KR100436121B1 - Method of and apparatus for making a three-dimensional object - Google Patents

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Abstract

삼차원형상의 조형물을 제조하기 위해, 광선이 먼저 분말층의 소정부위상에 조사되어 소결층을 형성하고, 그 다음으로 이 소결층이 새로운 분말층으로 도포된다. To produce a sculpture of a three-dimensional shape, the first beam and is irradiated to a predetermined portion of the powder layer phase forms a sintered layer, it is then coated with a sintered layer with a new powder layer. 광선은 다시 새로운 분말층의 소정부위상에 조사되어 또다른 소결층을 형성하고, 이 소결층은 아래쪽의 소결층과 일체화된다. Rays are irradiated again to the predetermined portion of the new powder layer phase also form another sintered layer, the sintered layer is sintered integrally with the bottom layer. 이런 처리들이 반복적으로 수행되어 서로 일체화되고, 삼차원형상의 조형물의 타겟 형상보다 큰 크기를 갖는 복수의 소결층을 형성한다. This process will be repeatedly performed, and integrated with each other to form a plurality of sinter layers having a larger size than the target shape of the three-dimensional shape of the sculpture. 형성된 성형대상물의 표면영역은 복수의 소결층을 형성하는 동안 제거된다. Surface area of ​​the molded object formed is removed during the formation of a plurality of sintered layers.

Description

삼차원형상의 조형물을 제조하기 위한 장치 및 방법{METHOD OF AND APPARATUS FOR MAKING A THREE-DIMENSIONAL OBJECT} Apparatus and a method for producing the sculpture of the three-dimensional shape {METHOD OF AND APPARATUS FOR MAKING A THREE-DIMENSIONAL OBJECT}

본 발명은, 광선을 사용하여 분말재료를 소결 및 경화시킴으로써 삼차원형상의 조형물을 제조하는, 삼차원형상의 조형물의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light beam by using a sintering and hardening the powder material in the method of producing a three-dimensional sculpture shapes, for producing the sculpture of the three-dimensional shape and a manufacturing apparatus.

일본특허 제2620353호에는 광조형법(photo-shaping)으로 알려진 삼차원형상의 조형물의 제조방법이 기재되어 있다. Japanese Patent No. 2620353 discloses the method of manufacturing a light article criminal law (photo-shaping) of the three-dimensional sculpture shapes, known as the base material. 이 특허에 따르면, 도 21a에 나타낸 바와 같이, 광선(L)이 먼저 무기재료 또는 유기재료중 하나인 분말재료 층의 소정 부위에 조사되어 소결층을 형성한다. According to this patent, as shown in Figure 21a, light (L) is irradiated to the first predetermined portion of one of an inorganic material or organic material is a powder material layer to form a sintered layer. 이와 같이 획득된 소결층(11)은, 그 다음에 분말재료의 새로운 층으로 도포되고, 광선(L)이 이 새로운 층의 소정부위에 조사되어 아래쪽에 형성된 소결층(11)과 일체화된 새로운 소결층(11)을 형성한다. The sintered layer 11 is obtained in this way is, then is coated with a new layer of powder material, the light (L) the sintered layer 11 integrated with the new sintering a formed on the bottom is irradiated on a predetermined portion of the new layer to form a layer (11). 이런 처리들을 반복적으로 수행하여 복수의 소결층이 차례대로 견고하게 적층되어 있는 삼차원형상의 조형물(소결품)을 형성한다. Performing this process repeatedly to form the sculpture (sinter) of the three-dimensional shape, which is firmly laminated in this order a plurality of sintered layers. 이 방법에 따르면, 광선의 조사는, 삼차원형상의 조형물의 설계데이터(CAD DATA)의 모델을 희망하는 두께로 슬라이스하여 획득되는 각 층의 단면형상(sectional form)의 데이터에 기초하여 수행된다. According to this method, the irradiation of light is performed based on data of cross-sectional shape of each layer is obtained by slicing to a thickness desired for the model of the design data (CAD DATA) of a three-dimensional sculpture shapes (sectional form). 이런 이유로 인하여, 상기 방법은 CAM장치없이 임의의 형상의 삼차원형상의 조형물을 제조하는데 사용될 수 있고, 종래의 절삭작업을 사용하는 방법과 비교하여 원하는 어떤 형상으로도 신속하게 만들 수 있다. Because of this reason, the method can be used to produce a three-dimensional sculpture shapes of arbitrary shape without the CAM device, and also to quickly create a desired shape which in comparison with the method using a conventional cutting operation.

그러나, 이 방법에 따르면, 도 21a에 나타낸 바와 같이, 광선의 조사에 의해 소결 및 경화된 부분에 전달되는 열에 의해 불필요한 분말(15)이 부착됨에 따라, 조형물 상에 저밀도의 표면층(16)을 형성한다. However, according to this method, as shown in Figure 21a, to form a surface layer 16 of low density, in the sculpture as unwanted powder 15 is attached by the heat transfer in the sintered and hardened by the light irradiation part do.

일본 특허공개번호 제2000-73108호에는, 소결층(11)의 적층으로부터 기인하는, 도 21b에 나타낸 바와 같은 외부돌출부를 제거하는 것이 공지되어 있다. Japanese Patent Publication No. 2000-73108 discloses a can, is known to remove the outer projecting portion as shown in Figure 21b resulting from the stacking of the sintered layer (11). 그러나, 외부돌출부가 제거되더라도, 도 21c에 도시된 바와 같이, 저밀도 표면층(16)이 여전히 남게되어 거친 표면이 얻어진다. However, even if the outer projecting portion is removed, the low-density surface layer 16 is still left a rough surface as shown in Figure 21c is obtained.

게다가, 소결공정에서 충분한 밀도를 갖는 소결층을 형성해 두지 않는 한(예컨대, 구멍이 5%이하), 외부돌출부를 제거하여도 매끄러운 외표면으로 되지는 않는데, 이는 이런 제거후에도 작은 구멍들이 소결층의 표면상에 나타나기 때문이다. Furthermore, that does not form a sintered layer having a sufficient density in the sintering process (e.g., a 5% holes less), does is to remove the outer protrusions also be a smooth outer surface, which have a sintered layer the small hole after this removal It is due to appear on the surface.

또한, 조형물을 완성시킨 후에 저밀도 표면층을 제거하는 마무리를 행하는 경우는, 성형된 조형물의 형상에 따라 다듬질 공구(finishing tool)에 일부 제한이 따른다. In the case of performing finishing of removing the low-density surface layer after completion of sculpture may, with some limitations to be in accordance with the finishing tool (finishing tool) according to the shape of the molded sculpture. 예컨대, 소직경의 공구는 그 길이에 제한을 받기 때문에, 비교적 깊고 좁은 홈 등을 파는 것이 때로는 불가능하게 된다. For example, a small-diameter tool is that it is sometimes not possible to sell a relatively deep and narrow grooves, etc. Please note because the limit to its length. 이 경우에서, 추가적으로 전기 방전가공이 요구되어, 이는 시간과 비용면에서 문제로 된다. In this case, the required additional electrical discharge machining, which is a problem in terms of time and cost.

게다가, 삼차원형상의 조형물 전체가 분말성형법에 의해 만들어지기 때문에, 또는 각 분말층이 광선의 조사에 의해 소결되기 때문에, 제조되는 삼차원형상의 조형물의 형상에 따라 오랜시간이 소요될 수도 있다. Besides, since the whole of the three-dimensional sculpture shapes created by a powder molding method, or because each of the powder layer is sintered by irradiation of light, it may take a long time depending on the shape of a three-dimensional sculpture shapes to be produced.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 제안되었다. The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems.

따라서, 본 발명의 목적은 짧은 시간내에 삼차원형상의 조형물을 제조할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for producing the sculpture of the three-dimensional shape in a short time.

본 발명의 또 다른 목적은, 조형물의 표면을 그 형상에 상관없이 저비용으로 매끄럽게 다듬을 수 있는 전술한 형태의 장치 및 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention the surface of the sculpture to provide the above-described form of apparatus and method for trimming smoothly at a low cost, regardless of its shape.

도 1은, 본 발명의 제 1실시예에 따라 삼차원형상의 조형물을 제조하기 위한 장치의 개략적인 사시도; 1 is a schematic perspective view of an apparatus for manufacturing a three-dimensional shape of the sculpture according to the first embodiment of the present invention;

도 2는, 제조된 삼차원형상의 조형물의 개략적인 정면도; 2 is a schematic front view of a sculpture of the produced three-dimensional shape even;

도 3은, 삼차원형상의 조형물이 어떻게 제조되는가를 나타내는 데이터 흐름도; 3 is a data indicating how a three-dimensional sculpture shapes manufacturing flow chart;

도 4는, 고밀도 표면영역을 갖는 모델의 개략적인 정면도; 4 is a schematic front view of a model having a high density surface areas;

도 5a는, 복수 소결층의 수직 단면도; Figure 5a is a vertical cross-sectional view of a plurality of sintered layers;

도 5b는, 그 표면영역이 제거된 후 복수 소결층의 수직단면도; Figure 5b, the surface area, vertical cross-sectional view of the plurality sintered layer after the removal;

도 6a는, 균일한 초과두께를 갖도록 성형된 조형물의 개략적인 수직단면도; Figure 6a is a schematic vertical cross-sectional view of the molded sculptures have a uniform thickness in excess;

도 6b는, 변화하는 초과두께를 갖는, 다른 성형된 조형물의 나타내는 도 6a와 동일한 수직단면도; Figure 6b, has a thickness greater than the change, the same vertical section as Figure 6a showing the other molded sculptures;

도 7은, 삼차원형상의 조형물이 완만한 경사를 가질때 절단의 수직피치를 나타내는 수직단면도; 7 is a vertical cross-sectional view showing a vertical pitch of the cut of a three-dimensional sculpture shapes gajilttae a gentle slope;

도 8은, 절삭공구가 광선으로 조사되기 전, 위치일 때의 성형된 조형물의 사시도; 8 is a cutting tool before being irradiated with light, perspective view of the sculpture of the molding when the position;

도 9는, 절삭공구가 지나간 후, 광선이 부위상에 즉시로 조사될 때, 도 8과동일한 사시도; Figure 9, after the cutting tool has passed, when the light is irradiated as soon as on the site, the same perspective view as Figure 8;

도 10은, 도 1에 나타낸 장치의 변형예를 나타내를 나타내는 개략적인 사시도; 10 is a schematic perspective view showing a shown a modification of the apparatus shown in Figure 1;

도 11은, 도 1에 나타낸 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 개략적인 사시도; 11 is a schematic perspective view showing still another modification of the apparatus shown in Figure 1;

도 12a는, 상기 성형된 조형물에 설치된 흡입노즐의 개략적인 정면도; Figure 12a is a schematic front view of the suction nozzle is installed on the said shaping sculptures;

도 12b는, 상기 성형된 조형물에 설치된 또 다른 흡입노즐을 나타내는 정면도; Figure 12b is a front view showing even yet another suction nozzle is installed on the said shaping sculptures;

도 13a는, 분말탱크와 연결되어 있는 흡입노즐의 개략적인 정면도; Figure 13a is a schematic front view of the suction nozzle which is connected to the powder tank;

도 13b는, 흡입노즐이 스와프탱크(swarf tank)와 연결되어 있는 경우에 있어서 도 13a와 동일한 정면도; Figure 13b, the same front view as Figure 13a in a case where the suction nozzle is connected to the swap tanks (tank swarf);

도 14a는, 비소결된 분말로부터의 공간이 수지나 왁스로 충전되었을 때의 성형된 조형물의 개략적인 수직단면도; Figure 14a is a schematic vertical cross-sectional view of the molded sculptures when the space from a non-sintered powder may have been over filled with wax;

도 14b는, 도 14a의 성형된 조형물상에 새로운 분말층이 형성되었을 때의, 도 14a와 동일한 수직단면도; Figure 14b is the same vertical section as Figure 14a at which the new powder layer on the molded sculpture of Figure 14a was formed;

도 14c는, 도 14a와 동일하지만, 비소결된 분말이 동결에 의해 응고된 경우를 나타내는 수직단면도; Figure 14c is a vertical section view showing the Figure 14a with the same, but when the non-sintered powder coagulated by freezing;

도 15는, 레벨링 블레이드(leveling blade)를 구동하는 구동유니트 상에 장착된 흡입노즐의 개략적인 정면도; 15 is a schematic front view of a suction nozzle mounted on a drive unit for driving the leveling blade (leveling blade);

도 16a는, XY구동 유니트상에 장착된 XY구동 유니트전용 흡입노즐의 사시도; Figure 16a is a perspective view of only the suction nozzle the XY drive unit mounted on the XY drive unit;

도 16b는, 표면영역 제거유니트의 XY구동 유니트상에 장착된 흡입노즐을 나타내는, 도 16a와 동일한 사시도; Figure 16b, showing a suction nozzle mounted on an XY drive unit of surface area removal unit, the same perspective view as Figure 16a;

도 17은, 본 발명의 제 2실시예에 따라 삼차원형상의 조형물을 제조하기 위한 장치의 개략적인 사시도; 17 is a schematic perspective view of an apparatus for manufacturing a three-dimensional shape of the sculpture according to the second embodiment of the present invention;

도 18의 a∼d는, 복수의 소결층을 베이스상에 어떤 방법으로 형성하는지를 나타내는 개략적인 정면도; A plurality of sintered layers a~d is, in Fig. 18 a schematic front view showing how to form in any way on the base;

도 19는, 광선의 조사가 요구되는 부위가 광선이 실제 조사되었던 위치에 정렬한 경우를 나타내는 베이스의 평면도; Figure 19 is a plan view of the base portion of which the light irradiation needs showing a case where the position alignment that was actually ray irradiation;

도 20은, 삼차원형상의 조형물의 일례를 나타내는 개략적인 정면도; 20 is a schematic front view showing an example of a three-dimensional sculpture shapes;

도 21a는, 불필요한 분말이 소결층에 부착된 상태를 나타내는, 복수의 소결층의 수직단면도; Figure 21a is unnecessary for the powder is shown, a plurality of vertical cross-sectional view of the sintered layer state of being attached to the sintered layer;

도 21b는, 외부돌출부를 갖는 복수의 소결층의 수직단면도; Figure 21b is a plurality of vertical cross-sectional view of a sintered layer having an external projection; And

도 21c는, 외부돌출부가 제거된 후의 복수 소결층의 수직단면도이다. Figure 21c is a vertical cross-sectional view of a plurality of sintered layers after the external projection is removed.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명에 따르는 방법은, In order to achieve the above objects, the method according to the invention,

(a) 소결층을 형성하기 위해 분말층의 소정 부위상에 광선을 조사하는 단계; (A) irradiating a light beam onto a predetermined portion of the powder layer to form a sintered layer;

(b) 새로운 분말층으로 소결층을 도장하는 단계; (B) the step of coating the sintered layer with a new powder layer;

(c) 아래의 소결층과 합쳐지는 또 다른 소결층을 형성하기 위해 새로운 분말층의 소정 부위상에 광선을 조사하는 단계; (C) irradiating the light beam onto the predetermined part of the new powder layer to form another sintered layer sintered layer and the merging of the following;

(d) 삼차원형상의 조형물의 타겟 형상보다 더 큰 크기를 갖고, 서로 합쳐진 복수의 소결층을 형성하기 위해 단계(b)∼(c)를 반복하는 단계; And (d) a three-dimensional sculpture shapes have a larger size than the target shape, and repeat step (b) ~ (c) to form a plurality of sintered layers combined with each other; And

(e) 단계(d)동안에, 단계(d)에 의해 형성된 조형물의 표면영역을 제거하는 단계를 포함한다. (E) step (d) during, comprises the step of removing the surface area of ​​the sculpture formed by the step (d).

단계(e)는 단계(d)동안에 수행되기 때문에, 드릴등의 다듬질 기구의 크기와 상관 없이 조형물 표면을 다듬질할 수 있다. Step (e) is carried out, since during step (d), it is possible to finish the surface of the sculpture, regardless of the size of the smoothing mechanism, such as a drill.

본 발명에 따른 방법은, 단계(a)에 앞서서, The process according to the invention, prior to step (a),

(a1) 삼차원형상의 조형물의 하부구조를 형성하는 베이스를 소결테이블에 위치시키는 단계; (A1) positioning the base for forming the bottom structure of a three-dimensional sculpture shapes the sintering table;

(a2) 상기 베이스를 가공하는 단계; (A2) the step of machining said base; And

(a3) 상기 베이스를 광선 조사위치에 정렬시키는 단계를 더 포함한다. (A3) further comprises the step of aligning the beam irradiation position of the base.

베이스의 설치는 베이스의 두께에 대응하는 임의의 갯수의 분말층의 형성 및 소결을 불필요하게 해주고, 하나의 소결처리를 통해 만들어진 삼차원형상의 조형물의 제조에 걸리는 시간을 단축시켜줄 수 있다. Installation of the base may astute haejugo unnecessary the formation and sintering of a powder layer of a random number corresponding to the thickness of the base, speed up the production of the three-dimensional shape sculptures made by one sintering process. 또한, 베이스의 설치는 좁고 높은 홈을 가지는 삼차원형상의 조형물의 제조에 효과적이다. In addition, the installation of a base is effective for the production of a three-dimensional sculpture shapes having a narrow and high groove.

단계(a1)에 앞서서, 베이스를 가공하는데 요구되는 시간과, 베이스와 동일한 형상의 복수의 소결층을 형성하는데 요구되는 시간을 비교하여 전자가 후자보다 더 짧은 시간이 소요되는 경우에, 베이스가 제조된다. If prior to the step (a1), as compared to the time required to form a plurality of sintering of the same shape layer, and the time required to machine the base, the base being electrons is less time consuming than the latter, the base is prepared do.

소결층의 일부 또는 최저소결층이 형성될 표면 상에 베이스가 홈을 갖는다면, 베이스와 이들 소결층들간의 결합강도가 향상될 수 있다. If the base has a groove on a part or surface to be the lowest sintered layer formed of the sintered layer, the bonding strength between the base and these sintered layer can be improved.

제거된 표면영역은 소결층에 분말재료의 접착에 의해 생성된 저밀도표면층의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 것이 바람직하다. The removed surface region preferably has a thickness greater than the thickness of the low-density surface layer produced by the adhesion of the powder material in the sintering layers. 이렇게 함으로써 조형물 표면이 매끄럽게 다듬어질 수 있다. In this way there can be a loss of sculpture surface smoothed.

소결층이 표면영역의 제거에 의해 노출되면, 노출면은 고밀도를 갖게 되고, 따라서 매끄러워진다. When the sintered layer is exposed by the removal of the surface area, the exposed surface is given a high density, and therefore is the updated smooth.

표면영역의 제거가 절삭에 의해 수행되는 경우, 단계(e)에 앞서서, 제거될 부위상에 광선이 조사되어 이 부위를 연화시키는 것이 바람직하다. If the removal of the surface region is carried out by cutting, a light beam is irradiated onto the region to be removed prior to step (e) it is preferred to soften the part. 광선의 조사는 절삭력(cutting force)을 감소시켜주어, 절삭시간을 줄여주고 절삭공구의 수명을 연장시켜준다. Irradiation of light is given by reducing the cutting force (cutting force), it reduces the cutting time allows to extend the life of the cutting tool.

상술한 표면영역의 제거는 레이저에 의해 수행될 수도 있다. Removal of the above-mentioned surface area may be performed by a laser.

바람직하게는, 단계(e)이후에, 광선이 표면영역이 제거되어진 조형물(성형대상물)의 부위에 조사되어 이 부위의 밀도를 증가시킨다. Preferably, irradiation is after the step (e), the portion of the sculpture (molded object) been removed ray is the surface area to increase the density of this area.

또한 바람직하게는, 소결층 주위의 비소결분말 또는 표면영역의 제거에 의해 생성된 절삭가루는 단계 (e)동안에 제거된다. Also preferably, the chips produced by the removal of the non-sintered powder, or the surface area around the sintered layer is removed during step (e). 따라서, 이후에 생성되는 새로운 분말층이 상기 절삭가루 등에 의해 악영향을 받지 않는다. Thus, a new powder layer is generated after not adversely affected by the chips.

소결층 주위의 비소결분말은 단계(e)에 앞서서 제거될 수도 있다. Unsintered powder around the sintered layer may be removed prior to step (e). 이 경우에 있어서, 절삭가루가 비소결분말에 혼합되지 않기 때문에, 비소결분말이 재사용될 수 있다. In this case, since the chips are not mixed into the non-sintered powder, a non-sintered powder may be reused.

단계(e)이후에, 비소결분말 또는 절삭가루의 제거로 인해 생성된 공간은 왁스나 수지등으로 충전된다. After step (e), the space generated due to the removal of the non-sintered powder, or chips is filled with wax and resin. 수지 또는 왁스의 사용은 새로운 분말층이 순차적으로 형성될 때에 분말의 총량을 감소시킬 수 있다. Use of a resin or a wax can reduce the total amount of the powder when the new powder layer to be formed sequentially.

단계(e)에 앞서서, 비소결분말은 왁스 또는 수지의 사용이나 동결에 의해 응고될 수도 있다. Prior to the step (e), the non-sintered powder may be solidified by freezing or use of the wax or resin. 이 경우에 있어서, 분말재료를 충전할 필요가 없고, 절삭가루가 어려움없이 제거될 수 있다. In this case, it is unnecessary to charge the powder material, can be removed without chips is difficult.

한편, 본 발명에 따른 장치는, 분말층을 형성하기 위한 분말층 형성유니트,광선을 분말층의 소정부위상에 조사하여 소결층을 형성하기 위한 소결층 형성유니트, 상기 소결층 형성유니트와 소결층 사이의 거리를 조절하기 위한 거리 조절기 및 소결층의 밀도보다 낮은 밀도의 표면층을 제거하기 위한 표면영역 제거유니트를 포함한다. On the other hand, the apparatus according to the present invention, forming the powder layer to form a powder layer unit, a sintered layer forming unit for irradiated with light in a predetermined portion phase of the powder layer to form a sintered layer, the sintered layer forming unit and the sintered layer and a surface area removal unit for removing a surface layer of lower density than the density of the distance regulator and the sintered layer to adjust the distance between.

상술한 구조의 장치는 조형물 표면의 질을 향상시킨다. Device of the above-described structure improves the quality of the surface sculpture.

이 장치는, 비소결분말 또는 상기 표면영역 제거유니트에 의해 생성된 절삭가루를 배출하기 위해 상기 분말층 형성유니트에 매우 근접하여 고정되는 배출유니트를 더 포함한다. The apparatus further includes a discharge unit which is fixed in close proximity to the powder layer forming unit for discharging the chips generated by the non-sintered powder, or the surface area removal unit. 이 배출유니트는 새로운 분말층이 절삭가루에 의해 악영향을 받는 것을 방지하여 준다. The discharge unit gives to prevent the new powder layer subjected to adverse effects by the chips.

배출유니트는 성형될 각 평면의 등고선을 따라 상기 배출유니트를 이동하도록 작용하는 구동유니트를 구비한다. Exhaust unit according to the contour lines of each plane to be formed with a drive unit which act to move the discharge unit.

상기 제 1목적 및 제 2목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명하고, 동일요소에 대해 동일부호를 사용한 곳의 설명은 생략한다. Wherein in place with the same reference numerals for the same elements in order to achieve the first object and a second object reference to the drawings the embodiments of the present invention will be described below, and description thereof will be omitted.

본 발명은 일본내에서 2000년 10월 5일 및 2001년 6월 26일 각각 출원된 제2000-306546호 및 제2001-192121호를 기초로 하고 있으며, 본 명세서에서는 그 전체 내용을 참조로서 포함하고 있다. The invention has been based on October 5, and 26 June 2001, respectively, filed claim 2000-306546 and No. 2001-192121 No. 2000 in Japan, and incorporated by reference the entire contents of the present specification have.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 삼차원형상의 조형물의 제조장치가 도 1에 나타내어져 있다. Referring to the figures, the apparatus for manufacturing a three-dimensional shape of the sculpture according to the first embodiment of the present invention is shown in Figure 1; 도 1에 나타낸 장치는 분말층을 형성하는 분말층형성 유니트(2), 소결층(11)을 형성하는 소결층형성 유니트(3) 및 저밀도 표면층을 제거하는 표면영역 제거유니트(4)를 포함한다. Figure device shown in Figure 1 comprises forming a powder layer to form a powder layer unit 2, forming the sintered layer to form a sintered layer 11, the unit 3 and the surface area for removing the low-density surface layer unit (4) . 분말층형성 유니트(2)는, 실린더에 의해 둘러쌓여진 공간내에서 수직으로 이동하는 소결테이블(20)상에 유기 또는 무기 분말재료를 공급하고, 레벨링블레이드(21)를 사용하여 분말재료를 레벨링함으로써, 원하는 두께(△t1)의 분말층(10)을 형성한다. Powder layer forming unit (2), by applying an organic or inorganic powder material in the sintering table 20 to move vertically within the stacked space surrounded by a cylinder, and leveling the powder material using the leveling blades 21 to form a powder layer 10 of the desired thickness (△ t1). 소결테이블(20)은 구동유니트(5)에 의해 상하로 이동하도록 구동된다. Sintering the table 20 is driven to move up and down by a drive unit (5). 소결층형성 유니트는 레이저빔 발생기(30)로부터 배출된 레이저를 디플렉터(31)등을 구비한 스캐닝 광학 시스템을 경유하여 분말층(10)상에 조사함으로써 소결층(11)을 형성한다. Sintered layer forming unit to form a sintered layer 11 by irradiating a laser beam onto a scanning generator powder layer 10 via an optical system having a laser, such as a discharge deflector 31 from 30. 레이저 발진기가 레이저빔 발생기(30)로서 사용되는 것이 바람직하다. That the laser oscillator is used as the laser beam generator 30 it is preferred. 표면영역 제거유니트(4)는 그 베이스상에 장착된 XY구동유니트(40)와, 이 XY구동유니트(40)상에 장착된 다듬질 기구 (finishing machine)(41)를 포함한다. The surface area removing unit (4) comprises an XY drive unit 40, a finishing mechanism (finishing machine) (41) mounted on the XY drive unit 40 mounted on the base. XY구동유니트(40)는 선형모터를 사용하여 고속으로 구동되는 것이 바람직하다. XY drive unit 40 is preferably driven at a high speed using a linear motor. 갈바노미러(galvanomirror)가 디플렉터(31)로서 사용되는 것이 바람직하다. A galvanometer mirror (galvanomirror) is preferably used as the deflector 31. 예컨대, 엔드밀(end mill) 또는 드릴링기구와 같은 절삭기구, 레이저빔 기구, 또는 소결분말을 취입함으로써 조형물에 대하여 성형작업을 수행하는 분사가공기구가 다듬질 기구(41)로 사용되는 것이 바람직하다. For example, the injection processing apparatus for performing a forming operation on the sculpture by blowing the cutting tool, a laser beam apparatus, or sintering the powder, such as an end mill (end mill) or drilling mechanism is preferably used as a finishing mechanism (41). 극좌표 구동유니트가 XY구동유니트(40) 대신에 사용될 수 있다. The polar coordinate drive unit may be used instead of XY driving unit 40.

도 2는 전술한 장치를 사용하여 삼차원형상의 조형물을 만드는 방법을 나타내는 도이다. 2 is a diagram showing how to create a three-dimensional sculpture shapes using the aforementioned apparatus. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유기 또는 무기분말 재료가 소결테이블 (20)에 장착된 베이스(22)상에 먼저 공급되고, 여기에서 소결테이블(20)은 소결층형성 유니트(3)와 소결층 사이의 거리를 조정하기 위한 거리조정기로서 채용되었다. 2, the organic or inorganic powder material is first fed onto the base 22 attached to the sintered table 20, between the sintering table where 20 is the sintered layer forming unit 3 and the sintered layer It was employed as the distance regulator to adjust the distance. 다음으로, 베이스(22)상에 공급된 분말재료는 레벨링블레이드 (leveling blade)(21)에 의해 레벨링되어 제 1분말층(10)을 형성하고, 광선(레이저빔)(L)이 제 1분말층의 소정 부위에 조사되어 소정 부위를 소결함에 따라, 베이스(22)와 일체화되는 소결층(11)을 형성한다. Next, the base 22 and the powder material supplied onto the leveling blade (leveling blade) are leveling by the 21 first powder layer 10 to form, and light (laser beam) (L) a first powder as it is irradiated onto the predetermined part of the sintered layer to a predetermined portion to form a sintered layer 11, which is integral with the base 22.

그 후, 소결테이블(20)이 소정 길이만큼 내려가고, 또 다시 분말재료를 공급하고 레벨링블레이드(21)를 사용하여 레벨링함으로써 제 2분말층(10)이 형성된다. Then, the sintered table 20 is to go down by a predetermined length, and the re-supply of the powder material by leveling by using the leveling blade (21) a second powder layer 10 is formed. 다시 광선(L)이 제 2분말층(10)의 소정 부위에 조사되어 소정 부위를 소결함으로써, 따라서 아래쪽의 소결층(11)과 일체화되는 또 다른 소결층(11)을 형성한다. By back light (L) is irradiated to a predetermined portion of the second powder layer 10 is sintered to a predetermined portion, thereby forming the sintered layer 11 and another sintered layer (11) is integrated at the bottom.

소결테이블(20)이 내려간 후 새로운 분말층(10)을 형성하는 처리와, 새로운 소결층(11)을 형성하기 위해 새로운 분말층(10)의 소정 부위 상에 광선(L)을 조사하는 처리를 반복적으로 수행하여 삼차원형상의 조형물을 제조한다. After the sintering table 20 down process of forming a new powder layer 10 and to form a new sintered layer (11) on a predetermined part of the new powder layer 10 is a processing to irradiate a light beam (L) repeatedly carried out to prepare a three-dimensional sculpture shapes. 바람직하게는, 대략 20㎛의 평균직경을 갖는 구형 철제분말입자가 분말재료로서 일반적으로 사용되고, CO 2 레이저가 광선으로서 사용되는 것이 바람직하다. Preferably, the spherical iron powder particles having an average diameter of approximately 20㎛ generally used as a powder material, it is preferred that CO 2 laser is used as the beam. 각 분말층(10)의 바람직한 두께(△t1)는 대략 0.05mm이다. The preferred thickness of the powder layer (10) (△ t1) is about 0.05mm.

도 3은, 본 발명에 따른 데이터 흐름의 예를 나타낸다. 3 shows an example of data flow in accordance with the present invention. 이 데이터 흐름은 레이저조사용 경로를 지시하는 데이터 및 절삭용 경로를 지시하는 데이터와 같은 2종류의 데이터를 갖는 바람직한 삼차원 CAD모델을 형성한다. The data flow is to form a desired three-dimensional CAD model, which includes two types of data, such as data indicative of a route for data and indicative of the cutting laser Survey path. 이 경로들은 소정의 형상을 나타내도록 미리 설계된 삼차원 CAD데이터로부터 준비되어진다. This path may be prepared from the three-dimensional CAD data designed in advance to represent a predetermined shape.

레이저 조사용 경로는 종래의 성형방법(shaping method)과 대략 동일하고, 여기에서 타겟의 형상은, 동일한 피치(이 실시예에서는 0.05mm)로 삼차원 CAD모델로부터 만들어진 STL데이터를 슬라이싱함으로써 획득된 각 섹션에 대한 등고데이터에 의해 결정된다. Survey path laser is a conventional method for forming (shaping method) and substantially equal, the shape of the target here is the same pitch (in this embodiment, 0.05mm) in each section obtained by slicing a three-dimensional CAD model created from data STL It is determined by the contour data for the. 이 등고데이터는 레이저조사 조건(스캐닝속도, 스폿직경, 전력등)과 함께, 차례대로 다듬질 처리로 전송되는 새로운 데이터를 만든다. The contour data is made a new data transmitted to the finishing treatment in turn with the laser irradiation conditions (scanning speed, spot diameter, power, etc.).

절삭용 경로는 삼차원 CAM에서 사용되어지는 다듬질 공구의 직경, 종류, 공급률, 회전속도등을 고려하여 획득된 경로이다. Path for the cutting path is obtained in consideration of the diameter of the finished tools that are used in the three-dimensional CAM, type, feed rate, rotation speed and so on. 이 경로를 나타내는 데이터 또한 다듬질 처리로 전송된다. Data indicating the channel is also sent to the finishing process.

절삭용 경로를 나타내는 데이터가 고속절삭처리에 사용되는 반면, 레이저조사용 경로를 나타내는 데이터는 레이저 소결에 사용된다. On the other hand the data representing the cutting path for the used in high-speed cutting processing, the data indicating the laser Survey path is used for the laser sintered. 이 두 처리들이 반복적으로 수행되어 삼차원형상의 조형물을 다듬질한다. The two processes are performed repeatedly, and the finish of the three-dimensional sculpture shapes.

삼차원형상의 조형물의 적어도 표면영역이 소결되어 고밀도(예컨대, 구멍은 5%미만)를 갖도록 광선의 조사가 수행되는 것이 바람직하다. Is sintered at least a surface region of the high-density three-dimensional sculpture shapes (e.g., a hole is less than 5%) is preferable to have the light beam to be irradiated is performed. 이는 표면영역 제거유니트(4)에 의해 표면층이 제거되더라도, 표면영역이 저밀도를 갖는다면 표면층 제거 처리후 노출되는 표면은 여전히 다공성이기 때문이다. This is because even if the surface layer is removed by the surface area removal unit 4, a surface region having a low density surface exposed after removal of the surface layer treatment is still porous. 따라서, 모델데이터는 도 4에 나타낸 바와 같이 표면영역(S)에 대한 모델데이터와 내부영역(N)에 대한 모델데이터로 나누어지고, 내부영역(N)은 다공성으로 되고 표면영역(S)은 분말재료의 대부분의 용융에 의해 고밀도를 갖도록 하는 조건으로 광선이 조사되어진다. Therefore, the model data is divided into model data and model data on the internal area (N) to the surface area (S) 4, the inner area (N) has a porosity and surface area (S) is a powder the light is irradiated by the condition that most of the melting of the material so as to have a high density.

도 5a에 있어서, 참조번호(12)는 고밀도영역을 나타내고, 참조번호(16)는, 전술한 바와 같이, 분말재료의 접착에 의해 생성되어진 저밀도 표면층을 나타낸다. In Figure 5a, reference numeral 12 denotes a high-density region, and reference numeral 16, shows a low-density surface layer been produced by bonding the powder material, as described above. 고밀도영역(12)의 안쪽에 위치한 내부는 고밀도영역(12)보다는 낮은 밀도를 갖지만, 저밀도 표면층(16)보다는 높은 밀도를 갖는다. Interior located on the inside of the high-density region 12 has a higher density than the low density gatjiman than the high density region 12, the low-density surface layer (16).

복수의 소결층(11)을 형성하는 동안에, 그 총두께가 예컨대 밀링헤드(41)의 공구길이로부터 결정되어지는 특정값에 도달하면, 표면영역 제거 유니트(4)가 동작되어 삼차원형상의 조형물의 표면을 절삭하여 조형물이 성형되어진다. During forming a plurality of sintered layers (11), when it reaches to the specific value which is determined from the tool length of a total thickness of, for example milling head 41, the surface area removal unit 4 are operations of the three-dimensional shape sculptures by cutting the surface of the sculpture it is molded. 예컨대, 1mm의 직경과 3mm의 길이의 블레이드를 갖는 밀링헤드(41)의 공구(볼 엔드 밀:ball end mill)는 3mm 깊이의 절삭을 행할 수 있다. For example, the tool of the milling head 41 having a blade of a diameter of 1mm and 3mm length (ball end mill: ball end mill) may be a cutting depth of 3mm. 따라서, 분말층(10)의 두께(△t1)가 0.05mm라면, 표면영역 제거 유니트(4)는 6개의 소결층(11)이 형성되었을 때 작동된다. Therefore, if the thickness (△ t1) of the powder layer 10 is 0.05mm, the surface area removal unit (4) is actuated when the six sintered layer 11 is formed.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 이러한 표면영역 제거 유니트(4)는, 성형된 조형물의 표면에 분말의 점착에 의해 생성된 저밀도 표면층(16)을 제거할 수 있고, 동시에 고밀도영역(12)을 절삭할 수 있으므로, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 성형된 조형물의 전 표면에 걸쳐 고밀도 영역(12)이 노출되게 된다. As shown in Figure 5a, such a surface area removal unit 4, it is possible to remove the low-density surface layer 16 is produced by the adhesion of the powder to the surface of the molded sculptures, at the same time to cut the high-density region 12 it may, be as shown in Figure 5b, so high-density region 12 is exposed over the entire surface of the molded sculpture. 이들이 끝나면, 소결층 (11)의 형상은 원하는 형상(M)보다 약간 큰 크기로 된다. After these, the shape of the sintered layer 11 is slightly larger than the desired shape (M).

예컨대, 광선(L)이 아래의 조건으로 주어진 등고선을 따라 조사될 때, 각 소결층(11)의 수평크기(폭)는 원하는 형상(M)보다 약 0.3mm 정도 크게 형성된다. For example, when the light beam (L) is irradiated along a given contour under the conditions below, a horizontal size (width) of each sintered layer 11 is formed to be larger than about 0.3mm around a desired shape (M).

레이저출력: 200W Laser power: 200W

레이저 스폿직경: 0.6mm The laser spot diameter: 0.6mm

스캐닝속도: 50mm/s Scanning Speed: 50mm / s

수직방향의 초과 두께는 수평방향과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. Greater than the thickness in the vertical direction may be the same as or different from the horizontal direction. 소결층(11)의 형상의 수직크기는 원하는 형상(M)의 수직크기를 나타내는 원본데이터를 변경하여 얻어진다. Vertical dimension of the shape of the sintered layer 11 is obtained by changing the original data representing the vertical size of the desired shape (M).

도 6a는 수평방향의 초과두께가 수직방향과 대략 동일한 경우를 나타내는 반면, 도 6b는 수평방향의 초과두께가 수직방향과 다른 경우를 나타낸다. Figure 6a, while a thickness greater than the horizontal direction and the vertical direction indicates substantially the same case, Figure 6b shows an excess thickness in the horizontal direction and the vertical direction in other cases. 도 6a 및 6b에 있어서, 점선은 소결층의 형상을 나타내는 반면, 실선은 원하는 형상(M)을 나타낸다. In Figures 6a and 6b, whereas the dashed line represents the shape of the sintered layer, the solid line indicates a desired shape (M).

전술한 바와 같이, 레이저조사용 경로뿐만 아니라 절삭용 경로가 삼차원CAD데이터로부터 준비된다. , It is prepared as well as a path used by a laser action from the three-dimensional CAD data for the cutting path, as described above. 절삭용 경로가 소위 등고선처리에 기초하여 결정되지만, 절삭용 경로의 수직피치가 소결시의 적층 피치와 동일할 필요는 없다. For the cutting path is determined by the so-called basis of the contour line processing, it is not necessary that the vertical pitch for the cutting path to be equal to the pitch of the laminate during sintering. 삼차원형상의 조형물이 도 7에 나타낸 바와 같이 완만한 경사를 갖는다면, 수직피치를 감소시켜 매끄러운 표면을 획득할 수 있다. If having a gentle slope as shown in the three-dimensional sculpture shapes 7, by reducing the vertical pitch is able to obtain a smooth surface.

1mm의 직경을 갖는 볼엔드밀을 사용하여 절삭이 수행된 경우에 있어서, 절삭깊이, 공급률, 및 공구 회전속도는 각각 0.1-0.5mm, 5-50m/min, 그리고 20,000-100,000rpm으로 설정되는 것이 바람직하다. In the case where the cutting is performed using a ball end mill with a 1mm diameter, the depth of cut, feed rate, and the tool rotational speed is to be respectively 0.1-0.5mm, 5-50m / min, and set to 20,000-100,000rpm desirable.

절삭은 도 8에 나타낸 바와 같은 방법으로 수행될 수도 있다. Cutting may be performed in the method as shown in Fig. 보다 상세하게는, 절삭공구(44)의 바로 앞쪽에 자리한 부위가 작은 에너지밀도를 갖는 광선(레이저 빔)(L)에 의해 조사 및 가열되어, 상기 부위가 광선에 의해 연화된다. More specifically, the irradiated and heated by the light beam (laser beam) (L) is located in the area immediately in front of the cutting tool 44 having a small energy density, wherein the portion is softened by a beam. 공구(44)로 상기 연화된 부위를 절삭함으로써, 절삭력이 감소되고, 절삭시간을 단축하며, 공구(44)의 수명을 연장할 수 있다. By cutting the softened portion to the tool 44, the cutting force is reduced, and reduce the cutting time, it is possible to extend the life of the tool 44.

도 9에 나타낸 바와 같이, 광선(L)은 공구(44)가 지나간 후 즉시 상기 부위상에 조사될 수도 있다. 9, the light beam (L) may be irradiated on the region immediately after the tool 44 is gone. 이렇게 함으로써, 상기 부위가 용융 및 경화되거나 열처리됨에 따라 밀도가 향상된다. By doing so, the part is melted and cured or improves the density as the heat treatment.

도 10은 도 1에 나타낸 장치의 변형예를 나타내는 도이다. 10 is a diagram showing a modification of the apparatus shown in Fig. 도 10에 나타낸 장치는 표면영역 제거유니트(4)의 XY구동유니트상에 장착된 조사헤드(irradiation head) (35)를 구비하고, 광섬유(26)를 통하여 소결층 형성유니트(3)의 레이저빔 발생기(30)로부터 수신한 광선을 출력한다. Apparatus shown in Figure 10 is the laser beam of the surface area removal unit 4, the sintered layer forming unit (3) provided with a radiation head (irradiation head) (35) mounted on an XY drive unit and, via the optical fiber 26 of the and outputs the light received from the generator 30. 이 구조는 구성부품의 갯수를 감소시킨다. This structure reduces the number of component parts.

도 11은 도 1에 나타낸 장치의 또 다른 변형예를 나타낸다. Figure 11 shows another modification of the apparatus shown in Fig. 도 11에서의 이 장치는 다듬질 기구(41)의 근방에 배치된 흡입노즐(51)과 이 흡입노즐(51)에 연결된 에어펌프(50)를 포함한다. The device in Figure 11 comprises a suction nozzle 51 and air pump 50 connected to a suction nozzle 51 arranged in the vicinity of the finishing apparatus (41). 이 흡입노즐(51)은 비소결된 분말이나 절삭가루를 배출하는 배출수단으로서 작용한다. The suction nozzle 51 acts as a discharge means for the non-sintered powder and discharging the chips. 비소결된 분말이나 절삭가루는 표면영역 제거 유니트(4)의 제거작업을 방해하고, 레벨링블레이드(21)에 의해 절삭가루가 포획되면 레벨링블레이드(21)가 평평한 분말층(10)을 형성하는 것을 방해할 뿐만 아니라, 절삭가루가 레벨링블레이드(21)와 성형된 조형물 사이에 포획되면 레벨링블레이드(21)가 종종 정지하게 되므로, 이를 방지하기 위해 흡입노즐(51)을 설치하는 것이 효과적이다. The non-sintered powder, or chips is to interfere with the removal operation of the surface area removing unit (4) to form a leveling blade 21 is a flat powder layer 10 when the chips are caught by the leveling blades 21 since not only to interrupt, when the chips trapped between the molding and the leveling blade 21 sculptures leveling blades 21 is often still, it is effective to install the suction nozzle 51. in order to prevent this.

도 12a는 에어펌프(50)에 연결된 흡입노즐(51)이 밀링헤드(41)에 나란히 배치된 형상인 반면, 도 12b는 밀링헤드(41)가 흡입노즐(51)의 내부에 동심원 형태로 배치된 경우를 나타낸다. Figure 12a, while the suction nozzle 51 is connected to the air pump 50 is in a side by side arrangement on the milling head 41 shape and Figure 12b is arranged in concentric circles in the interior of the milling head 41, the suction nozzle 51 shows a case where the. 즉, 두 경우 모두에 있어서, 흡입노즐(51)이 밀링헤드 (41)에 매우 근접하여 고정된다. That is, in either case, the suction nozzle 51 is fixed in close proximity to the milling head 41.

도 13a 및 13b에 나타낸 바와 같이, 흡입노즐(51)은 분말탱크(52) 또는 절삭가루탱크(53)와 선택적으로 연결되도록 설계될 수도 있다. As shown in Figs. 13a and 13b, the suction nozzle 51 may be designed to be selectively connected to the powder tank 52 or the swarf tank 53. [ 이 경우에 있어서, 절삭에 앞서서 흡입노즐(51)은 분말탱크(52)와 연결되어 비소결된 분말을 그 내부로 인도하고, 동시에 절삭시에 있어서 흡입노즐(51)은 절삭가루탱크(53)에 연결되어 절삭가루를 그 내부로 인도한다. In this case, the suction nozzle 51, the suction nozzle 51 is cut debris tank 53 at the time of cutting the connection is a non-sintered powder and the powder tank 52, at the same time leads to its interior, and in advance of the cutting It is connected to and leads the chips in the inside thereof. 이렇게 함으로써, 절삭가루가 비소결된 분말과 섞이지 않게 되고, 이 비소결된 분말을 재사용할 수 있게 해준다. In this way, and no chips are mixed with the non-sintered powder, it allows to reuse a non-sintered powder.

한편, 비소결된 분말이 흡입노즐(51)에 의해 제거되면, 비소결분말의 제거후에 소결층 또는 소결층들(11)상에 새로운 분말층을 형성하는데 많은 양의 분말이 요구된다. On the other hand, when the non-sintered powder is removed by the suction nozzle 51, a large amount of the powder to form a new powder layer on the sintered layer or a sintered layer (11) after the removal of the unsintered powder is required. 따라서, 비소결 분말의 제거처리가 복수회 반복되는 경우, 각 소결처리 전에, 비소결된 분말이 제거된 전체공간에 분말을 충전할 필요가 있고, 이는 시간에 있어서 큰 손실을 가져온다. Therefore, when removing process in the non-sintered powder is repeated a plurality of times, each before sintering, it is necessary to charge the powder to the entire space is a non-sintered powder is removed, which results in a great loss in time.

이 문제를 해결하기 위해, 상기 공간에는, 도 14a에 나타낸 바와 같이 수지나 왁스로 충전된 후 응고되어 응고부(18)가 형성된다. To solve this problem, the space is formed with a resin and solidifying the coagulated portion (18) filled with wax, as shown in Figure 14a. 이 경우에 있어서, 다음번의 분말층(10)은, 도 14b에 나타낸 바와 같이, 최상위의 소결층(11) 및 응고부(18)상에 형성되어, 분말의 필요량을 감소시키고, 절삭가루가 비소결분말에 혼합되는 것을 방지한다. In this case, the powder layer 10 of the next time, as shown in Figure 14b, is formed on the top sintered layer 11 and the solidified portion (18) of, and reduces the required amount of powder, chips are non- prevented from being mixed into the sintered powder.

또한, 도 14c에 나타낸 바와 같이, 노즐(54)로부터 액체질소를 취입함으로써비소결분말이 동결되어 응고될 수 있다. In addition, it can be as shown in Figure 14c, a non-sintered powder by freeze-coagulation is blown into the liquid nitrogen from the nozzle 54. 필요하다면, 수분을 함유한 가스가 액체질소와 함께 사용될 수도 있다. If desired, the a water-containing gas may be used with liquid nitrogen.

상기 실시예에 있어서는, 절삭공구가 표면영역 제거유니트(4)에 사용되었지만, 그 대신에 고출력레이저가 사용될 수도 있다. In the above embodiment, although the cutting tool used to remove the surface area unit 4, and may have a high power laser to be used instead. 예컨대, 최대출력이 10KW이상인 Q-스위치 YAG 레이저는 저밀도 표면층을 순간적으로 증발시켜서 저밀도 표면층(16)을 제거할 수 있다. For example, YAG laser Q- switch is greater than the maximum output of 10KW may remove the low-density surface layer (16) by instantaneously evaporated by the low-density surface layer. 또한, 제거되는 부분은 저밀도 표면층(16)에 한정되지 않는다. Further, the removed part is not limited to the low-density surface layer (16). 불필요한 부분이 삼차원형상의 조형물의 형상에 따라 생성된 경우에도, 이를 제거할 수 있다. Even if the unnecessary portions generated in accordance with the shape of a three-dimensional sculpture shapes, can be removed.

도 15에 나타낸 바와 같이, 분말층 형성유니트(2)에서 레벨링블레이드(21)를 구동하기 위한 구동유니트상에 흡입노즐(51)이 장착되는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 15, it is preferable that the powder layer forming unit (2) which is mounted the suction nozzle 51 on the driving unit for driving the leveling blades 21 at. 이러한 구조는 흡입노즐(51)만을 위해서 사용되는 어떤 구동기구도 필요로 하지 않아서, 장치의 구조를 간단하게 해준다. This structure did not require any drive mechanism that is used only for the suction nozzle 51, simplifying the structure of device.

한편, 흡입노즐(51)은 도 16a에 나타낸 바와 같이 흡입노즐 전용 XY구동유니트(55)상에 장착될 수도 있고, 또는 도 16b에 나타낸 바와 같이, 표면영역 제거유니트(4)의 XY구동유니트상에 장착될 수도 있다. On the other hand, the suction nozzle 51 may be mounted on the suction nozzle only XY drive unit 55. As shown in Figure 16a, or as shown in Figure 16b, the surface region removing unit 4 in the XY drive unit onto in may be mounted. XY구동유니트(40 또는 55)는 흡입노즐을 다듬질기구의 전방으로 이동시키도록 설계되고, 성형될 각 플랜의 등고선을 따라 흡입노즐(51)을 이동시킴에 따라, 소결층 또는 소결층들(11) 주변의 분말이 흡입노즐(51)에 의해 제거되어질 수 있다. XY drive unit (40 or 55) of, a sintered layer, or sintered layer according to Sikkim being designed to move the suction nozzle in front of the finishing apparatus, to move the suction nozzle 51 along the contour of each flange to be formed (11 ) may be close to the powder is removed by the suction nozzle (51). 이 구조는 표면영역 제거유니트(4)에 비소결분말이 끼는 것을 방지하고, 매우 정밀한 표면을 획득할 수 있게 해준다. This structure makes it possible to prevent fitting a non-sintered powder to the surface area removing unit 4, and obtains a high-precision surface.

도 17은 본 발명의 제 2실시예에 따른 삼차원형상의 조형물의 제조장치를 나타낸다. 17 shows an apparatus for manufacturing a three-dimensional shape of the sculpture according to the second embodiment of the present invention. 여기에 나타낸 장치는 분말층(10)을 형성하기 위한 분말층 형성유니트(2), 소결층(11)을 형성하기 위한 소결층 형성유니트(3), 및 저밀도 표면층을 제거하기 위한 표면영역 제거유니트(4)를 포함한다. Here shown in the apparatus to form a powder layer to form a powder layer (10) unit (2), forming the sintered layers to form a sintered layer 11, unit 3, and the surface area removed for removing the low-density surface layer unit and a 4. 분말층 형성유니트(2)는, 실리더로 둘러쌓인 공간내에서 수직으로 이동하는 소결테이블(20)상에 유기 또는 무기분말재료를 공급하고, 레벨링블레이드(21)를 사용하여 이 분말재료를 레벨링함으로써 원하는 두께(△t1)의 분말층(10)을 형성한다. Powder layer forming unit 2 includes a supply of an organic or inorganic powder material onto a sintered table 20 to move vertically within the space surrounded by the cylinder and leveling the powder material using the leveling blades 21 by forming the powder layer 10 of the desired thickness (△ t1). 소결테이블(20)은 상하로 이동하도록 구동유니트(5)에 의해 구동된다. Sintering the table 20 is driven by a drive unit (5) to move up and down. 소결층 형성유니트(3)는 레이저빔 생성기(30)로부터 방사된 레이저를, 디플렉터(31)등을 포함하고 있는 스캐닝 광학 시스템을 통해 분말층(10)상에 조사함으로써 소결층(11)을 형성한다. Sintered layer forming unit 3 forms a sintered layer (11) by irradiating the emitted laser from the laser beam generator 30, a deflector 31 on the powder layer 10 through the scanning optical system including do. 표면영역 제거유니트(4)는 그 베이스상에 장착된 XY구동유니트(40)와 이 XY구동유니트(40)상에 장착된 다듬질기구 (41)를 포함한다. The surface area removing unit (4) comprises a finishing mechanism (41) mounted on an XY drive unit 40 and the XY driving unit 40 mounted on the base. 도 17에 나타낸 장치는 상기 유니트와 장치들을 제어하기 위한 컨트롤러(60)를 더 포함하고, 소결테이블(20)상에서 이미지데이터를 획득하기 위한 카메라(64)와 컨트롤러(60)에 의해 수행되는 정렬프로그램을 구비하고 있는 정렬유니트(62)도 포함하고 있다. Apparatus shown in Figure 17 is arranged which further comprises a controller 60 for controlling the unit and the device, carried out by the camera 64 and the controller 60 for acquiring image data over a sintered table 20 programs a is also included and sort unit 62, which comprises. 전술한 장치를 사용하여 원하는 형상의 삼차원형상의 조형물을 제조하는 경우에, 삼차원형상의 조형물의 전체 하부구조의 형상 또는 그 부위의 형상에 대응하는 형상을 가지는 베이스(22)가 먼저 제조된다. When producing the sculpture of the three-dimensional shape of a desired shape using the above-described apparatus, the base 22 has a shape corresponding to the shape of the entire infrastructure of the three-dimensional sculpture shapes or shapes of the parts is manufactured first. 이 베이스 (22)는 그 위에 형성된 소결층과 일체화될 수 있는 어떤 재료라도 사용될 수 있다. The base 22 may be any material that can be integrated with the sintered layer formed thereon.

도 18의 a에 나타낸 바와 같이, 베이스(22)가 소결테이블(20)상에 배치되어, 다듬질기구(41)에 의해 소정 가공이 수행된다. As shown in Fig. 18 a, is a base 22 disposed on the sintered table 20, a predetermined processing is performed by the finishing mechanism (41). 이 가공은 가공후 형상을 나타내는 데이터에 기초하여 수행되고, 이때 상기 데이터는 소정의 조건들을 삼차원형상의 조형물의 CAD데이터에 부가하여 사전에 획득된다. This processing is carried out on the basis of the data representing the image after processing, where the data is obtained in advance in addition to the prescribed conditions in the CAD data of the three-dimensional sculpture shapes.

도 18의 b에 나타낸 바와 같이, 상기 가공후에 카메라(64)가 스위치온(on)되어 그 이미지데이터를 획득함으로써 소결테이블(20)상의 베이스(22)의 위치를 확인하고, 상술한 바와 같이 그 등고선을 검출함에 따라, 레이저조사 위치가 소결이 시작하는 베이스(22)의 표면상의 위치와 일치하게 된다. As shown in Fig. 18 b, after the processing camera 64 is switched on (on) by obtaining the image data to determine the location of the base 22 on the sintering table 20, as described above, the as detecting the contour, the laser irradiation position is consistent with the location on the surface of the base 22 for sintering is started. 베이스(22)의 상기 표면이 작은 에너지밀도를 갖는 광선(L)으로 표시되고, 표시된 위치의 이미지 데이터가 카메라(64)에 의해 획득된다. Wherein the surface of the base 22 is represented by beams (L) having a small energy density and image data in the indicated position it is obtained by the camera 64. 이때, 도 19에 나타낸 바와 같이, 베이스(22)에 대하여 광선(L)의 조사를 행하고자 하는 위치(A)가 광선(L)이 실제로 조사되는 위치(B)로부터 어긋난다면, 컨트롤러(60)는 베이스(22)의 좌표와 광선조사 시스템의 좌표사이의 편차를 검출하여 이를 수정한다. If this case, the position (A) of above, to perform the irradiation of the light beam (L) relative to the base 22 shown in Fig. 19 is deviated from the light-position (B) that is (L) is actually irradiated, the controller 60 will correct this by detecting the deviation between the coordinates of the coordinate system and the light-irradiation of the base 22.

상술한 정렬이 종료되면, 도 18의 c에 나타낸 바와 같이, 소결테이블(20)은 분말재료로 충전되고, 그 후 이 분말재료는 레벨링블레이드(21)에 의해 레벨링되어 두께(△t1)의 분말층을 형성한다. When the above-described alignment is completed, as shown in Fig. 18 c, sintered table 20 is filled with a powder material, after which the powder material is powder of leveling the thickness (△ t1) by a leveling blade (21) to form a layer. 그 후, 광선(L)이 분말층(10)에 조사되어, 분말층(10)의 소정 영역이 소결된다. Then, the light beam (L) is irradiated to the powder layer 10, a predetermined area of ​​the powder layer 10 is sintered. 분말층(10)의 형성 및 광선(L)에 의한 소정영역의 소결이 반복하여 수행된 후, 베이스(22)로 만들어진 하부구조와, 서로 적층된 복수의 소결층(11)으로 만들어진 상부구조를 갖는 삼차원형상의 조형물이 도 18의 d에 도시된 바와 같이 획득된다. Powder layer 10 is formed and a light upper structure according to (L) made of a base 22, the lower structure, and a plurality of sintered layers (11) stacked on each other made after repeatedly performed a sintering of the predetermined region of the the shape of the three-dimensional sculpture which is obtained as shown in Figure 18 d.

베이스(22)의 설치는 베이스(22)의 두께에 대응하는 임의의 갯수의 분말층(10)을 적층하고 소결하는 작업을 생략할 수 있게 하여 소요시간을 줄여준다. Installation of the base (22) reduces the amount of time makes it possible to omit the work of laminating and sintering the powder layer 10, any number of which corresponds to the thickness of the base 22.

베이스(22)의 가공시간이 베이스(22)와 동일한 형상의 복수의 소결층(11)을 형성하는데 필요한 시간보다 길다면, 베이스(22)를 설치하는 것이 삼차원형상의 조형물의 제조시간을 증가시키는 결과로 된다. Results of that processing time of the base (22) set up a base 22 and a plurality of sintered layers of the same shape 11 times more long, the base 22 necessary to form the increased manufacturing time of the three-dimensional shape sculptures It becomes. 따라서, 베이스(22)의 가공처리 및 소결층(11)의 형성처리가 사전에 가상처리되고, 베이스 가공시간이 소결층 형성처리 시간보다 짧은 경우에만 베이스(22)가 사용된다. Therefore, the formation process of the base 22, and processing the sintered layer 11 of a virtual treatment in advance, only when the base cycle time shorter than the process time to form a sintered layer base 22 is used.

베이스(22)의 사용을 도 20에 나타낸 바와 같은 구조를 참조하여 더 설명한다. Refer to the structure as shown in Figure 20 the use of the base 22 to be further described.

가공에 의한 구조물의 부위(C)의 제조에 소요되는 시간이 복수의 소결층(11)을 적층하여 이를 제조하는 시간보다 짧은 경우에만, 도 20의 구조물이 베이스(22)로서 채용된다. Only if the time required for producing a part (C) of the structure by processing less than the time for producing them by stacking a plurality of the sintered layer 11, the structure of Figure 20 is employed as the base 22. 반대로, 가공에 의한 구조물의 부위(C)의 제조에 소요되는 시간이 소결층(11)을 적층하여 이를 제조하는 시간보다 긴 경우에는, 부위(D)에 대해서 가공이 수행되어 부위(C)를 가지는 않는 베이스(22)를 제조한다. Conversely, if the time required for producing a part (C) of the structure by machining is longer than the time for producing it by laminating the sintered layers 11 is provided, the processing is carried out portion (C) with respect to the part (D) to produce a base 22 that has.

본 발명에 대해 도면을 참조하여 실시예를 통해 전반적으로 기술하였지만, 당업자에 의해 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 자명하다. Although reference to the drawings the present invention in general technique by way of example and, it may be made and various variations and modifications by those skilled in the art is apparent. 따라서, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않은 이러한 변형 및 수정은 본 발명에 포함되어야 한다. Accordingly, such changes and modifications without departing from the spirit and scope of the invention should be included in the present invention.

본 발명에 따르면 짧은 시간내에 삼차원형상의 조형물을 제조할 수 있고, 또한 조형물의 표면을 그 형상에 상관없이 저비용으로 매끄럽게 다듬을 수 있다. It is possible to manufacture a three-dimensional sculpture shapes in a short time according to the present invention, it may also be trimmed smoothly the surface of the sculpture at a low cost, regardless of its shape.

Claims (18)

  1. 광선으로 복수의 분말층을 차례대로 용융 및 소결하여, 삼차원형상의 조형물을 제조하는 방법으로서, In turn, a plurality of powder layers to the beam by melting and sintering, as a method for producing the sculpture of the three-dimensional shape,
    (a) 분말층의 소정 부위상에 광선을 조사하여 소결층을 형성하는 단계; (A) by irradiating a light beam onto a predetermined portion of the powder layer to form a sintered layer;
    (b) 상기 소결층을 새로운 분말층으로 피복하는 단계; (B) the step of covering the sintered layer with a new powder layer;
    (c) 새로운 분말층의 소정 부위상에 광선을 조사하여, 아래에 위치한 소결층과 일체화된 또다른 소결층을 형성하는 단계; And (c) by irradiating a light beam onto the predetermined part of the new powder layer to form a sintered layer and another sintered layer integrally on the bottom;
    (d) 상기 단계(b)와 단계(c)를 반복하여, 삼차원형상의 조형물의 타겟형상보다 큰 크기를 갖는, 서로 일체화된 복수의 소결층을 형성하는 단계; (D) forming the step (b) and step (c) is repeated, with a larger size than the target shape of the three-dimensional sculpture shapes, a plurality of sintered layers integrated to each other; And
    (e) 단계(d)동안에 형성된 조형물의 표면영역을 제거하여, 제거된 표면영역이, 상기 소결층에 분말재료가 점착하여 생성되고 상기 소결층보다 낮은 밀도를 가지는 표면층의 두께보다 두꺼운 두께를 갖게 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. (E) step (d) by removing the surface areas of the formed sculpture during, the removal surface area, produced by a powder material that is applied to the sintered layer and have a thickness greater than the thickness of the surface layer having a lower density than the sintered layer method of producing a three-dimensional sculpture shapes comprising the steps.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계(a)에 앞서서, The method of claim 1 wherein prior to said step (a),
    (a1) 삼차원형상의 조형물의 하부구조를 구성하는 베이스를 소결테이블에 위치시키는 단계; (A1) positioning a base constituting a lower structure of a three-dimensional sculpture shapes for sintering table;
    (a2) 상기 베이스를 가공하는 단계; (A2) the step of machining said base; And
    (a3) 상기 베이스를 광선 조사위치에 정렬시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. (A3) method for producing a three-dimensional shape of the sculpture according to claim 1, further comprising the step of aligning the beam irradiation position of the base.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 단계 (a1)에 앞서서, The method of claim 2, wherein prior to said step (a1),
    상기 베이스를 가공하는데 요구되는 시간과, 상기 베이스와 동일한 형상의 복수의 소결층을 형성하는데 요구되는 시간을 비교하는 단계; Comparing the time required to machine the base, and a time required to form a plurality of sintered layers of the same shape as the base; And
    전자가 후자보다 더 짧다고 결정되는 경우에 베이스를 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. Method of producing a three-dimensional sculpture shapes characterized in that the former is a step for preparing a base in the case where no crystal shorter than the latter more.
  4. 삭제 delete
  5. 제 1항에 있어서, 상기 소결층은 표면영역의 제거에 의해 노출되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. The method of claim 1, wherein the method of producing a three-dimensional sculpture shapes, characterized in that the sintered layer is exposed by the removal of the surface area.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 표면영역의 제거가 절삭에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. The method of claim 1, wherein the method of producing a three-dimensional sculpture shapes, characterized in that removal of the surface region is carried out by cutting.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 표면영역의 제거가 레이저에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. The method of claim 1, wherein the method of producing a three-dimensional sculpture shapes, characterized in that removal of the surface region is carried out by a laser.
  8. 제 1항에 있어서, 단계(e)에 앞서서, The method of claim 1 wherein prior to step (e),
    제거될 부위상에 광선을 조사하여 이 부위를 연화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. By irradiating a light beam onto a portion to be removed of the process for producing a three-dimensional shape sculpture according to claim 1, further comprising the step of softening the region.
  9. 제 1항에 있어서, 단계(e)에 앞서서, The method of claim 1 wherein prior to step (e),
    표면영역이 제거된 조형물의 부위상에 광선을 조사하여 이 부위의 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. By irradiating a light beam onto a portion of the surface area removed sculptures method of producing a three-dimensional shape of the sculpture according to claim 1, further comprising the step of increasing the density of the region.
  10. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    소결층 주위의 비소결분말 또는 표면영역의 제거에 의해 생성된 절삭가루들이 단계(e) 동안에 제거되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. Method of producing a three-dimensional sculpture shapes the generated chips by the removal of the non-sintered powder, or the surface area around the sintered layers, characterized in that during the removing step (e).
  11. 제 1항에 있어서, 단계(e)에 앞서서, The method of claim 1 wherein prior to step (e),
    상기 소결층 주위의 비소결분말을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. Method of producing a three-dimensional shape of the sculpture according to claim 1, further comprising the step of removing the non-sintered powder of a periphery of the sintered layer.
  12. 제 10항에 있어서, 단계(e)에 앞서서, The method of claim 10 wherein prior to step (e),
    비소결분말 또는 절삭가루가 제거된 공간으로 수지 또는 왁스를 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. Method of producing a three-dimensional shape of the sculpture according to claim 1, further comprising the step of non-sintered powder, or chips is filled with the resin or wax in the removed area.
  13. 제 1항에 있어서, 단계(e)에 앞서서, The method of claim 1 wherein prior to step (e),
    상기 비소결분말을 응고시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. Method of producing a three-dimensional shape of the sculpture according to claim 1, further comprising the step of solidifying the unsintered powder.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 비소결분말이 동결에 의해 응고되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. The method of claim 13, wherein the method of producing a three-dimensional sculpture shapes, characterized in that the non-sintered powder to be solidified by freezing.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 비소결분말이 수지 또는 왁스를 사용하여 응고되는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조방법. The method of claim 13, wherein the method of producing a three-dimensional sculpture shapes characterized in that the coagulation and wherein the non-sintered powder using a resin or wax.
  16. 광선으로 복수의 분말층을 차례대로 용융 및 소결하여, 삼차원형상의 조형물을 제조하는 장치로서, And a plurality of powder layers in order beam melting and sintering, as an apparatus for producing the sculpture of the three-dimensional shape,
    분말층을 형성하기 위한 분말층 형성유니트; Powder layer forming unit for forming a powder layer;
    광선을 분말층의 소정 부위상에 조사하여 소결층을 형성하기 위한 소결층 형성유니트; Sintered layer forming unit for irradiation by the light beam on the predetermined portion of the powder layer to form a sintered layer;
    상기 소결층 형성유니트와 소결층 사이의 거리를 조절하기 위한 거리 조절기; Distance adjuster for adjusting the distance between the sintered layer forming unit and the sintered layer; And
    상기 소결층에 분말재료가 점착하여 생성되고, 상기 소결층보다 낮은 밀도를 가지는 표면층의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 표면영역을 제거하는 표면영역 제거유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조장치. Is produced by the powder material is applied to the sintered layer, producing a three-dimensional shape sculpture comprising the surface area removal unit to remove a surface region having a thickness greater than the thickness of the surface layer having a lower density than the sintered layer Device.
  17. 제 16항에 있어서, 비소결분말 또는 상기 표면영역 제거 유니트에 의해 생성된 절삭가루를 배출하기 위해 상기 분말층 형성유니트에 매우 근접하여 유지되는 배출유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조장치. 17. The method of claim 16 wherein the non-sintered powder, or a three-dimensional shape sculpture according to claim 1, further comprising a discharge unit is held in close proximity to the powder layer forming unit to discharge the generated chips by the surface area removal unit of the production apparatus.
  18. 제 16항에 있어서, 17. The method of claim 16,
    비소결분말 또는 상기 표면영역 제거 유니트에 의해 생성된 절삭가루를 배출하기 위한 배출유니트를 더 포함하고, 상기 배출유니트는 성형될 각 평면의 등고선을 따라 상기 배출유니트를 이동시키도록 작동하는 구동유니트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 삼차원형상의 조형물의 제조장치. The non-sintered powder, or the surface, and further comprising a discharge unit for discharging the generated chips by the area removal unit, said discharge unit is a drive unit for operating to move the discharging unit along the contour line of each plane to be formed apparatus for manufacturing a three-dimensional sculpture shapes, characterized in that provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10157647C5 (en) * 2001-11-26 2012-03-08 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Method for producing three-dimensional workpieces in a laser material processing system or a stereolithography system
DE60237139D1 (en) 2002-03-26 2010-09-09 Panasonic Elec Works Co Ltd Process for producing a sintered shaped body by selective laser sintering
DE10219984C1 (en) * 2002-05-03 2003-08-14 Bego Medical Ag Device for producing freely formed products through a build-up of layers of powder-form material, has powder spread over a lowerable table, and then solidified in layers by a laser energy source
DE10344902B4 (en) 2002-09-30 2009-02-26 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma Method for producing a three-dimensional object
DE10344901B4 (en) * 2002-09-30 2006-09-07 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma Method for producing a three-dimensional sintered product
DE112004000302B3 (en) 2003-02-25 2010-08-26 Panasonic Electric Works Co., Ltd., Kadoma-shi Method and device for producing a three-dimensional object
US8062020B2 (en) 2003-02-25 2011-11-22 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Three dimensional structure producing device and producing method
US20040254665A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Fink Jeffrey E. Optimal dimensional and mechanical properties of laser sintered hardware by thermal analysis and parameter optimization
DE102004009126A1 (en) 2004-02-25 2005-09-22 Bego Medical Ag Method and device for generating control data sets for the production of products by free-form sintering or melting and device for this production
JP4130813B2 (en) * 2004-05-26 2008-08-06 松下電工株式会社 Three-dimensional shaped object manufacturing apparatus and light beam irradiation position and processing position correction method thereof
JP4561187B2 (en) * 2004-05-26 2010-10-13 パナソニック電工株式会社 Method for producing three-dimensional shaped object and powder material recycling apparatus for producing three-dimensional shaped object
JP3687677B1 (en) 2004-10-26 2005-08-24 松下電工株式会社 Stereolithography method, stereolithography system, and stereolithography program
EP1949989B1 (en) * 2005-11-15 2012-01-11 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Process for producing three-dimensionally shaped object
JP4661842B2 (en) * 2006-08-28 2011-03-30 パナソニック電工株式会社 Method for producing metal powder for metal stereolithography and metal stereolithography
JP3923511B1 (en) 2006-10-30 2007-06-06 株式会社松浦機械製作所 Stereolithography method
WO2008143106A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-27 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Method and apparatus for manufacture of three-dimensionally shaped article
JP4867790B2 (en) * 2007-05-24 2012-02-01 パナソニック電工株式会社 Manufacturing method of three-dimensional shaped object
KR100925363B1 (en) 2007-05-30 2009-11-09 파나소닉 전공 주식회사 Lamination shaping apparatus
CN102015258B (en) * 2008-04-21 2013-03-27 松下电器产业株式会社 Laminate molding device
JP4798185B2 (en) 2008-08-05 2011-10-19 パナソニック電工株式会社 Additive manufacturing equipment
JP5447809B2 (en) * 2008-10-21 2014-03-19 株式会社松浦機械製作所 Cutting method capable of forming a sharp angle
JP5456379B2 (en) * 2009-06-05 2014-03-26 パナソニック株式会社 Manufacturing method of three-dimensional shaped object
EP2266727B1 (en) * 2009-06-22 2015-10-14 The Gillette Company A method of forming a functional razor cartridge
JP5137993B2 (en) * 2010-04-14 2013-02-06 株式会社松浦機械製作所 Artificial bone manufacturing method and artificial bone manufactured by the method
US20120092724A1 (en) * 2010-08-18 2012-04-19 Pettis Nathaniel B Networked three-dimensional printing
WO2014010144A1 (en) 2012-07-09 2014-01-16 パナソニック株式会社 Method for manufacturing three-dimensional molding
JP2015533650A (en) * 2012-07-27 2015-11-26 エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー,インコーポレイテッド Selective laser melting solid axisymmetric powder bed.
AU2013359173A1 (en) * 2012-12-14 2015-05-21 Western Michigan University Research Foundation Patternless sand mold and core formation for rapid casting
US9646729B2 (en) * 2013-01-18 2017-05-09 Westinghouse Electric Company Llc Laser sintering systems and methods for remote manufacture of high density pellets containing highly radioactive elements
DE112014001464T5 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Pyrotek Incorporated Ceramic filter
CN103128972B (en) * 2013-03-24 2015-07-01 张哲夫 Assembly-free 3D (three dimensional) printing formation method and device
DE102013208651A1 (en) * 2013-05-10 2014-11-13 Eos Gmbh Electro Optical Systems A method of automatically calibrating a device for generatively producing a three-dimensional object
JP6530383B2 (en) 2013-06-11 2019-06-12 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company Layered molding apparatus and method
JP5599921B1 (en) * 2013-07-10 2014-10-01 パナソニック株式会社 Manufacturing method of three-dimensional shaped object
JP5612735B1 (en) 2013-07-10 2014-10-22 パナソニック株式会社 Manufacturing method and manufacturing apparatus for three-dimensional shaped object
CN103341591A (en) * 2013-07-18 2013-10-09 大连理工大学 Selective-failure-based 3D (three-dimensional) printing method for preparing mold
US9751260B2 (en) * 2013-07-24 2017-09-05 The Boeing Company Additive-manufacturing systems, apparatuses and methods
JP2015168877A (en) * 2014-03-10 2015-09-28 日本電子株式会社 Three-dimentional lamination molding device and three-dimentional lamination molding method
GB201410484D0 (en) * 2014-06-12 2014-07-30 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and a flow device for use with such apparatus
DE102014012286B4 (en) * 2014-08-22 2016-07-21 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Apparatus and method for producing three-dimensional objects
WO2016043900A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Moog Inc. Method for layer-by-layer removal of defects during additive manufacturing
JPWO2016075802A1 (en) * 2014-11-14 2017-08-24 株式会社ニコン Modeling apparatus and modeling method
EP3023237A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-25 Airbus Operations GmbH Method and system for manufacturing a three-dimensional object by means of additive manufacturing
CN104526359A (en) * 2014-12-30 2015-04-22 深圳市圆梦精密技术研究院 Multi-electron-beam fusing and milling composite 3D printing device
WO2016106607A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 深圳市圆梦精密技术研究院 Laser melting and laser milling composite 3d printing apparatus
CN104493165A (en) * 2014-12-30 2015-04-08 深圳市圆梦精密技术研究院 Electron beam melting and laser milling composite 3D printing apparatus
EP3228405A4 (en) * 2014-12-30 2018-09-19 Yuanmeng Precision Technology (Shenzhen) Institut Electron beam melting and laser milling composite 3d printing apparatus
WO2016106615A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 深圳市圆梦精密技术研究院 Multi-electron-beam melting and milling composite 3d printing apparatus
JP6192677B2 (en) * 2015-04-06 2017-09-06 株式会社ソディック Additive manufacturing method and additive manufacturing apparatus
JP5888826B1 (en) * 2015-04-27 2016-03-22 株式会社ソディック Additive manufacturing equipment
EP3159081A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-26 SLM Solutions Group AG Powder application arrangement comprising a camera
JP6129945B1 (en) * 2015-12-22 2017-05-17 株式会社ソディック Laminate modeling apparatus and misalignment correction method for additive modeling apparatus
JP6350559B2 (en) * 2016-02-23 2018-07-04 マツダ株式会社 Method for manufacturing body for working fluid control mechanism and method for manufacturing working fluid control mechanism using the body
JP6262275B2 (en) * 2016-03-23 2018-01-17 株式会社ソディック Additive manufacturing equipment
JP6026688B1 (en) 2016-03-24 2016-11-16 株式会社松浦機械製作所 3D modeling method
KR101843493B1 (en) 2016-06-01 2018-03-29 한국기계연구원 3d printing apparatus comprising measuring member of density of metal powder and 3d printing method using the same
JP6386008B2 (en) 2016-11-04 2018-09-05 株式会社ソディック Additive manufacturing equipment
DE102016222564A1 (en) * 2016-11-16 2018-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Process for additive production with selective removal of base material
JP6177412B1 (en) * 2016-11-22 2017-08-09 株式会社ソディック Additive manufacturing equipment
WO2019030839A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 三菱重工業株式会社 Three-dimensional layering modeling apparatus, three-dimensional layering modeling method, and three-dimensional layered model
EP3473441A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-24 General Electric Company Moveable molding assembly for use with additive manufacturing

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19514740C1 (en) * 1995-04-21 1996-04-11 Eos Electro Optical Syst Appts. for producing three-dimensional objects by laser sintering
DE19533960C2 (en) * 1995-09-13 1997-08-28 Fraunhofer Ges Forschung Method and apparatus for the production of metal workpieces
JP3446618B2 (en) * 1998-08-26 2003-09-16 松下電工株式会社 Surface finishing method of a metal powder sintered component
DE19853978C1 (en) * 1998-11-23 2000-05-25 Fraunhofer Ges Forschung Apparatus for selective laser smelting comprises a roller that moves over the processing surface using an element to distribute powder
DE19905067A1 (en) * 1999-02-08 2000-08-10 Matthias Fockele Layer-wise molding build-up apparatus, especially for laser prototyping of metallic articles, has a grinding tool for removing irregularities from a previously laser melted and solidified layer region

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