KR101606426B1 - 3차원 형상 조형물의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

"공구 절손 트러블(tool breakage trouble)" 등의 문제를 감소시키는 것이 가능한 분말 소결 적층법을 제공하는 것. 본 발명의 제조 방법은, (i) 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사하여 상기 소정 개소의 분말을 소결 또는 용융 고화시켜 고화층을 형성하는 단계, 및 (ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 그 새로운 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계에 의해 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하고, 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물이 얻어진 후에 있어서 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물의 표면에 절삭 공구로 표면 절삭 처리를 행하는 단계를 적어도 1회 포함하고, 표면 절삭 처리에 앞서서는, 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 흡인 노즐에 의해 제거하고, 흡인 제거에 있어서는, 절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨을 고려하여 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 국소적으로 제거하고, 또한 흡인 노즐의 이동 궤적이, (a) 절삭 공구의 공구 최하 레벨에 위치하는 고화층 단면의 윤곽 A, (b) 가장 가까이에 형성된 고화층의 상면의 윤곽 B, 및 (c) 고화층의 적층 방향을 향해 윤곽 A와 윤곽 B를 동일 평면에 투영하는 것을 상정했을 때, 투영한 윤곽 A가 이루는 폐쇄 영역(A’)으로부터 투영한 윤곽 B가 이루는 폐쇄 영역(B’)을 제거하여 얻어지는 영역 C에 따른 궤적으로 되도록 흡인 노즐을 이동 조작시켜 분말을 국소적으로 제거하는 것을 특징으로 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법이다.

Description

3차원 형상 조형물의 제조 방법{PRODUCTION METHOD FOR THREE-DIMENSIONALLY SHAPED MOLDED OBJECT}
본 발명은, 3차원 형상 조형물(造形物)의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 분말층의 소정 개소(箇所)에 광빔을 조사(照射)하여 고화층(固化層)을 형성하는 것을 반복 실시함으로써 복수의 고화층이 적층 일체화된 3차원 형상 조형물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래부터, 분말 재료에 광빔을 조사하여 3차원 형상 조형물을 제조하는 방법[일반적으로는 「분말 소결(燒結) 적층법」이라고 함]이 알려져 있다. 이러한 방법에서는, 이하의 단계(i) 및 (ii)를 반복하여 3차원 형상 조형물을 제조하고 있다(특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2 참조).
(i) 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사함으로써, 이러한 소정 개소의 분말을 소결 또는 용융 고화(固化)시켜 고화층을 형성하는 단계.
(ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 깔아 마찬가지로 광빔을 조사하여 다시한 고화층을 형성하는 단계.
분말 재료로서 금속 분말이나 세라믹 분말 등의 무기질의 분말 재료를 사용한 경우에는, 얻어진 3차원 형상 조형물을 금형으로서 사용할 수 있다. 한편, 수지 분말이나 플라스틱 분말 등의 유기질의 분말 재료를 사용한 경우에는, 얻어진 3차원 형상 조형물을 모델로서 사용할 수 있다. 이와 같은 제조 기술에 따르면, 복잡한 3차원 형상 조형물을 단시간에 제조할 수 있다.
분말 재료로서 금속 분말을 사용하고, 얻어지는 3차원 형상 조형물을 금형으로서 사용하는 경우를 예로 든다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 먼저, 소정의 두께 t1의 분말층(22)을 조형 플레이트(21) 상에 형성한 후[(도 1의 (a) 참조], 광빔을 분말층(22)의 소정 개소에 조사하여, 조형 플레이트(21) 상에서 고화층(24)을 형성한다[도 1의 (b) 참조]. 그리고, 형성된 고화층(24) 상에 새로운 분말층(22)을 깔아 재차 광빔을 조사하여 새로운 고화층을 형성한다. 이와 같이 반복 고화층을 형성하면, 복수의 고화층(24)이 적층 일체화된 3차원 형상 조형물을 얻을 수 있다. 최하층에 상당하는 고화층은 조형 플레이트 면에 접착한 상태로 형성될 수 있으므로, 3차원 형상 조형물과 조형 플레이트와는 서로 일체화된 상태로 되어, 그대로 금형으로서 사용할 수 있다.
광빔의 조사로 얻어지는 3차원 형상 조형물은, 그 표면이 비교적 거칠고, 일반적으로 수 100㎛Rz 정도의 표면 거칠기를 가지고 있다. 이것은, 고화층 표면에 분말이 부착되기 때문이다. 고화층 형성 시에서는, 광빔·에너지가 열에 변환되므로, 조사 분말이 일단 용융되고 나서 냉각 과정에서 분말끼리가 융착한다. 이 때, 광빔이 조사되는 포인트의 주변의 분말 영역의 온도도 상승할 수 있으므로, 상기 주변의 분말이 고화층 표면에 부착된다. 이러한 부착 분말은 3차원 형상 조형물에 "표면 거칠기"를 가져오게 되므로, 3차원 형상 조형물의 표면을 절삭 가공할 필요가 있다. 즉, 얻어지는 3차원 형상 조형물의 표면을 전체적으로 절삭 가공에 첨부필요가 있다.
일본특표 평1―502890호 공보 일본 공개특허 제2000―73108호 공보
분말 소결 적층법의 절삭 가공 처리에 있어서, 본 발명자들은, 조형물 주위에 분말이 존재하면, 공구 절손 트러블(tool breakage trouble)이 보다 많이 발생할 수 있는 현상을 발견하였다[도 17의 (a) 참조]. 특정한 이론에 구속되는 것은 아니지만, 조형물 표면과 절삭 공구와의 사이에 분말이 씹혀들어감으로써 절삭 공구에 걸리는 부하가 증가하는 것이 요인의 하나로서 생각된다.
또한, 조형물 주위에 분말이 존재하면, 조형물 표면에 불필요한 부하가 걸려 조형물의 표면 평활성이 손상될 수 있다고 하는 현상도 발견하였다[도 17의 (b) 참조]. 이것도, 조형물 표면과 절삭 공구와의 사이의 분말이 씹혀들어가는 것이 원인 중 하나로 생각된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 과제는, "공구 절손 트러블"등의 문제를 감소시키는 것이 가능한 분말 소결 적층법을 제공하는 것이다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는, (i) 및 (ii)의 단계에서 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하고, 이하와 같은(a)∼(c)의 특징을 가지는 3차원 형상 조형물의 제조 방법이 제공된다.
(i) 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사하여 상기 소정 개소의 분말을 소결 또는 용융 고화시켜 고화층을 형성하는 단계.
(ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 그 새로운 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계.
(a) 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물이 얻어진 후에 있어서 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물의 표면에 절삭 공구로 표면 절삭 처리를 행하는 단계를 적어도 1회 포함한다.
(b) 표면 절삭 처리에 앞서서는, 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 흡인 노즐에 의해 제거한다.
(c) 흡인 제거에 있어서는, 절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨을 고려하여, 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 국소적으로 제거한다.
어떤 바람직한 태양(態樣)에서는, 흡인 노즐의 이동 궤적이 이하의 윤곽 A와 윤곽 B를 따르고 영역 C를 도포하는 궤적이 되도록 흡인 노즐을 이동 조작시켜 분말의 국소적 제거를 달성한다.
(a) 절삭 공구의 공구 최하 레벨에 위치하는 고화층 단면(斷面)의 윤곽 A.
(b) 가장 가까이에 형성된 고화층의 상면의 윤곽 B.
(c) 고화층(또는 분말층)의 적층 방향을 향해 윤곽 A와 윤곽 B를 동일 평면에 투영하는 것을 상정(想定)했을 때, 「투영한 윤곽 A이 이루는 폐쇄 영역(A’)」으로부터 「투영한 윤곽 B가 이루는 폐쇄 영역(B’)」를 제거하여 얻어지는 영역 C.
흡인 노즐의 이동 조작 시에는 「가장 가까이에 형성된 분말층」의 위쪽에서 흡인 노즐을 수평 이동하도록 조작해도 된다. 예를 들면, 흡인 노즐의 선단부와 「가장 가까이에 형성된 분말층」과의 사이의 이격 거리는 5㎜ 이내로 해도 된다.
흡인 노즐은, 상기 궤적으로부터 수평 방향으로 어긋나게 이동시킨 위치가 되도록 이동 조작해도 된다. 즉, 흡인 노즐의 이동 궤적이 「윤곽 A로부터 수평 방향으로 어긋나게 이동시킨 윤곽 a」, 「윤곽 B로부터 어긋나게 이동시킨 윤곽 b」및 「고화층의 적층 방향을 향해 윤곽 a와 윤곽 b를 동일 평면에 투영하는 것을 상정했을 때, 투영한 윤곽 a가 이루는 폐쇄 영역으로부터 투영한 윤곽 b가 이루는 폐쇄 영역을 제거하여 얻어지는 영역 C’」에 따른 궤적으로 되도록 흡인 노즐을 이동 조작해도 된다. 어긋나게 이동시킨 만큼의 양은, 흡인 노즐의 노즐 직경 및/또는 절삭 공구의 공구 직경을 따라 결정해도 된다.
본 발명에 따르면, 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물 주위의 분말이 표면 절삭 처리에 앞서 흡인 제거되므로, "조형물 표면과 절삭 공구와의 사이의 분말 씹혀들어감에 기인한 공구 절손 트러블"을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 조형물 표면과 절삭 공구와의 사이의 분말 씹혀들어감을 줄일 수 있으므로, 절삭 처리에 있어서 조형물 표면에 미치는 부하를 감소시킬 수 있어, 조형물의 표면 평활성을 향상시킬 수 있다.
분말의 흡인 제거는 흡인 노즐에 의해 분말층에 국소적에만 행하므로, 효율적으로 행할 수 있어, 3차원 형상 조형물의 제조 시간에 대한 영향은 적다. 특히 본 발명에서는, 절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨을 고려함으로써 흡인 노즐의 이동 궤적을 간단하고 용이하게 구하므로, 그 점에서 더욱 효율적인 흡인 제거가 달성된다.
도 1은 분말 소결 적층법을 설명하기 위한 단면도(斷面圖)
도 2는 분말 소결 적층법을 실시하기 위한 장치를 모식적으로 나타낸 사시도[도 2의 (a): 절삭 기구(機構)를 구비한 광조형(光造形) 복합 가공기, 도 2의 (b): 절삭 기구를 구비하고 있지 않은 장치]
도 3은 분말 소결 적층법이 행해지는 태양을 모식적으로 나타낸 사시도
도 4는 분말 소결 적층법을 표면 절삭 처리와 병행하여 실시하는 장치(광조형 복합 가공기)의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도
도 5는 광조형 복합 가공기의 동작의 플로우차트
도 6은 광조형 복합 가공기에 의한 프로세스를 시간경과적으로 나타낸 모식도
도 7은 본 발명의 개념을 모식적으로 나타낸 도면
도 8은 절삭 공구 및 흡인 노즐의 배치 태양을 나타낸 모식도
도 9는「윤곽 A, 윤곽 B 및 영역 C를 이루는 흡인 노즐의 이동 궤적(이동 경로)」를 설명하기 위한 모식도
도 10은「윤곽 A, 윤곽 B 및 영역 C를 이루는 흡인 노즐의 이동 궤적(이동 경로)」를 설명하기 위한 모식도
도 11은 고화층·조형물의 위쪽으로부터 본 경우의 흡인 제거 부분을 나타낸 모식도
도 12는 흡인 제거에 부여되는 부분(가장 가까이에 형성된 고화층의 상면과 동일면에서 파악한 경우)을 나타낸 모식도
도 13은 흡인 노즐의 이동 궤적의 어긋나게 이동시킨 태양을 나타낸 모식도
도 14는 어긋나게 이동시킨 양을 노즐 직경·공구 직경을 따라 결정하는 태양을 나타낸 모식도
도 15는 본 발명에 관한 실증 실험을 설명하기 위한 도면·그래프
도 16은 분말의 배제 경로에 관련한 설명을 행하기 위한 모식도
도 17은 본 발명자들이 발견한 현상을 설명하기 위한 도면·사진도
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 도면에서의 각종 요소(要素)의 형태·치수 등은, 어디까지나 예시로서, 실제의 형태·치수를 반영하는 것은 아닌 것에 유의(留意)해야 한다.
본 명세서에 있어서 「분말층」이란, 예를 들면, 「금속 분말로 이루어지는 금속 분말층」또는 「수지 분말로 이루어지는 수지 분말층」을 가리키고 있다. 또한 「분말층의 소정 개소」란, 제조되는 3차원 형상 조형물의 영역을 실질적으로 의미하고 있다. 따라서, 이러한 소정 개소에 존재하는 분말에 대하여 광빔을 조사함으로써, 그 분말이 소결 또는 용융 고화되어 3차원 형상 조형물을 구성하게 된다. 또한 「고화층」이란, 분말층이 금속 분말층인 경우에는 「소결층(燒結層)」을 실질적으로 의미하고 있고, 분말층이 수지 분말층인 경우에는 「경화층」을 실질적으로 의미하고 있다.
본 명세서에 있어서 「위쪽」이란 조형물의 제조 시에 의해 고화층이 적층으로 되는 방향을 실질적으로 의미하고 있는 한편, 「아래쪽」이란, 상기 "위쪽"과 바로 역방향[즉, 연직(沿直) 방향]을 실질적으로 의미하고 있다.
[분말 소결 적층법]
먼저, 본 발명의 제조 방법의 전제로 되는 분말 소결 적층법에 대하여 설명한다. 설명의 편의 상, 재료 분말 탱크로부터 재료 분말을 공급하고, 스퀴징(squeezing) ·블레이드(blade)를 사용하여 재료 분말을 균일하게 하여 분말층을 형성하는 태양을 전제로 하여 분말 소결 적층법을 설명한다. 또한, 분말 소결 적층법 시에는 조형물의 절삭 가공도 병행하여 행하는 복합 가공의 태양을 예로 들어 설명한다[즉, 도 2의 (b)는 아니고 도 2의 (a)에 나타내는 태양을 전제로 함]. 도 1, 3 및 4에는, 분말 소결 적층법과 절삭 가공을 실시할 수 있는 광조형 복합 가공기의 기능 및 구성이 나타나 있다. 광조형 복합 가공기(1)는, 분말층 형성 수단(2)과, 조형 테이블(20)과, 조형 플레이트(21)와, 광빔 조사 수단(3)과, 절삭 수단(4)을 주로 구비하고 있다. 분말층 형성 수단(2)은, 금속 분말 및 수지 분말 등의 분말을 소정의 두께로 형성함으로써 분말층을 형성하기 위한 것이다. 조형 테이블(20)은, 외주(外周)가 벽(27)으로 에워싸인 조형 탱크(29) 내에 있어서 상하로 승강할 수 있는 테이블이다. 조형 플레이트(21)는, 조형 테이블(20) 상에 배치되고 조형물의 베이스로 되는 플레이트이다. 광빔 조사 수단(3)은, 광빔(L)을 임의의 위치에 조사하기 위한 수단이다. 절삭 수단(4)은, 조형물 표면(특히 측면)을 깎기 위한 기계 가공 수단이다.
분말층 형성 수단(2)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 「외주가 벽(26)으로 에워싸인 재료 분말 탱크(28) 내에 있어서 상하로 승강하는 분말 테이블(25)」과「조형 플레이트 상에 분말층(22)을 형성하기 위한 스퀴징 ·블레이드(23」를 주로 구비하여 이루어진다. 광빔 조사 수단(3)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 「광빔(L)을 발하는 광빔 발진기(30)」와「광빔(L)을 분말층(22) 상에 스캐닝(주사)하는 갈바노미러(31)(스캔 광학계)」를 주로 구비하여 이루어진다. 광빔 조사 수단(3)에는, 광빔 스폿의 형상을 보정하는 빔형상 보정 수단[예를 들면, 한 쌍의 실린드리컬(cylindrical) 렌즈와, 이러한 렌즈를 광빔의 축선 주위로 회전시키는 회전 구동 기구를 구비하여 이루어지는 수단]이나 fθ렌즈 등이 구비되어 있어도 된다. 절삭 수단(4)은 「조형물의 주위를 깎는 밀링 헤드(40)」와 「밀링 헤드(40)를 절삭 개소로 이동시키는 XY 구동 기구(41)[41a, 41b]」를 주로 구비하여 이루어진다 도 3 및 도 4 참조).
광조형 복합 가공기(1)의 동작을 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 5는, 광조형 복합 가공기의 일반적인 동작 플로우를 나타내고, 도 6은, 광조형 복합 가공기의 프로세스를 모식적으로 나타내고 있다.
광조형 복합 가공기의 동작은, 분말층(22)을 형성하는 분말층 형성 스텝 S1과, 분말층(22)에 광빔(L)을 조사하여 고화층(24)을 형성하는 고화층 형성 스텝 S2와, 조형물의 표면을 절삭하는 표면 절삭 스텝 S3로부터 주로 구성되어 있다. 분말층 형성 스텝 S1에서는, 최초에 조형 테이블(20)을 Δt1 내린다(S11). 이어서, 분말 테이블(25)을 Δt1 올린 후, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스퀴징 ·블레이드(23)를, 화살표 a의 수평 방향으로 이동시킨다. 이로써, 분말 테이블(25)에 배치되어 있었던 분말을 조형 플레이트(21) 위로 이송시키면서(S12), 소정 두께 Δt1로 균일하게 하여 분말층(22)을 형성한다(S13). 분말층의 분말로서는, 예를 들면, 「평균 입자 직경 5㎛∼100㎛ 정도의 철분」및 「평균 입자 직경 30㎛∼100㎛ 정도의 나일론, 폴리프로필렌, ABS 등의 분말」을 들 수 있다. 다음에, 고화층 형성 스텝 S2로 이행하고, 광빔 발진기(30)로부터 광빔(L)을 발하고(S21), 광빔(L)을 갈바노미러(31)에 의해 분말층(22) 상의 임의의 위치에 스캐닝한다(S22). 이로써, 분말을 용융시키고, 고화시켜 조형 플레이트(21)와 일체화된 고화층(24)을 형성한다(S23). 광빔(L)으로서는, 예를 들면, 탄산 가스 레이저(500W 정도), Nd: YAG 레이저(500W 정도), 섬유 레이저(500W 정도) 및 자외선 등을 들 수 있다. 광빔(L)은, 공기 중을 전달시키는데 한정되지 않고, 광섬유 등으로 전송시켜도 된다.
고화층(24)의 두께가 밀링 헤드(40)의 공구 길이 등으로부터 구한 소정 두께가 될 때까지 분말층 형성 스텝 S1과 고화층 형성 스텝 S2를 반복하여, 고화층(24)을 적층한다[도 1의 (b) 참조]. 그리고, 새롭게 적층으로 되는 고화층은, 소결 또는 용융 고화에 있어서, 이미 형성된 하층을 이루는 고화층과 일체로 된다.
적층한 고화층(24)의 두께가 소정의 두께로 되면, 표면 절삭 스텝 S3로 이행한다. 도 1 및 도 6에 나타낸 바와 같은 태양에서는 밀링 헤드(40)를 구동시킴으로써 절삭 스텝의 실시를 개시하고 있다(S31). 예를 들면, 밀링 헤드(40)의 공구(볼 엔드밀)가 직경 1㎜, 유효 날길이 3㎜인 경우, 깊이 3㎜의 절삭 가공할 수 있으므로, Δt1가 0.05㎜이면, 60층의 고화층을 형성한 시점에서 밀링 헤드(40)를 구동시킨다. XY 구동 기구(41)[41a, 41b]에 의해 밀링 헤드(40)를 화살표 X 및 화살표 Y방향으로 이동시키고, 적층한 고화층(24)으로 이루어지는 조형물에 대하여 표면 절삭 처리를 행한다(S32). 그리고, 3차원 형상 조형물의 제조가 여전히 종료되어 있지 않은 경우에는, 분말층 형성 스텝 S1으로 되돌아오게 된다. 이후, S1 내지 S3을 반복하여 다른 고화층(24)의 적층을 계속함으로써, 3차원 형상 조형물의 제조를 행한다(도 6 참조).
고화층 형성 스텝 S2에서의 광빔(L)의 조사 경로와, 표면 절삭 스텝 S3에서의 절삭 가공 경로는, 미리 3차원 CAD 데이터로부터 작성하여 둔다. 이 때, 등고선 가공을 적용하여 가공 경로를 결정한다. 예를 들면, 고화층 형성 스텝 S2에서는, 3차원 CAD 모델로부터 생성한 STL 데이터를 등 피치(예를 들면 Δt1을 0.05㎜로 한 경우에는 0.05㎜ 피치)로 슬라이스한 각각의 단면의 윤곽 형상 데이터를 사용한다.
[본 발명의 제조 방법]
본 발명은, 전술한 분말 소결 적층법 중에서도, 표면 절삭 처리와 관련된 태양에 특징을 가지고 있다.
본 발명의 제조 방법은, 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물이 얻어진 후에 있어서 이들의 표면(특히 측면)에 절삭 공구로 표면 절삭 처리를 행하는 단계를 적어도 1회 포함하고 있다. 표면 절삭 처리에 앞서 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 흡인 노즐에 의해 제거하는 것을 실시한다. 특히 본 발명에서는, 이러한 흡인 제거에 있어서, 절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨로 하기 위해서는 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 국소적으로만 제거한다(도 7 참조).
즉, 흡인 노즐을 이동시켜 3차원 형상 조형물 주위의 분말을 흡인 제거하지만, 이러한 흡인 노즐의 이동의 경로(궤적)는 "절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨"을 고려함으로써 구한다.
절삭 공구는, 고화층의 측면, 즉 조형물의 표면(특히 측면 부분)에 대하여 표면 절삭 처리를 행하기 위한 공구이다. 절삭 공구(80)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 툴링(tooling)(82)에 장착된 공구이다. 구체적인 절삭 도구로서는, 엔드밀, 예를 들면, 초경(超硬) 소재의 2매 날 볼 엔드밀, 스퀘어 엔드밀, 라디우스(radius) 엔드밀 등을 들 수 있다.
「절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨」이란, 고화층·조형물의 측면에 대하여 절삭 처리를 행할 수 있다 높이 범위(고화층의 적층 방향을 따른 상하 방향에서의 범위) 중에서 가장 아래쪽에 위치하는 높이 레벨을 의미하고 있다. 환언하면, 「절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨」은, 고화층·조형물 주위의 분말층에 대하여 위쪽으로부터 절삭 공구를 삽입하여 절삭하는 것을 상정한 경우, 이러한 절삭 공구가 가장 깊게 침입하는 높이 레벨을 의미하고 있다. 또 다른 표현으로 예를 들면, 「절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨」은, 표면 절삭 처리 시에서의 절삭 공구의 선단 레벨 내지는 하단 레벨에 상당한다.
흡인 노즐이란, 광의(廣義)로는, 분말층의 분말을 흡입할 수 있는 디바이스이다. "노즐" 때문에, 분말의 흡입에 제공하는 부분이 통 형태[특히 세통(細筒) 형태]를 가지고 있는 것이 바람직하다[이러한 관점에서, 본 발명에서의 흡인 노즐은 "통형(筒形) 흡인 디바이스"라고 할 수도 있다]. 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 흡인 노즐(90)은, 세통부(92)와, 그 세통부에 접속된 흡인 기구(器具)(94)로 적어도 구성될 수 있다.
분말의 흡인 제거는, 표면 절삭 처리에 앞서 행해지지만, 흡인 노즐은 수평 방향으로 움직이도록 조작하는 것이 바람직하다. 즉, 흡인 노즐의 높이 레벨(고화층의 적층 방향을 따른 수직 방향의 위치 레벨)을 실질적으로 변경하지 않고 흡인 노즐을 이동시킨다. 이것은, 「가장 가까이에 형성된 분말층 및/또는 고화층」의 위쪽에서 흡인 노즐을 이동시킬 때 상기 분말층 및/또는 고화층에 대한 수직 방향의 이격 거리를 바꾸지 않고 흡인 노즐을 이동시키는 것을 의미하고 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 절삭 공구(80)와 흡인 노즐(90)과는 서로 인접하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 도시된 바와 같이 절삭 공구(80)의 축(길이 방향 축)과 흡인 노즐(90)의 축[세통부(92)의 길이 방향 축]이 대략 평행하게 절삭 공구 및 흡인 노즐이 서로 인접하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 흡인 노즐과 절삭 공구이 서로 인접하여 설치되는 경우, 절삭 공구와 인접한 설치 상태로 흡인 노즐이 흡인 제거에 제공되게 된다.
본 발명에서는, 흡인 노즐의 수평 방향의 이동 경로(이동 궤적)는 "절삭 가능 최하 레벨"로부터 구한다. 즉, "절삭 가능 최하 레벨"로부터 「분말 제거 시에 흡인 노즐을 조작하기 위한 이동 경로」를 구한다. 특히 본 발명에 있어서는 「국소적인 분말 제거」이기 때문에 「흡인 노즐의 이동 경로」는, 표면 절삭 처리에 필요로 하는 최소한의 이동 경로로 되어 있다. 이러한 최소한의 이동 경로를 구하기 위해 "절삭 가능 최하 레벨"을 이용한다.
예를 들면, 흡인 노즐의 이동 경로는, 이하의 윤곽 A와 윤곽 B를 따르고 영역 C를 도포하도록 된 경로라도 된다(도 9 참조).
(a) 절삭 공구의 공구 최하 레벨에 위치하는 고화층 단면의 윤곽 A.
(b) 가장 가까이에 형성된 고화층의 상면의 윤곽 B.
(c) 고화층의 적층 방향을 향해 윤곽 A와 윤곽 B를 동일 평면(적층 방향으로 수직인 평면)에 투영하는 것을 상정했을 때, 「투영한 윤곽 A이 이루는 폐쇄 영역(A’)」으로부터 「투영한 윤곽 B가 이루는 폐쇄 영역(B’)」을 제외하고 얻어지는 영역 C.
이러한 태양에서는, 흡인 노즐의 이동 궤적이 윤곽 A, 윤곽 B 및 영역 C를 이루는 궤적으로 되도록 흡인 노즐을 이동 조작시켜 분말을 국소적으로만 제거한다.
「윤곽 A」는, 절삭 공구의 공구 최하 레벨에 위치하는 고화층 단면(수평 방향을 따라 고화층을 잘라낸 단면)의 윤곽선이다. 도 9에 나타낸 태양으로부터 알 수 있는 바와 같이, 윤곽 A는, 절삭 공구가 가장 깊게 침입하는 높이 레벨의 고화층 단면의 윤곽선에 상당한다.
「윤곽 B」는, 가장 가까이에 형성된 고화층의 상면의 윤곽선이다. 도 9에 나타낸 태양으로부터 알 수 있는 바와 같이, 윤곽 B는, 표면 절삭 처리를 행하는 시점에서 마지막으로 형성된 고화층의 최상면의 윤곽선에 상당한다.
「영역 C」는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 「윤곽 A이 이루는 폐쇄 영역(A’)」과「윤곽 B가 이루는 폐쇄 영역(B’)」를 수평 방향의 위치를 바꾸지 않고 동일 평면(XY 평면) 상에서 중첩되었을 때, 폐쇄 영역(A’)으로부터 폐쇄 영역(B’)을 제외하고 얻어지는 국소적 영역을 가리키고 있다. 그리고, 3차원 조형물이 최종적으로 금형으로서 사용되는 경우, 구배각(draft angle) 등의 관점에서 적층 방향(위쪽)으로 협폭(狹幅)으로 되는 형상을 조형물이 가질 수 있으므로, 폐쇄 영역(B’)은 폐쇄 영역(A’)보다 작고, 또한 상기 동일 평면 상에서 폐쇄 영역(A’)에 포함되도록 위치시킬 수 있다.
이와 같은 이동 궤적은, "절삭 가능 최하 레벨"을 고려하여, 그 레벨에서의 고화층의 윤곽을 이용함으로써 간단하고 용이하게 얻을 수 있다. 즉, 복잡한 산출 과정을 거치는 일 없이, 국소적인 분말 제거에 필요로 하는 「흡인 노즐의 이동 경로」를 간단하고 용이하게 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 흡인 노즐은 흡인 제거 시에 있어서 수평 방향으로 이동시키지만, 그 이동 궤적이 윤곽 A와 윤곽 B를 따르고 영역 C를 도포하게 되도록 이루어 진다. 이것은, 수평 이동하는 흡인 노즐의 흡인구부가 그리는 이동 궤적이, 윤곽 A, 윤곽 B 및 영역 C를 이루는 것으로 되는 것을 의미하고 있다(도 9 및 도 10 참조). 보다 구체적으로는, 이하의 3개만이 포함되도록 흡인 노즐을 이동 조작하여 국소적인 분말 제거를 실시한다.
* 흡인 노즐의 흡인구부가 「윤곽 A(특히 수평 방향의 위치를 바꾸지 않고 윤곽 A을 적층 방향으로 시프트시킨 윤곽선)」을 위를 덧쓰도록 흡인 노즐을 수평 이동시킨다.
* 흡인 노즐의 흡인구부가 「윤곽 B(특히 수평 방향의 위치를 바꾸지 않고 윤곽 B를 적층 방향으로 시프트시킨 윤곽선)」를 위를 덧쓰도록 흡인 노즐을 수평 이동시킨다.
* 흡인 노즐의 흡인구부가 「영역 C(특히 수평 방향의 위치를 바꾸지 않고 영역 C를 적층 방향으로 시프트시킨 영역)」을 위를 덧쓰도록 흡인 노즐을 수평 이동시킨다. 즉, 흡인 노즐의 흡인구부가 그리는 궤적이 「영역 C(특히 수평 방향의 위치를 바꾸지 않고 영역 C를 적층 방향으로 시프트시킨 영역」을 전부 도포하도록 흡인 노즐을 수평 이동시킨다. 하나 예시하면, 흡인 노즐의 흡인구부가 그리는 궤적이 상기 영역을 균일하지 않은 곳 없이 전부 도포하게 되도록, 수평 방향으로 위치를 점차 어긋나게 하면서 흡인 노즐을 왕복 운동시켜도 된다.
도 11에는, 고화층·조형물의 위쪽으로부터 본 경우의 흡인 제거 부분이 모식적으로 나타나 있다. 이러한 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 흡인 노즐에 의해 흡인 제거되는 분말 영역은, 윤곽 A[도 11의 (a)], 윤곽 B[도 11의 (b)] 및 영역 C[도 11의 (c)]에 따른 국소적인 영역[도 11의 (d)]으로 된다. 도 12도 병행하여 참조한다.
본 발명에서는, 흡인 노즐의 이동 궤적은 소정 거리만큼 어긋나게 이동(수평 방향으로 오프셋)시킨 것이라도 된다. 구체적으로는, 「윤곽 A로부터 어긋나게 이동시킨 윤곽 a」, 「윤곽 B로부터 어긋나게 이동시킨 윤곽 b」및 「고화층의 적층 방향을 향해 윤곽 a와 윤곽 b를 동일 평면에 투영하는 것을 상정했을 때, 투영한 윤곽 a가 이루는 폐쇄 영역으로부터 투영한 윤곽 b가 이루는 폐쇄 영역을 제거하여 얻어지는 영역 C'」에 따른 궤적으로 되도록 흡인 노즐을 이동 조작해도 된다(도 13 참조). 이것은, 흡인 노즐의 이동 궤적 중 특히 외주를 이루는 부분에 대해서는 외측으로 어긋나게 이동시킨 궤적이 되도록 해도 되는 것을 의미하고 있다[도 13에 나타낸 바와 같이, 윤곽 A와 윤곽 B가 중첩되는 윤곽선의 부분은 특히 어긋나게 이동시키지 않아도 된다]. 어긋나게 이동시키는 것에 의해, 흡인 노즐에 의한 흡인 효과를 고화층·조형물의 측면의 근방 영역에 효과적으로 미칠 수 있어 그 점에서 더욱 효율적인 흡인 제거가 가능해진다. 즉, 분말 제거는, 표면 절삭 처리에 제공되는 조형부 측면의 주위에 존재하는 분말을 국소적으로 제거하는 것이 요구되는 바, 상기 조형부 측면으로부터 약간 외측에 위치하는 국소적 개소에 흡인 효과를 효과적으로 미칠 수가 있다.
어긋나게 이동시키는 정도, 즉 오프셋량은, 흡인 노즐의 노즐 직경 및/또는 절삭 공구의 공구 직경을 따라 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 오프셋량은, 바람직하게는 「흡인 노즐의 노즐 직경」및/또는 「절삭 공구의 공구 직경」에 의존한 것으로 되어 있다. 예를 들면, 오프셋량 δ은 흡인 노즐의 노즐 직경(d1)이 클수록 크게 해도 되고, 노즐 직경(d1)이 작아지면 오프셋량 δ을 작게 해도 된다(도 14 참조). 예시에 지나지 않지만, 흡인 노즐 직경(d1)이 1.8㎜∼10㎜로 되어 있는 경우, 오프셋량 δ은, 그 절반인 0.9㎜∼5㎜ 정도라도 되고, 이와 같이 어긋나게 이동시킨 궤적이 흡인 노즐의 중앙축이 그리는 궤적 T 중앙축으로 되는 태양이라도 된다. 따라서, 흡인 노즐의 노즐 직경(d1)이 1.8㎜∼10㎜로부터 큰 것 또는 작은 것이면, 그에 따라, 오프셋량 δ을 0.9㎜∼5㎜로부터 각각 크게 또는 작게 하면 된다. 동일하게 하여, 오프셋량 δ은 절삭 공구의 공구 직경(d2)이 클수록 크게 해도 되고, 공구 직경(d2)이 작아지면 오프셋량 δ을 작게 해도 된다(도 14 참조). 예시에 지나지 않지만, 절삭 공구의 공구 직경(d2)이 0.5㎜∼3㎜로 되어 있는 경우, 오프셋량 δ은, 그 절반인 0.25㎜∼1.5㎜ 정도라도 되고, 이와 같이 어긋나게 이동시킨 궤적이 흡인 노즐의 중앙축이 그리는 궤적 T 중앙축으로 되는 태양이라도 된다. 따라서, 절삭 공구의 공구 직경(d2)이 0.5㎜∼3㎜보다 큰 것 또는 작은 것이면, 그에 따라, 오프셋량 δ을 0.25㎜∼1.5㎜로부터 각각 크게 또는 작게 하면 된다.
본 발명에서는, 흡인 노즐의 흡인구를 분말층의 표면에 접근하여 흡인 제거를 실시해도 된다. 즉, 흡인 제거 시에 있어서는 「흡인 노즐의 선단부(흡인구부)」와 「가장 가까이에 형성된 분말층」과의 사이의 이격 거리를 흡인 제거에 특히 바람직한 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 「흡인 노즐의 선단부의 레벨(즉, 흡인구부의 레벨)」과「가장 가까이에 형성된 분말층」과의 사이의 이격 거리(적층 방향을 따른 상하 방향의 이격 거리)는, 5㎜ 이내, 즉 0(0을 포함하지 않음)∼5㎜로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 이러한 이격 거리는 1㎜ 이내, 즉 0(0을 포함하지 않음)∼1㎜로 하는 것, 더욱 바람직하게는 0.4㎜∼1.0㎜ 정도로 한다. 이것은, 도 15에서 실증되어 있는 바와 같이, 흡인 노즐의 선단부를 「가장 가까이에 형성된 분말층」에 의해 접근한 상태로 흡인 노즐을 이동시키면, 고화층 주위의 분말을 효율적으로 제거 가능하기 때문이다 . 그리고, 「가장 가까이에 형성된 분말층」과「가장 가까이에 형성된 고화층」은, 분말의 흡인 제거 전에 있어서, 이들의 상면이 대략 면일치로 되어 있다. 따라서, 「흡인 노즐의 선단부(흡인구부)」와 「가장 가까이에 형성된 분말층」과의 사이의 이격 거리는, 「흡인 노즐의 선단부(흡인구부)」와 「가장 가까이에 형성된 고화층」과의 사이의 이격 거리와 같은 의미이다.
본 발명의 제조 방법에서는, 흡인 노즐을 예를 들면, 수평 이동시키도록 조작하지만, 흡인하는 개소의 분말층 두께(깊이)에 따라 흡인 조건(예를 들면, 흡인량이나 노즐의 이동 속도 등)을 적절히 바꾸어도 된다. 이에 대하여 예시하면, 분말층 두께가 보다 큰 경우(즉, 흡인 제거해야 할 개소의 분말층이 보다 깊은 경우), 흡인 노즐의 흡인량을 더욱 크게 해도 된다. 분말층 두께가 보다 큰 경우(즉, 흡인 제거해야 할 개소의 분말층이 보다 깊은 경우)에서는, 흡인 노즐의 주사 속도를 감소해도 된다.
또한, 흡인하는 개소에 근접하는 조형물의 형상을 따라 흡인 조건(예를 들면, 흡인량이나 노즐의 이동 속도 등)을 적절히 바꾸어도 된다. 이에 대하여 예시하면, 조형물의 외곽부의 근방에서의 흡인 개소와 같이 주위에 분말층이 "광범위하게" 존재하는 개소(즉, 주위에 분말이 비교적 많이 존재하는 개소)에서는, 흡인 노즐의 흡인량을 더욱 크게 해도 된다. 한편, 조형물의 리브부의 근방에서의 흡인 개소와 같이 주위에 분말층이 "좁게" 존재하는 개소(즉, 주위에 분말이 비교적 적게 존재하는 개소)에서는, 흡인 노즐의 흡인량을 더욱 작게 해도 된다. 동일하게 하여, 조형물의 외곽부의 근방에서의 흡인 개소와 같이 주위에 분말층이 "광범위하게" 존재하는 개소에서는, 흡인 노즐의 주사 속도를 더욱 감시켜도 된다. 한편, 조형물의 리브부의 근방에서의 흡인 개소와 같이 주위에 분말층이 "좁게" 존재하는 개소에서는, 흡인 노즐의 주사 속도를 더욱 증가시켜도 된다.
이와 같이, 본 발명에 있어서는, "Z방향(연직 방향)"까지 고려하여, 흡인해야 할 분말층 깊이나 조형물 형상을 따라 흡인 방법을 적절히 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표면 절삭 처리에 앞서 고화층 및/또는 3차원 형상 조형물 주위의 분말이 흡인 노즐에 의해 제거되므로, 조형물 표면과 절삭 공구와의 사이의 분말 씹혀들어감에 기인한 공구 절손 트러블을 감소시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 공구 절손까지의 평균 기간을 80∼400% 정도 증가시킬 수 있다(어디까지나 예시에 지나지 않지만, 어떤 조건 하에서의 「공구 절손 평균 간격」이 30∼50시간 정도로부터 약 140∼150시간 정도로까지 증가할 수 있다). 또한, 조형물 표면과 절삭 공구와의 사이의 분말 씹혀들어감을 줄일 수 있으므로, 절삭 처리에 있어서 조형물 표면에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있어, 조형물의 표면 평활성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 표면 절삭 가공이 행해진 개소의 표면 거칠기 Rz를, 바람직하게는 6㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 4㎛ 이하로 할 수 있다. 여기서 「표면 거칠기 Rz」란, 거칠기 곡선(본 발명에서 말자하면 「고화층 표면의 단면 형상 프로파일」)에 있어서 평균선으로부터 "가장 높은 산정상부까지의 높이"와 "가장 낮은 골 바닥부까지의 깊이"를 더하여 합하는 것에 의해 얻어지는 거칠기 척도를 의미하고 있다.
본 발명에서 사용되는 프로그램에 대하여 부언해 둔다. 구체적으로는, 흡인 노즐의 주사 경로(이동 궤적)를 결정하는 프로그램, 즉 분말의 배제 경로를 결정하는 프로그램에 대하여 부언한다. 전술한 "윤곽 A"나 "윤곽 B" 등을 사용하는 프로그램에서는, 높이 h1 및 h2에서의 고화층 단면의 각각의 윤곽선을 XY 평면 상에 투영하고, 그 투영된 2개의 윤곽선으로 에워싸인 영역을 추출한다(도 16의 (a) 참조]. 이와 같은 추출을 지남으로써, 이하의 배제 경로 1 및 2(분말의 국소적 제거를 위한 경로 1 및 2)가 구해지는 것으로 된다.
(1) 배제 경로 1: h1 및 h2의 윤곽 선상을 주사하는 경로
(2) 배제 경로 2: 투영된 2개의 윤곽선으로 에워싸인 영역을 소정 피치로 전부 도포하도록 주사하는 경로
그리고, 분말층 두께에 대해서는, 배제 경로를 포함하는 수직 평면과 각 층의 단면 윤곽선과의 교점(交点)에 기초하여 구할 수 있다[도 16의 (b) 참조].
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했으나, 본 발명의 적용 범위 중 전형예를 예시한 것에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각종 개변(改變)을 행할 수 있는 것은 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 이하의 변경 태양·추가 태양을 생각항 수 있다.
본 발명에 있어서는, 흡인 노즐에 의해 제거한 분말은 조형물의 제조에 재차 이용해도 된다. 즉, 흡인 제거한 분말을 리사이클해도 되고, 예를 들면, 흡인 제거한 분말을 자동 체(sieve)에 걸어, 재료 분말 탱크로 되돌려도 된다.
본 발명에 있어서는, 흡인 노즐에 의한 흡인 제거는 고화층 형성 시 및/또는 표면 절삭 처리 시에도 실시해도 된다. 즉, 고화층 형성 중이나 표면 절삭 처리 중에 있어서도 분말을 흡인 제거를 행해도 된다. 이러한 변경 태양에서는, 고화층 형성 시에 발생하는 흄을 제거할 수 있거나 표면 절삭 처리 시에 발생하는 부유(浮遊) 분말이나 절삭칩(절삭분) 등을 부가적으로 또는 대체적(代替的)으로 흡인 제거할 수 있거나 한다.
본 발명에 있어서는, 흡인 노즐에 의한 흡인 제거 시에 챔버 내의 불활성 가스 주입량을 증가시켜도 된다. 왜냐하면, 흡인 제거 시에는 분위기 가스(예를 들면, 질소 가스를 포함하는 가스)가 흡인 노즐에 흡입되어, 챔버 내의 산소 농도가 상승할 수 있기 때문이다. 즉, 불활성 가스 주입량을 증가시킴으로써, 흡인 제거 시에 의해 불활성 가스 분위기를 바람직하게 유지할 수 있다.
[산업 상의 이용 가능성]
본 발명의 3차원 형상 조형물의 제조 방법을 실시함으로써, 각종 물품을 제조할 수 있다. 예를 들면, 「분말층이 무기질의 금속 분말층으로서, 고화층이 소결층으로 되는 경우」에서는, 얻어지는 3차원 형상 조형물을 플라스틱 사출 성형용 금형, 프레스 금형, 다이캐스트 금형, 주조(鑄造) 금형, 단조(鍛造) 금형 등의 금형으로서 사용할 수 있다. 또한, 「분말층이 유기질의 수지 분말층으로서, 고화층이 경화층으로 되는 경우」에서는, 얻어지는 3차원 형상 조형물을 수지 성형품으로서 사용할 수 있다.
[관련 출원의 상호 참조]
본 출원은, 일본 특허 출원 제2013―144280호(출원일: 2013년 7월 10일, 발명의 명칭: 「3차원 형상 조형물의 제조 방법」)에 기초한 파리 조약상의 우선권을 주장한다. 상기 출원에 개시된 내용은 모두, 이 인용에 의해, 본 명세서에 포함되는 것으로 한다.
1; 광조형 복합 가공기
2; 분말층 형성 수단
3; 광빔 조사 수단
4; 절삭 수단
19; 분말/분말층(예를 들면, 금속 분말/금속 분말층 또는 수지 분말/수지 분말층)
20; 조형 테이블(지지 테이블)
21; 조형 플레이트
22; 분말층(예를 들면, 금속 분말층 또는 수지 분말층)
23; 스퀴징용 블레이드
24; 고화층(예를 들면, 소결층 또는 경화층) 또는 이로부터 얻어지는 3차원 형상 조형물
25; 분말 테이블
26; 분말 재료 탱크의 벽 부분
27; 조형 탱크의 벽 부분
28; 분말 재료 탱크
29; 조형 탱크
30; 광빔 발진기
31; 갈바노미러
32; 반사 미러
33; 집광 렌즈
40; 밀링 헤드
41; XY 구동 기구
41a; X축 구동부
41b; Y축 구동부
42; 툴 매거진
50; 챔버
52; 광투과창
80; 절삭 공구
82; 툴링
90; 흡인 노즐
92; 흡인 노즐의 세통부
94; 흡인 기구
96; 연결 호스
L; 광빔

Claims (6)

  1. (i) 분말층의 소정 개소(箇所)에 광빔을 조사(照射)하여 상기 소정 개소의 분말을 소결(燒結) 또는 용융 고화(固化)시켜 고화층(固化層)을 형성하는 단계, 및
    (ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 상기 새로운 분말층의 소정 개소에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계;에 의해 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하는 3차원 형상 조형물(造形物)의 제조 방법으로서,
    상기 고화층이 얻어진 후에 있어서 상기 고화층의 표면에 절삭 공구로 표면 절삭 처리를 행하는 단계를 적어도 1회 포함하고,
    상기 표면 절삭 처리에 앞서서는, 상기 고화층 주위의 분말을 흡인 노즐에 의해 흡인 제거하고,
    상기 흡인 제거에 있어서는, 상기 절삭 공구의 절삭 가능 최하 레벨을 고려하여, 상기 3차원 형상 조형물 주위의 상기 분말을 국소적으로 제거하고, 또한
    상기 흡인 노즐의 이동 궤적이,
    (a) 상기 절삭 공구의 공구 최하 레벨에 위치하는 고화층 단면(斷面)의 윤곽 A를 따르고,
    (b) 가장 가까이에 형성된 고화층의 상면의 윤곽 B를 따르고, 그리고
    (c) 상기 고화층의 적층 방향을 향해 상기 윤곽 A와 상기 윤곽 B를 동일 평면에 투영하는 것을 상정(想定)했을 때, 상기 투영한 윤곽 A가 이루는 폐쇄 영역(A’)으로부터 상기 투영한 윤곽 B가 이루는 폐쇄 영역(B’)을 제거하여 얻어지는 영역 C를 도포하도록
    상기 흡인 노즐을 이동 조작시켜 상기 분말을 국소적으로 제거하며,
    상기 이동 조작 시에는, 가장 가까이에 형성된 분말층의 위쪽에서 상기 흡인 노즐을 수평 이동시키는,
    3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡인 노즐의 상기 이동 궤적이
    상기 윤곽 A 대신에, 상기 윤곽 A로부터 수평 방향으로 어긋나게 이동시킨 윤곽 a를 따르고,
    상기 윤곽 B 대신에, 상기 윤곽 B로부터 수평 방향으로 어긋나게 이동시킨 윤곽 b를 따르고, 그리고
    상기 영역 C 대신에, 상기 고화층의 적층 방향을 향해 상기 윤곽 a와 상기 윤곽 b를 동일 평면에 투영하는 것을 상정했을 때, 상기 투영한 윤곽 a가 이루는 폐쇄 영역으로부터 상기 투영한 윤곽 b가 이루는 폐쇄 영역을 제거하여 얻어지는 영역 C'을 도포하도록
    상기 흡인 노즐을 이동 조작하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡인 노즐의 노즐 직경 및/또는 상기 절삭 공구의 공구 직경을 따라 상기 수평 방향으로 어긋나게 이동시킨 만큼의 양을 결정하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 흡인 노즐의 선단부와, 상기 가장 가까이에 형성된 상기 분말층 사이의 이격 거리를 5㎜ 이내로 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  6. 삭제
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