manufacturing three-dimensional shaped article - Google Patents
Method for manufacturing three-dimensional shaped article, three-dimensional shaped article, and oxide powder used for manufacturing three-dimensional shaped article Download PDFInfo
- Publication number
- JP7241325B2 JP7241325B2 JP2021545575A JP2021545575A JP7241325B2 JP 7241325 B2 JP7241325 B2 JP 7241325B2 JP 2021545575 A JP2021545575 A JP 2021545575A JP 2021545575 A JP2021545575 A JP 2021545575A JP 7241325 B2 JP7241325 B2 JP 7241325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- component
- oxide
- sub
- dimensional shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 255
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 claims description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 13
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 240000001973 Ficus microcarpa Species 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910001175 oxide dispersion-strengthened alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Description
本発明は、三次元形状造形物の製造方法、三次元形状造形物、および三次元形状造形物の製造のために用いられる酸化粉末に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional shaped article, a three-dimensional shaped article, and an oxidized powder used for manufacturing a three-dimensional shaped article.
光ビームを粉末材料に照射することを通じて三次元形状造形物を製造する方法(一般的には「粉末床溶融結合法」と称される)は、従来より知られている。かかる方法は、以下の工程(i)および(ii)に基づいて粉末層形成と固体層形成とを交互に繰り返し実施して三次元形状造形物を製造する。
(i)粉末層の所定箇所に光ビームを照射し、かかる所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程。
(ii)得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、同様に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程。A method of manufacturing a three-dimensional shaped article by irradiating a powder material with a light beam (commonly referred to as a “powder bed fusion method”) has been known for some time. In this method, powder layer formation and solid layer formation are alternately and repeatedly performed based on the following steps (i) and (ii) to manufacture a three-dimensional shaped article.
(i) A step of irradiating a predetermined portion of the powder layer with a light beam to sinter or melt and solidify the powder at the predetermined portion to form a solidified layer.
(ii) a step of forming a new powder layer on the obtained solidified layer and similarly irradiating with a light beam to form a further solidified layer;
このような製造技術に従えば、複雑な三次元形状造形物を短時間で製造することが可能となる。粉末材料として無機質の金属粉末を用いる場合、得られる三次元形状造形物を金型として使用することができる。一方、粉末材料として有機質の樹脂粉末を用いる場合、得られる三次元形状造形物を各種モデルとして使用することができる。 According to such a manufacturing technique, it becomes possible to manufacture a complicated three-dimensional shaped article in a short time. When inorganic metal powder is used as the powder material, the resulting three-dimensional shaped article can be used as a mold. On the other hand, when organic resin powder is used as the powder material, the obtained three-dimensional shaped object can be used as various models.
粉末材料として金属粉末を用い、それによって得られる三次元形状造形物を金型として使用する場合を例にとる。図9に示すように、まず、スキージング・ブレード23を動かして造形プレート21上に所定厚みの粉末層22を形成する(図9(a)参照)。次いで、粉末層22の所定箇所に光ビームLを照射して粉末層22から固化層24を形成する(図9(b)参照)。引き続いて、得られた固化層24の上に新たな粉末層22を形成して再度光ビームを照射して新たな固化層24を形成する。このようにして粉末層形成と固化層形成とを交互に繰り返し実施すると固化層24が積層することになり(図9(c)参照)、最終的には積層化した固化層24から成る三次元形状造形物を得ることができる。最下層として形成される固化層24は造形プレート21と結合した状態になるので、三次元形状造形物と造形プレート21とは一体化物を成すことになり、その一体化物を金型として使用することができる。
A case where metal powder is used as the powder material and the resulting three-dimensional shaped object is used as a mold will be taken as an example. As shown in FIG. 9, first, the
ここで、光ビームを粉末材料に照射することを通じて三次元形状造形物を製造する場合において、得られる三次元形状造形物の機械的強度に異方性が生じ得る。この場合、三次元形状造形物の所定方向における機械的強度は、造形物の用途に応じて個々に要求され得る任意の強度基準を満たし得る。一方、三次元形状造形物の所定方向とは異なる方向における機械強度は当該任意の強度基準を満たさないおそれがある。そのため、全体として、得られる三次元形状造形物を任意の用途にて好適に用いることができないおそれがある。 Here, when a three-dimensional shaped article is manufactured by irradiating a powder material with a light beam, anisotropy may occur in the mechanical strength of the obtained three-dimensional shaped article. In this case, the mechanical strength in a predetermined direction of the three-dimensional shaped article can satisfy any strength criteria that can be individually required depending on the use of the shaped article. On the other hand, there is a possibility that the mechanical strength in a direction different from the predetermined direction of the three-dimensional shaped article does not satisfy the arbitrary strength standard. Therefore, as a whole, there is a possibility that the obtained three-dimensional shaped article cannot be suitably used for any purpose.
本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものである。すなわち、本発明の目的は、得られる三次元形状造形物の機械的強度を好適に向上させることが可能な三次元形状造形物の製造方法、当該製造方法から得られる三次元形状造形物、および三次元形状造形物の製造のために用いられる酸化粉末を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances. That is, the object of the present invention is to provide a method for producing a three-dimensional shaped article that can suitably improve the mechanical strength of the obtained three-dimensional shaped article, a three-dimensional shaped article obtained by the manufacturing method, and An object of the present invention is to provide an oxidized powder used for manufacturing a three-dimensional shaped object.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
粉末への光ビームの照射により複数の固化層を逐次形成して、三次元形状造形物を製造するための方法であって、
前記粉末として、少なくとも、表面が酸化処理された酸化粉末を用い、
前記酸化粉末が、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成る、製造方法が提供される。In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
A method for manufacturing a three-dimensional object by sequentially forming a plurality of solidified layers by irradiating a powder with a light beam,
Using at least an oxidized powder whose surface has been oxidized as the powder,
A manufacturing method is provided, wherein the oxidized powder comprises a main component and a sub-component that is relatively more likely to form an oxide than the main component.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
三次元形状造形物であって、
メイン成分から構成される基部と、該メイン成分よりも相対的に酸化しやすいサブ成分の酸化物とを含んで成り、
前記サブ成分の前記酸化物が、前記基部の内部領域に点在しており、かつ前記基部の表面領域の一部に生成されている、三次元形状造形物が提供される。In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
A three-dimensional shaped object,
comprising a base composed of a main component and a sub-component oxide that is relatively easier to oxidize than the main component,
A three-dimensional shaped article is provided, wherein said oxide of said sub-component is interspersed in an interior region of said base and formed on a portion of a surface region of said base.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
三次元形状造形物の製造のために用いられる酸化粉末であって、
表面が酸化処理されており、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成る、酸化粉末が提供される。In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
An oxidized powder used for manufacturing a three-dimensional shaped object,
Provided is an oxidized powder having an oxidized surface and comprising a main component and a sub-component that is more likely to form an oxide than the main component.
本発明の一実施形態に従えば、得られる三次元形状造形物の機械的強度を好適に向上させることが可能である。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to preferably improve the mechanical strength of the obtained three-dimensional shaped product.
以下では、図面を参照して本発明の一実施形態をより詳細に説明する。図面における各種要素の形態および寸法は、あくまでも例示にすぎず、実際の形態および寸法を反映するものではない。 An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. The form and size of various elements in the drawings are for illustration only and do not reflect the actual form and size.
本明細書において「粉末層」とは、例えば「金属粉末から成る金属粉末層」または「樹脂粉末から成る樹脂粉末層」を意味している。また「粉末層の所定箇所」とは、製造される三次元形状造形物の領域を実質的に指している。従って、かかる所定箇所に存在する粉末に対して光ビームを照射することによって、その粉末が焼結又は溶融固化して三次元形状造形物を構成することになる。更に「固化層」とは、粉末層が金属粉末層である場合には「焼結層」を意味し、粉末層が樹脂粉末層である場合には「硬化層」を意味している。 As used herein, the term "powder layer" means, for example, a "metal powder layer made of metal powder" or a "resin powder layer made of resin powder". Also, the “predetermined portion of the powder layer” substantially refers to the region of the three-dimensional modeled object to be manufactured. Therefore, by irradiating a light beam to the powder present at such a predetermined location, the powder is sintered or melted and solidified to form a three-dimensional shaped object. Furthermore, the "solidified layer" means a "sintered layer" when the powder layer is a metal powder layer, and a "hardened layer" when the powder layer is a resin powder layer.
また、本明細書で直接的または間接的に説明される“上下”の方向は、例えば造形プレートと三次元形状造形物との位置関係に基づく方向であって、造形プレートを基準にして三次元形状造形物が製造される側を「上方向」とし、その反対側を「下方向」とする。 In addition, the “up and down” direction described directly or indirectly in this specification is, for example, a direction based on the positional relationship between the modeling plate and the three-dimensional shaped object, and is a three-dimensional direction based on the modeling plate. The side on which the shaped article is manufactured is referred to as "upward" and the opposite side is referred to as "downward."
[粉末床溶融結合法]
まず、本発明の一実施形態に係る製造方法にて用いられる1つである粉末床溶融結合法について説明する。特に粉末床溶融結合法において三次元形状造形物の切削処理を付加的に行う光造形複合加工を例として挙げる。図9は、光造形複合加工のプロセス態様を模式的に示しており、図10および図11は、粉末床溶融結合法と切削処理とを実施できる光造形複合加工機の主たる構成および動作のフローチャートをそれぞれ示している。[Powder Bed Fusion Method]
First, the powder bed fusion bonding method, which is one of the methods used in the manufacturing method according to one embodiment of the present invention, will be described. In particular, composite stereolithography processing, in which cutting processing of a three-dimensional shaped object is additionally performed in the powder bed fusion method, will be taken as an example. FIG. 9 schematically shows the process mode of the stereolithography combined processing, and FIGS. 10 and 11 are flow charts of the main configuration and operation of the stereolithography combined processing machine capable of performing the powder bed fusion method and the cutting process. are shown respectively.
光造形複合加工機1は、図10に示すように、粉末層形成手段2、光ビーム照射手段3および切削手段4を備えている。
As shown in FIG. 10, the stereolithography
粉末層形成手段2は、金属粉末または樹脂粉末などの粉末を所定厚みで敷くことによって粉末層を形成するための手段である。光ビーム照射手段3は、粉末層の所定箇所に光ビームLを照射するための手段である。切削手段4は、積層化した固化層の側面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るための手段である。
The powder
粉末層形成手段2は、図9に示すように、粉末テーブル25、スキージング・ブレード23、造形テーブル20および造形プレート21を主に有して成る。粉末テーブル25は、外周が壁26で囲まれた粉末材料タンク28内にて上下に昇降できるテーブルである。スキージング・ブレード23は、粉末テーブル25上の粉末19を造形テーブル20上へと供して粉末層22を得るべく水平方向に移動できるブレードである。造形テーブル20は、外周が壁27で囲まれた造形タンク29内にて上下に昇降できるテーブルである。そして、造形プレート21は、造形テーブル20上に配され、三次元形状造形物の土台となるプレートである。
The powder layer forming means 2 mainly comprises a powder table 25, a
光ビーム照射手段3は、図10に示すように、光ビーム発振器30およびガルバノミラー31を主に有して成る。光ビーム発振器30は、光ビームLを発する機器である。ガルバノミラー31は、発せられた光ビームLを粉末層22にスキャニングする手段、すなわち、光ビームLの走査手段である。
The light beam irradiation means 3 mainly includes a
切削手段4は、図10に示すように、切削工具40(エンドミル)および駆動機構41を主に有して成る。エンドミルは、積層化した固化層の側面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るための切削工具である。駆動機構41は、切削工具40を所望の切削すべき箇所へと移動させる手段である。
The cutting means 4 mainly includes a cutting tool 40 (end mill) and a
光造形複合加工機1の動作について詳述する。光造形複合加工機1の動作は、図11のフローチャートに示すように、粉末層形成ステップ(S1)、固化層形成ステップ(S2)および切削ステップ(S3)から構成されている。粉末層形成ステップ(S1)は、粉末層22を形成するためのステップである。かかる粉末層形成ステップ(S1)では、まず造形テーブル20をΔt下げ(S11)、造形プレート21の上面と造形タンク29の上端面とのレベル差がΔtとなるようにする。次いで、粉末テーブル25をΔt上げた後、図9(a)に示すようにスキージング・ブレード23を粉末材料タンク28から造形タンク29に向かって水平方向に移動させる。これによって、粉末テーブル25に配されていた粉末19を造形プレート21上へと移送させることができ(S12)、粉末層22の形成が行われる(S13)。粉末層22を形成するための粉末材料としては、例えば「平均粒径5μm~100μm程度の金属粉末」および「平均粒径30μm~100μm程度のナイロン、ポリプロピレンまたはABS等の樹脂粉末」を挙げることができる。粉末層22が形成されたら、固化層形成ステップ(S2)へと移行する。固化層形成ステップ(S2)は、光ビーム照射によって固化層24を形成するステップである。かかる固化層形成ステップ(S2)においては、光ビーム発振器30から光ビームLを発し(S21)、ガルバノミラー31によって粉末層22上の所定箇所へと光ビームLをスキャニングする(S22)。これによって、粉末層22の所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させ、図9(b)に示すように固化層24を形成する(S23)。光ビームLとしては、炭酸ガスレーザ、Nd:YAGレーザ、ファイバレーザ、ダイレクトダイオードレーザ(DDL)、または紫外線などを用いてよい。
The operation of the optical molding combined
粉末層形成ステップ(S1)および固化層形成ステップ(S2)は、交互に繰り返して実施する。これにより、図9(c)に示すように複数の固化層24が積層化する。
The powder layer forming step (S1) and the solidified layer forming step (S2) are alternately repeated. As a result, a plurality of solidified
積層化した固化層24が所定厚みに達すると(S24)、切削ステップ(S3)へと移行する。切削ステップ(S3)は、積層化した固化層24の側面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るためのステップである。切削工具40(図9(c)および図10参照)を駆動させることによって切削ステップが開始される(S31)。具体的には駆動機構41によって切削工具40を移動させながら、積層化した固化層24の側面に対して切削処理を施すことになる(S32)。このような切削ステップ(S3)の最終では、所望の三次元形状造形物が得られているか否かを判断する(S33)。所望の三次元形状造形物が依然得られていない場合では、粉末層形成ステップ(S1)へと戻る。以降、粉末層形成ステップ(S1)~切削ステップ(S3)を繰り返し実施して更なる固化層の積層化および切削処理を実施することによって、最終的に所望の三次元形状造形物が得られる。
When the laminated solidified
[指向性エネルギー堆積法]
本発明の一実施形態に係る製造方法では、粉末床溶融結合法に限定されることなく指向性エネルギー堆積法が用いられてよい。当該指向性エネルギー堆積法は、原料供給と光ビーム照射とを実質的に同時に行って固化層を形成する方式である。粉末床溶融結合法との対比でいうと、指向性エネルギー堆積法は、固化層を得るに際して粉末層形成を行わないといった特徴を有する。指向性エネルギー堆積法における原料としては、粉末または溶加材を用いてよい。つまり、指向性エネルギー堆積法では、原料供給箇所に光ビームが照射されると共に、その原料供給箇所に対して粉末または溶加材が直接的に供給されることを通じて、その供給される粉末または溶加材から固化層を形成する。[Directed energy deposition method]
A manufacturing method according to an embodiment of the present invention is not limited to powder bed fusion bonding, but directed energy deposition may be used. The directed energy deposition method is a method of forming a solidified layer by performing material supply and light beam irradiation substantially simultaneously. In contrast to the powder bed fusion method, the directed energy deposition method has the feature of not forming a powder layer when obtaining a solidified layer. Powders or filler metals may be used as raw materials in directed energy deposition methods. In other words, in the directed energy deposition method, a light beam is applied to a raw material supply point, and powder or a filler material is directly supplied to the raw material supply point. A solidified layer is formed from the additive.
例えば粉末が用いられる場合、供給された粉末を光ビーム照射によって焼結又は溶融固化させて粉末から固化層を直接的に形成する。好ましくは、光ビーム照射の光ビームLの集光部(すなわち、原料供給箇所となる光ビームの照射部分)に対して粉末を噴霧供給し、それによって、粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する。粉末の噴霧供給のために、粉末供給ノズルを用いてよい。指向性エネルギー堆積法で用いる粉末の種類は、粉末床溶融結合法で用いる粉末の種類と同じであってよい。すなわち、指向性エネルギー堆積法における粉末は、粉末床溶融結合法の粉末層を構成する粉末を用いてもよい。 For example, when powder is used, the supplied powder is sintered or melted and solidified by light beam irradiation to directly form a solidified layer from the powder. Preferably, the powder is sprayed and supplied to the condensed portion of the light beam L of the light beam irradiation (that is, the irradiated portion of the light beam that is the raw material supply portion), thereby solidifying the powder by sintering or melting and solidifying it. form a layer. A powder feed nozzle may be used for atomized feeding of the powder. The powder type used in directed energy deposition may be the same as the powder type used in powder bed fusion bonding. That is, the powder in the directed energy deposition method may be the powder that constitutes the powder layer in the powder bed fusion method.
[本発明の特徴部分]
以下、本発明の一実施形態について説明する。[Characteristic part of the present invention]
An embodiment of the present invention will be described below.
1.三次元形状造形物の製造のために用いられる粉末
本願発明者らは、得られる三次元形状造形物の機械的強度を好適に向上させることが可能とするための解決策について鋭意検討した。その結果、本願発明者らは、下記特徴を有する粉末を用いる場合に、最終的に得られる三次元形状造形物が特異な構成となり得ることを新たに見出した(図1参照)。 1. Powders used for manufacturing three-dimensional shaped articles The inventors of the present application have earnestly studied solutions for suitably improving the mechanical strength of the obtained three-dimensional shaped articles. As a result, the inventors of the present application have newly discovered that the finally obtained three-dimensional shaped product can have a unique configuration when using powder having the following characteristics (see FIG. 1).
具体的には、本発明の一実施形態では、三次元形状造形物の製造のために用いられる粉末は酸化粉末19Aであり得る。特に、本発明の一実施形態では、当該酸化粉末19Aがメイン成分19A1とサブ成分19A2とを含んで成り、サブ成分19A2がメイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすくなっている。Specifically, in one embodiment of the present invention, the powder used for manufacturing the three-dimensional shaped article may be the
なお、本明細書でいう「酸化粉末」とは、広義には酸化処理された粉末又は酸化された粉末を指し、狭義には表面が酸化処理された粉末又は表面が酸化された粉末を指す。更に、本明細書でいう「酸化粉末」とは、上記メイン成分およびサブ成分の両成分を含む単体形態であってもよく、メイン成分を含むメイン粉末とサブ成分を含むサブ粉末との集合体又は混合体の形態であってもよい。本明細書でいう「メイン成分」とは、広義には酸化粉末を構成する主たる成分であって、サブ成分よりも相対的に含有割合が高いものを指す。本明細書でいう「メイン成分」とは、狭義には酸化粉末を構成する主たる成分であって、全体に占める含有割合が質量基準で90%~99.9%であるものを指す。 The term “oxidized powder” as used herein broadly refers to oxidized powder or oxidized powder, and narrowly refers to surface-oxidized powder or surface-oxidized powder. Furthermore, the "oxidized powder" as used herein may be in the form of a single substance containing both the main component and the sub-component, or an aggregate of the main powder containing the main component and the sub-powder containing the sub-component. Or it may be in the form of a mixture. The term "main component" as used herein broadly refers to a main component that constitutes the oxide powder and has a relatively higher content ratio than sub-components. The term “main component” as used herein narrowly means a main component that constitutes the oxide powder, and the proportion of the content in the entirety is 90% to 99.9% on a mass basis.
又、本明細書でいう「サブ成分」とは、広義には酸化粉末を構成する従たる成分であって、メイン成分よりも相対的に含有割合が低いものを指す。本明細書でいう「サブ成分」とは、狭義には酸化粉末を構成する従たる成分であって、全体に占める含有割合が質量基準で0.1%~10%であるものを指す。 Further, the term "sub-component" as used in this specification broadly refers to a sub-component that constitutes the oxide powder and has a relatively lower content ratio than the main component. The term "sub-component" as used herein narrowly means a sub-component that constitutes the oxide powder and has a content ratio of 0.1% to 10% based on the total mass.
本発明の一実施形態では、酸化粉末19Aのメイン成分19A1は、少なくとも50質量%以上のFe系成分を含み得る。これに限定されることなく、酸化粉末19Aのメイン成分19A1は、Fe系成分のみならず例えばCr系成分、Ni系成分を更に含んで成ってよい。特に限定されるものではないが、酸化粉末19Aのメイン成分19A1は、0質量%以上50質量%未満のCr系成分および/またはNi系成分を含み得る。In one embodiment of the present invention, the main component 19A1 of the
上述のように、酸化粉末19Aのサブ成分19A2はメイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすくなっているものであるところ、当該サブ成分19A2の一例は、Al、Y、Zr、Mn、Hf、Ti、TaおよびSiから構成される群から選択される少なくとも1種の元素を含むものであってよい。なお、サブ成分19A2の特徴である「メイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすくなっている」とは、サブ成分19A2が金属元素を含む場合、酸化物生成の自由エネルギーがメイン成分19A1の構成元素よりも小さいものを指すと解することができ得る。As described above, the sub-component 19A- 2 of the oxidized
又、上述のように、酸化粉末19Aは粉末に酸化処理された表面を有する。酸化処理の方法としては、一例として、高温炉内で粉末床溶融結合法および/または指向性エネルギー堆積法で通常用いられる金属粉末を熱処理して強制的に当該粉末を酸化させる態様が挙げられる。酸化処理前の金属粉末としては、特に限定されるものではないが、例えばメイン成分としてFe系、Cr系成分、およびNi系成分等を含み、サブ成分としてSi系成分を含むSUS316L(平均粒径:30μm)を用いることができる。熱処理条件としては、上記金属粉末を炉内(炉内雰囲気:大気)にて500度で2時間処理することが望ましい。かかる熱処理に伴う金属粉末の強制酸化により、酸化粉末19Aが得られる。ここで特筆すべき点は、この酸化粉末19Aの表面には、酸化処理に起因して酸化物がリッチな層、即ち酸化物が相対的に多い層19A3が存在することである。具体的には、酸化粉末19Aの表面には、メイン成分19A1由来の酸化物およびサブ成分19A2由来の酸化物がリッチな層、即ちこれら酸化物が相対的に多い層19A3が形成されている。これにより、酸化粉末19Aの表面には、当該酸化処理に起因して酸素成分が含まれ得る。Also, as described above, the oxidized
以上の事からも、本発明の一実施形態では、三次元形状造形物の製造のために用いられる粉末(具体的には酸化粉末19A)として、(1)メイン成分19A1に加えて、メイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分19A2が意図して更に含まれ、かつ(2)表面の酸化処理に起因して酸素成分が意図して含まれるものを用いる点に特徴を有する。From the above, in one embodiment of the present invention, the powder (specifically, the oxidized
(当業者の技術常識)
なお、積層造形分野における当業者の技術常識によれば、以下のとおり解釈され得る(図2参照)。(Common technical knowledge of a person skilled in the art)
In addition, according to the common technical knowledge of a person skilled in the art in the field of additive manufacturing, it can be interpreted as follows (see FIG. 2).
具体的には、従来の粉末19’は、最終的に得られる三次元形状造形物100’の基部(メインボディ部)を構成する成分又は材料から成ることが一般的である。この状況下で、当業者は、意図して積極的にこの従来の粉末19’の表面を酸化処理することを考えることは容易ではない。 Specifically, the conventional powder 19' is generally composed of components or materials that form the base (main body) of the finally obtained three-dimensional shaped article 100'. Under this circumstance, it is not easy for those skilled in the art to intentionally and positively oxidize the surface of this conventional powder 19'.
その理由は以下のとおりである。従来の粉末19’には、三次元形状造形物100’の基部の構成材料又は構成成分として、Fe系成分が主として含まれ得る。Fe系成分を主として含む従来の粉末19’の表面が酸化処理されると、当該粉末19’は酸素成分を含むこととなる。そのため、三次元形状造形物100’の製造途中において、従来の粉末19’に含まれる主成分19α’であるFe系成分と酸素成分とが結びつき、主成分19α’自体よりも相対的に強度が低い酸化鉄が生成されるおそれがある。 The reason is as follows. The conventional powder 19' may mainly contain an Fe-based component as a constituent material or component of the base of the three-dimensional shaped article 100'. When the surface of the conventional powder 19' mainly containing Fe-based components is oxidized, the powder 19' will contain an oxygen component. Therefore, during the production of the three-dimensional shaped article 100', the Fe-based component and the oxygen component, which are the main component 19α' contained in the conventional powder 19', are combined, and the strength is relatively higher than that of the main component 19α' itself. Low iron oxide may be produced.
以上の事から、当業者は、最終的に得られる三次元形状造形物100’が意図しない酸化物を含むおそれがあり、三次元形状造形物100’の強度がかえって低下するおそれがあると考えることが通常である。それ故、上記のとおり、当業者は従来の粉末19’の表面を意図して積極的に酸化処理することを考えることは容易ではない。 Based on the above, those skilled in the art believe that the finally obtained three-dimensional shaped article 100' may contain unintended oxides, and the strength of the three-dimensional shaped article 100' may rather decrease. is normal. Therefore, as described above, it is not easy for a person skilled in the art to intentionally and positively oxidize the surface of the conventional powder 19'.
又、従前の態様としては、本発明でいうメイン成分およびサブ成分に相当する成分を有する第1の粉末と、当該第1の粉末の表面に担持された第2の粉末と、からなる混合粉末を用いる態様がある(特許文献2参照)。この第2の粉末は、本発明でいうメイン成分に相当する成分(Fe)の酸化物を含むものである。かかる従前の態様では、レーザー等を用いて混合粉末を溶融させる際に、第2粉末の不安定な酸化物に含まれる酸素がメイン成分に相当する成分からなる母相の結晶粒内に固相拡散し、固相拡散した酸素がサブ成分に相当する成分と反応することでサブ成分の酸化物が形成される。 Further, as a conventional aspect, a mixed powder comprising a first powder having components corresponding to the main component and the sub-components of the present invention, and a second powder supported on the surface of the first powder. (see Patent Document 2). This second powder contains an oxide of a component (Fe) corresponding to the main component referred to in the present invention. In such a conventional embodiment, when the mixed powder is melted using a laser or the like, the oxygen contained in the unstable oxide of the second powder forms a solid phase within the crystal grains of the mother phase composed of the component corresponding to the main component. Oxygen that has diffused and solid-phase diffused reacts with the component corresponding to the sub-component to form the oxide of the sub-component.
これに対して、本発明の酸化粉末は、上記の混合粉末と比べて、メイン成分およびサブ成分に相当する成分を有する第1の粉末の表面が酸化処理されたものに相当し、第2の粉末を含まない点で相違する。 On the other hand, the oxidized powder of the present invention corresponds to the first powder having the components corresponding to the main component and the sub-component, and the surface of the first powder is oxidized. It differs in that it does not contain powder.
後述するように、サブ成分の酸化物が最終的に得られる造形物の強度向上に資する。この点につき、従前の態様では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素は、本発明でいうメイン成分に相当する成分(Fe)の酸化物に含まれるものである。これに対して、本発明では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素は、表面酸化処理に伴い、酸化粉末19Aの表面に含まれるメイン成分19A1由来の酸化物およびサブ成分19A2由来の酸化物に含まれるものである。As will be described later, the sub-component oxide contributes to the improvement of the strength of the finally obtained shaped article. In this regard, in the conventional embodiment, the oxygen, which is the raw material for forming the sub-component oxide that contributes to the improvement of the strength of the shaped article, is contained in the oxide of the component (Fe) corresponding to the main component in the present invention. be. On the other hand, in the present invention, oxygen, which is a raw material for forming the sub-component oxide that contributes to the strength improvement of the modeled object, is oxidized from the main component 19A1 contained in the surface of the oxidized
以上の事から、従前の態様では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素を、「メイン成分およびサブ成分に相当する成分を有する」第1の粉末と混合する「メイン成分に相当する成分(Fe)の酸化物を含む」第2粉末を別途用意することで調達している。これに対して、本発明の酸化粉末では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素を、上記のような第2粉末を別途用意することなく、「メイン成分およびサブ成分を有する」粉末(上記従前の第1粉末に相当)自体の表面を表面酸化処理することで、メイン成分19A1由来の酸化物およびサブ成分19A2由来の酸化物から調達している。この点で、本発明と従前の態様とでは、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素の調達アプローチがそもそも異なっている。From the above, in the conventional embodiment, oxygen, which is a raw material for forming the oxide of the sub-component that contributes to the strength improvement of the shaped article, is mixed with the first powder "having the components corresponding to the main component and the sub-component." The second powder "containing an oxide of a component (Fe) corresponding to the main component" is procured by separately preparing it. On the other hand, in the oxidized powder of the present invention, oxygen, which is a raw material for forming the oxide of the sub-component that contributes to the improvement of the strength of the model, is added to the "main component and By surface-oxidizing the surface of the powder having subcomponents (corresponding to the conventional first powder) itself, the oxide derived from the main component 19A1 and the oxide derived from the subcomponent 19A2 are procured. In this respect, the present invention differs from the conventional embodiment in terms of an approach to procuring oxygen, which is a raw material for forming the sub-component oxide that contributes to the improvement of the strength of the shaped article.
2.本発明の三次元形状造形物の製造方法
次に、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物の製造方法について説明する。本発明の一実施形態に係る製造方法は、粉末床溶融結合法および指向性エネルギー堆積法の少なくとも一方が用いられることを前提とする。すなわち、以下で述べる本発明の一実施形態に係る製造方法は、粉末への光ビームの照射により複数の固化層を逐次形成して、三次元形状造形物を製造することを前提とする(図3参照)。 2. Method for Manufacturing a Three-Dimensional Shaped Object of the Present Invention Next, a method for manufacturing a three-dimensional shaped object according to one embodiment of the present invention will be described. A manufacturing method according to an embodiment of the present invention assumes that at least one of a powder bed fusion method and a directed energy deposition method is used. That is, the manufacturing method according to one embodiment of the present invention described below is premised on manufacturing a three-dimensional shaped object by sequentially forming a plurality of solidified layers by irradiating powder with a light beam (Fig. 3).
本発明の一実施形態に係る製造方法は、光ビームLを照射する粉末として、少なくとも上記の酸化粉末19Aを用いることを特徴とする。当該酸化粉末19Aは、上記のとおり、酸化処理された表面を有し、かつメイン成分19A1と当該メイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分19A2とを含んで成る。A manufacturing method according to an embodiment of the present invention is characterized in that at least the
以下、本発明の一実施形態に係る製造方法について、具体的に説明する(図4参照)。なお、図4では、積層方向に沿って2つの固化層から構成される三次元形状造形物を製造することを前提とする。 A manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be specifically described below (see FIG. 4). In addition, in FIG. 4, it is premised that a three-dimensional modeled object composed of two solidified layers along the stacking direction is manufactured.
(a)造形プレート21上への酸化粉末19Aの供給および酸化粉末19Aへの光ビーム照射工程(図4(a)、図5(a)および図6(a)参照)
まず、造形プレート21上に酸化粉末19Aを供給し、当該酸化粉末19Aへの光ビームLの照射を実施する。光ビームLの照射態様としては、上述のように粉末床溶融結合法を用いてもよいし、指向性エネルギー堆積法を用いてもよい。(a) Step of supplying oxidized
First, the oxidized
(b)メルト部分50の形成工程(図4(b)参照)
上記の光ビームLの照射により、酸化粉b19Aが溶融し、これに起因してメルト部分50を形成する。(b) Step of forming melted portion 50 (see FIG. 4(b))
The irradiation of the light beam L melts the oxide powder b19A, thereby forming the melted
上記のとおり、酸化粉末19Aは、(1)メイン成分19A1と、メイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすい(すなわち、相対的に酸化しやすい)サブ成分19A2とを含み、かつ(2)表面の酸化処理に起因して酸素成分を含むことを特徴とする。As described above, the oxidized
そのため、当該特徴を有する酸化粉末19Aに対して光ビームLを照射すると(図4(a)参照)、酸化粉末19Aの光吸収により光エネルギーから変換された熱により、酸化粉末19Aの温度が上昇して、酸化粉末19Aが溶融する。これと同時に、サブ成分19A2が酸化粉末19Aに含まれる上記酸素成分と結びついてサブ成分の酸化物を生成する。かかる酸化物の生成は、上記のとおりサブ成分19A2がメイン成分19A1よりも相対的に酸化物を生成しやすいことに起因する。なお、サブ成分の酸化物の大部分は、主としてメイン成分を含むメルト部分50の上面領域側へと移動する。この時、サブ成分の酸化物の全てがメルト部分50の上面領域に移動するのではなく、その一部がメルト部分50の内部領域に残存する(図4(b)参照)。 Therefore, when the oxidized
この状態で、残存したサブ成分の酸化物が熱に対して安定して存在し得ることで、メルト部分50が固化して得られる第1の固化層24A内に点在するサブ成分由来の酸化物201が生成され得る。又、メルトプール50の上面領域側へと移動したサブ成分の酸化物が熱に対して安定して存在し得ることで、メルト部分50が固化して得られる第1の固化層24Aの上面領域に、サブ成分由来の酸化物202(具体的には酸化膜)が生成され得る。
In this state, the remaining oxides of the subcomponents can exist stably against heat. An
(c)第1の固化層24A上への酸化粉末19Aの供給および酸化粉末19Aへの光ビーム照射工程(図4(c)参照)
形成した第1の固化層24A上に酸化粉末19Aを供給し、当該酸化粉末19Aへの光ビームの照射を実施する。(c) Step of supplying oxidized
The oxidized
酸化粉末19Aに対して光ビームを照射すると、酸化粉末19Aの光吸収により光エネルギーから変換された熱により、酸化粉末19Aの温度が上昇して、酸化粉末19Aが溶融する。これと同時に、サブ成分19A2が酸化粉末19Aに含まれる上記酸素成分と結びついてサブ成分の酸化物を生成する。又、第1の固化層24の上面領域に位置するサブ成分由来の酸化物202の大部分は、一旦溶融した後に還元されることなく(酸素を手放すことなく)、主としてメイン成分を含むメルト部分の上面領域側へと移動する。この時、サブ成分の酸化物の全てがメルト部分50の上面領域に移動するのではなく、サブ成分の酸化物の一部がメルト部分の内部領域に残存する。When the oxidized
この状態で、残存したサブ成分の酸化物が熱に対して安定して存在することで、メルト部分が固化して得られる第2の固化層24B内に点在するサブ成分由来の酸化物201が生成され得る。又、メルトプール50の上面領域側へと移動したサブ成分の酸化物が熱に対して安定して存在することで、メルト部分50が固化して得られる第2の固化層24Bの上面領域に、サブ成分由来の酸化物202(具体的には酸化膜)が生成され得る。
In this state, the remaining oxides of the sub-components exist stably against heat, so that the
(d)三次元形状造形物の形成工程(図4(d)、図5(b)および図6(b)参照)
以上により、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物を製造することができる。なお、図4(d)と図5(b)および図6(b)とでは図示される三次元形状造形物の断面形状が異なるが、以下に示す共通の特徴を有している点で、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物は技術的意義を有する。(d) Step of forming a three-dimensional shaped object (see FIGS. 4(d), 5(b) and 6(b))
As described above, a three-dimensional shaped article according to an embodiment of the present invention can be manufactured. 4(d), 5(b), and 6(b) differ in the cross-sectional shape of the illustrated three-dimensional shaped object, but have the following common features: A three-dimensional shaped article according to an embodiment of the present invention has technical significance.
なお、上述のように、従前の態様(特許文献2参照)では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素は、サブ成分を含まない第2粉末から得ている。一方、本発明では、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物の形成原料となる酸素は、酸化処理により酸化粉末の表面に供されたメイン成分19A1由来の酸化物およびサブ成分19A2由来の酸化物から得ている。従前の態様と本発明とを比較すると、酸素の調達先につき、従前の態様ではサブ成分に相当する成分が含まれていないのに対して、本発明ではサブ成分が含まれ得る点で、両者は相違する。かかる相違があるが故、得られるサブ成分の酸化物の形成態様にも違いが出てくると解する。As described above, in the conventional embodiment (see Patent Literature 2), oxygen, which is a raw material for forming the sub-component oxide that contributes to the strength improvement of the shaped article, is obtained from the second powder that does not contain the sub-component. . On the other hand, in the present invention, the oxygen, which is the raw material for forming the oxide of the sub-component that contributes to the improvement of the strength of the shaped article, is the oxide derived from the main component 19A1 and the sub-component 19A2 provided to the surface of the oxidized powder by the oxidation treatment. derived from oxides. Comparing the previous embodiment with the present invention, the conventional embodiment does not contain a component corresponding to a sub-component, whereas the present invention can contain a sub-component. are different. It is understood that due to such a difference, the manner of formation of the oxides of the sub-components to be obtained also differs.
具体的には、従前の態様では、酸素がメイン成分に相当する成分からなる母相内に固相拡散して、固相拡散した酸素がサブ成分に相当する成分と反応することでサブ成分の酸化物がはじめて形成される。そのため、造形物の強度向上に資するサブ成分の酸化物が最終的に得られる造形物の“内部”に分散することが基本となっている。 Specifically, in the conventional embodiment, oxygen solid-phase diffuses into the matrix phase composed of the component corresponding to the main component, and the solid-phase-diffused oxygen reacts with the component corresponding to the sub-component, thereby forming the sub-component. Oxides are formed for the first time. Therefore, it is basic to disperse the sub-component oxides that contribute to the strength improvement of the modeled product to the "inside" of the finally obtained modeled product.
これに対して、上記のとおり、本発明では、光ビームが照射される酸化粉末19Aは内部領域のみならず表面領域にもサブ成分を含み得る。そのため、これに起因して、酸化粉末19Aへの光ビーム照射後に得られる造形物において、サブ成分と酸素が結びついて得られるサブ成分の酸化物の大部分は造形物の上面領域に形成されやすく、その一部は造形物の内部領域に残存することとなる。
In contrast, as described above, in the present invention, the oxidized
以上の事からも、本発明では、従前の態様と比べて、光ビームの照射先である酸化粉末の表面にもサブ成分が含まれ得るが故、最終的に得られる造形物におけるサブ成分の酸化物の形成態様に違いが出ている。 From the above, in the present invention, the surface of the oxidized powder to which the light beam is irradiated can also contain the sub-components, compared to the conventional embodiments. There is a difference in the form of oxide formation.
3.本発明の三次元形状造形物
次に、上記製造方法に従い得られた本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物について説明する(図7参照)。 3. Three-dimensional shaped article of the present invention Next, a three-dimensional shaped article according to one embodiment of the present invention obtained by the above-described manufacturing method will be described (see FIG. 7).
得られた三次元形状造形物の構造を確認した結果、以下の事が新たに見出された。具体的には、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物100が、メイン成分から構成される基部101(メインボディ部に相当)と、当該メイン成分よりも相対的に酸化しやすいサブ成分の酸化物200とを含んで成ることが分かった。
As a result of confirming the structure of the obtained three-dimensional shaped article, the following facts were newly found. Specifically, the three-dimensional
特に、本発明の一実施形態では、サブ成分の酸化物200が、三次元形状造形物100の基部101の内部領域101aに点在しており、かつ当該基部101の表面領域101bの一部に生成されている。特に、本発明の一実施形態では、内部領域のみならず表面領域の一部にも層形態を成す酸化物(酸化膜に相当)が生成されている。一態様では、当該サブ成分の酸化物は、三次元形状造形物の表面領域に露出するように生成されている。すなわち、エネルギー分散型X線分析(EDX、Energy dispersive X-ray spectrometry)等による元素分析で、三次元形状造形物100の表面領域101bにてサブ成分の酸化物の検出が可能となっている。
In particular, in one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施形態では、三次元形状造形物100の基部101の内部領域に、サブ成分の酸化物201が粒子形態をなすように点在しており、粒子形態をなすサブ成分の酸化物201がナノメートルサイズを有している。特に限定されるものではないが、粒子形態をなすサブ成分の酸化物201は、10nm~500nmのサイズを有することができ、例えば約100nmである。又、特に限定されるものではないが、点在するサブ成分の酸化物201のうち、隣接するサブ成分の酸化物201間の距離は、50nm~500nmであってよく、例えば200nmである。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物100の基部101の構成材料となり得るメイン成分は、少なくとも50質量%以上のFe系成分を含み得る。これに限定されることなく、当該メイン成分は、Fe系成分のみならず例えばCr系成分、Ni系成分を更に含んで成ってよい。特に限定されるものではないが、当該メイン成分は、0質量%以上50質量%未満のCr系成分および/またはNi系成分を含み得る。
The main component that can be the constituent material of the
又、上記サブ成分はメイン成分よりも相対的に酸化しやすい、すなわち酸化物を生成しやすくなっているところ、当該サブ成分の一例は、Al、Y、Zr、Mn、Hf、Ti、TaおよびSiから構成される群から選択される少なくとも1種の元素を含むものであってよい。なお、サブ成分の特徴である「メイン成分よりも相対的に酸化しやすい」とは、サブ成分が金属元素を含む場合、酸化物生成の自由エネルギーがメイン成分の構成元素よりも小さいものを指すと解することができ得る。 Further, the above sub-components are relatively easier to oxidize than the main component, that is, they are more likely to generate oxides. Examples of the sub-components include Al, Y, Zr, Mn, Hf, Ti, Ta and It may contain at least one element selected from the group consisting of Si. It should be noted that the feature of the sub-component, ``relatively oxidizable compared to the main component,'' means that when the sub-component contains a metal element, the free energy of oxide formation is smaller than that of the constituent elements of the main component. can be understood as
そして、本発明の一実施形態において、得られた三次元形状造形物100の内部に、上記のサブ成分の酸化物が点在、すなわち分散していると、点在するサブ成分の酸化物が三次元形状造形物100の全体的な強度向上に資することが可能となる。これにより、得られる三次元形状造形物100の機械的強度を好適に向上させることが可能となる。具体的には、得られる三次元形状造形物100の引張強さ、破断伸び、クリープ強度、疲労強度等について、全体的な向上を図ることが可能となる。特に、上記のとおり、粒子形態をなすサブ成分の酸化物201がナノメートルサイズを有している場合、三次元形状造形物100の全体的な強度向上の効果が顕著となり得る。
Then, in one embodiment of the present invention, when the oxides of the sub-components are scattered, that is, dispersed, in the interior of the obtained three-dimensional
又、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物では、内部領域のみならず表面領域の一部にも層形態を成す酸化物(酸化膜に相当)が生成されている。仮に表面領域に生成された酸化膜に対して切削加工を付さない場合、当該酸化膜を例えば耐熱膜として利用することが可能となる。 In addition, in the three-dimensional shaped article according to one embodiment of the present invention, an oxide (corresponding to an oxide film) having a layered form is formed not only on the internal region but also on a part of the surface region. If the oxide film formed on the surface region is not cut, the oxide film can be used as a heat-resistant film, for example.
なお、積層造形分野とは異なる鉄鋼分野において、内部に金属酸化物(例えば酸化イットリウム)が点在した構造体の存在は既に知られている。この点につき、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物は、鉄鋼分野にて既知の金属酸化物(例えば酸化イットリウム)が内部に点在した構造体と比べて、内部領域のみならず表面領域の一部にも酸化膜が生成されている点で構造が異なる。この点において、本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物は特異な構造を有するといえる。即ち、本発明の一実施形態では、得られた三次元形状造形物100は、従前から知られている“酸化物分散型強化合金”ではなく“酸化物内部分散型および酸化物表面露出型強化合金”として機能することができる。
In the field of iron and steel, which is different from the field of additive manufacturing, the existence of a structure in which metal oxides (eg, yttrium oxide) are interspersed is already known. In this regard, the three-dimensional shaped article according to one embodiment of the present invention is not only the internal region but also The structure is different in that an oxide film is also formed on part of the surface region. In this respect, it can be said that the three-dimensional shaped article according to one embodiment of the present invention has a unique structure. That is, in one embodiment of the present invention, the resulting three-dimensional
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。 Although one embodiment of the present invention has been described above, it is merely a typical example within the scope of application of the present invention. Therefore, those skilled in the art will easily understand that the present invention is not limited to this and that various modifications can be made.
例えば、上記では、本発明の一実施形態に係る酸化粉末19Aを用いて最終的に三次元形状造形物100を得る態様について説明した(図3~図7参照)。これに限定されることなく、三次元形状造形物の製造段階において、本発明の一実施形態に係る酸化粉末19Aと、通常の粉末19とを用いて、所定の三次元形状造形物の製造を行ってもよい。ここでいう「通常の粉末19」とは、表面が酸化処理されておらず、かつメイン成分(Fe系成分、Cr系成分およびNi系成分からなる群から選択される少なくとも1種)から構成される粉末を指す。
For example, in the above description, the aspect of finally obtaining the three-dimensional
具体的には、得られる三次元形状造形物の使用時にて、外部からの圧力等に対する耐性が要求される程度が高い部分(例えば図8の三次元形状造形物の基部101)については、本発明の一実施形態に係る酸化粉末19Aを用いることが好ましい。一方、外部からの圧力等に対する耐性が特に要求されない又は要求される程度が低い部分(例えば図8の三次元形状造形物の基部102)については、上記の通常の粉末19’を用いてよい。これにより、得られる三次元形状造形物の構成を選択的に変更することが可能となる。
Specifically, when using the obtained three-dimensional shaped article, for a portion that requires a high degree of resistance to external pressure etc. (for example, the
又、上述のように、本発明の一実施形態では、酸化粉末は、上記メイン成分および上記サブ成分の両成分を含む単体形態であるのみならず、メイン成分を含むメイン粉末とサブ成分を含むサブ粉末との集合体又は混合体の形態であってもよい。なお、メイン成分を含むメイン粉末とサブ成分を含むサブ粉末との集合体又は混合体の形態を採る場合、酸化粉末は、かかる集合体又は混合体の表面が酸化処理されたものに相当する。 Further, as described above, in one embodiment of the present invention, the oxidized powder is not only in a single form containing both the main component and the sub-component, but also contains the main powder containing the main component and the sub-component. It may be in the form of an aggregate or mixture with sub-powder. When the main powder containing the main component and the sub-powder containing sub-components take the form of an aggregate or mixture, the oxidized powder corresponds to an aggregate or mixture whose surface has been oxidized.
かかる集合体又は混合体の形態の場合においても、酸化粉末自体が内部に上記メイン成分および上記サブ成分を含むこととなる。そのため、上述のとおり、当該酸化粉末を用いて得られる三次元形状造形物は、その内部に、点在したサブ成分の酸化物を含み得る。そのため、点在するサブ成分の酸化物が三次元形状造形物の全体的な強度向上に資することに起因して、得られる三次元形状造形物の機械的強度を好適に向上させることが可能となる。 Even in the case of such an aggregate or mixture form, the oxidized powder itself contains the main component and the subcomponents. Therefore, as described above, the three-dimensional shaped article obtained using the oxide powder may contain oxides of sub-components interspersed therein. Therefore, it is possible to preferably improve the mechanical strength of the obtained three-dimensional shaped product because the scattered oxides of the sub-components contribute to the improvement of the overall strength of the three-dimensional shaped product. Become.
なお、上述のような本発明の一実施形態は、次の好適な態様を包含している。
第1態様:
粉末への光ビームの照射により複数の固化層を逐次形成して、三次元形状造形物を製造するための方法であって、
前記粉末として、少なくとも、表面が酸化処理された酸化粉末を用い、
前記酸化粉末が、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成る、製造方法。
第2態様:
上記第1態様において、前記表面に前記メイン成分の酸化物と前記サブ成分の酸化物を含む前記酸化粉末を用いる、製造方法。
第3態様:
上記第2態様において、前記表面に前記酸化物がリッチな層が存在する前記酸化粉末を用いる、製造方法。
第4態様:
上記第1態様~上記第3態様のいずれかにおいて、前記光ビームの照射の際にて、前記酸化粉末の前記サブ成分が前記メイン成分よりも相対的に酸化しやすくなっている、製造方法。
第5態様:
上記第1態様~上記第4態様のいずれかにおいて、前記酸化粉末は、表面の前記酸化処理に起因して酸素を含んで成る、製造方法。
第6態様:
上記第5態様において、前記酸化粉末に含まれる前記サブ成分と前記酸素とにより、製造する前記三次元形状造形物の少なくとも内部領域に、該サブ成分の酸化物が点在可能となるように、前記酸化粉末への前記光ビームの照射を実施する、製造方法。
第7態様:
上記第1態様~上記第6態様のいずれかにおいて、前記酸化粉末の前記メイン成分が50質量%以上のFe系成分を含んで成る、製造方法。
第8態様:
上記第1態様~上記第7態様のいずれかにおいて、前記酸化粉末の前記サブ成分が、前記メイン成分に含まれる元素よりも酸化物の生成自由エネルギーが低い元素を含んで成る、製造方法。
第9態様:
上記第8態様において、前記酸化粉末の前記サブ成分が、Al、Y、Zr、Mn、Hf、Ti、TaおよびSiから構成される群から選択される少なくとも1種の元素を含んで成る、製造方法。
第10態様:
上記第1態様~上記第9態様のいずれかにおいて、粉末床溶融結合法により前記固化層を形成する、製造方法。
第11態様:
上記第1態様~上記第10態様のいずれかにおいて、指向性エネルギー堆積法により前記固化層を形成する、製造方法。
第12態様:
三次元形状造形物であって、
メイン成分から構成される基部と、該メイン成分よりも相対的に酸化しやすいサブ成分の酸化物とを含んで成り、
前記サブ成分の前記酸化物が、前記基部の内部領域に点在しており、かつ前記基部の表面領域の一部に生成されている、三次元形状造形物。
第13態様:
上記第12態様において、前記サブ成分の前記酸化物が、前記表面領域にて層形態を成すように生成されている、三次元形状造形物。
第14態様:
上記第12態様又は第13態様において、前記サブ成分の前記酸化物が、前記表面領域にて露出するように生成されている、三次元形状造形物。
第15態様:
上記第12態様~上記第14態様のいずれかにおいて、前記サブ成分の前記酸化物が前記内部領域にて粒子形態をなすように点在しており、該粒子形態をなす前記サブ成分の前記酸化物がナノメートルサイズを有する、三次元形状造形物。
第16態様:
上記第15態様において、前記粒子形態をなす前記サブ成分の前記酸化物の大きさが、10nm~500nmである、三次元形状造形物。
第17態様:
三次元形状造形物の製造のために用いられる酸化粉末であって、
表面が酸化処理されており、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成る、酸化粉末。
第18態様:
上記第17態様において、前記表面に前記メイン成分の酸化物と前記サブ成分の酸化物が形成されている、酸化粉末。
第19態様:
上記第18態様において、前記酸化物がリッチな層が前記表面に存在する、酸化粉末。
第20態様:
上記第17態様~上記第19態様のいずれかにおいて、表面の前記酸化処理に起因して酸素が含まれる、酸化粉末。
第21態様:
上記第20態様において、前記サブ成分と前記酸素とにより、製造される前記三次元形状造形物の少なくとも内部領域に、該サブ成分の酸化物が点在可能となっている、酸化粉末。
第22態様:
上記第17態様~上記第21態様のいずれかにおいて、前記メイン成分が50質量%以上のFe系成分を含んで成る、酸化粉末。
第23態様:
上記第17態様~上記第22態様のいずれかにおいて、前記サブ成分が、前記メイン成分に含まれる元素よりも酸化物の生成自由エネルギーが低い元素を含んで成る、酸化粉末。
第24態様:
上記第23態様において、前記サブ成分が、Al、Y、Zr、Mn、Hf、Ti、TaおよびSiから構成される群から選択される少なくとも1種の元素を含んで成る、酸化粉末。One embodiment of the present invention as described above includes the following preferred aspects.
First aspect :
A method for manufacturing a three-dimensional object by sequentially forming a plurality of solidified layers by irradiating a powder with a light beam,
Using at least an oxidized powder whose surface has been oxidized as the powder,
A manufacturing method, wherein the oxidized powder comprises a main component and a sub-component that is more likely to form an oxide than the main component.
Second aspect :
The manufacturing method according to the first aspect, wherein the oxide powder containing the oxide of the main component and the oxide of the sub-component is used on the surface.
Third aspect :
The manufacturing method according to the second aspect, wherein the oxide powder having the oxide-rich layer on the surface is used.
Fourth aspect :
The manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the sub-component of the oxidized powder is relatively easier to oxidize than the main component upon irradiation with the light beam.
Fifth aspect :
The manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the oxidized powder contains oxygen due to the oxidation treatment of the surface.
Sixth aspect :
In the fifth aspect, the sub-component and the oxygen contained in the oxidized powder make it possible for the oxide of the sub-component to be scattered at least in an internal region of the three-dimensional shaped article to be manufactured, A manufacturing method, wherein the oxidized powder is irradiated with the light beam.
Seventh aspect :
The manufacturing method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the main component of the oxide powder contains 50% by mass or more of an Fe-based component.
Eighth aspect :
A manufacturing method according to any one of the first to seventh aspects, wherein the sub-component of the oxide powder comprises an element having a lower free energy of oxide formation than the element contained in the main component.
Ninth aspect :
In the eighth aspect above, the subcomponent of the oxide powder comprises at least one element selected from the group consisting of Al, Y, Zr, Mn, Hf, Ti, Ta and Si. Method.
Tenth aspect :
The manufacturing method according to any one of the first to ninth aspects, wherein the solidified layer is formed by a powder bed fusion method.
Eleventh aspect :
The manufacturing method according to any one of the first to tenth aspects, wherein the solidified layer is formed by a directed energy deposition method.
Twelfth aspect :
A three-dimensional shaped object,
comprising a base composed of a main component and a sub-component oxide that is relatively easier to oxidize than the main component,
A three-dimensional shaped article, wherein said oxide of said sub-component is interspersed in an interior region of said base and formed on a part of a surface region of said base.
Thirteenth Aspect :
The three-dimensional shaped article according to the twelfth aspect, wherein the oxide of the subcomponent is formed in a layered form in the surface region.
Fourteenth Aspect :
The three-dimensional shaped article according to the twelfth or thirteenth aspect, wherein the oxide of the subcomponent is exposed in the surface region.
Fifteenth Aspect :
In any one of the twelfth to fourteenth aspects, the oxide of the sub-component is scattered in the inner region so as to form particles, and the oxidation of the sub-component in the form of particles A three-dimensional shaped article, wherein the article has a nanometer size.
Sixteenth Aspect :
In the fifteenth aspect, the three-dimensional shaped article, wherein the size of the oxide of the subcomponent in the form of particles is 10 nm to 500 nm.
Seventeenth Aspect :
An oxidized powder used for manufacturing a three-dimensional shaped object,
An oxidized powder having an oxidized surface and comprising a main component and a sub-component that is relatively more likely to form an oxide than the main component.
Eighteenth Aspect :
In the seventeenth mode, the oxide powder, wherein the oxide of the main component and the oxide of the sub-component are formed on the surface.
Nineteenth aspect :
The oxidized powder according to the eighteenth aspect, wherein the oxide-rich layer is present on the surface.
Twentieth aspect :
In any one of the 17th to 19th aspects, the oxidized powder contains oxygen due to the oxidation treatment of the surface.
Twenty-first aspect :
The oxidized powder according to the twentieth aspect, wherein the oxide of the sub-component can be interspersed in at least an internal region of the three-dimensional shaped article to be manufactured by the sub-component and the oxygen.
Twenty-Second Aspect :
The oxide powder according to any one of the 17th to 21st aspects, wherein the main component contains 50% by mass or more of an Fe-based component.
Twenty-third aspect :
The oxide powder according to any one of the 17th to 22nd aspects, wherein the sub-component contains an element having an oxide formation free energy lower than that of the element contained in the main component.
Twenty-fourth aspect :
The oxide powder according to the twenty-third aspect, wherein the subcomponent comprises at least one element selected from the group consisting of Al, Y, Zr, Mn, Hf, Ti, Ta and Si.
本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物の製造方法を実施することによって、種々の物品を製造することができる。例えば、『粉末層が無機質の金属粉末層であって、固化層が焼結層となる場合』では、得られる三次元形状造形物をプラスチック射出成形用金型、プレス金型、ダイカスト金型、鋳造金型、鍛造金型などの金型として用いることができる。 Various articles can be manufactured by carrying out the method for manufacturing a three-dimensional shaped article according to one embodiment of the present invention. For example, in the case where the powder layer is an inorganic metal powder layer and the solidified layer is a sintered layer, the resulting three-dimensional shaped object is molded using a plastic injection mold, a press mold, a die-cast mold, It can be used as a mold for casting and forging.
本出願は、日本国特許出願第2019-164418号(出願日:2019年9月10日、発明の名称:「三次元形状造形物の製造方法、三次元形状造形物、および三次元形状造形物の製造のために用いられる酸化粉末」)に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。 This application is Japanese Patent Application No. 2019-164418 (filing date: September 10, 2019, title of the invention: "Method for manufacturing three-dimensional shaped article, three-dimensional shaped article, and three-dimensional shaped article claiming priority under the Paris Convention based on oxidized powder used for the manufacture of The entire disclosure of that application is hereby incorporated by reference.
100、100’ 三次元形状造形物
101 三次元形状造形物の基部(メインボディ部)
19A 酸化粉末
19A1 酸化粉末のメイン成分
19A2 酸化粉末のサブ成分
19A3 酸化物がリッチな層
24A、24B 固化層
200 酸化物
201 三次元形状造形物の基部の内部領域に点在する酸化物
202 三次元形状造形物の基部の表面領域に生成される酸化物100, 100' Three-dimensional
19A oxidized
Claims (23)
前記粉末として、少なくとも、表面が酸化処理された酸化粉末を用い、
前記酸化粉末が、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成り、
前記メイン成分と前記サブ成分は、金属元素を含み、
前記酸化粉末全体に占める前記サブ成分の含有割合は、0.1質量%~10質量%である、製造方法。 A method for manufacturing a three-dimensional object by sequentially forming a plurality of solidified layers by irradiating a powder with a light beam,
Using at least an oxidized powder whose surface has been oxidized as the powder,
The oxidized powder comprises a main component and a sub-component that is more likely to form an oxide than the main component,
the main component and the sub-component each contain a metal element,
The production method , wherein the content of the sub-component in the entire oxide powder is 0.1% by mass to 10% by mass .
メイン成分から構成される基部と、該メイン成分よりも相対的に酸化しやすいサブ成分の酸化物とを含んで成り、
前記メイン成分と前記サブ成分は、金属元素を含み、
前記三次元形状造形物に占める前記サブ成分の含有割合は、0.1質量%~10質量%であり、
前記サブ成分の前記酸化物が、前記基部の内部領域に点在しており、かつ前記基部の表面領域の一部に生成されている、三次元形状造形物。 A three-dimensional shaped object,
comprising a base composed of a main component and a sub-component oxide that is relatively easier to oxidize than the main component,
the main component and the sub-component each contain a metal element,
The content ratio of the sub-component in the three-dimensional shaped article is 0.1% by mass to 10% by mass,
A three-dimensional shaped article, wherein said oxide of said sub-component is interspersed in an interior region of said base and formed on a part of a surface region of said base.
表面が酸化処理されており、メイン成分と該メイン成分よりも相対的に酸化物を生成しやすいサブ成分とを含んで成り、
前記メイン成分と前記サブ成分は、金属元素を含み、
前記酸化粉末全体に占める前記サブ成分の含有割合は、0.1質量%~10質量%であり、
前記表面に前記メイン成分の酸化物と前記サブ成分の酸化物が形成されている、
酸化粉末。 An oxidized powder used for manufacturing a three-dimensional shaped object,
The surface is oxidized and comprises a main component and a sub-component that is relatively more likely to generate oxides than the main component,
the main component and the sub-component each contain a metal element,
The content of the subcomponent in the entire oxide powder is 0.1% by mass to 10% by mass,
an oxide of the main component and an oxide of the sub-component are formed on the surface;
oxidized powder.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019164418 | 2019-09-10 | ||
JP2019164418 | 2019-09-10 | ||
PCT/JP2020/034145 WO2021049538A1 (en) | 2019-09-10 | 2020-09-09 | Method for producing three-dimensionally shaped article, three-dimensionally shaped article, and oxidized powder used for producing three-dimensionally shaped article |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021049538A1 JPWO2021049538A1 (en) | 2021-03-18 |
JPWO2021049538A5 JPWO2021049538A5 (en) | 2022-06-09 |
JP7241325B2 true JP7241325B2 (en) | 2023-03-17 |
Family
ID=74866958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021545575A Active JP7241325B2 (en) | 2019-09-10 | 2020-09-09 | Method for manufacturing three-dimensional shaped article, three-dimensional shaped article, and oxide powder used for manufacturing three-dimensional shaped article |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7241325B2 (en) |
WO (1) | WO2021049538A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006097124A (en) | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDE FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL FROM THE POWDER |
JP2016054139A (en) | 2014-04-25 | 2016-04-14 | 三菱電機株式会社 | Ag-OXIDE ELECTRIC CONTACT MATERIAL, PRODUCING METHOD AND PRODUCING DEVICE THEREOF, BREAKER, AND ELECTROMAGNETIC CONTACTOR |
JP2019060006A (en) | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社日立製作所 | Alloy member and article produced using the same |
-
2020
- 2020-09-09 JP JP2021545575A patent/JP7241325B2/en active Active
- 2020-09-09 WO PCT/JP2020/034145 patent/WO2021049538A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006097124A (en) | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDE FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL FROM THE POWDER |
JP2016054139A (en) | 2014-04-25 | 2016-04-14 | 三菱電機株式会社 | Ag-OXIDE ELECTRIC CONTACT MATERIAL, PRODUCING METHOD AND PRODUCING DEVICE THEREOF, BREAKER, AND ELECTROMAGNETIC CONTACTOR |
JP2019060006A (en) | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社日立製作所 | Alloy member and article produced using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021049538A1 (en) | 2021-03-18 |
WO2021049538A1 (en) | 2021-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5579839B2 (en) | Metal powder for powder sintering lamination, manufacturing method of three-dimensional shaped article using the same, and three-dimensional shaped article obtained | |
KR102383340B1 (en) | Method for manufacturing machine components by additive manufacturing | |
JP5213006B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object | |
JP5555222B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object and three-dimensional shaped object obtained therefrom | |
JP4925048B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object | |
US20170016096A1 (en) | Method of manufacturing aluminum alloy articles | |
JP5760222B2 (en) | Method for producing metal glass molded body | |
KR20180109851A (en) | METHOD FOR THE ECONOMIC MANUFACTURING OF METAL PARTS | |
JP6303016B2 (en) | Manufacturing method of layered objects | |
WO2011102382A1 (en) | Method for producing three-dimensional shaped article and three-dimensional shaped article | |
CA3071833A1 (en) | High quality spherical powders for additive manufacturing processes along with methods of their formation | |
JP2011021218A (en) | Powder material for laminate molding, and powder laminate molding method | |
JP5602913B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object and three-dimensional shaped object obtained therefrom | |
WO2017022226A1 (en) | Method for manufacturing three-dimensionally shaped object | |
US20170016093A1 (en) | Method of manufacturing aluminum alloy articles | |
JP2007016312A (en) | Method for forming sintered compact | |
JP4915660B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object | |
Williams et al. | Towards the Design of a layer-based additive manufacturing process for the realization of metal parts of designed mesostructure | |
JP7241325B2 (en) | Method for manufacturing three-dimensional shaped article, three-dimensional shaped article, and oxide powder used for manufacturing three-dimensional shaped article | |
CN105798294A (en) | Rapid part prototyping method for refractory materials | |
Kumar | Process and Classification | |
JP2019181930A (en) | Ceramic powder, ceramic powder production method and production method of ceramic structure using ceramic powder | |
US20210362267A1 (en) | Method of manufacturing metal articles | |
JP6726858B2 (en) | Method for manufacturing three-dimensional shaped object | |
JP5016300B2 (en) | Manufacturing method of three-dimensional shaped object |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A527 Effective date: 20220218 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230224 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7241325 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |