JP7276007B2 - Three-dimensional modeling method - Google Patents

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Description

本発明は、三次元の物体を造形する三次元造形方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling method for modeling a three-dimensional object.

従来、三次元造形方法として、例えば、特表2018-523008号公報に記載されるように、粉末材料に対し電子ビームを照射し粉末材料を溶融し凝固させて、三次元の物体を造形する方法が知られている。この方法において、物体と共に支持体(支持要素)を造形し、支持体により物体の水平に延びる部分などを支持する場合がある。 Conventionally, as a three-dimensional modeling method, for example, as described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-523008, a powder material is irradiated with an electron beam to melt and solidify the powder material, thereby forming a three-dimensional object. It has been known. In this method, a support (supporting element) may be shaped together with the object, such as a horizontally extending portion of the object being supported by the support.

特表2018-523008号公報Japanese Patent Publication No. 2018-523008

ところで、上述した三次元造形方法において、物体を造形した後に、物体に付着した支持体を除去する必要がある。例えば、エアと共に粉末材料を支持体に吹き付けて支持体のうち仮焼結材料を崩して除去することが考えられる。しかしながら、表面近くの仮焼結材料を除去するのは容易であるが、仮焼結材料が深く堆積していると、仮焼結材料の深いところまで除去するのは労力を要する。 By the way, in the three-dimensional modeling method described above, it is necessary to remove the support adhered to the object after the object is modeled. For example, it is conceivable to blow the powder material together with air onto the support to break and remove the pre-sintered material in the support. However, although it is easy to remove the pre-sintered material near the surface, if the pre-sintered material is deposited deeply, it takes labor to remove the pre-sintered material to a deep place.

そこで、物体を支持する支持体の除去が効率良く行える三次元造形方法の開発が望まれている。 Therefore, it is desired to develop a three-dimensional modeling method capable of efficiently removing a support that supports an object.

本開示の一態様に係る三次元造形方法は、粉末材料に対しエネルギビームを照射し粉末材料を溶融させて三次元の物体を造形する三次元造形方法において、粉末材料に対しエネルギビームを照射し、物体を造形すると共に物体の下方の位置に棒状部材を含む支持体を造形する造形工程と、造形された支持体から棒状部材を引き抜く引抜工程と、棒状部材の引き抜きにより形成される空間に対しエア及び粒体を吹き付けて支持体を除去する除去工程とを含んで構成される。この三次元造形方法によれば、物体を造形すると共に物体の下方の位置に棒状部材を含む支持体を造形し、造形された支持体から棒状部材を引き抜き、棒状部材の引き抜きにより形成される空間に対しエア及び粒体を吹き付けることで支持体を除去する。このため、エア及び粒体を支持体の内部に吹き付けることができ、支持体を容易に除去することができる。従って、物体の造形が効率良く行える。 A three-dimensional fabrication method according to an aspect of the present disclosure is a three-dimensional fabrication method that irradiates a powder material with an energy beam to melt the powder material to form a three-dimensional object, wherein the powder material is irradiated with the energy beam. , a molding step of molding an object and molding a support including a rod-shaped member below the object, a pulling-out step of pulling out the rod-shaped member from the molded support, and a space formed by pulling out the rod-shaped member. and a removing step of blowing air and particles to remove the support. According to this three-dimensional modeling method, an object is modeled, a support including a rod-shaped member is modeled below the object, the rod-shaped member is pulled out from the modeled support, and a space is formed by pulling out the rod-shaped member. The support is removed by blowing air and granules against it. Therefore, air and particles can be blown into the inside of the support, and the support can be easily removed. Therefore, the object can be modeled efficiently.

また、本開示の一態様に係る三次元造形方法において、造形工程は、棒状部材を鉛直方向に向けて造形してもよい。 In addition, in the three-dimensional modeling method according to an aspect of the present disclosure, the modeling step may be performed with the rod-shaped member oriented in the vertical direction.

また、本開示の一態様に係る三次元造形方法において、造形工程は、棒状部材を水平方向に向けて造形してもよい。 In addition, in the three-dimensional modeling method according to an aspect of the present disclosure, the modeling step may be performed with the rod-shaped member oriented horizontally.

本開示の三次元造形方法によれば、物体を支持するための支持体の除去が効率良く行える。 According to the three-dimensional modeling method of the present disclosure, the support for supporting the object can be removed efficiently.

本開示の第一実施形態に係る三次元造形方法に用いられる三次元造形装置の構成概要図である。1 is a schematic configuration diagram of a three-dimensional modeling apparatus used in a three-dimensional modeling method according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 第一実施形態に係る三次元造形方法により造形された物体及び支持体の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an object and a support that are modeled by the three-dimensional modeling method according to the first embodiment; 図2のIII-IIIにおける物体及び支持体の断面図である。Figure 3 is a cross-sectional view of the body and support on III-III of Figure 2; 第一実施形態に係る三次元造形方法の工程を示す図である。It is a figure which shows the process of the three-dimensional fabrication method which concerns on 1st embodiment. 第二実施形態に係る三次元造形方法により造形された物体及び支持体の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an object and a support that are modeled by a three-dimensional modeling method according to a second embodiment; 図5のIV-IVにおける物体及び支持体の断面図である。Figure 6 is a cross-sectional view of the body and support on IV-IV of Figure 5; 第二実施形態に係る三次元造形方法の引抜工程の説明図である。It is explanatory drawing of the extraction process of the three-dimensional fabrication method which concerns on 2nd embodiment. 第二実施形態に係る三次元造形方法の除去工程の説明図である。It is explanatory drawing of the removal process of the three-dimensional fabrication method which concerns on 2nd embodiment.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本開示の第一実施形態に係る三次元造形方法に用いられる三次元造形装置の構成概要図である。本実施形態に係る三次元造形方法は、粉末材料Aに対し電子ビームBを照射し粉末材料Aを溶融させて三次元の物体Oを造形する方法である。ここでは、三次元造形方法の説明に先立って、三次元造形方法に用いられる三次元造形装置1について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a three-dimensional modeling apparatus used in a three-dimensional modeling method according to the first embodiment of the present disclosure. The three-dimensional modeling method according to the present embodiment is a method of forming a three-dimensional object O by irradiating the powder material A with an electron beam B to melt the powder material A. FIG. Here, before explaining the three-dimensional modeling method, the three-dimensional modeling apparatus 1 used for the three-dimensional modeling method will be explained.

三次元造形装置1は、粉末材料Aに電子ビームBを照射して粉末材料Aを溶融させ凝固させて三次元の物体Oを造形する装置である。この三次元造形装置1は、例えば、粉末材料Aに電子ビームBを照射して粉末材料Aの予備加熱する処理と、粉末材料Aに対し電子ビームBを照射し粉末材料Aを溶融させて物体Oの一部を造形する処理とを繰り返し、凝固した粉末材料を積層させて物体Oの造形を行う。予備加熱は、予熱とも称され、物体Oの造形前に、粉末材料Aの融点未満の温度で粉末材料Aを加熱する処理である。この予備加熱により、粉末材料Aが加熱されて仮焼結され、電子ビームBの照射による粉末材料Aへの負電荷の蓄積が抑制されて、電子ビームBの照射時に粉末材料Aが飛散して舞い上がるスモーク現象を抑制することができる。ここで、仮焼結とは、加熱による粉末材料Aの粒子同士の結合であり、粒子が完全に溶融して結合に至る前の状態である。 The three-dimensional modeling apparatus 1 is an apparatus that irradiates a powder material A with an electron beam B to melt and solidify the powder material A, thereby modeling a three-dimensional object O. FIG. The three-dimensional modeling apparatus 1 performs, for example, a process of irradiating the powder material A with an electron beam B to preheat the powder material A, and a process of irradiating the powder material A with the electron beam B to melt the powder material A to form an object. The process of forming a part of O is repeated, and the object O is formed by layering the solidified powder material. Preheating, also referred to as preheating, is a process of heating the powder material A to a temperature below the melting point of the powder material A before the object O is shaped. By this preheating, the powder material A is heated and pre-sintered, the accumulation of negative charges in the powder material A due to the irradiation of the electron beam B is suppressed, and the powder material A scatters when the electron beam B is irradiated. It is possible to suppress the rising smoke phenomenon. Here, preliminary sintering is the bonding of the particles of the powder material A by heating, and is a state before the particles are completely melted and bonded.

三次元造形装置1は、ビーム出射部2、造形部3及び制御部4を備えて構成されている。ビーム出射部2は、造形部3の粉末材料Aに対し電子ビームBを出射し、粉末材料Aを溶融させる。電子ビームBは、荷電粒子である電子の直線的な運動により形成されるエネルギビームである。また、ビーム出射部2は、粉末材料Aに電子ビームBを照射して粉末材料Aの予備加熱を行った後に、粉末材料Aに電子ビームBを照射し粉末材料Aを溶融させて三次元の物体Oの造形を行っていく。 A three-dimensional modeling apparatus 1 includes a beam emitting section 2 , a modeling section 3 and a control section 4 . The beam emitting unit 2 emits an electron beam B to the powder material A of the modeling unit 3 to melt the powder material A. As shown in FIG. The electron beam B is an energy beam formed by linear motion of electrons, which are charged particles. Further, the beam emitting unit 2 irradiates the powder material A with the electron beam B to preheat the powder material A, and then irradiates the powder material A with the electron beam B to melt the powder material A into a three-dimensional shape. We are going to shape the object O.

ビーム出射部2は、電子銃部21、収差コイル22、フォーカスコイル23、偏向コイル24及び飛散検知器25を備えている。電子銃部21は、制御部4と電気的に接続され、制御部4からの制御信号を受けて作動し、電子ビームBを出射する。電子銃部21は、例えば、下方に向けて電子ビームBを出射するように設けられている。収差コイル22は、制御部4と電気的に接続され、制御部4からの制御信号を受けて作動する。収差コイル22は、電子銃部21から出射される電子ビームBの周囲に設置され、電子ビームBの収差を補正する。フォーカスコイル23は、制御部4と電気的に接続され、制御部4からの制御信号を受けて作動する。フォーカスコイル23は、電子銃部21から出射される電子ビームBの周囲に設置され、電子ビームBを収束させ、電子ビームBの照射位置におけるフォーカス状態を調整する。偏向コイル24は、制御部4と電気的に接続され、制御部4からの制御信号を受けて作動する。偏向コイル24は、電子銃部21から出射される電子ビームBの周囲に設置され、制御信号に応じて電子ビームBの照射位置を調整する。偏向コイル24は、電磁的なビーム偏向を行うため、機械的なビーム偏向と比べて、電子ビームBの照射時における走査速度を高速なものとすることができる。電子銃部21、収差コイル22、フォーカスコイル23及び偏向コイル24は、例えば、筒状を呈するコラム26内に設置される。なお、収差コイル22の設置を省略する場合もある。 The beam emission section 2 includes an electron gun section 21 , an aberration coil 22 , a focus coil 23 , a deflection coil 24 and a scattering detector 25 . The electron gun section 21 is electrically connected to the control section 4, operates upon receiving a control signal from the control section 4, and emits an electron beam B. As shown in FIG. The electron gun section 21 is provided, for example, so as to emit an electron beam B downward. The aberration coil 22 is electrically connected to the controller 4 and operates upon receiving a control signal from the controller 4 . The aberration coil 22 is installed around the electron beam B emitted from the electron gun section 21 and corrects the aberration of the electron beam B. FIG. The focus coil 23 is electrically connected to the controller 4 and operates upon receiving a control signal from the controller 4 . The focus coil 23 is installed around the electron beam B emitted from the electron gun part 21, converges the electron beam B, and adjusts the focus state at the irradiation position of the electron beam B. FIG. The deflection coil 24 is electrically connected to the controller 4 and operates upon receiving a control signal from the controller 4 . The deflection coil 24 is installed around the electron beam B emitted from the electron gun section 21, and adjusts the irradiation position of the electron beam B according to a control signal. Since the deflection coil 24 performs electromagnetic beam deflection, the scanning speed during irradiation of the electron beam B can be increased compared to mechanical beam deflection. The electron gun section 21, the aberration coil 22, the focus coil 23, and the deflection coil 24 are installed, for example, in a column 26 having a cylindrical shape. Note that the installation of the aberration coil 22 may be omitted.

飛散検知器25は、粉末材料Aへの電子ビームBの照射により粉末材料Aが飛散したことを検知する機器である。つまり、飛散検知器25は、粉末材料Aへの電子ビームBが照射されたときに、粉末材料Aが飛散して霧状に舞い上がるスモーク現象を検知する。飛散検知器25としては、例えばX線検知器が用いられる。この場合、飛散検知器25は、スモーク発生時に発生するX線を検知し、X線の検知によって粉末材料Aの飛散の検出が可能となる。飛散検知器25は、例えば、コラム26に取り付けられ、電子ビームBに向けて配置される。なお、飛散検知器25は、粉末材料Aの照射領域の近傍位置に設けられる場合もある。また、飛散検知器25の設置を省略する場合もある。 The scattering detector 25 is a device that detects scattering of the powder material A by irradiation of the electron beam B to the powder material A. As shown in FIG. In other words, the scattering detector 25 detects a smoke phenomenon in which the powder material A scatters and rises like a mist when the electron beam B is applied to the powder material A. FIG. As the scattering detector 25, for example, an X-ray detector is used. In this case, the scattering detector 25 detects X-rays generated when smoke is generated, and the scattering of the powder material A can be detected by detecting the X-rays. Scatter detector 25 is mounted, for example, on column 26 and positioned to face electron beam B. As shown in FIG. In addition, the scattering detector 25 may be provided in the vicinity of the irradiation area of the powder material A in some cases. Moreover, installation of the scattering detector 25 may be omitted.

造形部3は、所望の物体Oを造形する部位であり、チャンバ30内に粉末材料Aを配している。造形部3は、ビーム出射部2の下方に設けられている。造形部3は、箱状のチャンバ30を備えており、チャンバ30内において、プレート31、昇降機32、粉末供給機構33及びホッパ34を備えている。チャンバ30はコラム26と結合されており、チャンバ30の内部空間は電子銃部21が配置されるコラム26の内部空間と連通している。 The molding section 3 is a part for molding the desired object O, and the powder material A is arranged in the chamber 30 . The shaping section 3 is provided below the beam emitting section 2 . The modeling section 3 has a box-shaped chamber 30 , and in the chamber 30 , a plate 31 , an elevator 32 , a powder supply mechanism 33 and a hopper 34 are provided. The chamber 30 is coupled with the column 26, and the internal space of the chamber 30 communicates with the internal space of the column 26 in which the electron gun section 21 is arranged.

プレート31は、造形される物体Oを支持する部材である。プレート31上で物体Oが造形されていき、プレート31は、造形されていく物体Oを支持する。プレート31は、例えば円形の板状体のものが用いられる。プレート31は、電子ビームBの出射方向の延長線上に配置され、例えば水平方向に向けて設けられる。プレート31は、下方に設置される昇降ステージ35に支持されて配置され、昇降ステージ35と共に上下方向に移動する。昇降機32は、昇降ステージ35及びプレート31を昇降させる機器である。昇降機32は、制御部4と電気的に接続され、制御部4からの制御信号を受けて作動する。例えば、昇降機32は、物体Oの造形の初期において昇降ステージ35と共にプレート31を上部へ移動させておき、プレート31上で粉末材料Aが溶融凝固されて積層されるごとにプレート31を降下させる。昇降機32は、プレート31を昇降できる機構であれば、いずれの機構のものを用いてもよい。 The plate 31 is a member that supports the object O to be shaped. The object O is shaped on the plate 31, and the plate 31 supports the object O being shaped. A circular plate-like body is used as the plate 31, for example. The plate 31 is arranged on an extension line of the emission direction of the electron beam B, and is provided, for example, in the horizontal direction. The plate 31 is arranged to be supported by an elevating stage 35 installed below, and moves vertically together with the elevating stage 35 . The elevator 32 is a device that raises and lowers the elevation stage 35 and the plate 31 . The elevator 32 is electrically connected to the controller 4 and operates upon receiving a control signal from the controller 4 . For example, the elevator 32 moves the plate 31 upward together with the elevator stage 35 at the beginning of the modeling of the object O, and lowers the plate 31 each time the powder material A is melted and solidified on the plate 31 and stacked. Any mechanism may be used as the elevator 32 as long as it can lift the plate 31 up and down.

プレート31上では、物体Oと共に支持体8が造形される。支持体8は、物体Oの一部又は全部を下方から支持するサポート部材である。支持体8は、棒状部材81を含んでいる。棒状部材81は、支持体8を崩して除去するための部材である。この棒状部材81は、例えば鉛直方向に向けて造形される。支持体8の詳細については、後述する。 On the plate 31 the support 8 together with the object O is shaped. The support 8 is a support member that supports part or all of the object O from below. The support 8 includes a rod-shaped member 81 . The rod-shaped member 81 is a member for breaking and removing the support 8 . This rod-shaped member 81 is shaped, for example, in the vertical direction. Details of the support 8 will be described later.

プレート31は、造形タンク36内に配置されている。造形タンク36は、チャンバ30内の下部に設置されている。この造形タンク36は、例えば、円筒状に形成され、プレート31の移動方向に向けて延びている。この造形タンク36は、プレート31と同心円状の断面円形に形成される。造形タンク36の内側形状に合わせて、昇降ステージ35が形成される。つまり、造形タンク36の内側形状が水平断面で円形の場合、昇降ステージ35の外形も円形とされる。これにより、造形タンク36に供給される粉末材料Aが昇降ステージ35の下方へ漏れ落ちることを抑制しやすくなる。また、粉末材料Aが昇降ステージ35の下方へ漏れ落ちることを抑制するために、昇降ステージ35の外縁部にシール材を設けてもよい。なお、造形タンク36の形状は、円筒状に限定されず、断面矩形の角筒状であってもよい。 The plate 31 is arranged in a build tank 36 . A modeling tank 36 is installed in the lower part of the chamber 30 . The modeling tank 36 is, for example, cylindrical and extends in the moving direction of the plate 31 . The modeling tank 36 is formed with a circular cross-section that is concentric with the plate 31 . A lift stage 35 is formed to match the inner shape of the modeling tank 36 . That is, when the inner shape of the modeling tank 36 is circular in horizontal cross section, the external shape of the elevating stage 35 is also circular. This makes it easier to prevent the powder material A supplied to the modeling tank 36 from leaking downward from the lifting stage 35 . In addition, in order to prevent the powder material A from leaking downward from the lifting stage 35, a sealing material may be provided at the outer edge of the lifting stage 35. FIG. In addition, the shape of the modeling tank 36 is not limited to a cylindrical shape, and may be a rectangular tubular shape having a rectangular cross section.

粉末供給機構33は、プレート31の上方に粉末材料Aを供給し粉末材料Aの表面を均す部材であり、リコータとして機能する。例えば、粉末供給機構33は、棒状又は板状の部材が用いられ、水平方向に移動することにより電子ビームBの照射領域Rに粉末材料Aを供給し、粉末材料Aの表面を均す。粉末供給機構33は、図示しないアクチュエータ及び機構により移動制御される。なお、粉末材料Aを均す機構としては、粉末供給機構33以外の機構を用いることができる。ホッパ34は、粉末材料Aを収容する収容器である。ホッパ34の下部には、粉末材料Aを排出する排出口34aが形成されている。排出口34aから排出された粉末材料Aは、プレート31上へ流入し、又は、粉末供給機構33によりプレート31上へ供給される。プレート31、昇降機32、粉末供給機構33及びホッパ34は、チャンバ30内に設置される。チャンバ30内は、真空又はほぼ真空な状態とされている。また、チャンバ30内は、図示しないヒータなどにより加熱されており、高温状態となっている。なお、プレート31上に粉末材料Aを層状に供給する機構としては、粉末供給機構33及びホッパ34以外の機構を用いることができる。 The powder supply mechanism 33 is a member that supplies the powder material A above the plate 31 and smoothes the surface of the powder material A, and functions as a recoater. For example, the powder supply mechanism 33 is a rod-shaped or plate-shaped member that moves in the horizontal direction to supply the powder material A to the irradiation area R of the electron beam B and level the surface of the powder material A. The movement of the powder supply mechanism 33 is controlled by an actuator and mechanism (not shown). As a mechanism for leveling the powder material A, a mechanism other than the powder supply mechanism 33 can be used. The hopper 34 is a container for containing the powder material A. A discharge port 34a for discharging the powder material A is formed in the lower part of the hopper 34 . The powder material A discharged from the discharge port 34 a flows onto the plate 31 or is supplied onto the plate 31 by the powder supply mechanism 33 . A plate 31 , an elevator 32 , a powder feeding mechanism 33 and a hopper 34 are installed within the chamber 30 . The inside of the chamber 30 is in a vacuum or almost vacuum state. Further, the inside of the chamber 30 is heated by a heater (not shown) or the like, and is in a high temperature state. As a mechanism for supplying the powder material A in layers onto the plate 31, a mechanism other than the powder supply mechanism 33 and the hopper 34 can be used.

粉末材料Aは、多数の粉末体により構成される。粉末材料Aとしては、例えば金属製の粉末が用いられる。また、粉末材料Aとしては、電子ビームBの照射により溶融及び凝固できるものであれば、粉末より粒径の大きい粒体を用いてもよい。 Powder material A is composed of a large number of powder bodies. As the powder material A, metal powder is used, for example. As the powder material A, granules having a particle diameter larger than that of the powder may be used as long as they can be melted and solidified by irradiation with the electron beam B.

制御部4は、三次元造形装置1の装置全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばCPU、ROM、RAMを含むコンピュータを含んで構成される。制御部4は、プレート31の昇降制御、粉末供給機構33の作動制御、電子ビームBの出射制御、偏向コイル24の作動制御、及び粉末材料Aの飛散検出を行う。制御部4は、プレート31の昇降制御として、昇降機32に制御信号を出力して昇降機32を作動させ、プレート31の上下位置を調整する。制御部4は、粉末供給機構33の作動制御として、電子ビームBの出射前に粉末供給機構33を作動させ、プレート31上へ粉末材料Aを供給して敷き均す。制御部4は、電子ビームBの出射制御として、電子銃部21に制御信号を出力し、電子銃部21から電子ビームBを出射させる。 The control unit 4 is an electronic control unit that controls the entire apparatus of the three-dimensional modeling apparatus 1, and includes, for example, a computer including a CPU, a ROM, and a RAM. The control unit 4 performs elevation control of the plate 31, operation control of the powder supply mechanism 33, emission control of the electron beam B, operation control of the deflection coil 24, and scattering detection of the powder material A. The control unit 4 controls the elevation of the plate 31 by outputting a control signal to the elevator 32 to operate the elevator 32 and adjust the vertical position of the plate 31 . The controller 4 operates the powder supply mechanism 33 before the electron beam B is emitted to supply the powder material A onto the plate 31 and spread it evenly. The control unit 4 outputs a control signal to the electron gun unit 21 to control the emission of the electron beam B so that the electron beam B is emitted from the electron gun unit 21 .

制御部4は、偏向コイル24の作動制御として、偏向コイル24に制御信号を出力して、電子ビームBの照射位置を制御する。例えば、粉末材料Aの予備加熱を行う場合、制御部4は、ビーム出射部2の偏向コイル24に制御信号を出力し、プレート31に対し電子ビームBを走査して照射させる。 The controller 4 controls the irradiation position of the electron beam B by outputting a control signal to the deflection coil 24 as operation control of the deflection coil 24 . For example, when preheating the powder material A, the control unit 4 outputs a control signal to the deflection coil 24 of the beam emission unit 2 to scan and irradiate the electron beam B on the plate 31 .

制御部4は、物体O及び支持体8の造形を行う場合、例えば造形すべき物体O及び支持体8の三次元CAD(Computer-Aided Design)データを用いる。物体O及び支持体8の三次元CADデータは、予め入力される物体O及び支持体8の形状データである。制御部4は、三次元CADデータに基づいて二次元のスライスデータを生成する。スライスデータは、例えば、造形すべき物体O及び支持体8の水平断面のデータであり、上下位置に応じた多数のデータの集合体である。制御部4は、このスライスデータに基づいて、電子ビームBが粉末材料Aに対し照射する領域を決定し、その領域に応じて偏向コイル24に制御信号を出力する。これにより、制御部4はビーム出射部2の偏向コイル24に制御信号を出力し、照射領域Rの粉末材料Aに対し電子ビームBを照射させる。 When the object O and the support 8 are modeled, the controller 4 uses, for example, three-dimensional CAD (Computer-Aided Design) data of the object O to be modeled and the support 8 . The three-dimensional CAD data of the object O and the support 8 are shape data of the object O and the support 8 that are input in advance. The control unit 4 generates two-dimensional slice data based on the three-dimensional CAD data. The slice data is, for example, horizontal cross-sectional data of the object O to be shaped and the support 8, and is a collection of a large number of data corresponding to vertical positions. Based on this slice data, the control unit 4 determines the area of the powder material A to be irradiated with the electron beam B, and outputs a control signal to the deflection coil 24 according to the area. As a result, the control unit 4 outputs a control signal to the deflection coil 24 of the beam emission unit 2 to irradiate the powder material A in the irradiation area R with the electron beam B. FIG.

図2は物体O及び支持体8を側方から見た図であり、図3は、図2のIII-IIIにおける物体O及び支持体8の水平断面図である。物体Oの一部は、支持体8に支持されながら造形される。すわなち、物体Oで水平に延びる部分は、その下方に造形される支持体8により支持されて造形される。支持体8は、棒状部材81を含む。例えば、支持体8は、棒状部材81及び支持部材82を有している。支持部材82は、物体Oを支持する部材である。支持部材82は、鉛直方向に延びる板体である。物体Oの下方に複数の支持部材82を配列させて造形することにより、物体Oを支持部材82により効率良く支持することができる。支持部材82は、例えば格子状に配列される。支持部材82の上端は、物体Oに接合されている。例えば、支持部材82の上端において、その一部のみが物体Oに接合される。これにより、物体Oに対する支持部材82の接合面積を小さくでき、支持部材82を物体Oから切り離しやすくなる。支持部材82の下端は、物体Oの下端より上方の位置であってもよい。この場合、支持体8を小型化することができ、造形コストを低減することができる。支持部材82の下端がプレート31に接していなくても、支持部材82の周囲の粉末材料Aに支持されることにより、支持部材82は物体Oを支持することができる。 2 is a side view of the object O and the support 8, and FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the object O and the support 8 along III-III in FIG. A part of the object O is modeled while being supported by the support 8 . That is, the horizontally extending portion of the object O is shaped while being supported by the support 8 that is shaped below. The support 8 includes a rod-shaped member 81 . For example, the support 8 has a rod-shaped member 81 and a support member 82 . The support member 82 is a member that supports the object O. As shown in FIG. The support member 82 is a vertically extending plate. By arranging a plurality of support members 82 below the object O and modeling, the object O can be efficiently supported by the support members 82 . The support members 82 are arranged in a lattice, for example. The upper end of the support member 82 is joined to the object O. As shown in FIG. For example, only a portion of the support member 82 is joined to the object O at its upper end. As a result, the bonding area of the support member 82 with respect to the object O can be reduced, and the support member 82 can be easily separated from the object O. FIG. The lower end of the support member 82 may be positioned above the lower end of the object O. FIG. In this case, the support 8 can be made smaller, and the manufacturing cost can be reduced. Even if the lower end of the support member 82 is not in contact with the plate 31 , the support member 82 can support the object O by being supported by the powder material A surrounding the support member 82 .

複数の支持部材82により囲われる領域には、棒状部材81が設けられている。棒状部材81は、棒状の部材であり、例えば断面円形に形成される。棒状部材81の周囲には、仮焼結材料83が存在している。仮焼結材料83は、仮焼結した粉末材料Aである。予熱又はチャンバ30内の熱により粉末材料Aが仮焼結して棒状部材81の周囲に付着している。棒状部材81は、鉛直方向に向けて形成されている。棒状部材81は、例えば、その上端が物体Oから離されて設けられている。棒状部材81の上端と物体Oの間に隙間Gがあることにより、棒状部材81が物体Oと接合されないため、棒状部材81の引き抜きが容易に行える。棒状部材81は、例えば、その下端が支持部材82の下端より下方に位置するように設けられている。すなわち、棒状部材81の下端は、支持部材82から下方へ向けて突出している。これにより、棒状部材81の下端を下方へ引っ張ることにより、棒状部材81の引き抜きが容易に行える。 A rod-shaped member 81 is provided in a region surrounded by the plurality of support members 82 . The rod-shaped member 81 is a rod-shaped member, and is formed to have a circular cross section, for example. A temporary sintering material 83 exists around the rod-shaped member 81 . The temporary sintered material 83 is the powder material A that is temporarily sintered. The powder material A is temporarily sintered by preheating or heat in the chamber 30 and adheres to the periphery of the rod-shaped member 81 . The rod-shaped member 81 is formed vertically. The rod-shaped member 81 is provided with its upper end separated from the object O, for example. Due to the gap G between the upper end of the rod-shaped member 81 and the object O, the rod-shaped member 81 is not joined to the object O, so that the rod-shaped member 81 can be easily pulled out. The rod-shaped member 81 is provided, for example, so that its lower end is positioned below the lower end of the support member 82 . That is, the lower end of the rod-shaped member 81 protrudes downward from the support member 82 . Accordingly, by pulling the lower end of the rod-shaped member 81 downward, the rod-shaped member 81 can be easily pulled out.

次に、本実施形態に係る三次元造形方法について説明する。 Next, a three-dimensional modeling method according to this embodiment will be described.

図4は、本実施形態に係る三次元造形方法の工程の概要を示す図である。図4の(a)は造形工程を示しており、図4の(b)は引抜工程を示しており、図4の(c)は、除去工程を示している。 FIG. 4 is a diagram showing an overview of the steps of the three-dimensional modeling method according to this embodiment. (a) of FIG. 4 shows the forming process, (b) of FIG. 4 shows the drawing process, and (c) of FIG. 4 shows the removing process.

図4の(a)に示すように、まず、造形工程が行われる。造形工程は、粉末材料Aに対し電子ビームBを照射し、物体O及び支持体8を造形する工程である。この造形工程は、三次元造形装置1により行われる。図1に示すように、造形工程は、例えば、照射領域Rに粉末材料Aの敷き均し、予備加熱、物体O及び支持体8の造形の各処理を繰り返して行われる。このとき、敷き均し、予備加熱、物体O及び支持体8の造形の各処理を終えるごとにプレート31を下方へ移動させ、造形中の物体O及び支持体8の上に粉末材料Aを積層させていく。このとき、図2に示すように、支持体8において、棒状部材81及び支持部材82は、粉末材料Aを溶融させた後に凝固させて造形される。仮焼結材料83は、予備加熱やチャンバ30内の熱によって粉末材料Aの粒子同士が仮焼結して形成される。 As shown in (a) of FIG. 4, first, a modeling process is performed. The modeling step is a step of irradiating the powder material A with the electron beam B to shape the object O and the support 8 . This modeling process is performed by the three-dimensional modeling apparatus 1 . As shown in FIG. 1, in the forming process, for example, each process of spreading the powder material A evenly over the irradiation region R, preheating, and forming the object O and the support 8 is repeatedly performed. At this time, the plate 31 is moved downward each time the spreading, preheating, and shaping of the object O and the support 8 are completed, and the powder material A is layered on the object O and the support 8 being shaped. I will let you. At this time, as shown in FIG. 2, in the support body 8, the rod-shaped member 81 and the support member 82 are formed by melting the powder material A and then solidifying it. The pre-sintered material 83 is formed by pre-sintering particles of the powder material A by preheating or heat in the chamber 30 .

次に、図4の(b)に示すように、引抜工程が行われる。引抜工程は、造形された支持体8から棒状部材81を引き抜く工程である。図4の(b)では、支持体8の一部における棒状部材81の引き抜きを示している。この引抜工程において、例えば、棒状部材81の端部を把持して引っ張ることにより、支持部材82の間から棒状部材81が引き抜かれる。棒状部材81の端部が支持部材82の端部から突出しているため、その突出部分を把持して棒状部材81を容易に引き抜くことができる。 Next, as shown in FIG. 4(b), a drawing process is performed. The pulling step is a step of pulling out the rod-shaped member 81 from the shaped support 8 . FIG. 4B shows the extraction of the bar member 81 from a part of the support 8 . In this pulling-out step, for example, the rod-shaped member 81 is pulled out from between the support members 82 by gripping and pulling the end of the rod-shaped member 81 . Since the end of the rod-shaped member 81 protrudes from the end of the support member 82, the projecting portion can be grasped and the rod-shaped member 81 can be easily pulled out.

棒状部材81の引き抜きは、作業者の手動により行われてもよいし、治具などを用いて行われてもよいし、引抜装置などを用いて行われてもよい。また、図4の(b)では、棒状部材81を下方へ引っ張って引き抜いているが、物体O及び支持体8の姿勢を変えて、棒状部材81を上方へ引っ張って引き抜いてもよいし、棒状部材81を水平方向へ引っ張って引き抜いてもよい。このとき、棒状部材81が物体Oに接合されていないため、棒状部材81と物体Oとの切り離し作業が不要であり、棒状部材81を支持体8から容易に引き抜くことができる。 The bar-shaped member 81 may be pulled out manually by an operator, using a jig or the like, or using a puller or the like. In addition, in FIG. 4B, the rod-shaped member 81 is pulled downward to be pulled out. The member 81 may be pulled out horizontally. At this time, since the rod-shaped member 81 is not joined to the object O, there is no need to separate the rod-shaped member 81 from the object O, and the rod-shaped member 81 can be easily pulled out from the support 8.

そして、図4の(c)に示すように、除去工程が行われる。除去工程は、棒状部材81の引き抜きにより形成される空間Sに対しエア及び粒体を吹き付けることにより支持体8を除去する工程である。図4の(c)では、支持体8の一部における除去の工程を示している。例えば、除去工程は、ブラスト装置を用いて行われる。ブラスト装置は、コンプレッサなどにより圧縮されたエアを粒体と共にノズル91から噴射する装置である。ブラスト装置から噴射するエアの圧力は、例えば、0.3~0.5MPaとする。ノズル91を空間Sに向け、粒体を含むエアをノズル91から噴出させることにより、エアと共に粒体が仮焼結材料83に衝突する。これにより、仮焼結材料83が崩れて除去される。ここで粒体としては、例えば粉末材料Aが用いられる。この場合、吹き付けた粉末材料Aと崩した仮焼結材料83を回収して、粉末材料Aとして再利用することができる。 Then, as shown in (c) of FIG. 4, a removal step is performed. The removing step is a step of removing the support 8 by blowing air and granules to the space S formed by pulling out the rod-shaped member 81 . (c) of FIG. 4 shows a step of removing a portion of the support 8 . For example, the removing step is performed using a blasting device. The blasting device is a device that injects air compressed by a compressor or the like from nozzles 91 together with granules. The pressure of the air injected from the blasting device is, for example, 0.3-0.5 MPa. By directing the nozzle 91 toward the space S and ejecting air containing particles from the nozzle 91 , the particles collide with the pre-sintered material 83 together with the air. As a result, the temporary sintering material 83 is crumbled and removed. Here, powder material A, for example, is used as the granules. In this case, the sprayed powder material A and the crushed pre-sintered material 83 can be recovered and reused as the powder material A.

空間Sが物体Oの近くまで延びているため、エア及び粒体を支持体8の奥の方まで吹き付けることができる。このため、仮焼結材料83を効率良く除去することができ、除去工程が短時間で行える。支持体8から仮焼結材料83を除去したら、物体Oから支持部材82を切り離して、支持体8の除去が完了する。支持部材82の切り離しは、作業員の手動により行ってもよいし、治具や切離しのための装置を用いて行ってもよい。除去工程により物体Oから支持体8を除去したら、物体Oの表面の研磨などが行われ、物体Oが完成する。 Since the space S extends close to the object O, the air and particles can be blown deep into the support 8. - 特許庁Therefore, the temporary sintering material 83 can be removed efficiently, and the removing process can be performed in a short time. After the temporary sintering material 83 is removed from the support 8, the support member 82 is separated from the object O, and the removal of the support 8 is completed. The separation of the support member 82 may be performed manually by an operator, or may be performed using a jig or a device for separation. After the support 8 is removed from the object O by the removal step, the surface of the object O is polished, etc., and the object O is completed.

以上説明したように、本実施形態に係る三次元造形方法によれば、物体Oを造形すると共に物体Oの下方の位置に棒状部材81を含む支持体8を造形し、造形された支持体8から棒状部材81を引き抜き、棒状部材81の引き抜きにより形成される空間Sに対しエア及び粒体を吹き付けることで支持体8を除去する。このため、エア及び粒体を支持体8の内部に吹き付けることができ、支持体8を容易に除去することができる。従って、物体Oの造形が効率良く行える。 As described above, according to the three-dimensional modeling method according to the present embodiment, the object O is modeled, the support body 8 including the rod-shaped member 81 is modeled below the object O, and the modeled support body 8 is formed. The support 8 is removed by blowing air and granules to the space S formed by pulling out the rod-shaped member 81 from the support 8 . Therefore, the air and the particles can be blown into the inside of the support 8, and the support 8 can be easily removed. Therefore, the object O can be modeled efficiently.

例えば、仮に支持体8から棒状部材81を引き抜かないで支持体8の除去を行おうとすると、仮焼結材料83の表面にしかエア及び粒体を吹き付けることができず、仮焼結材料83の除去に多大な時間を要する。これに対し、本実施形態に係る三次元造形方法では、支持体8から棒状部材81を引き抜き、棒状部材81の引き抜きにより形成される空間Sに対しエア及び粒体を吹き付けることで、エア及び粒体を仮焼結材料83の内部に吹き付けることができ、支持体8を容易に除去することができるのである。 For example, if an attempt is made to remove the support 8 without pulling out the rod-shaped member 81 from the support 8, air and particles can be blown only to the surface of the pre-sintered material 83, and the pre-sintered material 83 is removed. It takes a lot of time to remove. On the other hand, in the three-dimensional modeling method according to the present embodiment, the rod-shaped member 81 is pulled out from the support 8, and the air and the particles are blown into the space S formed by the pulling out of the rod-shaped member 81. The body can be sprayed inside the pre-sintered material 83 and the support 8 can be easily removed.

次に、本開示の第二実施形態に係る三次元造形方法について説明する。 Next, a three-dimensional modeling method according to a second embodiment of the present disclosure will be described.

第二実施形態に係る三次元造形方法は、造形工程において棒状部材81を水平方向に向けて造形する方法である。すなわち、上述した第一実施形態に係る三次元造形方法は造形工程において棒状部材81を鉛直方向に向けて造形しているが、本実施形態に係る三次元造形方法は、棒状部材81を水平方向に向けて造形する点で異なっている。本実施形態に係る三次元造形方法も、上述した三次元造形装置1を用いて造形工程を行うことができる。 The three-dimensional modeling method according to the second embodiment is a method in which the rod-shaped member 81 is oriented horizontally in the modeling process. That is, in the three-dimensional modeling method according to the first embodiment described above, the rod-shaped member 81 is oriented vertically in the modeling process. It is different in that it is shaped toward. The three-dimensional modeling method according to this embodiment can also perform the modeling process using the three-dimensional modeling apparatus 1 described above.

図5は、本実施形態に係る三次元造形方法の造形工程を示す図である。図6は、図5のVI-VIにおける物体O及び支持体8の断面図である。図5に示すように、棒状部材81は、支持体8の上部において水平方向に向けて造形されている。例えば、棒状部材81は、支持体8の物体Oの近傍位置に複数並べて造形される。棒状部材81は、支持体8を水平方向に貫通するように配置される。物体O及び支持体8の造形は、第一実施形態と同様に行うことができる。 FIG. 5 is a diagram showing the modeling process of the three-dimensional modeling method according to this embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of the object O and the support 8 at VI-VI of FIG. As shown in FIG. 5 , the rod-shaped member 81 is shaped horizontally in the upper part of the support 8 . For example, a plurality of rod-shaped members 81 are arranged and modeled at a position near the object O of the support 8 . The rod-shaped member 81 is arranged so as to pass through the support 8 in the horizontal direction. The modeling of the object O and the support 8 can be performed in the same manner as in the first embodiment.

図7は引抜工程の説明図であり、図8は除去工程の説明図である。図7に示すように、支持体8から棒状部材81が引き抜かれる。これにより、支持体8の物体Oの近傍位置に空間Sが形成される。棒状部材81の引き抜きは、作業者の手動により行われてもよいし、治具などを用いて行われてもよいし、引抜装置などを用いて行われてもよい。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the drawing process, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the removing process. As shown in FIG. 7, the rod-shaped member 81 is pulled out from the support 8 . As a result, a space S is formed at a position near the object O on the support 8 . The bar-shaped member 81 may be pulled out manually by an operator, using a jig or the like, or using a puller or the like.

そして、図8に示すように、除去工程が行われる。除去工程は、棒状部材81の引き抜きにより形成される空間Sに対しエア及び粒体を吹き付けることにより支持体8を除去する工程である。例えば、除去工程は、第一実施形態と同様に、ブラスト装置を用いて行われる。すなわち、ノズル91を空間Sに向け、粒体を含むエアをノズル91から噴出させることにより、エアと共に粒体が仮焼結材料83に衝突し仮焼結材料83が崩れて除去される。ここで粒体としては、例えば粉末材料Aが用いられる。この場合、吹き付けた粉末材料Aと崩した仮焼結材料83を回収して、粉末材料Aとして再利用することができる。 Then, as shown in FIG. 8, a removal step is performed. The removing step is a step of removing the support 8 by blowing air and granules to the space S formed by pulling out the rod-shaped member 81 . For example, the removal step is performed using a blasting device, as in the first embodiment. That is, by directing the nozzle 91 toward the space S and blowing out air containing granules from the nozzle 91, the granules collide with the pre-sintered material 83 together with the air, and the pre-sintered material 83 is collapsed and removed. Here, powder material A, for example, is used as the granules. In this case, the sprayed powder material A and the crushed pre-sintered material 83 can be recovered and reused as the powder material A.

空間Sが支持体8を貫通するように形成されるため、エア及び粒体を支持体8の中心位置まで吹き付けることができる。このため、仮焼結材料83を効率良く除去することができ、除去工程が短時間で行える。また、空間Sの周辺の仮焼結材料83を除去することにより、物体Oと接合される支持体8の部分が小さくなる。このため、仮焼結材料83の全てを除去しなくても、物体Oから支持体8を切り離すことが可能となる。従って、支持体8の除去が効率良く行え、除去時間を短縮することができる。そして、物体Oから支持部材82を切り離して、支持体8の除去が完了する。支持部材82の切り離しは、作業員の手動により行ってもよいし、治具や切離しのための装置を用いて行ってもよい。除去工程により物体Oから支持体8を除去したら、物体Oの表面の研磨などが行われ、物体Oが完成する。 Since the space S is formed so as to penetrate the support 8 , air and particles can be blown to the center position of the support 8 . Therefore, the temporary sintering material 83 can be removed efficiently, and the removing process can be performed in a short time. Also, by removing the temporary sintering material 83 around the space S, the portion of the support 8 that is joined to the object O becomes smaller. Therefore, the support 8 can be separated from the object O without removing all the pre-sintered material 83 . Therefore, the support 8 can be removed efficiently, and the removal time can be shortened. Then, the support member 82 is separated from the object O, and the removal of the support 8 is completed. The separation of the support member 82 may be performed manually by an operator, or may be performed using a jig or a device for separation. After the support 8 is removed from the object O by the removal step, the surface of the object O is polished, etc., and the object O is completed.

以上説明したように、本実施形態に係る三次元造形方法によれば、上述した第一実施形態と同様な作用効果を奏する。すなわち、物体Oを造形すると共に物体Oの下方の位置に棒状部材81を含む支持体8を造形し、造形された支持体8から棒状部材81を引き抜き、棒状部材81の引き抜きにより形成される空間Sに対しエア及び粒体を吹き付けることで支持体8を除去する。このため、エア及び粒体を支持体8の内部に吹き付けることができ、支持体8を容易に除去することができる。従って、物体Oの造形が効率良く行える。 As described above, according to the three-dimensional modeling method according to this embodiment, the same effects as those of the above-described first embodiment can be obtained. That is, the object O is modeled, a support 8 including a rod-shaped member 81 is modeled below the object O, the rod-shaped member 81 is pulled out from the modeled support 8, and a space is formed by pulling out the rod-shaped member 81. By blowing air and granules against S, the support 8 is removed. Therefore, the air and the particles can be blown into the inside of the support 8, and the support 8 can be easily removed. Therefore, the object O can be modeled efficiently.

また、本実施形態に係る三次元造形方法によれば、棒状部材81を水平方向に向けて造形する。そして、棒状部材81を支持体8から引き抜いて、支持体8を除去することができる。このとき、物体Oと支持体8が分断しやすくなるため、仮焼結材料83を全て除去しなくても、物体Oから支持体8を切り離すことが可能となる。従って、支持体8の除去が効率良く行える。 Further, according to the three-dimensional modeling method according to the present embodiment, the rod-shaped member 81 is modeled in the horizontal direction. Then, the support 8 can be removed by pulling out the rod-like member 81 from the support 8 . At this time, since the object O and the support 8 are easily separated, the support 8 can be separated from the object O without removing all the temporary sintering material 83 . Therefore, the support 8 can be removed efficiently.

以上、本開示の各実施形態について詳細に説明した。しかし、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲の記載の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。 In the above, each embodiment of the present disclosure has been described in detail. However, the invention is not limited to the embodiments described above. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the claims.

例えば、上述した各実施形態においては、棒状部材81として円柱体であって表面に凹凸がないものを造形し引き抜いているが、棒状部材81は他の形状を呈するものであってもよい。具体的には、棒状部材81は断面が正方形又は長方形の矩形であってもよい。この場合であっても、上述した各実施形態に係る三次元造形方法と同様な作用効果が得られる。 For example, in each of the above-described embodiments, the rod-shaped member 81 is a cylindrical body with no irregularities on the surface and is pulled out, but the rod-shaped member 81 may have another shape. Specifically, the rod-shaped member 81 may have a square or rectangular cross section. Even in this case, effects similar to those of the three-dimensional modeling method according to each embodiment described above can be obtained.

また、棒状部材81は、表面に長手方向へ延びる螺旋状の突起を有するものであってもよいし、表面において長手方向に沿って複数のリング状の突起を有するものであってもよい。これらの場合、棒状部材81を引き抜くときに、多くの仮焼結材料83を除去することができる。 Moreover, the rod-like member 81 may have spiral projections extending in the longitudinal direction on its surface, or may have a plurality of ring-shaped projections along the longitudinal direction on its surface. In these cases, much of the preliminary sintered material 83 can be removed when the rod-shaped member 81 is pulled out.

また、上述した各実施形態においては、回転しないプレート31上で物体O及び支持体8を造形しているが、プレート31を回転させて物体O及び支持体8を造形してもよい。例えば、プレート31の中心を回転軸としてプレート31を回転させ、プレート31上において周方向に、粉末材料Aを供給する領域、予備加熱を行う領域、造形を行う領域を設定してもよい。この場合、粉末材料Aの供給、予備加熱及び造形がプレート31上で同時に行うことができる。このため、造形工程が短時間で行え、物体Oの造形が効率良く行える。特に、大型の物体Oを造形する場合に有効である。 Moreover, in each of the above-described embodiments, the object O and the support 8 are formed on the plate 31 that does not rotate, but the plate 31 may be rotated to form the object O and the support 8 . For example, the plate 31 may be rotated with the center of the plate 31 as the rotation axis, and the area for supplying the powder material A, the area for preheating, and the area for modeling may be set in the circumferential direction on the plate 31 . In this case, feeding of powder material A, preheating and shaping can take place simultaneously on plate 31 . Therefore, the modeling process can be performed in a short time, and the object O can be efficiently shaped. In particular, it is effective when forming a large-sized object O.

また、上述した各実施形態においては、エネルギビームとして電子ビームBを粉末材料Aに照射して物体Oを造形する場合について説明したが、電子ビームB以外のエネルギビームを照射するものであってもよい。例えば、イオンビームを照射して物体Oを造形するものであってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the case of irradiating the powder material A with the electron beam B as the energy beam to shape the object O has been described. good. For example, the object O may be shaped by irradiating an ion beam.

1 三次元造形装置
2 ビーム出射部
3 造形部
4 制御部
8 支持体
21 電子銃部
22 収差コイル
23 フォーカスコイル
24 偏向コイル
25 飛散検知器
31 プレート
32 昇降機
33 粉末供給機構
34 ホッパ
81 棒状部材
82 支持部材
83 仮焼結材料
A 粉末材料
B 電子ビーム
R 照射領域
O 物体
1 Three-dimensional modeling apparatus 2 Beam emission unit 3 Modeling unit 4 Control unit 8 Support member 21 Electron gun unit 22 Aberration coil 23 Focus coil 24 Deflection coil 25 Scattering detector 31 Plate 32 Elevator 33 Powder supply mechanism 34 Hopper 81 Bar member 82 Support Member 83 Temporarily sintered material A Powder material B Electron beam R Irradiation area O Object

Claims (3)

粉末材料に対しエネルギビームを照射し前記粉末材料を溶融させて三次元の物体を造形する三次元造形方法において、
前記粉末材料に対し前記エネルギビームを照射し、前記物体を造形すると共に前記物体の下方の位置に棒状部材と支持部材とを含み、前記棒状部材の下端が前記支持部材から下方へ向けて突出している支持体を造形する造形工程と、
造形された前記支持体から前記棒状部材を引き抜く引抜工程と、
前記棒状部材の引き抜きにより形成される空間に対しエア及び粒体を吹き付けて前記支持体を除去する除去工程と、
を含む三次元造形方法。
In a three-dimensional modeling method for forming a three-dimensional object by irradiating a powder material with an energy beam to melt the powder material,
irradiating the powder material with the energy beam to shape the object, and including a rod-shaped member and a support member positioned below the object , wherein a lower end of the rod-shaped member protrudes downward from the support member; a shaping step of shaping a support that is
a pulling step of pulling out the rod-shaped member from the shaped support;
a removing step of removing the support by blowing air and granules into the space formed by pulling out the rod-shaped member;
Three-dimensional modeling method including.
前記造形工程は、前記棒状部材を鉛直方向に向けて造形する、
請求項1に記載の三次元造形方法。
In the modeling step, the rod-shaped member is shaped in a vertical direction.
The three-dimensional fabrication method according to claim 1.
前記造形工程は、前記棒状部材を水平方向に向けて造形する、
請求項1に記載の三次元造形方法。
In the shaping step, the rod-shaped member is shaped in a horizontal direction.
The three-dimensional fabrication method according to claim 1.
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