KR20150023539A - 3차원 형상 조형물의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

조사 패스가 구분된 조건 하에서 행하는 광빔 조사로 생길 수 있는 "국소적 융기부"를 감소시키는 「3차원 형상 조형물의 제조 방법」을 제공하는 것. 본 발명의 제조 방법은, (i) 광빔을 주사함으로써 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 상기 소정 영역의 분말을 소결 또는 용융 고화시켜 고화층을 형성하는 단계, 및 (ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 그 새로운 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계에 의해 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법으로서, 상기 소정 영역에서의 광빔의 조사 패스가, 복수의 서브 조사 패스로 구분되어 있고, 그에 따라, 이러한 서브 조사 패스로서, 소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스와 소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스가 포함되어 있고, 단계 (i) 및 (ii)에 있어서는, 서브 조사 패스의 길이에 따라서 광빔의 조사 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법이다.

Description

3차원 형상 조형물의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING THREE-DIMENSIONAL MOLDING}
본 발명은, 3차원 형상 조형물의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사(照射)하여 고화층(固化層)을 형성하는 것을 반복 실시함으로써 복수의 고화층을 적층 일체화한 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, 「(i) 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사함으로써, 이러한 소정 영역의 분말을 소결 또는 용융 고화(固化)시켜 고화층을 형성하고, (ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 깔고 동일하게 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성한다」는 것을 반복하여 3차원 형상 조형물을 제조하고 있다(특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2 참조). 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 의하면, 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(t1)의 분말층(22)을 조형 플레이트(21) 상에 형성한 후 [도 1의 (a) 참조], 광빔을 분말층(22)의 소정 영역에 조사하여, 조형 플레이트(21) 상에 있어서 고화층(24)을 형성한다. 그리고, 형성된 고화층(24) 상에 새로운 분말층(22)을 깔고 재차 광빔을 조사하여 새로운 고화층을 형성한다. 이와 같이 고화층을 반복 형성하면, 복수의 고화층(24)이 적층 일체화한 3차원 형상 조형물을 얻을 수 있다[도 1의 (b) 참조]. 최하층에 상당하는 고화층은 조형 플레이트 면에 접착한 상태로 형성 될 수 있으므로, 3차원 형상 조형물과 조형 플레이트와는 서로 일체화한 상태로 되어, 그대로 금형으로서 사용할 수 있다.
일본 특표 평1―502890호 공보 일본 공개특허 제2000―73108호 공보
분말 소결 적층법에 있어서, 본 발명자들은, 복수의 패스(path)로 나누어 행하는 광빔 조사 시에, 거기에 특유인 현상이 생기는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 광빔의 조사 패스를 복수의 서브 조사 패스로 구분하고, 그 구분된 서브 조사 패스의 단위로 광빔 조사를 순차적으로 실시하여 갈 때, 고화층이 국소적으로 융기(隆起)하여 버리는 현상이 생기는 것을 발견하였다. 특히, 소정 길이 이하의 짧은 서브 조사 패스에 있어서 광빔을 순차적으로 조사하면, 고화층이 국소적으로 융기하는 경향이 강하게 이루어지는 것을 알 수 있었다. 이러한 국소적인 융기는, 조사 영역의 주위 에지부(즉, 형성되는 고화층의 외주부에 상당하는 "분말층의 소정 영역에서의 둘레 부분")에 짧은 서브 조사 패스가 위치하는 경우에 특히 현저해진다. 특정한 이론에 구속되는 것은 아니지만, 짧은 서브 조사 패스에서는, 비교적 온도가 상승하기 쉽고, 그러므로, 분말·고화부(固化部)가 너무 녹아 버리는 것이 요인의 하나로서 생각된다. 즉, 용해된 분말·고화부는, 표면 장력에 의해, 볼 형상으로 될 수 있지만, 그 녹는 양이 많으면 "볼 형상"이 커지고, 그것이 차가워져 굳어지면 "국소적 융기부"로 된다. 또한, 조사 영역의 주위 에지부에 존재하는 짧은 서브 조사 패스에서는, 광빔의 조사 부분이 인접하는 분말을 말려들게 하여 용융시키는 경향이 있어, 표면 장력 등과 서로 작용하여 응집 작용이 국소적으로 생기는 것도 "국소적 융기부"의 요인으로서 생각된다.
상기와 같은 "국소적 융기부"가 생기면, 다음의 층의 분말 공급 시에 스퀴징(squeezing)·블레이드(blade)가 그 국소적 융기부에 충돌하고, 그 결과, 원하는 분말층이 형성될 수 없게 된다. 즉, 분말 소결 적층법을 계속하여 실시할 수 없게 된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 과제는, 조사 패스가 구분된 조건 하에서 행하는 광빔 조사로 생길 수 있는 "국소적 융기부"를 감소시키는 「3차원 형상 조형물의 제조 방법」을 제공하는 것이다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는,
(i) 광빔을 주사함으로써 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 그 소정 영역의 분말을 소결 또는 용융 고화시켜 고화층을 형성하는 단계; 및
(ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 그 새로운 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계;
를 포함하고, 상기 단계(ii)을 반복하여 행하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법으로서,
분말층의 상기 소정 영역에서의 광빔의 조사 패스가, 복수의 서브 조사 패스로 구분되어 있고, 그에 따라, 서브 조사 패스로서 「소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스」와 「소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스」가 포함되어 있고,
단계(i) 및 (ii)에서는, 서브 조사 패스의 길이에 따라서 광빔의 조사 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 특징은, 구분된 서브 조사 패스의 길이의 "대소(大小)"에 착안하여 바람직한 고화층 형성을 행하는 것이다.
어떤 바람직한 태양(態樣)에서는, 서브 조사 패스 중 「소정 길이 미만으로 되는 짧은 서브 조사 패스」에 대해서는, 「소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스」보다 제공되는 광빔·에너지를 작게 한다. 특히, "짧은 서브 조사 패스"에서의 광빔 조사는, "긴 서브 조사 패스"보다 광빔의 조사 출력을 작게 하거나, 광빔의 집광 직경을 크게 하거나, 또는 패스 간격을 넓게 하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 본 발명에 있어서는, "짧은 서브 조사 패스"가 분말층의 소정 영역의 최외주 에지에 위치되도록 조사 패스의 구분이 행해져 있어도 된다.
어떤 바람직한 태양에서는, "짧은 서브 조사 패스"와 그에 인접하는 "긴 서브 조사 패스"를 직렬적으로 합하는 것에 의해, 다른 긴 서브 조사 패스를 새롭게 구축한다.
다른 어떤 바람직한 태양에서는, 복수의 "짧은 서브 조사 패스"가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하여 존재하는 경우, "짧은 서브 조사 패스"의 패스 길이보다 길어지도록 상기 "직교하는 방향"을 따라 광빔을 주사한다.
또 다른 어떤 바람직한 태양에 있어서, "짧은 서브 조사 패스 a"와 "짧은 서브 조사 패스 b"가 이들의 패스 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 인접하여 존재하는 경우, "짧은 서브 조사 패스 a"로의 광빔 조사 후, 적어도 "짧은 서브 조사 패스 a"에서의 고화부 온도가 저하되고 나서, 계속하여 행하는 "짧은 서브 조사 패스 b"의 광빔 조사를 실시한다.
또 다른 어떤 바람직한 태양에서는, "서로 병렬적으로 인접하는 짧은 서브 조사 패스끼리가 연속하여 광빔 조사에 부여되지 않도록, 광빔을 이격적으로 주사한다.
또 다른 어떤 바람직한 태양에서는, "짧은 서브 조사 패스"가 분말층의 소정 영역의 최외주 에지에 위치하지 않도록, "분말층의 소정 영역의 윤곽선"을 기준으로 하여 서브 조사 패스의 구분을 행한다.
본 발명에 따르면, "국소적 융기부(즉, 고화층의 국소적 융기)"의 발생을 방지할 수 있다. 특히 "짧은 서브 조사 패스"의 영역에서의 「국소적 융기부의 발생」을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 "국소적 융기부"에 기인한 종래 기술의 문제점을 회피할 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 「분말 공급 시에 스퀴징·블레이드가 "국소적 융기부"에 충돌해 버려, 원하는 분말층을 형성할 수 없는 문제점」을 회피할 수 있다. 또한, 「다음에, 형성되는 분말층의 두께가 "국소적 융기부"에 기인하여 국소적으로 변해 버린다」는 문제점도 회피할 수 있다.
즉, 광빔의 조사 패스를 복수의 서브 조사 패스로 구분하고, 그 구분된 서브 조사 패스의 단위로 광빔 조사를 순차적으로 행하여 고화층 형성을 실시했다고 해도, 그 각각의 주사로 형성되는 고화부는 각각 대략 균일한 두께로 된다. 즉, 전체로서 보았을 경우에 대략 균일한 고화층을 얻을 수 있다. 대략 균일한 고화층을 얻을 수 있으면, 그 다음에, 행하는 「스퀴징·블레이드의 슬라이딩 이동에 의한 분말층 형성」을 바람직하게 행할 수 있고, 또한 이로써, 형성되는 분말층의 두께를 대략 일정하게 할 수도 있다(특히 분말층 두께가 일정하게 되면, 이러한 분말층으로부터 얻어지는 고화층에 대하여 고화 밀도의 균일성 등을 확보하기 용이해진다).
이와 같이, 본 발명에 따라 고화층을 형성하면, 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로는 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
도 1은 광조형(光造形) 복합 가공기의 동작을 모식적으로 나타낸 단면도(斷面圖)이다.
도 2는 광조형(분말 소결 적층법)을 실시하기 위한 장치를 모식적으로 나타낸 사시도[도 2의 (a): 절삭 기구(機構)를 구비한 복합 장치, 도 2의 (b): 절삭 기구를 구비하고 있지 않은 장치]이다.
도 3은 분말 소결 적층법이 행해지는 태양을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 분말 소결 적층법을 실시할 수 있는 광조형 복합 가공기의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 광조형 복합 가공기의 동작의 플로우차트이다.
도 6은 광조형 복합 가공 프로세스를 시간경과적으로 나타낸 모식도이다.
도 7은 서브 조사 패스로서 「소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스」와 「소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스」가 포함되도록 구분된 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 서브 조사 패스의 길이에 따라서 광빔의 조사 방법을 변경하는 태양을 나타낸 그래프이다.
도 9는 "짧은 서브 조사 패스의 직렬적 병합"의 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 "짧은 서브 조사 패스 영역에서의 직교 주사"의 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 "냉각 시간의 제어"의 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 "짧은 서브 조사 패스 영역에서의 이격적 조사"의 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 "외형 기준의 서브 패스 형성"의 태양을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 "국소적 융기부"가 형성되는 태양을 설명하기 위한 도면(종래 기술)이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다(도면에서의 치수 관계는, 어디까지나 예시로서, 실제의 치수 관계를 반영하는 것은 아니다).
본 명세서에 있어서 「분말층」이란, 예를 들면, 「금속 분말로 이루어지는 금속 분말층」 또는 「수지 분말로 이루어지는 수지 분말층」등을 가리키고 있다. 또한 「분말층의 소정 영역」이란, 제조되는 3차원 형상 조형물의 영역을 실질적으로 의미하고 있다. 따라서, 이러한 소정 영역에 존재하는 분말에 대하여 광빔을 조사함으로써, 그 분말이 소결 또는 용융 고화되어 3차원 형상 조형물의 형상을 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.
[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·블레이드를 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, 도 3 및 도 4에는, 분말 소결 적층법과 절삭 가공을 실시할 수 있는 광조형 복합 가공기의 기능 및 구성이 나타나 있다. 광조형 복합 가공기(1)는, 「금속 분말 및 수지 분말 등의 분말을 소정의 두께로 형성함으로써 분말층을 형성하는 분말층 형성 수단(2)」과 「외주가 벽(27)으로 에워싸인 조형 탱크(29) 내에서 상하로 승강하는 조형 테이블(20)」과「조형 테이블(20) 상에 배치되고 조형물의 베이스로 되는 조형 플레이트(21)」와「광빔(L)을 임의의 위치에 조사하는 광빔 조사 수단(3)」과「조형물의 주위를 깎는 절삭 수단(4)」을 주로 구비하고 있다. 분말층 형성 수단(2)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 「외주가 벽(26)으로 에워싸인 재료 분말 탱크(28) 내에서 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. 필요에 따라, 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 fθ 렌즈 등이 구비되어 있다. 절삭 수단(4)은, 「조형물의 주위를 깎는 밀링 헤드(40)」와 「밀링 헤드(40)를 절삭 개소(箇所)로 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 가공 프로세스를 모식적으로 간단하고 용이하게 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 절삭 스텝 S3로 주로 구성되어 있다. 분말층 형성 스텝 S1에서는, 최초에 조형 테이블(20)을 Δt1 내린다(S11). 이어서, 분말 테이블(25)를 Δt1 올린다. 그리고, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스퀴징·블레이드(23)를, 화살표 A 방향으로 이동시키고, 분말 테이블(25)에 배치되어 있었던 분말(예를 들면, 「평균 입자 직경 5㎛∼100㎛ 정도의 철분」또는 「평균 입자 직경 30㎛∼100㎛ 정도의 나일론, 폴리프로필렌, ABS 등의 분말」)을 조형 플레이트(21)위로 이송시키면서(S12), 소정 두께 Δt1으로 균일하게 하여 분말층(22)을 형성한다(S13). 다음에, 고화층 형성 스텝 S2로 이행한다. 고화층 형성 스텝 S2에서는, 광빔 발진기(30)로부터 광빔(L)[예를 들면, 탄산 가스 레이저(500W 정도)], Nd: YAG 레이저(500W 정도), 섬유 레이저(500W 정도) 또는 자외선 등]을 발하고(S21),광빔(L)을 갈바노미러(31)에 의해 분말층(22) 상의 임의의 위치에 스캐닝하고(S22), 분말을 용융시키고, 고화시켜 조형 플레이트(21)와 일체화한 고화층(24)을 형성한다(S23). 광빔은, 공기 중을 전달시키는 것에 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 반복하고, 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, 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, Δt1이 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 Y 방향으로 이동시키고, 적층한 고화층(24)으로 이루어지는 조형물의 표면을 절삭 가공한다(S32). 그리고, 3차원 형상 조형물의 제조가 여전히 종료되어 있지 않은 경우에는, 분말층 형성 스텝 S1로 되돌아오게 된다. 이후, 스텝 S1 내지 스텝 S3을 반복하고 다시 고화층(24)을 적층함으로써, 3차원 형상 조형물의 제조를 행한다(도 6 참조).
고화층 형성 스텝 S2에서의 광빔(L)의 조사 경로와, 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 단면(斷面)의 윤곽 형상 데이터를 사용한다.
[본 발명의 제조 방법]
본 발명은, 전술한 분말 소결 적층법 중에서도, 고화층의 형성 태양에 특징을 가지고 있다. 특히, 분말층의 소정 영역에 광빔 조사를 행하여 고화층을 형성할 때의 해칭·패스("소정 영역"을 전부 해칭하도록 광빔을 주사하기 위한 조사 패스) 및/또는 광빔 조사 조건에 특징을 가지고 있다. 구체적으로는, 본 발명에 있어서는, 각각의 해칭·패스의 길이, 즉 각각의 조사 패스의 길이에 따라서 광빔의 조사 방법을 바꾼다. 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 분말층의 조사 영역(고화층 형성을 위해 광빔 조사가 행해지는 분말층 영역)에 있어서 「소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스」와 「소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스」로 조사 패스를 구분하는 경우, 그와 같이 구분된 조사 패스의 길이에 따라서 광빔의 조사 방법을 바꾼다. 즉, 연속하여 중단되지 않고 광빔이 조사되는 패스 단위로서 「짧은 조사 패스」와 「긴 조사 패스」를 포함하는 경우, 그와 같은 패스 단위의 "길이"에 따라 광빔의 조사 방법을 바꾼다. 환언하면, 짧은 조사 패스인지, 긴 조사 패스인지에 따라 광빔의 조사 방법을 바꾼다. 그리고, 조사 패스를 서브 조사 패스로 구분·분할하는 이유는, 분말층의 소정 영역의 끝에서 끝까지 광빔을 연속하여 주사하면[예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같은 "단부(端部) a"로부터 "단부 b"까지 광빔을 연속하여 주사하면], 고화층 형성 시의 수축(잔류 응력)이 커져, 얻어지는 조형물에 휨이 생기기 쉬워지기 때문이다(「J. P. Kruth, et al. : Selective laser melting of iron―based powder, Journal of Materials Processing Technology, Vol.149, No.1―3(2004), pp616―622」 참조).
조사 패스의 구분 시에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 짧은 서브 조사 패스가 분말층의 소정 영역의 최외주 에지에 위치하도록 구분해도 된다. 전술한 바와 같이, 일반적으로는 "최외주 에지"(즉 분말층에서의 소정 영역의 주위 에지부)에 짧은 서브 조사 패스가 존재하면 「국소적 융기부」를 생기기 쉽다고 할 수 있지만, 본 발명의 방법에 따르면, 그와 같은 국소적 융기부의 발생을 효과적으로 감소시키는 것이 가능하기 때문이다.
본 명세서에서 사용하는 「광빔의 조사 방법을 바꾼다」란, 광빔의 주사 속도만을 변화시키는 태양을 제외한 "광빔의 조사 태양의 각종 변경"을 의미하고 있다. 즉, 본 발명에서의 「광빔의 조사 방법을 바꾸려면」, 광빔의 "주사 속도"만을 변경하는 태양은 포함되어 있지 않다.
본 발명에서는 서브 조사 패스의 길이에 따라서 광빔·에너지의 조사 방법을 변경해도 된다[도 8의 (a) 참조]. 보다 구체적으로는, 「소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스」는, 「소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스」보다 광빔·에너지를 작게 해도 된다. 즉, 짧은 서브 조사 패스에서의 광빔의 조사 에너지를, 긴 서브 조사 패스에서의 광빔의 조사 에너지보다 작게 해도 된다. 이로써, "국소적 융기부"의 발생을 더욱 바람직하게 방지할 수 있다. 예를 들면, 짧은 서브 조사 패스에 있어서는, 긴 서브 조사 패스보다 광빔의 조사 출력(P)을 작게 해도 된다[도 8의 (b) 참조]. 이와 같이 조사 출력(P)을 작게 하면, 짧은 서브 조사 패스 영역에서의 광빔 조사 시의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 짧은 서브 조사 패스에서는 긴 서브 조사 패스보다 광빔의 집광 직경(스폿 직경φ)을 크게 해도 된다[도 8의 (c) 참조]. 집광 직경을 크게 하면, 광빔 조사의 에너지가 분산되므로, 조사부가 급가열되기 어려워지기 때문이다. 또한, 짧은 서브 조사 패스에서는 긴 서브 조사 패스보다 패스 간격(병렬적으로 위치하는 조사 패스의 간격)을 넓게 해도 된다[도 8의 (c) 참조]. 패스 간격을 넓게 하면, 광빔 조사의 에너지가 분산되어, 조사부가 급가열되기 어려워지기 때문이다. 「조사 출력(P)을 작게 하는 것」, 「집광 직경을 크게 하는 것」및 「패스 간격을 넓게 하는 것」은, 필요에 따라 서로 조합시켜 실시해도 된다(또한 예를 들면, 이와 같은 「조사 출력(P)을 작게 하는 것」, 「집광 직경을 크게 하는 것」및/또는 「패스 간격을 넓게 하는 것」은, 필요에 따라 「광빔의 주사 속도를 변경하는 것(예를 들면, 광빔의 주사 속도를 빠르게 하는 것)」과 조합시켜 사용해도 된다. 그리고, 어디까지나 예시에 지나지 않지만 1개 구체예를 나타내 두면, 긴 서브 조사 패스의 광빔 조사 조건이 예를 들면, 하기와 같은 조건으로 되는 경우, 이러한 조건에 대하여 「조사 출력(P)을 작게 하는 것」, 「집광 직경을 크게 하는 것」및 「패스 간격을 넓게 하는 것」(또한 경우에 따라서는 「광빔의 주사 속도를 변경하는 것」)을 가미(加味)한 조건 하에서 "짧은 서브 조사 패스의 광빔 조사"를 실시하면 된다.
·긴 서브 조사 패스의 조건예 (레이저 종류: CO 2 레이저, 분말층 두께: 0.05㎜, 패스 길이: 5㎜)
·조사 출력(W): 100∼1000
·집광 직경(㎜): 0.1∼2.0
·패스 간격(㎜): 0.01∼2.0
여기서, "짧은 서브 조사 패스"와 "긴 서브 조사 패스"를 구별하는 임계값의 「소정 길이」는, 예를 들면, 0.1∼2.0㎜(예를 들면, 1.5㎜), 바람직하게는 0.1∼1.0㎜(예를 들면, 0.5㎜)라도 된다. 이에 대하여 예시하면, 예를 들면, 임계값이 1.5㎜의 경우, 그 1.5㎜ 미만의 길이로 되는 패스가 「짧은 서브 조사 패스」에 상당하는 한편, 1.5㎜ 이상의 길이로 되는 패스가 「긴 서브 조사 패스」에 상당한다. 긴 서브 조사 패스의 최대 길이는 예를 들면, 3㎜∼15㎜ 정도라도 된다.
조사 패스를 구분하는 분말 소결 적층법에 있어서 「국소적 융기부」를 감소시키는 태양은, 각종의 것을 생각할 수 있다. 예를 들면, 광빔의 조사 패스를 "짧은 서브 조사 패스"와 "긴 서브 조사 패스"로 구분하는 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 이하에서 설명하는 방법으로 「국소적 융기부」를 감소시키는 것이 가능하다.
(짧은 서브 조사 패스의 직렬적 병합)
"짧은 서브 조사 패스의 직렬적 병합"의 태양을 도 9에 나타낸다. 이러한 태양에서는, 짧은 서브 조사 패스와 그에 인접하는 긴 서브 조사 패스를 직렬적으로 맞추고, 그에 따라, 다른 긴 서브 조사 패스를 새롭게 구축한다. 이로써, 실제의 광빔 조사 시에 의해 분말층의 소정 영역의 조사 패스로서 "짧은 서브 조사 패스"가 존재하지 않게 된다. "짧은 서브 조사 패스"가 존재하지 않게 되면 그와 같은 짧은 패스에 기인하는 "국소적 융기부"를 회피할 수 있어, 전체로서 대략 균일한 두께의 고화층을 얻을 수 있다. 그 결과, 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
도 9에 나타낸 태양으로부터 알 수 있는 바와 같이, 대상이 되는 "짧은 서브 조사 패스"의 주사 방향에 있어서, 그와 인접하는 "긴 서브 조사 패스"가 존재하는 경우, 이들 "짧은 서브 조사 패스"와 "긴 서브 조사 패스"를 1개의 서브 조사 패스라고 파악하여 광빔 조사를 실시한다. 그러므로, 본 발명에서 말하는 「직렬적으로 합한다」라고 한 표현은, 같은 패스 방향을 따라 서로 인접하는 서브 조사 패스끼리에 대하여, 이들의 구분을 분리하여 1개의 다른 새로운 서브 조사 패스를 생성하는 것을 실질적으로 의미하고 있다.
(짧은 서브 조사 패스 영역에서의 직교 주사)
"짧은 서브 조사 패스 영역에서의 직교 주사"의 태양을 도 10에 나타낸다. 이러한 태양에서는, 짧은 서브 조사 영역이 복수 존재하는 국소적 영역에 의해, 짧은 서브 조사 패스의 패스 길이보다 길어지도록, 그 패스와 직교하도록 광빔의 주사를 행한다. 구체적으로는, 복수의 짧은 서브 조사 패스가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하고 있는 경우, 그 짧은 서브 조사 패스의 패스 길이보다 길어지도록, 짧은 패스의 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 광빔을 주사한다(도 10 참조). 즉, 이러한 태양에서는, 짧은 서브 조사 패스의 영역에서의 광빔 주사 방향을, 그 외의 영역에서의 광빔의 주사 방향과 바꾸어 광빔 조사를 실시한다.
이와 같이 짧은 서브 조사 영역에서 주사 방향을 바꾸면, "국소적 융기부"의 발생을 효과적으로 회피할 수 있어, 전체로서 대략 균일한 두께의 고화층을 얻을 수 있다. 즉, 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
또한, 여기서 말하는 「직교하는 방향」이란, 반드시 「짧은 서브 조사 패스의 주사 방향」에 대하여 90°일 필요는 없고, 그리고, 약간 어긋난 방향(예를 들면, 90°±20°의 범위 내에서 어긋난 방향, 경우에 따라서는 90°±10°의 범위 내에서 어긋난 방향)이라도 된다.
(냉각 시간의 제어)
"냉각 시간의 제어"의 태양을 도 11에 나타낸다. 이러한 태양에서는, 짧은 패스 영역의 온도가 하강하고 나서 인접한 짧은 패스의 광빔 조사를 행한다. 구체적으로는 도시한 바와 같이, 짧은 서브 조사 패스 a와 짧은 서브 조사 패스 b가 이들 패스 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 인접하여 존재하는 경우, 짧은 서브 조사 패스 a에 대한 광빔 조사 후, 적어도 짧은 서브 조사 패스 a에서의 고화부 온도가 저하되고 나서, 계속하여 행하는 짧은 서브 조사 패스 b의 광빔 조사를 실시한다. 예를 들면, 짧은 서브 조사 패스 a의 광빔 조사를 완료하고 나서 소정 시간의 경과 후(예를 들면, 50∼700 ms 경과하고나서, 바람직하게는 80∼600 ms 경과하고나서), 짧은 서브 조사 패스 b의 광빔 조사를 개시한다.
이와 같이 "선행하는 짧은 서브 조사 패스의 고화부의 냉각 시간"을 고려하면, "국소적 융기부"의 발생을 감소시킬 수 있어, 전체로서 대략 균일한 두께의 고화층을 얻을 수 있다. 따라서, 본 태양에 의해서도, 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
짧은 서브 조사 패스 a의 고화부 온도의 측정은, 예를 들면, 비접촉식 온도계(서모그라피 등)를 사용해도 된다. 그 경우, 짧은 서브 조사 패스 a의 광빔 조사 후에 비접촉식 온도계로 짧은 서브 조사 패스 a에서의 고화부 온도의 저하를 확인하고 나서, 계속하여 행하는 짧은 서브 조사 패스 b의 광빔 조사를 실시해도 된다.
(짧은 서브 조사 패스 영역에서의 이격적 조사)
"짧은 서브 조사 패스 영역에서의 이격적 조사"의 태양을 도 12에 나타낸다. 이러한 태양에서는, 인접하여 존재하는 짧은 패스끼리가 연속하여 조사되지 않도록 한다. 구체적으로는, 서로 병렬적으로 인접하는 짧은 서브 조사 패스끼리가 연속하여 광빔 조사에 부여되지 않도록, 광빔의 주사를 이격적으로 행한다.
환언하면, 복수의 짧은 서브 조사 패스가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하고 있는 경우, 그와 같이 병렬적으로 서로 인접하는 짧은 서브 조사 패스끼리가 계속하여 조사되지 않도록 한다. 예를 들면, 병렬적인 짧은 서브 조사 패스에 대하여, 1개 날려 조사하고, 이어서, 그 날린 사이를 메우도록 광빔을 조사해도 된다. 또한, 도 12에 나타낸 태양을 참조하여 설명하면, 첨숫자 (1)→(2)→(3)… 의 순서에 따라 광빔의 조사를 실시해도 된다(이들의 도중에 긴 서브 조사 패스의 조사가 행해져도 된다).
이와 같이 이격적으로 광빔 조사를 실시하면, 짧은 서브 조사 패스 영역(병렬적으로 복수의 짧은 서브 조사 패스가 존재하는 영역)에 있어서 "국소적 융기부"의 발생을 방지할 수 있어, 전체로서 대략 균일한 두께의 고화층을 얻을 수 있다. 따라서, 본 태양에서도 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「광빔을 이격적으로 주사한다」란, 복수의 짧은 서브 조사 패스가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하고 있는 경우, 서로 인접하는 짧은 서브 조사 패스끼리가 계속하여 광빔 조사에 부여되지 않도록 광빔을 "날려" 주사하는 태양을 의미하고 있다.
(외형 기준의 서브 패스 형성)
"외형 기준의 서브 패스 형성"의 태양을 도 13에 나타낸다. 이러한 태양에서는, 소정 영역의 최외주 에지에 짧은 서브 조사 패스가 위치하지 않도록, "분말층의 소정 영역의 윤곽선"을 기준으로 하여 서브 조사 패스의 구분을 행한다.
조사 영역의 주위 에지부에 존재하는 짧은 서브 조사 패스에서는, 광빔의 조사 부분이 인접하는 분말을 말려들게 하여 용융시키는 현상이 발생할 수 있고, 그러므로, 표면 장력 등과 함께 작용한 응집 작용이 생기는 것을 생각할 수 있다. 즉, 조사 영역의 주위 에지부의 짧은 서브 조사 패스에서는, 조사 영역의 내부보다 "국소적인 융기부"가 특히 발생하기 쉽다고 할 수 있다. 그래서, 본 태양에서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 모델 단부(분말층의 "소정 영역"의 둘레 부분)에 짧은 패스가 나오지 않도록, 소정 영역의 윤곽선을 기준으로 해칭·패스를 새롭게 생성한다. 즉, 소정 영역의 윤곽선을 시점(始点)으로 하여 해칭·패스를 새롭게 생성한다. 이것은, 짧은 서브 조사 패스가 모델 내부(소정 영역의 내부)에 위치시키도록 서브 조사 패스를 재구축하는 것을 의미하고 있다.
이와 같이 소정 영역의 내부에 짧은 조사 패스가 위치시키면, "국소적 융기부"를 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있어, 전체로서 대략 균일한 두께의 고화층을 얻을 수 있다. 즉, 도 13에 나타낸 바와 같이 서브 조사 패스를 재구축하면, "국소적 융기부", 특히 상기 현상에 기인한 "국소적 융기부"를 회피할 수 있다. 따라서, 이러한 태양에서도 이후의 분말층 형성을 바람직하게 실시할 수 있어, 최종적으로 원하는 품질의 3차원 형상 조형물을 효율적으로 얻을 수 있다.
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)이 행해질 수 있는 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
예를 들면, "국소적 융기부"를 방지하기 위해 설명한 상기한 각종 태양은, 각각 개별적으로 실시해도 되지만, 이들을 서로 조합시켜 실시해도 된다.
그리고, 전술한 바와 같은 본 발명은, 다음의 태양을 포함하고 있다.
제1 태양: (i) 광빔을 주사함으로써 분말층의 소정 영역에 상기 광빔을 조사하여 상기 소정 영역의 분말을 소결 또는 용융 고화시켜 고화층을 형성하는 단계, 및
(ii) 얻어진 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 상기 새로운 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계
를 통해 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법으로서,
상기 소정 영역에서의 상기 광빔의 조사 패스가, 복수의 서브 조사 패스로 구분되어 있고, 그에 따라, 상기 서브 조사 패스로서, 소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스와 상기 소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스가 포함되어 있고,
상기 단계 (i) 및 (ii)에 있어서는, 상기 서브 조사 패스의 길이에 따라서, 상기 광빔의 조사 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제2 태양: 상기 제1 태양에 있어서, 상기 짧은 서브 조사 패스에 대해서는, 상기 긴 서브 조사 패스보다, 제공되는 광빔·에너지를 작게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제3 태양: 상기 제2 태양에 있어서, 상기 짧은 서브 조사 패스에 있어서는, 상기 긴 서브 조사 패스보다 상기 광빔의 조사 출력을 작게 하거나, 광빔의 집광 직경을 크게 하거나, 또는 패스 간격을 넓게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제4 태양: 상기 제1 태양∼제3 태양 중 어느 하나에 있어서, 상기 짧은 서브 조사 패스가 상기 분말층의 상기 소정 영역의 최외주 에지에 위치하도록, 상기 조사 패스가 구분되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제5 태양: 상기 제1 태양∼제4 태양 중 어느 하나에 있어서, 상기 짧은 서브 조사 패스와 그에 인접하는 상기 긴 서브 조사 패스를 직렬적으로 합하는 것에 의해, 다른 긴 서브 조사 패스를 새롭게 구축하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제6 태양: 상기 제1 태양∼제5 태양 중 어느 하나에 있어서, 복수의 상기 짧은 서브 조사 패스가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하고 있는 경우, 상기 짧은 서브 조사 패스의 패스 길이보다 길어지도록 상기 직교하는 방향을 따라 상기 광빔을 주사하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제7 태양: 상기 제1 태양∼제6 태양 중 어느 하나에 있어서, 짧은 서브 조사 패스 a와 짧은 서브 조사 패스 b가 이들의 패스 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 인접하여 존재하는 경우, 상기 짧은 서브 조사 패스 a에 대한 광빔 조사 후, 적어도 상기 짧은 서브 조사 패스 a에서의 고화부 온도가 저하되고 나서, 계속하여 상기 짧은 서브 조사 패스 b의 광빔 조사를 행하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제8 태양: 상기 제1 태양∼제7 태양 중 어느 하나에 있어서, 서로 병렬적으로 인접하는 상기 짧은 서브 조사 패스끼리가 연속하여 광빔 조사에 부여되지 않도록, 상기 광빔을 이격적으로 주사하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
제9 태양: 상기 제1 태양∼제8 태양 중 어느 하나에 있어서, 상기 짧은 서브 조사 패스가, 상기 소정 영역의 최외주 에지에 위치하지 않도록, 상기 분말층의 상기 소정 영역의 윤곽선을 기준으로 하여 상기 서브 조사 패스의 구분을 행하는 것을 특징으로 하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
[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.
본 출원은, 일본 특허 출원 제2012―153738호(출원일: 2012년 7월 9일, 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 그리고, 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
L; 광빔

Claims (9)

  1. (i) 광빔을 주사(走査)함으로써 분말층의 소정 영역에 상기 광빔을 조사(照射)하여 상기 소정 영역의 분말을 소결(燒結) 또는 용융 고화(固化)시켜 고화층(固化層)을 형성하는 단계; 및
    (ii) 얻어진 상기 고화층 상에 새로운 분말층을 형성하고, 상기 새로운 분말층의 소정 영역에 광빔을 조사하여 다른 고화층을 형성하는 단계;에 의해 분말층 형성 및 고화층 형성을 반복하여 행하는 3차원 형상 조형물의 제조 방법으로서,
    상기 소정 영역에서의 상기 광빔의 조사 패스(path)가, 복수의 서브 조사 패스로 구분되어 있고, 그에 따라, 상기 서브 조사 패스로서, 소정 길이 미만의 짧은 서브 조사 패스와 상기 소정 길이 이상의 긴 서브 조사 패스가 포함되어 있고,
    상기 단계 (i) 및 (ii)에 있어서는, 상기 서브 조사 패스의 길이에 따라서, 상기 광빔의 조사 방법을 변경하는,
    3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 짧은 서브 조사 패스에 대해서는, 상기 긴 서브 조사 패스보다, 제공되는 광빔·에너지를 작게 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 짧은 서브 조사 패스에 있어서는, 상기 긴 서브 조사 패스보다 상기 광빔의 조사 출력을 작게 하거나, 광빔의 집광 직경을 크게 하거나, 또는 패스 간격을 넓게 하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 짧은 서브 조사 패스가 상기 분말층의 상기 소정 영역의 최외주 에지에 위치하도록, 상기 조사 패스가 구분되어 있는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 짧은 서브 조사 패스와 상기 짧은 서브 조사 패스에 인접하는 상기 긴 서브 조사 패스를 직렬적으로 합하는 것에 의해, 다른 긴 서브 조사 패스를 새롭게 구축하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 짧은 서브 조사 패스가 그 패스 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 서로 병렬적으로 인접하고 있는 경우, 상기 짧은 서브 조사 패스의 패스 길이보다 길어지도록 상기 직교하는 방향을 따라 상기 광빔을 주사하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    짧은 서브 조사 패스 a와 짧은 서브 조사 패스 b가 이들의 패스 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 인접하여 존재하는 경우, 상기 짧은 서브 조사 패스 a에 대한 광빔 조사 후, 적어도 상기 짧은 서브 조사 패스 a에서의 고화부(固化部) 온도가 저하되고 나서, 계속하여 상기 짧은 서브 조사 패스 b의 광빔 조사를 행하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    서로 병렬적으로 인접하는 상기 짧은 서브 조사 패스끼리가 연속하여 광빔 조사에 부여되지 않도록, 상기 광빔을 이격적으로 주사하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 짧은 서브 조사 패스가, 상기 소정 영역의 최외주 에지에 위치하지 않도록, 상기 분말층의 상기 소정 영역의 윤곽선을 기준으로 하여 상기 서브 조사 패스의 구분을 행하는, 3차원 형상 조형물의 제조 방법.
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