TW202012149A - 造型系統 - Google Patents

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松田壮史
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日商尼康股份有限公司
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Abstract

造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更物體的姿勢;並且對造型對象面的第一部分照射能量光束,並改變物體的姿勢而對造型對象面的第二部分照射能量光束,從而形成結構物。

Description

造型系統
本發明是有關於一種例如用以形成結構物的造型系統的技術領域。
於專利文獻1中記載有一種造型系統,其於利用能量光束使粉狀的材料熔融後,使已熔融的材料固化,藉此形成結構物。於此種造型系統中,適當形成結構物成為技術課題。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2017/014909號說明書
根據第一形態,提供一種造型系統,包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢;並且對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束,並改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。 本發明的作用及其他益處根據以下所說明的用以實施的形態而變得明確。
以下,一面參照圖式,一面對造型系統及造型方法的實施方式進行說明。以下,使用造型系統1對造型系統及造型方法的實施方式進行說明,所述造型系統1可藉由利用雷射堆焊(laser build-up welding)法(雷射金屬沈積(Laser Metal Deposition,LMD))來進行使用造型材料M的附加加工而形成三維結構物ST。再者,雷射堆焊法(LMD)亦可稱為直接金屬沈積(Direct Metal Deposition)、直接能量沈積(Direct Energy Deposition)、雷射被覆(Laser Cladding)、雷射網狀成形(Laser Engineered Net Shaping)、直接光製造(Direct Light Fabrication)、雷射共凝固(Laser Consolidation)、形狀沈積製造(Shape Deposition Manufacturing)、送線雷射沈積(Wire Feed Laser Deposition)、氣體穿線(Gas Through Wire)、雷射粉末熔合(Laser Powder Fusion)、雷射金屬成形(Laser Metal Forming)、選擇性雷射粉末重熔(Selective Laser Powder Remelting)、雷射直接澆鑄(Laser Direct Casting)、雷射粉末沈積(Laser Powder Deposition)、雷射積層製造(Laser Additive Manufacturing)、雷射快速成形(Laser Rapid Forming)。
另外,於以下的說明中,使用由相互正交的X軸、Y軸及Z軸所定義的XYZ正交座標系,對構成造型系統1的各種構成要素的位置關係進行說明。再者,於以下的說明中,為了便於說明,將X軸方向及Y軸方向分別設為水平方向(即,水平面內的規定方向),將Z軸方向設為垂直方向(即,與水平面正交的方向,實質而言,上下方向或重力方向)。另外,將繞X軸、Y軸及Z軸的旋轉方向(換言之,傾斜方向)分別稱為θX方向、θY方向及θZ方向。此處,亦可將Z軸方向設為重力方向。另外,亦可將XY平面設為水平方向。 1 )造型系統 1 的結構
首先,一面參照圖1及圖2(a)至圖2(b),一面對本實施方式的造型系統1的整體結構進行說明。圖1是表示本實施方式的造型系統1的結構的一例的方塊圖。圖2(a)及圖2(b)分別是表示本實施方式的造型系統1所包括的造型裝置4的結構的側面圖(但是,為了便於說明,一部分是剖面圖)。
造型系統1可形成三維結構物(即,於三維方向的任一方向上均具有大小的三維的物體、立體物,換言之,於X軸方向、Y軸方向及Z軸方向上具有大小的物體)ST。造型系統1可於成為用以形成三維結構物ST的基礎(即,母材)的工件W上形成三維結構物ST。造型系統1可藉由對工件W進行附加加工來形成三維結構物ST。於工件W為後述的平台43的情況下,造型系統1可於平台43上形成三維結構物ST。於工件W為載置於平台43的現有結構物(再者,現有結構物亦可為造型系統1所形成的其他三維結構物ST)的情況下,造型系統1可於現有結構物上形成三維結構物ST。於該情況下,造型系統1亦可形成與現有結構物一體化的三維結構物ST。形成與現有結構物一體化的三維結構物ST的動作等同於將新的結構物附加於現有結構物的動作。或者,造型系統1亦可形成能夠與現有結構物分離的三維結構物ST。再者,以下使用工件W為載置於平台43的現有結構物的例子進行說明。
如上所述,造型系統1可利用雷射堆焊法來形成造型物。即,亦可說造型系統1是使用積層造型技術來形成物體的3D列印機。再者,積層造型技術亦被稱為快速原型設計(Rapid Prototyping)、快速製造(Rapid Manufacturing)或積層製造(Additive Manufacturing)。
造型系統1利用光EL對造型材料M進行加工來形成造型物。作為此種光LE,例如可使用紅外光、可見光及紫外光中的至少一個,但亦可使用其他種類的光。光EL為雷射光。進而,造型材料M為可藉由規定強度以上的光EL的照射而熔融的材料。作為此種造型材料M,例如可使用金屬性的材料及樹脂性的材料的至少一者。但是,作為造型材料M,亦可使用與金屬性的材料及樹脂性的材料不同的其他材料。造型材料M為粉狀或粒狀的材料。即,造型材料M為粉粒體。但是,造型材料M亦可並非粉粒體,例如亦可使用線狀的造型材料或氣體狀的造型材料。再者,如後所述,造型系統1亦可利用帶電粒子束等能量光束對造型材料M進行加工來形成造型物。
為了形成三維結構物ST,如圖1所示,造型系統1包括材料供給裝置3、造型裝置4、光源5、氣體供給裝置6及控制裝置7。材料供給裝置3、造型裝置4、光源5、氣體供給裝置6及控制裝置7收容於框體C內。於圖1所示的例子中,造型裝置4收容於框體C的上部空間UC,材料供給裝置3、光源5、氣體供給裝置6及控制裝置7收容於位於上部空間UC的下方的框體C的下部空間LC。但是,材料供給裝置3、造型裝置4、光源5、氣體供給裝置6及控制裝置7各自於框體C內的配置並不限定於圖1所示的配置。
材料供給裝置3向造型裝置4供給造型材料M。為了形成三維結構物ST,材料供給裝置3以將每單位時間所需量的造型材料M供給至造型裝置4的方式供給與該所需量相應的所期望量的造型材料M。
造型裝置4對自材料供給裝置3供給的造型材料M進行加工來形成三維結構物ST。為了形成三維結構物,如圖2(a)及圖2(b)所示,造型裝置4包括造型頭41、頭驅動系統42、平台43、平台驅動系統44及測量裝置45。進而,造型頭41包括照射系統411及材料噴嘴(即,供給造型材料M的供給系統)412。造型頭41、頭驅動系統42、平台43、平台驅動系統44及測量裝置45收容於腔室46內。
照射系統411為用以自射出部413射出光EL的光學系統(例如,聚光光學系統)。具體而言,照射系統411與發出光EL的光源5光學連接。亦可於光源5與照射系統411之間介隔存在光纖或光管等未圖示的光傳送構件。照射系統411射出自光源5經由光傳送構件傳播而來的光EL。照射系統411自照射系統411朝向下方(即,-Z側)照射光EL。於照射系統411的下方配置有平台43。於在平台43搭載有工件W的情況下,照射系統411可朝向工件W照射光EL。具體而言,照射系統411對以被照射光EL(典型而言,被聚光)的區域的形式設定於工件W上的圓形的(或者,其他任意形狀的)照射區域EA照射光EL。進而,於控制裝置7的控制下,照射系統411的狀態可在對照射區域EA照射光EL的狀態與不對照射區域EA照射光EL的狀態之間切換。再者,自照射系統411射出的光EL的前進方向為相對於Z軸方向傾斜規定的角度(作為一例,銳角)的方向,但亦可為-Z側(即,正下方)。
材料噴嘴412具有供給造型材料M的供給出口414。材料噴嘴412自供給出口414供給(具體而言,噴射、噴出、吹附)造型材料M。材料噴嘴412與作為造型材料M的供給源的材料供給裝置3物理連接。亦可於材料供給裝置3與材料噴嘴412之間介隔存在未圖示的管等粉體傳送構件。材料噴嘴412供給經由粉體傳送構件自材料供給裝置3供給的造型材料M。再者,於圖2(a)至圖2(b)中,將材料噴嘴412描繪成管狀,但材料噴嘴412的形狀並不限定於該形狀。關於材料噴嘴412,自材料噴嘴412朝向下方(即,-Z側)供給造型材料M。於材料噴嘴412的下方配置有平台43。於在平台43搭載有工件W的情況下,材料噴嘴412朝向工件W供給造型材料M。再者,自材料噴嘴412供給的造型材料M的前進方向為相對於Z軸方向傾斜規定的角度(作為一例,銳角)的方向,但亦可為-Z側(即,正下方)。再者,造型頭41亦可包括多個材料噴嘴412。
於本實施方式中,材料噴嘴412是以朝向照射系統411照射光EL的照射區域EA供給造型材料M的方式,相對於照射系統411進行對位。即,以作為材料噴嘴412供給造型材料M的區域而設定於工件W上的供給區域MA與照射區域EA一致(或者,至少部分地重覆)的方式,將材料噴嘴412與照射系統411對位。再者,亦可以材料噴嘴412對藉由自照射系統411射出的光EL而形成於工件W的熔融池MP供給造型材料M的方式進行對位。另外,亦可以使材料噴嘴412供給造型材料M的供給區域MA與熔融池MP的區域部分地重疊的方式進行對位。
頭驅動系統42使造型頭41移動。為了使造型頭41移動,頭驅動系統42包括頭驅動系統42X、頭驅動系統42Y及頭驅動系統42Z。頭驅動系統42X使造型頭41沿著X軸移動。頭驅動系統42Y使造型頭41沿著Y軸移動。頭驅動系統42Z使造型頭41沿著Z軸移動。即,頭驅動系統42使造型頭41分別沿著X軸、Y軸及Z軸移動。若造型頭41分別沿著X軸及Y軸移動,則照射區域EA(進而,供給區域MA)於工件W上分別沿著X軸及Y軸移動。再者,頭驅動系統42除了使造型頭41沿著X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動以外或替代使造型頭41沿著X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動,亦可使造型頭41沿著θX方向、θY方向及θZ方向的至少一個移動。即,頭驅動系統42亦可使造型頭41沿著繞X軸的旋轉軸、繞Y軸的旋轉軸及繞Z軸的旋轉軸的至少一個進行旋轉。
頭驅動系統42X、頭驅動系統42Y及頭驅動系統42Z分別例如為包含旋轉馬達的驅動系統,但亦可為包含其他馬達(或者,驅動源)的驅動系統。例如,頭驅動系統42X、頭驅動系統42Y或頭驅動系統42Z可為包含線性馬達的驅動系統。頭驅動系統42X包括:X引導部421X,固定於介隔空氣彈簧等防振裝置設置於腔室46的底面的支撐框架423且沿著X軸延伸;及旋轉馬達422X。頭驅動系統42Y包括沿著Y軸延伸的Y引導部421Y及旋轉馬達422Y。頭驅動系統42Z包括沿著Z軸延伸的Z引導部421Z及旋轉馬達422Z。若驅動旋轉馬達422X,則Y引導部421Y(進而,經由Z引導部421Z與Y引導部421Y連結的造型頭41)沿著X引導部421X(即,沿著X軸)移動。若驅動旋轉馬達422Y,則Z引導部421Z(進而,與Z引導部421Z連結的造型頭41)沿著Y引導部421Y(即,沿著Y軸)移動。若驅動旋轉馬達422Z,則造型頭41沿著Z引導部421Z(即,沿著Z軸)移動。再者,支撐框架423介隔用以減低來自供造型系統1設置的地板的振動或來自造型系統1內且為腔室46外的振動(例如,來自造型系統1的框體與腔室46之間的振動)的防振裝置設置於腔室46。但是,例如,若可無視來自造型系統1內且為腔室46外的振動,則可於造型系統1與地板之間設置防振裝置,於該地板的振動條件良好(低振動)的情況下,亦可不設置防振裝置。
若造型頭41沿著X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動,則造型頭411與平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維造型物ST的至少一者)的相對位置變化。因此,頭驅動系統42亦可作為能夠變更造型頭411與平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維造型物ST的至少一者)的相對位置的裝置發揮功能。
平台43可供工件W載置。再者,平台43亦可保持工件W。於該情況下,平台43亦可鬆開所保持的工件W。所述照射系統411於在平台43載置有工件W的期間的至少一部分中照射光EL。進而,所述材料噴嘴412於在平台43載置有工件W的期間的至少一部分中供給造型材料M。再者,材料噴嘴412所供給的造型材料M的一部分有可能自工件W的表面朝工件W的外部(例如,朝平台43的周圍)散落或灑落。因此,造型系統1亦可包括回收散落或灑落於平台43的周圍的造型材料M的回收裝置。再者,於平台43可保持工件W的情況下,為了保持工件W,平台43亦可包括機械卡盤或真空吸附卡盤等。
平台驅動系統44使平台43移動。為了使平台43移動,平台驅動系統44包括平台驅動系統44θY及平台驅動系統44θZ。平台驅動系統44θY使平台43沿著θY方向移動。換言之,平台驅動系統44θY使平台43繞Y軸旋轉。平台驅動系統44θZ使平台43沿著θZ方向移動。換言之,平台驅動系統44θZ使平台43繞Z軸旋轉。即,平台驅動系統44使平台43分別沿著θY方向及θZ方向移動。再者,於圖2(a)及圖2(b)所示的例子中,以使θY方向上的平台43的旋轉軸貫穿工件W的方式(以使平台43的旋轉軸與平台43的上表面大致一致的方式)設置,但並不限定於此,旋轉軸亦可設置於工件W的上方或下方(相對於平台43的上表面而為上方(+Z側)或者相對於平台43的上表面而為下方(-Z側))。另外,平台驅動系統44除了使平台43沿著θY方向及θZ方向的至少一個移動以外或替代使平台43沿著θY方向及θZ方向的至少一個移動,亦可使平台43沿著θX方向、X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動。
平台驅動系統44θY及平台驅動系統44θZ分別例如為包含旋轉馬達的驅動系統,但亦可為包含其他馬達(或者,驅動源)的驅動系統。平台驅動系統44θY包括:板狀的保持構件441θY,保持平台43;板狀的壁構件442θY,自保持構件441θY的+Y側的端部及-Y側的端部向+Z側突出;旋轉馬達443θY,具有可繞Y軸旋轉的轉子;以及連結構件444θY,將旋轉馬達443θY的轉子與壁構件442θY連結。旋轉馬達443θY固定於介隔空氣彈簧等防振裝置設置於腔室46的底面的支撐框架445。平台驅動系統44θZ包括具有可繞Z軸旋轉且與平台43連結的轉子的旋轉馬達443θZ。旋轉馬達443θZ固定於保持構件441θY。若驅動旋轉馬達443θY,則保持構件441θY(進而,保持構件441θY所保持的平台43)繞Y軸旋轉。若驅動旋轉馬達443θZ,則平台43繞Z軸旋轉。再者,支撐框架445介隔用以減低來自供造型系統1設置的地板的振動或來自造型系統1內且為腔室46外的振動的防振裝置設置於腔室,例如,若可無視來自造型系統1內且為腔室46外的振動,則可設置於造型系統1與地板之間,於該地板的振動條件良好(低振動)的情況下,亦可不設置防振裝置。
若平台43分別沿著θY方向及θZ方向移動(分別繞Y軸及Z軸旋轉),則平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維造型物ST的至少一者)相對於照射系統411的相對位置變化。更具體而言,若平台43沿著θY方向及θZ方向的至少一者移動,則平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維結構物ST的至少一者)相對於照射系統411的姿勢變化。平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維造型物ST的至少一者)相對於來自照射系統411的光EL的射出方向的姿勢變化。平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維造型物ST的至少一者)相對於來自照射系統411的朝向照射區域EA的光EL的軸線的姿勢變化。因此,平台驅動系統44亦可作為能夠變更平台43(進而,載置於平台43的工件W及三維結構物ST的至少一者)相對於照射系統411的姿勢的裝置發揮功能。再者,於本實施方式中,「姿勢」亦可是指在θX方向、θY方向及θZ方向的各方向上的位置。
測量裝置45為可對測量對象的參數進行測量的裝置。於本實施方式中,特別是,測量裝置45對成為測量對象的物體的作為參數的形狀進行測量。測量裝置45例如測定物體的表面的形狀。作為成為利用測量裝置45的測量對象的物體的一例,可列舉工件W、工件W上的現有結構物、三維結構物ST及構成三維結構物ST的後述的結構層SL的至少一個。測量裝置45例如可使用如下方法來測量物體的形狀:於物體的表面投影光圖案並測量所投影的圖案的形狀的圖案投影法或光切斷法;於物體的表面投射光,根據至所投射的光返回為止的時間來測定距物體的距離,於物體上的多個位置進行所述操作的飛行時間(Time of Flight)法;波紋輪廓(moire topography)法(具體而言,光柵照射法或光柵投影法);全像干涉法;自動準直法;立體法;像散法;臨界角法或刀口法。
再次,於圖1中,光源5例如射出紅外光、可見光及紫外光中的至少一個作為光EL。但是,作為光EL,亦可使用其他種類的光。光EL為雷射光。於該情況下,光源5亦可包含雷射光源(例如,雷射二極體(Laser Diode,LD))等半導體雷射。作為雷射光源,可為纖維雷射器或CO2 雷射器、釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)雷射器、準分子雷射器等。但是,光EL亦可並非雷射光,光源5亦可包含任意光源(例如,發光二極體(Light Emitting Diode,LED)及放電燈等的至少一個)。
氣體供給裝置6為惰性氣體的供給源。作為惰性氣體的一例,可列舉氮氣或氬氣。氣體供給裝置6向造型裝置4的腔室46內供給惰性氣體。其結果,腔室46的內部空間成為經惰性氣體沖洗的空間。再者,氣體供給裝置6可為收容有氮氣或氬氣等惰性氣體的氣瓶,亦可為以大氣為原料而產生氮氣的氮氣產生裝置或以大氣為原料而產生氬氣的氬氣產生裝置。
控制裝置7對造型系統1的動作進行控制。控制裝置7例如可包含中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)或圖形處理單元(Graphics Processing Unit,GPU)等運算裝置及記憶體等存儲裝置。控制裝置7作為藉由運算裝置執行電腦程式而對造型系統1的動作進行控制的裝置發揮功能。該電腦程式為用以使控制裝置7(例如,運算裝置)進行(即,執行)控制裝置7應進行的後述的動作的電腦程式。即,該電腦程式為用於以使造型系統1進行後述的動作的方式使控制裝置7發揮功能的電腦程式。運算裝置所執行的電腦程式可記錄於控制裝置7所包括的記憶體(即,記錄媒體),亦可記錄於內置於控制裝置7或可外接於控制裝置7的任意的存儲媒體(例如,硬碟或半導體記憶體)。或者,運算裝置亦可經由網路介面自控制裝置7的外部的裝置下載應執行的電腦程式。
控制裝置7亦可不設置於造型系統1的內部,例如,亦可以伺服器等的形式設置於造型系統1外。於該情況下,控制裝置7與造型系統1可藉由有線及/或無線的網路(或者,資料匯流排及/或通信線路)來連接。作為有線的網路,例如可使用利用以IEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)的至少一個為代表的串列匯流排方式的介面的網路。作為有線的網路,亦可使用利用並列匯流排方式的介面的網路。作為有線的網路,亦可使用利用依據以10BASE-T、100BASE-TX及1000BASE-T的至少一個為代表的乙太網(EtherNet)(註冊商標)的介面的網路。作為無線的網路,可使用利用電波的網路。作為利用電波的網路的一例,可列舉依據IEEE802.1x的網路(例如,無線區域網路(Local Area Network,LAN)及藍牙(Bluetooth)(註冊商標)的至少一者)。作為無線的網路,亦可使用利用紅外線的網路。作為無線的網路,亦可使用利用光通信的網路。於該情況下,控制裝置7與造型系統1亦可構成為能夠經由網路收發各種資訊。另外,控制裝置7亦可經由網路對造型系統1發送指令或控制參數等資訊。造型系統1亦可包括經由所述網路接收來自控制裝置7的指令或控制參數等資訊的接收裝置。或者,亦可將執行控制裝置7所進行的處理中的一部分的第一控制裝置設置於造型系統1的內部,另一方面,將執行控制裝置7所進行的處理中的另一部分的第二控制裝置設置於造型系統1的外部。
再者,作為記錄運算裝置所執行的電腦程式的記錄媒體,可使用唯讀光碟(Compact Disc-Read Only Memory,CD-ROM)、可燒錄光碟(Compact Disc-Recordable,CD-R)、可重寫光碟(Compact Disc-Rewritable,CD-RW)或軟性磁碟、磁光碟(Magnetic Optical,MO)、唯讀數位多功能光碟(Digital Versatile Disc-Read Only Memory,DVD-ROM)、數位多功能光碟隨機存取記憶體(Digital Versatile Disc-Random Access Memory,DVD-RAM)、可燒錄數位多功能光碟(Digital Versatile Disc-Recordable,DVD-R)、可燒錄數位多功能光碟(Digital Versatile Disc+Recordable,DVD+R)、可重寫數位多功能光碟(Digital Versatile Disc-Rewritable,DVD-RW)、可重寫數位多功能光碟(Digital Versatile Disc+Rewritable,DVD+RW)及藍光(Blu-ray)(註冊商標)等光碟、磁帶等磁性媒體、磁光碟、USB記憶體等半導體記憶體、以及其他可儲存程式的任意的媒體的至少一個。於記錄媒體中亦可包含可記錄電腦程式的設備(例如,電腦程式被安裝成可以軟體及韌體等的至少一種形態執行的狀態的通用設備或專用設備)。進而,電腦程式中所包含的各處理或功能可由藉由控制裝置7(即,電腦)執行電腦程式而於控制裝置7內實現的邏輯性的處理塊來實現,亦可由控制裝置7所包括的規定的閘陣列(現場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC))等硬體來實現,亦可以邏輯性的處理塊與實現硬體的一部分的元件的部分硬體模組混合的形式來實現。
特別是,於本實施方式中,控制裝置7對利用照射系統411的光EL的照射形態進行控制。照射形態例如包含光EL的強度、光EL的照射位置(即,後述的照射區域EA的位置)、利用光EL的照射區域EA的強度分佈、利用光EL的照射區域EA的形狀及光EL的射出時序的至少一個。於光EL為脈衝光的情況下,照射形態例如亦可包含光EL的射出時序、脈衝光的發光時間的長度及脈衝光的發光時間與消光時間的比(所謂的占空比)的至少一個。進而,控制裝置7對利用頭驅動系統42的造型頭41的移動形態及利用平台驅動系統44的平台43的移動形態進行控制。移動形態例如包含移動量、移動速度、移動方向及移動時序的至少一個。進而,控制裝置7對利用材料噴嘴412的造型材料M的供給形態進行控制。供給形態例如包含供給量(特別是,每單位時間的供給量)及供給時序的至少一者。再者,控制裝置7亦可同時對利用照射系統411的光EL的射出形態與利用材料噴嘴412的造型材料M的供給形態進行控制。
再者,控制裝置7亦可不設置於造型系統1的內部,例如,亦可以伺服器等的形式設置於造型系統1外。於控制裝置7設置於造型系統1外的情況下,控制裝置7與造型系統1可藉由有線或無線的通信線路來連接。另外,亦可使用事先記錄有表示造型系統1的動作順序的信號的記錄媒體替代控制裝置7來使造型系統1進行動作。另外,亦可使其他部分(作為一例,頭驅動系統42)承擔控制裝置7的一部分功能。 2 )造型系統 1 所進行的造型動作
繼而,對為了形成三維結構物ST而藉由造型系統1所進行的造型動作進行說明。於本實施方式中,造型系統1可進行第一造型動作至第七造型動作的至少一個。具體而言,造型系統1可單獨進行第一造型動作至第七造型動作的任一個。或者,造型系統1亦可進行將第一造型動作至第七造型動作的至少兩個組合的造型動作。以下,依次對第一造型動作至第七造型動作進行說明。 2-1 )第一造型動作
首先,對第一造型動作進行說明。第一造型動作為於表面WS為平面(特別是,單一的平面)的工件W上形成三維結構物ST的造型動作。再者,如上所述,造型系統1利用雷射堆焊法來形成三維結構物ST。因此,造型系統1可藉由進行依據雷射堆焊法的現有的造型動作來形成三維結構物ST。以下,對利用雷射堆焊法的第一造型動作的一例進行簡單說明。
造型系統1基於應形成的三維結構物ST的三維模型資料(例如,電腦輔助設計(Computer Aided Design,CAD)資料)等而於工件W上形成三維結構物ST。三維模型資料包含表示三維結構物ST的形狀(特別是,三維形狀)的資料。作為三維模型資料,可使用由設置於造型系統1內的測量裝置所測量的立體物的測量資料。作為三維模型資料,亦可使用與造型系統1分開設置的三維形狀測量機的測量資料。作為此種三維形狀測量機的一例,可列舉具有可相對於工件W移動且可與工件W接觸的探針的接觸型的三維測定機及非接觸型的三維測量機的至少一者。作為非接觸型的三維測量機的一例,可列舉圖案投影方式的三維測量機、光切斷方式的三維測量機、飛行時間(time of flight)方式的三維測量機、波紋輪廓(moire topography)方式的三維測量機、全像干涉方式的三維測量機、電腦斷層攝影(Computed Tomography,CT)方式的三維測量機及磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)方式的三維測量機的至少一個。作為三維模型資料,亦可使用三維結構物ST的設計資料。再者,作為三維模型資料,例如亦可使用立體印刷(Stereo Lithography,STL)格式(format)、虛擬實境模型語言(Virtual Reality Modeling Language,VRML)格式、增材製造文件格式(Additive Manufacturing File Format,AMF)、起始圖形交換規格(Initial Graphics Exchange Specification,IGES)格式、德國汽車工業協會-弗拉肯施尼茨特爾(Verband Der Automobilindustrie-Flachen Schnittstelle,VDA-FS)(Association of German Automotive Manufactures-Surfaces Interface)格式、惠普圖像語言(Hewlett-Packard Graphics Language,HP/GL)格式、位元映像格式等。
為了形成三維結構物ST,造型系統1例如依次形成沿著Z軸方向排列的多個層狀造型物(以下,稱為「結構層」)SL。例如,造型系統1一層一層地依次形成多個結構層SL。其結果,形成作為積層有多個結構層SL的積層結構體的三維結構物ST。以下,對藉由一層一層地依次形成多個結構層SL來形成三維結構物ST的動作的流程進行說明。
首先,一面參照圖3(a)至圖3(e),一面對形成各結構層SL的動作進行說明。圖3(a)至圖3(e)分別是表示對工件W上的某一區域照射光EL且供給造型材料M時的情形的剖面圖。
於控制裝置7的控制下,造型系統1於相當於工件W的表面WS或已形成的結構層SL的表面的造型面MS上的所期望區域設定照射區域EA,並自照射系統411對該照射區域EA照射光EL。此處,可將造型面MS稱為造型對象面。再者,造型系統1亦可不於造型面MS上的所期望區域設定照射區域EA。此時,可將自照射系統411照射的光EL於造型面MS上所佔的區域稱為照射區域EA。於本實施方式中,光EL的聚焦位置FP(即,聚光位置,換言之,於Z軸方向或光EL的前進方向上,光EL最聚集的位置)與造型面MS一致。但是,亦可將光EL的聚焦位置FP設定於在Z軸方向上自造型面MS偏離的位置。其結果,如圖3(a)所示,藉由自照射系統411射出的光EL而於造型面MS上的所期望區域形成熔融池(即,藉由光EL而熔融的液狀的造型材料M(或者,其他種類的金屬或樹脂等)的池)MP。
此時,如上所述,光EL的前進方向為相對於Z軸方向傾斜規定的角度的方向,因此光EL傾斜入射至造型面MS。因此,來自經光EL照射的造型面MS的反射光EL_R朝向與照射系統411不同的方向。即,反射光EL_R不會返回至照射系統411。其結果,來自造型面MS的反射光EL_R不會對照射系統411的動作帶來影響。但是,即便於光EL的前進方向為與Z軸方向平行的方向的情況(即,光EL朝向正下方而垂直入射至造型面MS的情況)下,平台驅動系統44亦可變更平台43的姿勢來變更光EL相對於造型面MS的照射方向(即,光EL相對於造型面MS的入射角),以使光EL傾斜入射至造型面MS(即,以使反射光EL_R朝向與照射系統411不同的方向)。進而,於頭驅動系統42可變更造型頭41的姿勢(即,可使造型頭41沿著θX方向、θY方向及θZ方向的至少一個移動)的情況下,頭驅動系統42可變更造型頭41的姿勢來變更光EL相對於造型面MS的照射方向(即,光EL相對於造型面MS的入射角),以使光EL傾斜入射至造型面MS。再者,所謂「光EL傾斜入射至造型面MS」亦可是指相對於造型面MS上的照射區域EA的位置處的造型面MS的法線方向,光EL的前進方向或照射系統411的光軸方向傾斜(非平行)。
進而,於控制裝置7的控制下,造型系統1於造型面MS上的所期望區域設定供給區域MA,並自材料噴嘴412對該供給區域MA供給造型材料M。再者,造型系統1亦可不於造型面MS上的所期望區域設定供給區域MA。此時,可將自材料噴嘴412供給造型材料M的區域稱為供給區域MA。此處,如上所述,照射區域EA與供給區域MA一致,因此供給區域MA設定於形成有熔融池MP的區域。換言之,供給區域MA與形成有熔融池MP的區域一致。因此,如圖3(b)所示,造型系統1自材料噴嘴412對熔融池MP供給造型材料M。其結果,供給至熔融池MP的造型材料M熔融而於造型面MS上形成包含已熔融的造型材料M且自造型面MS凸起的熔融池MP。此時,與不將造型材料M供給至熔融池MP的情況相比較,熔融池MP可沿著造型面MS及/或沿著與造型面MS交叉的方向擴大。
此時,造型系統1可對平台43的姿勢進行控制,以使造型面MS朝向上方。即,造型系統1可對平台43的姿勢進行控制,以使造型面MS所朝向的方向成為朝上的方向(即,朝向+Z側的方向)。其結果,造型面MS中的設定照射區域EA的部分(即,形成熔融池MP的部分)亦朝向上方。進而,熔融池MP亦朝向上方。即,自熔融池MP的底面朝向上表面的方向(即,自造型面MS上的某一部分朝向形成於該某一部分的熔融池MP的上表面的方向)成為朝上的方向(即,朝向+Z側的方向)。因此,已於熔融池MP中熔融的造型材料M不易溢出至熔融池MP的外部。即,容易維持具有所期望的大小的熔融池MP。
本實施方式中的「造型面MS上的某一部分朝向上方」的狀態可包含在造型面MS上的某一部分所朝向的方向上通過的軸與重力方向平行(即,與Z軸平行)的狀態及相對於在重力方向上通過的軸(即,Z軸)以未滿規定角度(例如,45度)的角度交叉的狀態的至少一者。再者,「造型面MS上的某一部分朝向上方」的狀態亦可包含造型面MS上的某一部分的法線與重力方向平行(即,與Z軸平行)的狀態及相對於在重力方向上通過的軸(即,Z軸)以未滿規定角度(例如,45度)的角度交叉的狀態的至少一者。同樣地,本實施方式中的「熔融池MP朝向上方」的狀態可包含在自熔融池MP的底面朝向上表面的方向上通過的軸與重力方向平行的狀態及相對於在重力方向上通過的軸以未滿規定角度(例如,45度)的角度交叉的狀態的至少一者。
若伴隨造型頭41的移動而不再對熔融池MP照射光EL,則已於熔融池MP中熔融的造型材料M得到冷卻而固化(即,凝固)。其結果,如圖3(c)所示,已固化的造型材料M堆積於造型面MS上。換言之,藉由已固化的造型材料M的堆積物來形成造型物。藉由如所述般進行將造型材料M的堆積物附加於造型面MS的附加加工而形成造型物。
如圖3(d)所示,一面改變相對於造型面MS的造型頭41的XY平面內的位置,一面重覆此種包含利用光的照射EL的熔融池MP的形成、朝熔融池MP的造型材料M的供給、所供給的造型材料M的熔融及已熔融的造型材料M的固化的一連串的造型處理。換言之,造型系統1一面使造型頭41相對於造型面MS沿著XY平面內移動,一面重覆包含熔融池MP的形成、造型材料M的供給、造型材料M的熔融及已熔融的造型材料M的固化的一連串的造型處理。若造型頭41相對於造型面MS移動,則照射區域EA亦相對於造型面MS移動。因此,亦可說一面使照射區域EA相對於造型面MS沿著XY平面移動,一面重覆一連串的造型處理。此時,對設定於應形成造型物的區域的照射區域EA選擇性地照射光EL,另一方面,對設定於不應形成造型物的區域的照射區域EA選擇性地不照射光EL。再者,亦可於不應形成造型物的區域不設定照射區域EA。造型系統1一面使照射區域EA於造型面MS上沿著規定的移動軌跡移動,一面於與應形成造型物的區域的分佈(即,結構層SL的形狀)相應的時序對造型面MS照射光EL。換言之,造型系統1一面使照射光EL的預定的區域於造型面MS上沿著規定的移動軌跡移動,一面於該區域位於應形成造型物的區域的情況下對造型面MS照射光EL。其結果,如圖3(e)所示,於造型面MS上形成相當於由已固化的造型材料M所形成的造型物的集合體的結構層SL。再者,於所述說明中,雖使照射區域EA相對於造型面MS移動(即,使造型頭41移動),但亦可使造型面MS相對於照射區域EA移動。
於控制裝置7的控制下,造型系統1基於三維模型資料重覆進行用以形成此種結構層SL的動作。以下,一面參照圖4(a)至圖4(c),一面對重覆進行的用以形成結構層SL的動作進行說明。再者,圖4(a)至圖4(c)分別是表示藉由第一造型動作來形成三維結構物ST的過程的剖面圖。
首先,控制裝置7以積層間距對三維模型資料進行切片處理來製作切片資料(slice data)。該切片資料可包含與照射區域EA及/或供給區域MA的移動軌跡相關的資訊。再者,控制裝置7亦可根據造型系統1的特性而至少部分地修正切片資料。於控制裝置7的控制下,造型系統1基於與結構層SL#1對應的三維模型資料(即,與結構層SL#1對應的切片資料)而進行用以在相當於工件W的表面WS的造型面MS上形成第一層的結構層SL#1的動作。其結果,如圖4(a)所示,於造型面MS上形成結構層SL#1。其後,造型系統1於結構層SL#1的表面(特別是,朝向+Z側的上表面)設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成第二層的結構層SL#2。為了形成結構層SL#2,首先,控制裝置7對頭驅動系統42進行控制,以使造型頭41沿著Z軸移動。具體而言,控制裝置7對頭驅動系統42進行控制而使造型頭41朝向+Z側移動,以使照射區域EA及供給區域MA設定於結構層SL#1的表面(即,新的造型面MS)。藉此,光EL的聚焦位置FP與新的造型面MS一致。其後,於控制裝置7的控制下,造型系統1以與形成結構層SL#1的動作相同的動作,並基於與結構層SL#2對應的切片資料而於結構層SL#1上形成結構層SL#2。其結果,如圖4(b)所示,形成結構層SL#2。以後,重覆相同的動作,直至形成構成應形成於工件W上的三維結構物ST的所有結構層SL為止。其結果,如圖4(c)所示,藉由沿著Z軸(即,沿著自熔融池MP的底面朝向上表面的方向)積層有多個結構層SL的積層結構物來形成三維結構物ST。此處,可將Z軸方向稱為積層有多個結構層SL的積層結構物的積層方向。再者,光EL的聚焦位置FP亦可不與造型面MS(或者,新的造型面MS)一致。例如,亦可使光EL的聚焦位置FP自造型面MS(或者,新的造型面MS)散焦(defocus)。 2-2 )第二造型動作
繼而,對第二造型動作進行說明。如圖5所示,第二造型動作在如下方面與於表面WS為平面(特別是,單一的平面)的工件W上形成三維結構物ST的所述第一造型動作不同:所述第二造型動作為於表面WS包含曲面的工件W上形成三維結構物ST的造型動作。再者,圖5示出工件W的表面WS包含朝向形成三維結構物ST的一側(於圖5所示的例子中,+Z側)凸面的例子。即,圖5示出工件W的表面WS包含朝向形成三維結構物ST的一側突出的曲面的例子。但是,如後所述,工件W的表面WS除了凸面以外或替代凸面,亦可包含朝向形成三維結構物ST的一側的凹面。
由於在工件W的表面WS設定造型面MS,因此第二造型動作亦可在如下方面與於為平面的造型面MS形成結構層SL來形成三維結構物ST的第一造型動作不同:所述第二造型動作為於包含曲面的造型面MS形成結構層SL來形成三維結構物ST的造型動作。於該情況下,造型面MS可包含朝向形成三維結構物ST的一側(即,形成結構層SL的一側)的凸面及凹面的至少一者。
於工件W的表面WS包含曲面的情況下,如圖6(a)所示,表面WS上的某一位置Pws#1為自包含與位置Pws#1不同的表面WS上的三個位置(於圖6(a)所示的例子中,位置Pws#21、位置Pws#22及位置Pws#23)的平面PLws偏離的位置。即,位置Pws#1不包含於平面PLws。再者,圖6(a)所示的位置Pws#23為較位置Pws#21及位置Pws#22更靠-X方向側的位置,因此圖中以虛線表示。於造型面MS包含曲面的情況下,如圖6(b)所示,造型面MS上的某一位置Pms#1為自包含與位置Pms#1不同的造型面MS上的三個位置(於圖6(b)所示的例子中,位置Pms#21、位置Pms#22及位置Pms#23)的平面PLms偏離的位置。即,位置Pms#1不包含於平面PLms。再者,圖6(b)所示的位置Pms#23為較位置Pms#21及位置Pms#22更靠-X方向側的位置,因此圖中以虛線表示。
於在此種具有包含曲面的表面WS的工件W上形成三維結構物ST的情況下,與於表面為平面的工件W上形成三維結構物ST的情況同樣地,造型系統1亦依次形成沿著Z軸方向排列的多個結構層SL。換言之,於在此種包含曲面的造型面MS形成結構層SL來形成三維結構物ST的情況下,與於為平面的造型面MS形成結構層SL來形成三維結構物ST的情況同樣地,造型系統1亦依次形成沿著Z軸方向排列的多個結構層SL。但是,造型系統1以形成於包含曲面的造型面MS上的結構層SL具有根據造型面MS的形狀(特別是,造型面MS所含的曲面的形狀)而確定的形狀的方式依次形成多個結構層SL。具體而言,造型系統1可以形成於包含曲面的造型面MS上的結構層SL具有沿著造型面MS的形狀的方式依次形成多個結構層SL。或者,造型系統1亦可以具有根據造型面MS的形狀而形成於包含曲面的造型面MS上的結構層SL的厚度(即,沿著結構層SL的積層方向的尺寸)於結構層SL上的每個位置不同的形狀的方式依次形成多個結構層SL。以下,依次對形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL來形成三維結構物ST的第二造型動作及形成根據造型面MS的形狀而厚度不同的結構層SL來形成三維結構物ST的第二造型動作進行說明。再者,以下,為了便於說明,對造型系統1於具有包含曲面的表面WS的工件W上形成三維結構物ST時的第二造型動作進行說明。 2-2-1 )形成具有沿著造型面 MS 的形狀的結構層 SL 來形成三維結構物 ST 的第二造型動作
首先,一面參照圖7(a)及圖7(b)至圖13,一面對形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL來形成三維結構物ST的第二造型動作進行說明。
首先,如圖7(a)所示,造型系統1於工件W的表面WS設定造型面MS後,於造型面MS上形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL(於該情況下,第一層的結構層SL#1)。於結構層SL具有沿著造型面MS的形狀的情況下,如將具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL擴大表示的圖7(b)所示,結構層SL的表面中的朝向造型面MS側的面S1(於圖7(b)中,-Z側的面)可具有沿著具有曲面的造型面MS的形狀。即,面S1可包含曲面。於圖7(a)及圖7(b)所示的例子中,面S1包含朝向造型面MS側的凹面。進而,如圖7(b)所示,結構層SL的表面中的朝向與造型面MS相反的一側的面S2(於圖7(b)中,+Z側的面)可具有沿著具有曲面的造型面MS的形狀。即,面S2可包含曲面。於圖7(a)及圖7(b)所示的例子中,面S2包含朝向與造型面MS相反的一側的凸面。但是,面S2可具有與沿著造型面MS的形狀不同的形狀,亦可具有與造型面MS的形狀不同的形狀。於面S1及面S2這兩者具有沿著造型面MS的形狀的情況下,結構層SL的各部的厚度(即,沿著結構層SL的積層方向的尺寸,於圖7(b)中,Z軸方向的尺寸)可與和結構層SL的積層方向交叉的方向(於圖7(b)中,X軸方向及Y軸方向的至少一者)上的結構層SL的各部的位置無關而為一定。但是,結構層SL的各部的厚度亦可根據與結構層SL的積層方向交叉的方向上的結構層SL的各部的位置而變化。
於面S1包含曲面的情況下,如圖7(b)所示,面S1上的某一位置Ps1#1為自包含與位置Ps1#1不同的面S1上的三個位置(於圖7(b)所示的例子中,位置Ps1#21、位置Ps1#22及位置Ps1#23)的平面PLs1偏離的位置。即,位置Ps1#1不包含於平面PLs1。同樣地,於面S2包含曲面的情況下,如圖7(b)所示,面S2上的某一位置Ps2#1為自包含與位置Ps2#1不同的面S2上的三個位置(於圖7(b)所示的例子中,位置Ps2#21、位置Ps2#22及位置Ps2#23)的平面PLs2偏離的位置。即,位置Ps2#1不包含於平面PLs2。再者,於圖7(b)中,位置Ps1#23位於位置Ps1#21及位置Ps1#22的-X方向側,因此圖中以虛線表示。另外,位置Ps2#23位於位置Ps2#21及位置Ps2#22的-X方向側,因此圖中以虛線表示。
造型系統1可以使結構層SL的面S2的平面度與造型面MS的平面度相同的方式形成結構層SL。即,造型系統1可以使隔著面S2的兩個平行的平面之間的距離與隔著造型面MS的兩個平行的平面之間的距離相同的方式形成結構層SL。此時,隔著面S2的兩個平行的平面與隔著造型面MS的兩個平行的平面可相互平行。另外,造型系統1亦可以使自平面PLs2至位置Ps2#1的距離的最大值(參照圖7(b))與自平面PLms至Pms#1的距離的最大值(參照圖6(b))相同的方式形成結構層SL。此時,平面PLs2與平面PLms可相互平行。或者,造型系統1亦可以使結構層SL的面S2的平面度高於造型面MS的平面度的方式(即,以使結構層SL的面S2較造型面MS更接近平面的方式)形成結構層SL。造型系統1亦可以使隔著面S2的兩個平行的平面之間的距離短於隔著造型面MS的兩個平行的平面之間距離的方式形成結構層SL。此時,隔著面S2的兩個平行的平面與隔著造型面MS的兩個平行的平面可相互平行。造型系統1亦可以使自平面PLs2至Ps2#1的距離的最大值(參照圖7(b))短於自平面PLms至Pms#1的距離的最大值(參照圖6(b))的方式形成結構層SL。此時,平面PLs2與平面PLms可相互平行。
為了形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL,造型系統1可自照射系統411照射光EL(進而,自材料噴嘴412供給造型材料M,以下相同)並使造型頭41沿著X軸及Y軸的至少一者以及Z軸移動。於該情況下,第二造型動作亦可在如下方面與照射光EL且不使造型頭41沿著Z軸移動的第一造型動作不同:照射光EL並使造型頭41沿著Z軸(即,沿著將造型面MS橫切或交叉的方向)移動。再者,為了形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL,造型系統1於自照射系統411照射光EL的期間的至少一部分中沿著X軸及Y軸的至少一者變更工件W與照射區域EA的相對位置且亦沿著Z軸變更工件W與照射區域EA的相對位置。
於造型頭41移動的期間中,造型系統1可不移動平台43。於造型頭41移動的期間中,造型系統1可不使用平台驅動系統44來變更平台43的姿勢(即,載置於平台43的工件W的姿勢,特別是造型面MS的姿勢)。但是,視需要,造型系統1亦可於造型頭41移動的期間的至少一部分中使用平台驅動系統44來變更平台43的姿勢。
參照圖8(a)至圖8(c),對照射光EL並使造型頭41沿著Z軸移動時的造型系統1的動作的一例進行說明。首先,如圖8(a)所示,造型系統1對造型面MS上的開始一連串的造型物的形成的造型開始部分P_start(或者,其他任意部分,亦可將該任意部分稱為第一部分)照射光EL且供給造型材料M。其後,如圖8(b)所示,造型系統1照射光EL且使造型頭41沿著X軸及Y軸的至少一者移動,以使照射區域EA自造型開始部分P_start朝向結束一連串的造型物的形成的造型結束部分P_end(或者,其他任意部分,亦可將該任意部分稱為第二部分)移動。進而,造型系統1於照射區域EA自造型開始部分P_start移動至造型結束部分P_end的期間中的至少一部分中使造型頭41沿著Z軸(換言之,沿著與自造型開始部分P_start朝向造型結束部分P_end的方向交叉的方向)移動。其結果,如圖8(c)所示,自造型開始部分P_start朝向造型結束部分P_end延伸並且具有沿著造型面MS的形狀的造型物以結構層SL的至少一部分的形式形成於造型面MS上。
造型頭41可於照射區域EA自造型開始部分P_start移動至造型結束部分P_end的期間中以將Z軸方向上的光EL的聚焦位置FP與造型面MS的相對位置固定(例如,聚焦位置FP持續設定於造型面MS上)的方式沿著Z軸移動。作為一例,若造型頭41於光EL的聚焦位置FP固定的狀態(即,造型頭41與聚焦位置FP的相對位置固定的狀態)下沿著沿造型面MS的移動軌跡移動,則Z軸方向上的光EL的聚焦位置FP與造型面MS的相對位置固定。換言之,若造型頭41於光EL的聚焦位置FP相對於造型頭41固定的狀態下以將Z軸方向上的造型頭41與造型面MS上的照射區域EA的相對位置固定(例如,Z軸方向上的造型頭41與造型面MS上的照射區域EA之間的距離成為一定)的方式移動,則Z軸方向上的光EL的聚焦位置FP與造型面MS的相對位置固定。其結果,與於照射區域EA自造型開始部分P_start移動至造型結束部分P_end的期間中Z軸方向上的光EL的聚焦位置FP與造型面MS的相對位置變化的情況相比較,造型系統1容易形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL。
再者,於平台驅動系統44可使平台43沿著X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動的情況下,為了形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL,造型系統1除了使造型頭41移動以外或替代使造型頭41移動,亦可使平台43移動。
或者,為了形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL,造型系統1自照射系統411照射光EL且除了使造型頭41移動以外或替代使造型頭41移動,亦可變更平台43的姿勢(即,載置於平台43的工件W的姿勢,特別是造型面MS的姿勢)。於該情況下,第二造型動作亦可在如下方面與可於光EL的照射時不變更造型面MS的姿勢的第一造型動作不同:照射光EL且變更造型面MS的姿勢。
參照圖9(a)至圖9(d),對在光EL的照射中變更平台43的姿勢時的造型系統1的動作的一例進行說明。首先,如圖9(a)所示,造型系統1對造型開始部分P_start(或者,其他任意部分,亦可將該任意部分稱為第一部分)照射光EL且供給造型材料M。於該情況下,造型系統1可以使平台43的姿勢成為能夠使造型開始部分P_start朝向上方(即,朝向+Z側)的所期望的姿勢的方式變更平台43的姿勢。其結果,形成於造型開始部分P_start的熔融池MP(特別是,供給造型材料M而擴大的熔融池MP)亦朝向上方。即,自造型開始部分P_start朝向熔融池MP的上表面的方向成為朝上的方向(即,朝向+Z側的方向)。因此,已於熔融池MP中熔融的造型材料M不易溢出至熔融池MP的外部。即,容易維持具有所期望的大小的熔融池MP。
再者,於不以使造型面MS(特別是,造型面MS中的設定照射區域EA的部分)朝向上方的方式變更平台43的姿勢的情況下,在造型面MS所朝向的方向上通過的軸有可能相對於在重力方向上通過的軸以規定角度以上的角度交叉。由於沿著造型面MS所朝向的方向積層多個結構層SL,因此於該情況下,多個結構層SL有可能以相對於存在於所述結構層SL的下方的現有的結構物(例如,工件W及/或已形成的結構層SL)懸伸的狀態(突出的狀態或伸出的狀態)形成。即,多個結構層SL有可能以不存在自下方(特別是,自正下方)支撐多個結構層SL的現有的結構物的狀態形成。由於重力作用於多個結構層SL,因此以不存在自下方支撐多個結構層SL的現有的結構物的狀態穩定地形成多個結構層SL較以存在自下方支撐多個結構層SL的現有的結構物的狀態穩定地形成多個結構層SL更困難。另外,於該情況下,由於成為不存在自下方支撐熔融池MP的現有的結構物的狀態,因此與存在自下方支撐熔融池MP的現有的結構物的情況相比較,難以穩定地形成結構層SL。另一方面,於變更平台43的姿勢以使造型面MS朝向上方的情況下,多個結構層SL以相對於現有的結構物懸伸的狀態形成的可能性低。因此,變更平台43的姿勢以使造型面MS朝向上方的動作可包含減低多個結構層SL以相對於現有的結構物懸伸的狀態形成的可能性的動作。即,變更平台43的姿勢以使造型面MS朝向上方的動作可包含用以更進一步穩定地形成多個結構層SL的動作。
其後,如圖9(b)所示,造型系統1於光EL的照射中變更平台43的姿勢,以使照射區域EA自造型開始部分P_start朝向造型結束部分P_end(或者,其他任意部分,亦可將該任意部分稱為第二部分)移動。此處,由於平台43的姿勢變更動作的原點(典型而言,平台43的旋轉動作時的旋轉中心)為遠離造型面MS的位置,因此伴隨平台43的姿勢變更而變更造型面MS的姿勢且變更造型面MS相對於照射區域EA的位置。於照射區域EA自造型開始部分P_start向造型結束部分P_end移動的期間中,造型系統1亦可以使平台43的姿勢成為能夠使造型面MS中的設定照射區域EA的部分朝向上方的所期望的姿勢的方式變更平台43的姿勢。即,造型系統1亦可將平台43的姿勢自能夠在變更平台43的姿勢前使設定了照射區域EA的造型面MS上的部分朝向上方的姿勢變更為能夠在變更平台43的姿勢後使設定了照射區域EA的造型面MS上的部分朝向上方的姿勢。於該情況下,造型系統1亦可以在平台43的姿勢的變更前後使造型面MS中的設定照射區域EA的部分朝向相同方向的方式變更平台43的姿勢。另外,造型系統1亦可以使平台43的姿勢成為能夠使熔融池MP朝向上方的姿勢的方式變更平台43的姿勢。即,造型系統1亦可將平台43的姿勢自能夠在變更平台43的姿勢前使已形成的熔融池MP朝向上方的姿勢變更為能夠在變更平台43的姿勢後使已形成的熔融池MP朝向上方的姿勢。於該情況下,造型系統1亦可以在平台43的姿勢的變更前後使熔融池MP朝向相同方向的方式變更平台43的姿勢。另外,造型系統1亦可以在平台43的姿勢的變更前後使熔融池MP朝向不同的方向且使熔融池MP朝向上方的方式變更平台43的姿勢。
再者,於難以僅藉由變更平台43的姿勢來使照射區域EA自造型開始部分P_start向造型結束部分P_end移動的情況下,造型系統1亦可藉由變更平台43的姿勢且使造型頭41移動(即,使照射區域EA沿著X軸、Y軸及Z軸的至少一個移動)而使照射區域EA自造型開始部分P_start向造型結束部分P_end移動。另外,即便於僅藉由變更平台43的姿勢來使照射區域EA自造型開始部分P_start向造型結束部分P_end移動並不困難的情況下,造型系統1亦可藉由變更平台43的姿勢且使造型頭41移動來使照射區域EA自造型開始部分P_start向造型結束部分P_end移動。
其後,如圖9(c)所示,造型系統1於光EL的照射中變更平台43的姿勢,以使照射區域EA到達至造型結束部分P_end。於該情況下,造型系統1亦可變更平台43的姿勢,以使造型結束部分P_end朝向上方。換言之,造型系統1亦可以使平台43的姿勢成為能夠使形成於造型結束部分P_end的熔融池MP朝向上方的姿勢的方式變更平台43的姿勢。其結果,如圖9(d)所示,於變更平台43的姿勢來形成結構層SL的情況下,與移動造型頭41來形成結構層SL的情況同樣地,亦將自造型開始部分P_start朝向造型結束部分P_end延伸並且具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL形成於造型面MS上。
於變更平台43的姿勢來形成結構層SL的情況下,與移動造型頭41來形成結構層SL的情況同樣地,造型系統1亦可變更平台43的姿勢,以於照射區域EA自造型開始部分P_start移動造型結束部分P_end的期間中使光EL的聚焦位置FP與造型面MS的Z軸方向上的相對位置固定。再者,於難以僅藉由變更平台43的姿勢來將光EL的聚焦位置FP與造型面MS的Z軸方向上的相對位置固定的情況下,造型系統1亦可藉由變更平台43的姿勢且使造型頭41移動來將光EL的聚焦位置FP與造型面MS的相對位置固定。
再者,於頭驅動系統42可變更造型頭41的姿勢(即,可使造型頭41沿著θX方向、θY方向及θZ方向的至少一個移動)的情況下,為了形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL,造型系統1除了變更平台43的姿勢以外或替代變更平台43的姿勢,亦可變更造型頭41的姿勢。
另外,若造型頭41及平台43的至少一者的姿勢變化,則光EL相對於造型面MS的照射方向(即,自造型面MS觀察到的光EL的照射方向)變化。即,於造型頭41及平台43的至少一者的姿勢成為第一姿勢(即,光EL相對於造型面MS的照射方向成為與第一姿勢對應的第一方向)的狀況中,若造型頭41及平台43的至少一者的姿勢變化為與第一姿勢不同的第二姿勢,則光EL相對於造型面MS的照射方向變化為與第二姿勢對應且與第一方向不同的第二方向。因此,變更造型頭41及平台43的至少一者的姿勢來形成結構層SL的動作可視為實質等同於變更光EL相對於造型面MS的照射方向來形成結構層SL的動作。因此,於造型系統1可變更光EL的照射方向的情況下,造型系統1除了變更造型頭41及平台43的至少一者的姿勢以外或替代變更造型頭41及平台43的至少一者的姿勢,亦可改變光EL的照射方向。再者,作為變更光EL的照射方向的裝置的一例,可列舉能夠使光LE偏向的光學元件(例如,可動式、可倒式及/或旋轉式的鏡)。
其後,於第二造型動作中,與第一造型動作同樣地,造型系統1亦重覆如下動作:於己形成的結構層SL的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL。即,造型系統1重覆形成沿著新的造型面MS的結構層SL的動作。其結果,如圖10所示,於工件W上形成具有沿著造型面MS的形狀的多個結構層SL。
其後,於包含具有沿著造型面MS的形狀的多個結構層SL的造型物的上部的形狀與應形成的三維結構物ST的形狀不同的情況下,造型系統1進行用以使包含多個結構層SL的造型物的上部的形狀與應形成的三維結構物ST的形狀一致的動作。具體而言,造型系統1於具有沿著造型面MS的形狀的多個結構層SL中的最上層的結構層SL的上表面設定新的造型面MS。其後,造型系統1於新的造型面MS上形成用以使包含多個結構層SL的造型物的上部的形狀與應形成的三維結構物ST的形狀一致的結構層SL(以後,適宜稱為「結構層SLx」)。
如圖11所示,結構層Slx可為上表面為平面(特別是,單一的平面)的結構層SL。由於供結構層SLx形成的造型面MS包含曲面,因此結構層SLx亦可為如下結構層:朝向造型面MS側的面(即,下表面)包含曲面,另一方面,朝向與造型面MS相反的一側的面(即,上表面)為平面。於該情況下,如圖11所示,結構層SLx的厚度根據供結構層SLx形成的造型面MS的形狀而變化。即,結構層SLx的各部的厚度(即,沿著Z軸的尺寸)根據與Z軸交叉的方向(典型而言,X軸及Y軸的至少一者)上的各部的位置而變化。即,造型系統1形成根據與Z軸交叉的方向上的位置而厚度變化的結構層SLx。
為了形成若位置變化則厚度變化的結構層SLx,造型系統1可於光EL的照射中對光EL的特性進行控制。光EL的特性可包含造型面MS上的每單位面積的光EL的強度。光EL的強度越小,於造型面MS熔融的造型材料M的量越少。於造型面MS熔融的造型材料M的量越少,結構層SLx的厚度越薄。或者,光EL的特性亦可包含相對於造型面MS的每單位面積的或每單位時間的光EL的照射時間。光EL的照射時間越短,對造型材料M照射光EL的時間越短,因此於造型面MS熔融的造型材料M的量越少。於造型面MS熔融的造型材料M的量越少,結構層SLx的厚度越薄。因此,造型系統1可藉由根據造型面MS上的照射區域EA(或者,供給區域MA或熔融池MP)的位置而變更光EL的特性,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。即,造型系統1可藉由一面變更造型面MS與照射區域EA的相對位置(特別是,與Z軸交叉的方向上的相對位置)一面根據該相對位置而變更光EL的特性,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。
為了形成若位置變化則厚度變化的結構層SLx,造型系統1可於光EL的照射中對來自材料噴嘴412的造型材料M的供給形態進行控制。造型材料M的供給形態可包含每單位時間或每單位面積的造型材料M的供給量(即,供給率)。造型材料M的供給量越少,於造型面MS熔融的造型材料M的量越少,因此結構層SLx的厚度越薄。因此,造型系統1可藉由根據造型面MS上的照射區域EA(或者,供給區域MA或熔融池MP)的位置而變更造型材料M的供給形態,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。即,造型系統1可藉由一面變更造型面MS與照射區域EA的相對位置(特別是,與Z軸交叉的方向上的相對位置)一面根據該相對位置而變更造型材料M的供給形態,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。
為了形成若位置變化則厚度變化的結構層SLx,造型系統1可對造型面MS上的照射區域EA的移動速度進行控制。照射區域EA的移動速度越快,對造型面MS的某一部分照射光EL的時間越短,因此於該部分熔融的造型材料M的量越少。其結果,形成於該部分的結構層SLx的厚度變薄。因此,造型系統1可藉由根據造型面MS上的照射區域EA(或者,供給區域MA或熔融池MP)的位置而變更照射區域EA的移動速度,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。即,造型系統1可藉由一面變更造型面MS與照射區域EA的相對位置(特別是,與Z軸交叉的方向上的相對位置)一面根據該相對位置而變更照射區域EA的移動速度,來形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SLx。再者,為了變更照射區域EA的移動速度,造型系統1亦可變更造型頭41及平台43的至少一者的移動速度。或者,於照射系統411包括可使光EL偏向的光學系統(例如,振鏡(galvano mirror)等可倒式鏡)的情況下,造型系統1除了變更造型頭41及平台43的至少一者的移動速度以外或替代變更造型頭41及平台43的至少一者的移動速度,亦可對光學系統進行控制(例如,對振鏡的掃描速度進行控制)來變更照射區域EA的移動速度。
由於結構層SLx的上表面為平面,因此結構層SLx的上表面(即,相當於圖7(b)所示的面S2的面)的平面度高於供結構層SLx形成的造型面MS的平面度。再者,「結構層SLx的上表面為平面」的狀態不僅包含結構層SLx的上表面為完全(換言之,理想的)平面的狀態,亦包含自結構層SL的形成的方面來看,結構層SLx的上表面可視為實質為平面的狀態。結構層SLx的上表面可視為實質為平面的狀態可包含在結構層SLx的上表面上的三個位置通過的平面與結構層SLx的上表面上的另一位置之間的距離(即,偏差且為圖7(b)所示的自平面PLs2至位置Ps2#1的距離)的最大值為規定的容許量以下的狀態。
再者,一個結構層SL的厚度存在極限。即,造型系統1難以形成具有一定以上的厚度的結構層SL。因此,於在包含曲面的造型面MS形成上表面為平面的結構層SL的情況下,若不根據造型面MS的形狀(特別是,曲率)而於造型面MS的一部分形成具有一定以上的厚度的造型物,則有可能無法形成上表面為平面的結構層SL。於該情況下,如圖12所示,造型系統1可形成多個結構層SLx。具體而言,首先,造型系統1可於造型面MS的一部分上形成滿足厚度的制約的結構層SLx(於圖12中,表述為結構層SLxa)。其後,造型系統1可於已形成的結構層SLx及尚未形成結構層SLx的造型面MS的另一部分上形成滿足厚度的制約的另一結構層SLx(於圖12中,表述為結構層SLxb)。即,造型系統1可以橫跨已形成的結構層SLx與造型面MS的另一部分的方式形成滿足厚度的制約的另一結構層SLx。此處,所謂厚度的制約,可設為造型系統1可形成的結構層SL的厚度的最大值以下的厚度。
其後,視需要,造型系統1亦可於結構層SLx的上表面設定新的造型面MS後,於結構層SLx上形成至少一個新的結構層SL。再者,由於結構層SLx的上表面為平面,因此造型系統1可進行所述第一造型動作而於結構層SLx上形成至少一個新的結構層SL。其結果,如圖13所示,形成具有所期望的外形的三維結構物ST。
為了以此種順序形成三維結構物ST,造型系統1可使用測量裝置45來測量工件W的表面WS(或者,包含曲面的任意的造型面MS)的形狀。而且,造型系統1可藉由對三維模型資料進行與造型面MS的形狀對應的切片處理,來製成用以形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL的切片資料。 2-2-2 )形成根據造型面 MS 的形狀而厚度不同的結構層 SL 來形成三維結構物 ST 的第二造型動作 繼而,一面參照圖14(a)至圖14(d),一面對形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SL來形成三維結構物ST的第二造型動作進行說明。
如圖14(a)及圖14(b)所示,首先,造型系統1於工件W的表面WS設定造型面MS後,於造型面MS上形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SL(以後,稱為「結構層SLy」)。換言之,造型系統1於造型面MS上形成根據造型面MS上的位置而厚度變化的結構層SL。特別是,造型系統1於包含曲面的造型面MS上形成厚度變化的結構層SLy,以使上表面成為平面。即,造型系統1藉由根據造型面MS上的位置來改變結構層SLy的厚度而形成上表面為平面的結構層SLy。再者,形成結構層SLy的動作亦可與所述用以形成結構層SLx的動作相同。即,若將「結構層SLx」的文字替換為「結構層SLy」的文字,則所述與結構層SLx相關的說明成為與結構層SLy相關的說明。因此,省略形成結構層SLy的動作的詳細說明。
再者,圖14(a)示出形成單一的結構層SLy的例子,圖14(b)示出形成多個結構層SLy的例子。形成多個結構層SLy的理由與形成多個結構層SLx的理由相同。
如圖14(c)所示,其後,造型系統1於已形成的結構層SLy的上表面設定新的造型面MS後,於已形成的結構層SLy上形成新的結構層SL。進而,視需要,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL的上表面設定新的造型面MS後,於已形成的結構層SL上形成新的結構層SL。再者,由於結構層SLy的上表面為平面,因此造型系統1可進行所述第一造型動作來形成新的結構層SL。其結果,如圖14(d)所示,形成具有所期望的外形的三維結構物ST。
為了以此種順序形成三維結構物ST,造型系統1可使用測量裝置45來測量工件W的表面WS(或者,包含曲面的任意的造型面MS)的形狀。而且,造型系統1可藉由對三維模型資料進行與造型面MS的形狀對應的切片處理,來製成用以形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SL的切片資料。 2-2-3 )第二造型動作的變形例
於所述說明中,造型面MS(例如,工件W的表面WS及已形成的結構層SL的表面)包含朝向形成結構層SL的一側的凸面。然而,如圖15(a)及圖15(b)所示,造型面MS亦可包含朝向形成結構層SL的一側的凹面。即,造型面MS的至少一部分可成為朝向與形成結構層SL的側相反的一側凹陷的面。即便於該情況下,如圖15(a)所示,造型系統1亦可形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL來形成三維結構物ST。於該情況下,具有沿著造型面MS的形狀的結構面SL的表面中的朝向造型面MS側的面S1可包含朝向造型面MS側的凸面。或者,如圖15(b)所示,造型系統1亦可形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SLy來形成三維結構物ST。
於所述說明中,造型面MS包含曲面。然而,如圖16(a)至圖16(d)所示,造型面MS亦可包含相互交叉的至少兩個平面。即便於該情況下,與造型面MS包含曲面的情況同樣地,造型系統1亦可藉由形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL或者藉由形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SLy(SLx)來形成三維結構物ST。再者,圖16(a)示出於包含朝向形成結構層SL的一側的凸面的造型面MS形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL來形成三維結構物ST的例子。圖16(b)示出於包含朝向形成結構層SL的一側的凸面的造型面MS形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SLy來形成三維結構物ST的例子。圖16(c)示出於包含朝向形成結構層SL的一側的凹面的造型面MS形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL來形成三維結構物ST的例子。圖16(d)示出於包含朝向形成結構層SL的一側的凹面的造型面MS形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SLy來形成三維結構物ST的例子。
再者,於造型面MS包含相互交叉的至少兩個平面的情況下,與造型面MS包含曲面的情況同樣地,造型面MS上的位置Pms#1為自包含與位置Pms#1不同的造型面MS上的三個位置Pms#21至位置Pms#23的平面PLms偏離的位置。因此,成為第二造型動作的對象的造型面MS可為造型面MS上的位置Pms#1為自包含與位置Pms#1不同的造型面MS上的三個位置Pms#21至位置Pms#23的平面PLms偏離的位置的任意的造型面MS(典型而言,非平面狀的造型面MS)。
於所述說明中,工件W的表面WS及造型面MS包含一個曲面。換言之,工件W的表面WS及造型面MS不具有奇點。然而,工件W的表面WS及造型面MS亦可包含相互交叉的多個曲面。換言之,工件W的表面WS及造型面MS可具有奇點。再者,奇點可設為於曲面上不存在切平面的點或存在多個切平面的點。 2-3 )第三造型動作
繼而,參照圖17至圖31(d),對第三造型動作進行說明。所述第一造型動作及所述第二造型動作為形成積層方向固定(即,在一方向上對齊)的多個結構層SL來形成三維結構物ST的造型動作。另一方面,第三造型動作在如下方面與所述第一造型動作及所述第二造型動作不同:所述第三造型動作為於形成多個結構層SL的期間中的某一時刻點變更積層方向來形成三維結構物ST的造型動作。其結果,藉由第三造型動作而形成包含如下結構物的三維結構物ST:包含沿著第一方向d1(1)積層的至少一個結構層SL的結構物、包含沿著與第一方向d1(1)不同的第二方向d1(2)積層的至少一個結構層SL的結構物、…、包含沿著與第一方向d1(1)至第n-1方向d1(n-1)不同的第n方向d1(n(但是,n為2以上的整數))積層的至少一個結構層SL的結構物。
各結構層SL為層狀造型物,因此具有沿著與各結構層SL的積層方向交叉的方向延伸(或者,擴展)的形狀。因此,第三造型動作可為於形成多個結構層SL的期間中的某一時刻點變更結構層SL的延伸方向來形成三維結構物ST的造型動作。於該情況下,藉由第三造型動作而形成包含如下結構物的三維結構物ST:包含沿著第一方向d2(1)延伸的至少一個結構層SL的結構物、包含沿著與第一方向d2(1)不同的第二方向d2(2)延伸的至少一個結構層SL的結構物、…、包含沿著與第一方向d2(2)至第m-1方向d2(m-1)不同的第m方向d2(m(但是,m為2以上的整數))延伸的至少一個結構層SL的結構物。
積層方向不同(即,延伸方向不同)的兩個結構層SL可處於相互交叉的關係。因此,第三造型動作可為形成包含相互交叉的兩個結構層SL的多個結構層SL來形成三維結構物ST的造型動作。
於圖17中示出藉由第三造型動作而形成的三維結構物ST的一例。圖17示出包含圓筒狀的結構物ST31與方筒狀的結構物ST32的三維結構物ST,所述圓筒狀的結構物ST31包含沿著第一方向d1(1)(於圖17中,Z軸方向)積層的多個結構層SL31,所述方筒狀的結構物ST32包含沿著第二方向d1(2)(於圖17中,Y軸方向)積層的多個結構層SL32。換言之,圖17示出包含結構物ST31與結構物ST32的三維結構物ST,所述結構物ST31包含沿著第一方向d2(1)(於圖17中,沿著XY平面的方向)擴展的多個結構層SL31,所述結構物ST32包含沿著第二方向d2(2)(於圖17中,沿著XZ平面的方向)擴展的多個結構層SL32。以下,對用以形成圖17所示的三維結構物ST的第三造型動作的流程進行說明。
首先,如圖18(a)及圖18(b)所示,為了形成結構層SL31,造型系統1於工件W的表面WS設定造型面MS後,對造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M。其結果,於造型面MS上形成熔融池MP。其後,造型系統1根據應形成於造型面MS上的結構層SL31的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。此時,造型系統1可變更平台43的姿勢,以使造型面MS中的設定照射區域EA的部分朝向上方(即,熔融池MP朝向上方)。其結果,於造型面MS上,照射區域EA根據結構層SL31的形狀而移動。由於結構層SL31具有於平面視時為環狀的形狀,因此造型系統1可使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著圓形的移動軌跡移動。於變更平台43的姿勢的情況下,以使平台43沿著與Z軸平行的旋轉軸旋轉的方式變更姿勢,從而使照射區域EA於造型面MS上沿著圓形的移動軌跡移動。關於造型頭41的移動及/或平台43的姿勢變更的結果,如圖18(c)及圖18(d)所示,伴隨照射區域EA的移動而形成構成結構層SL31的造型物。其後,若沿著圓形的移動軌跡的照射區域EA的移動結束,則如圖18(e)及圖18(f)所示,結構層SL31的形成完成。以後,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL31的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL31。其結果,如圖19(a)及圖19(b)所示,形成包含沿著Z軸方向積層的多個結構層SL31的結構物ST31。即,形成包含沿著沿XY平面的方向擴展的多個結構層SL31的結構物ST31。再者,圖19(a)是結構物ST31的YZ平面圖,圖19(b)是結構物ST31的XY平面圖。
再者,於造型面MS為平面的情況下,造型系統1可藉由進行所述第一造型動作來形成結構物ST31。於造型面MS包含曲面的情況下,造型系統1可藉由進行所述第二造型動作來形成結構物ST31。
其後,為了形成結構層SL32,造型系統1於結構物ST31的表面的至少一部分設定新的造型面MS。此時,如圖19(c)所示,造型系統1可設定橫跨至少兩個結構層SL31的造型面MS。於該情況下,造型系統1形成橫跨至少兩個結構層SL31的結構層SL32。或者,如圖19(d)所示,造型系統1亦可設定不會橫跨至少兩個結構層SL31(即,於單一的結構層SL31的表面內分佈)的造型面MS。於該情況下,造型系統1形成不橫跨至少兩個結構層SL31的結構層SL32(即,於單一的結構層SL31上形成結構層SL32)。以下,對如圖19(c)所示般設定橫跨至少兩個結構層SL31的造型面MS的情況進行說明。
於結構物ST31的表面的至少一部分設定新的造型面MS後,如圖19(e)及圖19(f)所示,造型系統1變更平台43的姿勢(即,結構物ST31的姿勢),以使新的造型面MS(特別是,新的造型面MS中的為了形成結構層SL32而最初設定照射區域EA的部分)朝向上方。再者,圖19(e)是變更平台43的姿勢後的結構物ST31的YZ平面圖,圖19(f)是變更平台43的姿勢後的結構物ST31的XY平面圖。但是,造型系統1亦可不變更平台43的姿勢(即,結構物ST31的姿勢)。於該情況下,造型系統1可於未朝向上方的造型面MS形成結構層SL32。
其後,如圖20(a)至圖20(c)所示,造型系統1對設定於結構物ST31的表面的造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M。此處,圖20(a)是結構物ST31的YZ平面圖,圖20(b)是結構物ST31的XY平面圖,而且圖20(c)是結構物ST31的XZ平面圖。其結果,形成熔融池MP。其後,造型系統1根據應形成於造型面MS上的結構層SL32的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。其結果,於造型面MS上,照射區域EA根據結構層SL32的形狀而移動。於形成結構層SL32的情況下,與形成結構層SL31的情況同樣地,造型系統1亦可變更平台43的姿勢,以使造型面MS中的設定照射區域EA的部分朝向上方(即,熔融池MP朝向上方)。即,於形成結構層SL32的情況及形成結構層SL31的情況這兩者中,造型系統1可變更平台43的姿勢,以使造型面MS中的設定照射區域EA的部分朝向相同方向(即,熔融池MP朝向相同方向)。
由於結構層SL32具有於平面視時為方筒狀的形狀(即,四邊形的框狀的形狀),因此例如如圖21(a)至圖21(c)所示,造型系統1可根據結構層SL32的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著Y軸移動。此處,圖21(a)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的YZ平面圖,圖21(b)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XY平面圖,圖21(c)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XZ平面圖。其結果,形成沿著Y軸方向延伸的結構層SL32y(即,構成結構層SL32的一部分的層狀造型物)。即,形成自沿著Y軸的照射區域EA的移動軌跡的開始部分朝向結束部分延伸的結構層SL32y。繼結構層SL32y的形成之後或於結構層SL32y的形成前,例如,如圖22(a)至圖22(c)所示,造型系統1可根據結構層SL32的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著X軸移動。此處,圖22(a)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的YZ平面圖,圖22(b)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XY平面圖,圖22(c)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XZ平面圖。其結果,形成沿著X軸方向延伸的結構層SL32x(即,構成結構層SL32的一部分的層狀造型物)。即,形成自沿著X軸的照射區域EA的移動軌跡的開始部分朝向結束部分延伸的結構層SL32x。
此時,由於設定於結構物ST31的表面的造型面MS包含曲面,因此造型系統1可藉由進行所述第二造型動作來形成結構層SL32。於圖22(a)至圖22(c)所示的例子中,造型系統1形成根據造型面MS的形狀而厚度變化的結構層SL32(特別是,結構層SL32x)。但是,於設定於結構物ST31的表面的造型面MS為平面的情況下,造型系統1可藉由進行所述第一造型動作來形成結構層SL32。另外,於造型面MS上的照射區域EA的移動軌跡為直線狀的情況下(作為一例,形成結構層SL32y時的移動軌跡),造型系統1可藉由進行所述第一造型動作來形成結構層SL32。
於形成結構層SL31的情況及形成結構層SL32的情況這兩者中,自表觀上看,照射區域EA於造型面MS上沿著XY平面內的方向移動。然而,與形成結構層SL31的情況相比較,於形成結構層SL32的情況下,平台43的姿勢不同。因此,於形成結構層SL32的情況下,照射區域EA沿著與結構層SL31擴展的方向(於圖20(a)至圖22(c)所示的例子中,沿著XZ平面的方向)交叉的方向(於圖20(a)至圖22(c)所示的例子中,沿著XY平面的方向)移動,從而形成沿與結構層SL31擴展的方向交叉的方向擴展的結構層SL32。即,結構層SL32的積層方向與結構層SL31的積層方向不同。
藉由此種動作,如圖23(a)至圖23(c)所示,形成包含結構層SL32x及結構層SL32y的結構層SL32。此處,圖23(a)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的YZ平面圖,圖23(b)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XY平面圖,圖23(c)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XZ平面圖。以後,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL32的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL32。其結果,如圖24(a)至圖24(c)所示,形成包含沿著與多個結構層SL31的積層方向不同的方向積層的多個結構層SL32的結構物ST32。即,形成包含沿著與多個結構層SL31擴展的方向不同的方向擴展的多個結構層SL32的結構物ST32。此處,圖24(a)是表示結構物ST31及結構物ST32的YZ平面圖,圖24(b)是表示結構物ST31及結構物ST32的XY平面圖,圖24(c)是表示結構物ST31及結構物ST32的XZ平面圖。如上所述,於圖24(a)至圖24(c)所示的例子中,形成包含結構物ST31及結構物ST32的三維結構物ST。
再者,於所述說明中,造型系統1於包含曲面的造型面MS上形成根據造型面MS的形狀而厚度不同的結構層SL32(特別是,結構層SL32x)。然而,如於第二造型動作中所說明般,如圖25(a)至圖25(c)所示,造型系統1亦可形成具有沿著造型面MS的形狀的結構層SL32(特別是,結構層SL32x)。此處,圖25(a)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的YZ平面圖,圖25(b)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XY平面圖,圖25(c)是表示結構物ST31及造型中途的結構物ST32的XZ平面圖。於該情況下,造型面MS設定於圓筒狀的結構物ST31的表面(特別是,圓周面),因此造型系統1可變更平台43的姿勢,以使結構物ST31沿著旋轉軸R0(於圖25(c)所示的例子中,與Y軸平行的旋轉軸)旋轉,所述旋轉軸R0通過構成圓筒狀的結構物ST31的圓周面的圓的中心。即,造型系統1可變更平台43的姿勢,以使造型面MS沿著結構物ST31的圓周方向移動(換言之,照射區域EA相對於造型面MS移動)。其結果,如作為表示結構物ST31及結構物ST32的XZ平面圖的圖25(d)所示,形成包含具有沿著造型面MS的形狀(即,包含曲面的形狀)的結構層SL32的結構物ST32。即,形成包含結構層SL32x的結構物ST32,所述結構層SL32x自於結構物ST31開始沿著旋轉軸R0旋轉的時刻點照射光EL的部分朝向於結構物ST31結束沿著旋轉軸R0旋轉的時刻點照射光EL的部分延伸且具有沿著結構物ST31的圓周面的形狀。
另外,於所述說明中,造型系統1於結構物ST31的表面中的包含曲面的造型面MS上形成結構層SL32。然而,造型系統1亦可於結構物ST31的表面中的包含相互交叉的兩個平面的造型面MS(或者,任意的非平面狀的造型面MS)上形成結構層SL32。
於圖26中示出藉由第三造型動作而形成的三維結構物ST的另一例。圖26示出包含所述圓筒狀的結構物ST31與圓筒狀的結構物ST33的三維結構物ST,所述圓筒狀的結構物ST31包含沿著第一方向d1(1)積層的多個結構層SL31,所述圓筒狀的結構物ST33包含沿著與第一方向d1(1)不同的第三方向d1(3)(於圖26中,Y軸方向)積層的多個結構層SL33。換言之,圖26示出包含所述結構物ST31與結構物ST33的三維結構物ST,所述結構物ST33包含沿著第三方向d2(3)(於圖26中,沿著XZ平面的方向)擴展的多個結構層SL33。此種圖26所示的三維結構物ST亦可以與所述圖17所示的三維結構物ST相同的流程來形成。
以下,使用表示包含結構物ST31及結構物ST33的三維結構物ST的形成順序的圖27(a)至圖27(e)來具體說明。首先,如圖27(a)所示,造型系統1形成包含多個結構層SL31的結構物ST31。再者,關於形成結構物ST31的流程,已經進行了說明,因此省略此處的詳細說明。
其後,造型系統1以與形成結構層SL32來形成結構物ST32的情況相同的流程而形成結構層SL33來形成結構物ST33。具體而言,為了形成結構層SL33,造型系統1於結構物ST31的表面的至少一部分設定新的造型面MS後,如圖27(b)所示,變更平台43的姿勢(即,結構物ST31的姿勢),以使已設定的造型面MS中的至少一部分朝向上方。於圖27(b)所示的例子中,造型系統1使平台43繞Y軸旋轉約90度。其後,如圖27(c)所示,造型系統1對設定於結構物ST31的表面的造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M,並使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。其結果,如圖27(c)所示,於造型面MS上形成結構層SL33。再者,於圖27(c)所示的例子中,結構層SL33為沿著X軸方向延伸(即,擴展)的結構層SL,且為與作為位於結構層SL33的下方的多個結構層SL31擴展的方向的YZ平面交叉的結構層SL。因此,典型而言,結構層SL33可橫跨多個結構層SL31來形成。
其後,造型系統1於已形成的結構層SL33的表面(進而,視需要而為結構物ST31的表面的至少一部分)設定新的造型面MS後,如圖27(d)所示,變更平台43的姿勢,以使已設定的造型面MS中的至少一部分朝向上方。於圖27(d)所示的例子中,造型系統1使平台43繞X軸旋轉約90度。其後,如圖27(d)所示,造型系統1對新的造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M,並使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。其結果,於已形成的結構層SL33上形成新的結構層SL33。此時,由於平台43的姿勢被變更,因此形成已形成的結構層SL33時的光相對於結構物ST31的照射方向與重新形成結構層SL33時的光相對於結構物ST31的照射方向不同。以後,造型系統1重覆相同的動作。其結果,如圖27(e)所示,形成包含結構物ST31及結構物ST33的三維結構物ST。
於圖28中示出藉由第三造型動作而形成的三維結構物ST的另一例。圖28示出包含方筒狀的結構物ST34與所述方筒狀的結構物ST32的三維結構物ST,所述方筒狀的結構物ST34包含沿著第一方向d1(1)積層的多個結構層SL34,所述方筒狀的結構物ST32包含沿著第二方向d1(2)積層的多個結構層SL32。此種圖28所示的三維結構物ST亦可以與所述圖17所示的三維結構物ST相同的流程來形成。
參照圖29(a)至圖29(f)、圖30(a)至圖30(d)及圖31(a)至圖31(d),對圖28所示的三維結構物ST的形成方法進行具體說明。此處,圖29(a)、圖29(c)、圖29(e)、圖30(a)至圖30(c)及圖31(a)是表示造型中途的三維結構物ST的YZ平面圖,圖29(b)、圖29(d)、圖29(f)、圖30(d)及圖31(b)是表示造型中途的三維結構物ST的XY平面圖,圖31(c)是表示三維結構物ST的YZ平面圖,圖31(d)是表示三維結構物ST的XY平面圖。為了形成結構層SL34,造型系統1於工件W的表面WS設定造型面MS後,對造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M。其後,造型系統1根據應形成於造型面MS上的結構層SL34的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。由於結構層SL34具有於平面視時為方筒狀的形狀(即,四邊形的框狀的形狀),因此例如如圖29(a)至圖29(b)所示,造型系統1可根據結構層SL34的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著Y軸移動。其結果,形成沿著Y軸方向延伸的結構層SL34y(即,構成結構層SL34的一部分的層狀造型物)。即,形成自沿著Y軸的照射區域EA的移動軌跡的開始部分朝向結束部分延伸的結構層SL34y。繼結構層SL34y的形成之後或於結構層SL34y的形成前,例如,如圖29(c)至圖29(d)所示,造型系統1可根據結構層SL34的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著X軸移動。其結果,形成沿著X軸方向延伸的結構層SL34x(即,構成結構層SL34的一部分的層狀造型物)。即,形成自沿著X軸的照射區域EA的移動軌跡的開始部分朝向結束部分延伸的結構層SL34x。藉由此種動作,如圖29(e)及圖29(f)所示,形成包含結構層SL34x及結構層SL34y的結構層SL34。
以後,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL34的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL34。其結果,如圖30(a)所示,形成包含多個結構層SL34的結構物ST34。
其後,如圖30(b)所示,為了形成結構層SL32,造型系統1於結構物ST34的表面的至少一部分設定新的造型面MS後,變更平台43的姿勢(即,結構物ST34的姿勢),以使新的造型面MS(特別是,造型面MS中的為了形成結構層SL32而最初設定照射區域EA的部分)朝向上方。再者,於圖30(b)所示的例子中,造型面MS設定於多個結構層SL34x的表面的至少一部分。其後,造型系統1於造型面MS上形成包含多個結構層SL32的結構物ST32。再者,關於形成結構物ST32的流程,已進行了說明,因此此處將說明簡略化。例如,如圖30(c)至圖30(d)所示,造型系統1可根據結構層SL32的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著Y軸移動。其結果,形成沿著Y軸方向延伸的結構層SL32y。例如,如圖31(a)至圖31(b)所示,造型系統1可根據結構層SL32的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型面MS上沿著X軸移動。其結果,形成沿著X軸方向延伸的結構層SL32x。再者,於圖30(c)至圖31(b)所示的例子中,結構層SL32x延伸的方向與位於結構層SL32x的下方的結構層SL34x延伸的方向相同,結構層SL32y延伸的方向與位於結構層SL32y的下方的結構層SL34x延伸的方向交叉。其結果,如圖31(c)至圖31(d)所示,形成包含沿著Z軸方向積層的多個結構層SL32的結構物ST32。 2-4 )第四造型動作
繼而,參照圖32(a)及圖32(b)至圖34(d),對第四造型動作進行說明。第四造型動作為形成相對為上層的結構層SL相對於相對為下層的結構層SL懸伸的三維結構物ST的造型動作。此處,多個結構層SL中,將位於較某一結構層SL更靠近工件W(或者平台43)的一側的結構層SL稱為下層的結構層SL,將位於較該下層的結構層SL更遠離工件W(或者平台43)的一側的結構層SL稱為上層的結構層SL。再者,亦可將多個結構層SL中的自工件W(或者平台43)側開始計數的第二層以後的結構層SL稱為上層的結構層SL。上層的結構層SL相對於下層的結構層SL懸伸的三維結構物ST可為於上層的結構層SL的至少一部分的下方(特別是,正下方)不存在下層的結構層SL的三維結構物ST。上層的結構層SL相對於下層的結構層SL懸伸的三維結構物ST亦可為不存在自下方(特別是,自正下方)支撐上層的結構層SL的至少一部分的下層的結構層SL的三維結構物ST。於圖32(a)及圖32(b)中示出此種三維結構物ST的一例。再者,圖32(a)是表示三維結構物ST的側面的側面圖,圖32(b)是表示三維結構物ST的剖面的剖面圖。圖32(a)及圖32(b)示出上層的結構層SL42相對於下層的結構層SL41懸伸的高腳杯(goblet)形狀的(換言之,酒杯形狀的)三維結構物ST。結構層SL41可相當於高腳杯的把柄的部分,結構層SL42可相當於高腳杯的容器部分。再者,圖32(a)及圖32(b)示出於結構層SL41的下方形成相當於高腳杯的底座的結構層SL43的三維結構物ST。以下,對用以形成圖32(a)及圖32(b)所示的三維結構物ST的第四造型動作的流程進行說明。
首先,如圖33(a)所示,造型系統1於工件W的表面WS設定造型面MS後,對造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M。其結果,形成熔融池MP。其後,造型系統1根據應形成於造型面MS上的結構層SL43的形狀而使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。例如,於結構層SL43的平面視時的形狀為圓形的情況下,造型系統1可以使平台43繞沿著Z軸的旋轉軸R1旋轉的方式變更平台43的姿勢。其結果,如圖33(b)所示,形成結構層SL43。以後,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL(於圖33(b)所示的例子中,結構層SL43)的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL。其結果,如圖33(c)所示,形成在多個結構層SL43上積層有多個結構層SL41的造型物(即,相當於三維結構物ST的一部分的造型物)。再者,迄今為止的動作可與所述第一造型動作或所述第二造型動作相同。
其後,如圖33(d)所示,造型系統1變更平台43的姿勢,以使結構層SL41及結構層SL43的積層方向相對於重力方向傾斜。換言之,變更平台43的姿勢,以使接下來欲形成的多個結構層SL42的積層方向與重力方向一致(或者,平行)。於圖33(d)所示的例子中,造型系統1變更平台43的姿勢,以使結構層SL41及結構層SL43的積層方向相對於重力方向以45度的角度交叉。其後,如圖34(a)所示,造型系統1於最上層的結構層SL41的上表面設定造型面MS。此處,亦可於最上層的結構層SL41的側面或上表面與側面的邊界部設定造型面MS。其後,對造型面MS中的相當於結構層SL41的外緣的部分照射光EL,同時供給造型材料M。此時,造型系統1以使平台43繞旋轉軸R2旋轉的方式變更平台43的姿勢,所述旋轉軸R2與結構層SL41及結構層SL43的積層方向平行且通過結構層LS41及結構層SL43的中心。即,造型系統1以使平台43繞相對於重力方向傾斜的旋轉軸R2旋轉的方式變更平台43的姿勢。其結果,如圖34(b)所示,於結構層SL41上形成相對於結構層SL41懸伸的結構層SL42。
以後,如圖34(c)所示,造型系統1重覆如下動作:於已形成的結構層SL42的上表面設定新的造型面MS後,於該新的造型面MS上形成新的結構層SL42。此時,多個結構層SL42的積層方向與重力方向一致(或者,平行)。其結果,如圖34(d)所示,形成上層的結構層SL42相對於下層的結構層SL41懸伸的三維結構物ST。
再者,如上所述,為了形成上層的結構層SL相對於下層的結構層SL相對懸伸的三維結構物ST,造型系統1以使平台43繞相對於重力方向傾斜的旋轉軸旋轉(其結果,工件W、現有的結構物及造型對象面MS的至少一個旋轉)的方式變更平台43的姿勢。因此,第四造型動作可為以使平台43繞相對於重力方向傾斜的旋轉軸旋轉的方式變更平台43的姿勢來形成三維結構物ST的動作。於該情況下,以使平台43繞相對於重力方向傾斜的旋轉軸旋轉的方式變更平台43的姿勢而形成的三維結構物ST可未必為上層的結構層SL相對於下層的結構層SL懸伸的三維結構物ST。
藉由以使平台43繞旋轉軸旋轉的方式變更平台43的姿勢而形成的三維結構物ST成為具有相對於旋轉軸呈旋轉對稱的形狀的三維結構物ST。因此,第四造型動作可為形成具有旋轉對稱的形狀的三維結構物ST的動作。於該情況下,具有旋轉對稱的形狀的三維結構物ST可未必為上層的結構層SL相對於下層的結構層SL懸伸的三維結構物ST。
再者,除了使平台43繞旋轉軸旋轉的動作以外,亦可組合使造型頭41於與旋轉軸交叉的平面內移動的動作。藉此,可形成具有相對於旋轉軸呈n轉旋轉對稱(此處,n為自然數)的形狀的三維結構物ST或具有相對於旋轉軸呈0轉旋轉對稱的形狀(即,旋轉非對稱的形狀)的三維結構物ST。
另外,於所述例子中,於形成相對於下層的結構層SL41懸伸的多個結構層SL42時,多個結構層SL42的積層方向與重力方向一致或平行。然而,多個結構層SL42的積層方向亦可相對於重力方向傾斜。於該情況下,沿著多個結構層SL42的積層方向的軸與沿著重力方向的軸所形成的角度可為銳角。 再者,造型系統1亦可使用第四造型動作來造型多個結構層SL43。 2-5 )第五造型動作
繼而,參照圖35(a)至圖35(d)及圖36(a)至圖36(c),對第五造型動作進行說明。第五造型動作為如下造型動作:於進行所述第一造型動作至第四造型動作中的至少一個造型動作而形成三維結構物ST後,於構成三維結構物ST的多個結構層SL的至少一部分的表面中的積層剖面部分(即,多個結構層SL的積層的痕跡露出至外部的表面,若設為另一種表述,則為多個結構層SL彼此的邊界部分露出至外部的表面)上形成新的結構層SL。積層剖面部分以橫跨多個結構層SL的表面彼此的方式出現。因此,第五造型動作可為如下造型動作:於進行所述第一造型動作至第四造型動作而形成三維結構物ST後,於三維結構物ST的積層剖面部分上形成橫跨多個結構層SL的表面彼此的新的結構層SL。
若於積層剖面部分形成新的結構層SL,則積層剖面部分由新的結構層SL覆蓋。因此,積層剖面部分於三維結構物ST的外觀上未露出。因此,第五造型動作可為如下造型動作:於進行所述第一造型動作至第四造型動作而形成三維結構物ST後,形成用以覆蓋(即,遮蓋)三維結構物ST的積層剖面部分的新的結構層SL。
以下,使用圖35(a)至圖35(c)及圖36(a)至圖36(c)對第五造型動作進行說明。此處,作為一例,對在圖35(a)所示的三維結構物ST(即,包含沿著Z軸方向積層的多個結構層SL的圓筒狀的三維結構物ST)的積層剖面部分上形成結構層SL的第五造型動作的流程進行說明。於圖35(a)所示的例子中,三維結構物ST的側面為積層剖面部分。再者,形成圖35(a)所示的三維結構物ST的方法可與於第三造型動作中形成結構物ST31的方法相同,因此省略其詳細說明。另外,以下,為了便於說明,將形成於積層剖面部分上的結構層SL稱為「結構層SLh」來與其他結構層SL進行區別。
於該情況下,首先,如圖35(b)所示,造型系統1於積層剖面部分設定新的造型面MS後,變更平台43的姿勢(即,三維結構物ST的姿勢),以使已設定的造型面MS中的至少一部分朝向上方。於圖35(b)所示的例子中,造型系統1使平台43繞Y軸旋轉約90度。
其後,如圖35(c)所示,造型系統1一面對設定於積層剖面部分的造型面MS照射光EL,同時供給造型材料M,一面使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢。此時,造型系統1使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以對積層剖面部分(即,造型面MS)依次照射光EL且依次供給造型材料M。例如,由於三維結構物ST為圓筒狀的結構物,因此如圖35(d)所示,造型系統1可使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於積層剖面部分上沿著與三維結構物ST的圓周交叉的方向(於圖35(d)所示的例子中,X軸方向)移動。其結果,如圖35(d)所示,於積層剖面部分上形成沿著與三維結構物ST的圓周交叉的方向延伸的層狀造型物(即,構成結構層SLh的一部分的造型物)。其後,如圖36(a)所示,造型系統1可以使平台43繞通過三維結構物ST的圓周的中心的旋轉軸R3旋轉規定角度的方式變更平台43的姿勢後,使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於積層剖面部分中的鄰接於最後所形成的層狀造型物的區域中,沿著與三維結構物ST的圓周交叉的方向移動。其結果,如圖36(b)所示,於積層剖面部分上以與已形成的層狀造型物一體化的狀態形成沿著與三維結構物ST的圓周交叉的方向延伸的新的層狀造型物(即,構成結構層SLh的一部分的造型物)。
以後,造型系統1重覆如下動作:以平台43繞通過三維結構物ST的圓周的中心的旋轉軸R3旋轉規定角度的方式變更平台43的姿勢後,使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於積層剖面部分中的鄰接於最後所形成的層狀造型物的區域中,沿著與三維結構物ST的圓周交叉的方向移動。其結果,如圖36(c)所示,形成由依次形成的層狀造型物覆蓋積層剖面部分的結構層SLh。
此處,結構層SLh自身具有沿著θx方向的多個層狀造型物,但形成各個層狀造型物的時序(特別是,形成鄰接的層狀造型物的時序)接近,因此不易出現多個層狀造型物彼此的邊界部分。因此,與三維結構物ST的外觀相比,結構層SLh的外觀更光滑。 2-6 )第六造型動作
繼而,參照圖37(a)至圖37(c)及圖38(a)、圖38(b),對第六造型動作進行說明。第六造型動作為以積層剖面部分不露出至外部的方式形成多個結構層SL來形成三維結構物ST的造型動作。具體而言,造型系統1將多個結構層SL分別延伸的方向(即,擴展的方向)設定為能夠自外部遮蓋積層剖面部分的特定方向後,形成多個結構層SL。
造型系統1可基於三維結構物ST的外表面OS延伸或擴展的方向來確定能夠自外部遮蓋積層剖面部分的特定方向。具體而言,造型系統1可以沿著特定方向延伸的至少一個結構層SL具有沿著三維結構物ST的外表面OS的形狀的方式確定特定方向。即,造型系統1可以使多個結構層SL中的至少一個(特別是,多個結構層SL中的較某一結構層SL更靠近三維結構物ST的外表面OS的至少一個結構層SL)的延伸方向接近三維結構物ST的外表面OS延伸或擴展的方向或者與三維結構物ST的外表面OS延伸或擴展的方向一致的方式確定特定方向。
作為一例,假定形成圖37(a)所示的三維結構物ST的情況。於該情況下,如圖37(b)所示,若多個結構層SL的延伸方向相對於三維結構物ST的外表面OS的延伸方向大幅背離,則積層剖面部分容易露出至三維結構物ST的外部。另一方面,如圖37(c)所示,若多個結構層SL的延伸方向越接近三維結構物ST的外表面OS的延伸方向(即,兩方向的背離度越小),則積層剖面部分越不易露出至三維結構物ST的外部。
於圖37(a)所示的例子中,三維結構物ST的外表面OS的延伸方向根據三維結構物ST的外表面OS上的位置(特別是,X軸方向及Y軸方向的至少一者的位置)而變化。因此,根據三維結構物ST的外表面OS的延伸方向而確定的特定方向亦可根據三維結構物ST的外表面OS上的位置而變化。即,造型系統1可將根據三維結構物ST的位置而變化的方向確定為特定方向。但是,於三維結構物ST的外表面OS的延伸方向不根據三維結構物ST的位置而變化的情況下,造型系統1可與三維結構物ST的位置無關地將已固定的一方向確定為特定方向。
造型系統1可個別地確定多個結構層SL分別延伸的多個特定方向。即,造型系統1可個別地確定第一結構層SL延伸的第一特定方向、第二結構層SL延伸的第二特定方向、…。於該情況下,造型系統1可以使多個特定方向中的至少兩個成為不同的方向的方式確定多個特定方向。或者,造型系統1亦可確定多個結構層SL共同延伸的共同的特定方向。於該情況下,多個結構層SL沿著相同方向延伸。
關於沿此種根據三維結構物ST的外表面OS的方向而確定的特定方向延伸的結構層SL,若有成為其表面為平面的結構層SL的情況,則亦有成為其表面包含曲面等的結構層SL的情況。表面為平面的結構層SL可藉由所述第一造型動作來形成。表面包含曲面的結構層SL可藉由所述第二造型動作來形成。因此,以沿根據三維結構物ST的外表面的方向而確定的特定方向延伸的方式形成多個結構層SL各個的動作本身可與所述第一造型動作至第五造型動作的至少一個相同。
於以沿已確定的特定方向延伸的方式形成結構層SL的情況下,與以沿和特定方向不同的方向延伸的方式形成結構層SL的情況相比較,三維結構物ST的外表面OS延伸的方向與多個結構層SL的積層方向的交叉角度接近90度的可能性變高。更具體而言,如圖38(a)所示,三維結構物ST的外表面OS的第一部分OS1的多個結構層SL的積層方向較與和第一部分OS1不同的外表面OS的第二部分OS2正交的方向更接近與第一部分OS1正交的方向。同樣地,三維結構物ST的外表面OS的第二部分OS2的多個結構層SL的積層方向較與第一部分OS1正交的方向更接近與第二部分OS2正交的方向。因此,造型系統1可基於多個結構層SL的積層方向與三維結構物ST的外表面OS延伸的方向的關係來確定結構層SL延伸的特定方向。
如圖38(b)所示,沿已確定的特定方向延伸的結構層SL的端部(換言之,端面)LS_edge可與工件W的表面WS(或者,設定造型面MS的現有結構物的表面)接觸。即,相當於朝向結構層SL的特定方向的表面(典型而言,側面)的端部LS_edge可與工件W的表面WS接觸。若考慮結構層SL的端部LS_edge構成積層剖面部分,則於結構層SL的端部LS_edge與工件W的表面WS接觸的情況下,積層剖面部分不易露出至三維結構物ST的外部。因此,造型系統1除了基於三維結構物ST的外表面OS的方向來確定結構層SL延伸的特定方向以外或替代基於三維結構物ST的外表面OS的方向來確定結構層SL延伸的特定方向,亦可以結構層SL延伸的方向上的結構層SL的端部LS_edge與工件W的表面WS(或者,設定造型面MS的現有結構物的表面)接觸的方式確定特定方向。再者,設定造型面MS的現有結構物的表面可為積層結構物的表面。 2-7 )第七造型動作
繼而,參照圖39(a)至圖39(d)及圖40(a)至圖40(d),對第七造型動作進行說明。第七造型動作為形成多個結構層SL沿著積層方向積層而成的三維結構物ST的造型動作,所述積層方向根據對三維結構物ST施加的力的方向而確定。
具體而言,作為對三維結構物ST施加的力的一例,可列舉如圖39(a)所示,以拉伸三維結構物ST的方式發揮作用的力(以後,適宜稱為「拉伸力」)。於該情況下,若如圖39(b)所示,多個結構層SL沿著拉伸力的方向積層,則存在因拉伸力而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性。即,三維結構物ST的耐破壞性相對變小。另一方面,於如圖39(c)所示,多個結構層SL沿著與拉伸力的方向交叉的方向積層的情況下,與多個結構層SL沿著拉伸力的方向積層的情況相比較,因拉伸力而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性變小。因此,於對三維結構物ST施加拉伸力的情況下,如圖39(d)所示,造型系統1可以多個結構層SL沿著與拉伸力的方向交叉的方向積層的方式進行所述第一造型動作至第六造型動作來形成多個結構層SL。於該情況下,多個結構層SL成為沿著拉伸力的方向延伸的結構層SL。
造型系統1可以多個結構層SL沿著與拉伸力的方向正交的方向積層的方式形成多個結構層SL。於該情況下,與多個結構層SL沿著雖不與拉伸力的方向正交但與拉伸力的方向交叉的方向積層的情況相比較,因拉伸力而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性變小。即,三維結構物ST的耐破壞性變得更大。
作為對三維結構物ST施加的力的另一例,可列舉如圖40(a)所示,以按壓三維結構物的方式發揮作用的力(以後,適宜稱為「壓縮力」)。於該情況下,若如圖40(b)所示,多個結構層SL沿著與壓縮力的方向交叉的方向積層,則存在如下可能性:因壓縮力而多個結構層SL的至少一個以遠離鄰接的結構層SL的方式變形,從而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離。另一方面,於如圖40(c)所示,多個結構層SL沿著壓縮力的方向積層的情況下,與多個結構層SL沿著壓縮力的方向積層的情況相比較,因壓縮力而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性變小。特別是,於沿著多個結構層SL的積層方向施加壓縮力的情況下,與不施加壓縮力的情況相比較,多個結構層SL更強力地相互接觸,因此多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性變小。因此,於對三維結構物ST施加壓縮力的情況下,如圖40(d)所示,造型系統1以多個結構層SL沿著壓縮力的方向積層的方式進行所述第一造型動作至第六造型動作來形成多個結構層SL。於該情況下,多個結構層SL成為沿著與壓縮力的方向交叉的方向延伸的結構層SL。
造型系統1可以多個結構層SL與壓縮力的方向平行地積層的方式形成多個結構層SL。於該情況下,因壓縮力而多個結構層SL的至少一個自其他結構層SL剝離的可能性變得特別小。即,三維結構物ST的耐破壞性變得更大。 3 )造型系統 1 所進行的溫度調整動作
繼而,參照圖41至圖48,對為了形成三維結構物ST而藉由造型系統1所進行的溫度調整動作進行說明。溫度調整動作為如下動作:於進行所述造型動作(即,第一造型動作至第七造型動作的至少一個)前,對工件W的表面WS中的藉由造型動作來形成三維結構物ST的區域(即,造型面MS,於以下的說明中,為了與每次形成結構層SL時重新設定的造型面MS加以區別,稱為「造型對象區域MTA」)的至少一部分的溫度進行調整。因此,於造型系統1進行溫度調整動作的情況下,造型系統1於進行溫度調整動作後進行造型動作。再者,造型系統1亦可未必於進行造型動作前進行溫度調整動作。另外,造型系統1亦可於進行造型動作後進行溫度調整動作,接著進行下一造型動作。例如,造型系統1可於進行造型動作後,於藉由該造型動作而形成的造型物(或者,結構層SL或三維結構物ST)的表面設定造型對象區域MTA後,進行對該造型對象區域MTA的至少一部分的溫度進行調整的溫度調整動作,接著進行用以於造型物(或者,結構層SL或三維結構物ST)上形成新的造型物的下一造型動作。
造型系統1可對造型對象區域MTA的至少一部分的溫度進行測量後,基於測量結果來調整造型對象區域MTA的至少一部分的溫度。例如,造型系統1可基於測量結果來調整造型對象區域MTA的至少一部分的溫度,以使造型對象區域MTA的至少一部分的溫度成為所期望的溫度。於該情況下,造型系統1所包括的測量裝置45可包括用以測量造型對象區域MTA的至少一部分的溫度的溫度測量裝置。或者,造型系統1亦可獨立於測量裝置45地包括用以測量造型對象區域MTA的至少一部分的溫度的溫度測量裝置。另外,造型系統1亦可不測量造型對象區域MTA的溫度。例如,於造型對象區域MTA為藉由造型動作而形成的結構層SL上的表面的情況下,造型系統1可測量自進行該造型動作的時刻點起的時間,並使用該已測量的時間來預測造型對象區域MTA的溫度。再者,造型系統1除了測量造型對象區域MTA內的至少一部分的溫度以外或替代測量造型對象區域MTA內的至少一部分的溫度,亦可測量造型對象區域MTA周圍的至少一部分的溫度。
為了調整造型對象區域MTA的至少一部分的溫度,造型系統1可對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱。即,造型系統1可對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱來使造型對象區域MTA的至少一部分的溫度相對於加熱前的溫度提高。於該情況下,造型系統1可於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱。於造型對象區域MTA設定於工件W的表面WS的情況下,造型系統1可於工件W不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱。或者,於將如上所述般藉由造型系統1而形成的另一三維結構物ST用作工件W的情況下,造型系統1可於三維結構物ST不溶融的溫度(即,造型材料M不溶融的溫度)範圍內對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱。但是,造型系統1亦可於造型對象區域MTA熔融的溫度範圍內對造型對象區域MTA的至少一部分進行加熱。再者,造型系統1除了對造型對象區域MTA內的至少一部分進行加熱以外或替代對造型對象區域MTA內的至少一部分進行加熱,亦可對造型對象區域MTA周圍的至少一部分進行加熱。
如圖41所示,為了對造型對象區域MTA進行加熱,造型系統1可自照射系統411對造型對象區域MTA照射光EL。於對造型對象區域MTA進行加熱的情況下,與形成結構層SL(即,形成三維結構物ST)的情況同樣地,造型系統1亦可於光EL的照射中使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,以使照射區域EA於造型對象區域MTA上(特別是,造型對象區域MTA中的應加熱的區域部分上)移動。其結果,由光EL的照射帶來的能量傳遞至造型對象區域MTA中的經光EL照射的區域部分。其結果,藉由自光EL傳遞至造型對象區域MTA的能量而造型對象區域MTA(特別是,造型對象區域MTA中的經光EL照射的區域部分)被加熱。再者,造型系統1亦可於為了加熱造型對象區域MTA而照射光EL的期間中不對造型對象區域MTA供給造型材料M。
於照射光EL來加熱造型對象區域MTA的情況下,造型系統1可以如上所述般於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA進行加熱的方式調整光EL的特性。例如,造型系統1可對造型對象區域MTA上的光EL的每單位面積的強度(即,能量)進行調整而於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內藉由光EL來加熱造型對象區域MTA。再者,於溫度調整動作後所進行的造型動作中,為了形成熔融池MP,因光EL的照射而工件W及造型材料M熔融。因此,造型系統1可於溫度調整動作中,照射造型對象區域MTA上的光EL的每單位面積的強度(即,造型面MS上的光EL的每單位面積的強度)小於造型動作時的強度的光EL,而於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA進行加熱。再者,造型系統1除了對造型對象區域MTA內的至少一部分照射光EL以外或替代對造型對象區域MTA內的至少一部分照射光EL,亦可對造型對象區域MTA周圍的至少一部分照射光EL。
造型系統1除了以如上所述般於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA進行加熱的方式調整光EL的特性以外或替代以如上所述般於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA進行加熱的方式調整光EL的特性,亦可對造型面MS上的照射區域EA的移動速度進行控制。例如,造型系統1可於溫度調整動作中,以使照射區域EA的移動速度快於造型動作時的移動速度的方式控制照射區域EA的移動速度。如於與若位置變化則厚度變化的結構層SLx的形成相關的說明時已說明般,照射區域EA的移動速度越快,對造型面MS的某一部分照射光EL的時間越短。因此,自光EL傳遞至該部分的能量(例如,每單位面積或每單位時間的能量)越少,因此容易於造型對象區域MTA不溶融的溫度範圍內對造型對象區域MTA進行加熱。
於加熱造型對象區域MTA後,如圖42所示,造型系統1進行所述第一造型動作至第七造型動作的至少一個而於經加熱的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST。於在經加熱(即,與未經加熱的情況相比,溫度高)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況下,與在未經加熱(即,與經加熱的情況相比,溫度低)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況相比較,形成於造型對象區域MTA上的結構層SL(即,最下層的結構層SL)的色調與重新形成於已形成的結構層SL上的結構層SL的色調大幅變化的可能性變小。亦即,原因在於,結構層SL的色調有可能受到供結構層SL形成的造型面MS的溫度的影響,於已形成的結構層SL上重新形成結構層SL時的造型面MS的溫度與於經加熱的造型對象區域MTA上形成結構層SL時的造型面MS的溫度的差變少。即,原因在於,若造型對象區域MTA未被加熱,則出現如下不同:於已形成的結構層SL上重新形成結構層SL的動作成為於溫度高的造型面MS上形成結構層SL的動作,另一方面,於未經加熱的造型對象區域MTA上形成結構層SL的動作成為於溫度低的造型面MS上形成結構層SL的動作。因此,造型系統1可藉由對造型對象區域MTA進行加熱而形成包含色調一致(即,色調的偏差相對少)的多個結構層SL的三維結構物ST。
另外,於在經加熱(即,與未經加熱的情況相比,溫度高)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況下,與在未經加熱(即,與經加熱的情況相比,溫度低)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況相比較,造型對象區域MTA與三維結構物ST(特別是,最下層的結構層SL)之間的結合力變強。原因在於,於造型對象區域MTA被加熱的情況下,與造型對象區域MTA未被加熱的情況相比較,於造型動作中,造型對象區域MTA及供給至造型對象區域MTA的造型材料M容易熔融,從而造型對象區域MTA與形成於其上的結構層SL容易牢固結合。其結果,造型系統1可形成不易自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST。因此,於形成無需自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST(例如,如圖17所示,與相當於結構物ST31的表面的一部分的造型對象區域MTA一體化的結構物ST32)的情況下,造型系統1可對造型對象區域MTA進行加熱而適當形成不易自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST。
造型系統1可以使造型對象區域MTA的溫度分佈均勻的方式加熱造型對象區域MTA。於該情況下,若考慮結構層SL的色調有可能受到造型面MS的溫度的影響,則造型系統1可抑制形成於造型對象區域MTA上的結構層SL的色調根據結構層SL內的位置而產生偏差。進而,若考慮結構層SL與造型對象區域MTA的結合力有可能受到造型對象區域MTA的溫度的影響,則造型系統1可抑制結構層SL與造型對象區域MTA的結合力根據結構層SL內的位置而產生偏差。
或者,造型系統1亦可以使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻的方式加熱造型對象區域MTA的至少一部分。即,造型系統1可以於造型對象區域MTA內存在溫度不同的至少兩個區域部分的方式加熱造型對象區域MTA的至少一部分。例如,如圖43所示,造型系統1可以使造型對象區域MTA中的區域部分MTA#1的溫度與造型對象區域MTA中的和區域部分MTA#1不同的區域部分MTA#2的溫度不同的方式加熱造型對象區域MTA的至少一部分。
為了使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,造型系統1可對造型對象區域MTA的某一區域部分(例如,區域部分MTA#1)進行加熱,另一方面,亦可不對造型對象區域MTA的另一區域部分(例如,區域部分MTA#2)進行加熱。其結果,造型對象區域MTA中的經加熱的區域部分的溫度高於造型對象區域MTA中的未經加熱的區域部分的溫度,從而造型對象區域MTA的溫度分佈變得不均勻。或者,為了使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,造型系統1可利用造型對象區域MTA上的每單位面積的強度大的光EL對造型對象區域MTA的某一區域部分(例如,區域部分MTA#1)進行加熱,另一方面,亦可利用造型對象區域MTA上的每單位面積的強度小(即,強度小於對區域部分MTA#1進行加熱的光EL)的光EL對造型對象區域MTA的另一區域部分(例如,區域部分MTA#2)進行加熱。其結果,造型對象區域MTA中的經強度大的光EL加熱的區域部分的溫度高於造型對象區域MTA中的經強度小的光EL加熱的區域部分的溫度,從而造型對象區域MTA的溫度分佈變得不均勻。再者,造型系統1可對造型對象區域MTA的某一區域部分(例如,區域部分MTA#1)進行加熱,另一方面,亦可對造型對象區域MTA的另一區域部分(例如,區域部分MTA#2)進行冷卻。
於造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻的情況下,造型對象區域MTA與三維結構物ST的結合力根據造型對象區域MTA內的位置(即,沿著造型對象區域MTA的方向上的位置)而變化。即,造型對象區域MTA中的某一區域部分與三維結構物ST的結合力弱於造型對象區域MTA中的另一區域部分與三維結構物ST的結合力。因此,造型系統1可使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,以使造型對象區域MTA與三維結構物ST的結合力於造型對象區域MTA內的各位置成為適當大小。即,造型系統1可使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,以使與造型對象區域MTA的結合力(即,自造型對象區域MTA的分離容易性(換言之,去除容易性))的三維結構物ST的特性根據位置而變化。具體而言,例如,造型系統1可使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,以使三維結構物ST中的欲自造型對象區域MTA分離的結構部STp1與造型對象區域MTA的結合力弱於三維結構物ST中的欲設為和造型對象區域MTA結合的狀態的結構部STp2與造型對象區域MTA的結合力。於該情況下,如圖44(a)所示,造型系統1以造型對象區域MTA中的形成結構部STp1的區域部分MTAp1的溫度高於造型對象區域MTA中的形成結構部STp2的區域部分MTAp2的溫度的方式調整造型對象區域MTA的溫度。其結果,於形成三維結構物ST後,如圖44(b)所示,於使結構部STp1結合於造型對象區域MTA的狀態下,容易使結構部STp2自造型對象區域MTA分離。再者,作為欲自造型對象區域MTA分離的結構部STp2的一例,可列舉用以於形成三維結構物ST的過程中對構成三維結構物ST的一部分的造型物進行支撐的支撐材。
或者,造型系統1除了以使三維結構物ST的特性變化的方式使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻以外或替代以使三維結構物ST的特性變化的方式使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻,亦可基於造型對象區域MTA的特性而使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻。例如,造型系統1可以使造型對象區域MTA中的特性不同的至少兩個部分的溫度不同的方式使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻。
造型對象區域MTA的特性亦可包含在表面設定有造型對象區域MTA的物體的厚度。例如,圖45示出於表面設定有造型對象區域MTA的物體為厚度並不均勻的工件W的例子。於該情況下,造型系統1可以使造型對象區域MTA中的工件W的厚度變薄的區域部分MTAp4的溫度低於造型對象區域MTA中的工件W的厚度變厚的區域部分MTAp3的溫度的方式使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻。其結果,可適當防止如下技術性不良情況:造型對象區域MTA中的區域部分MTAp4的溫度過度增加而工件W熔融為會貫通工件W中的厚度薄的部分。
造型對象區域MTA的特性亦可包含傳遞至造型對象區域MTA的熱的擴散容易性(即,造型對象區域MTA的熱特性)。例如,存在如下情況:如圖46所示,造型對象區域MTA包含熱相對容易擴散(即,與區域部分MTAp6相比容易擴散)的區域部分MTAp5與熱相對難以擴散(即,與區域部分MTAp5相比難以擴散)的區域部分MTAp6。再者,圖46示出於形成於工件W上的三維結構物ST的表面設定有造型對象區域MTA的例子,但並不限於該例,即便於造型對象區域MTA設定於任意面的情況下,造型對象區域MTA均有可能包含區域部分MTAp5與區域部分MTAp6。於該情況下,造型系統1可以使熱相對容易擴散的區域部分MTAp5的溫度高於熱相對難以擴散的區域部分MTAp6的溫度的方式使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻。此處,於造型對象區域MTA中的區域部分MTAp5中,進行溫度調整動作後直至實際開始造型動作為止,相對較多的熱擴散。另一方面,造型對象區域MTA中的區域部分MTAp6中,進行溫度調整動作後直至實際開始造型動作為止,相對較少(即,少於區域部分MTAp5)的熱擴散。因此,若於造型動作的開始前以使造型對象區域MTA的溫度分佈均勻的方式加熱造型對象區域MTA,則於開始造型動作的時刻點,因熱的擴散量的不同而區域部分MTAp5的溫度有可能低於區域部分MTp6的溫度。其結果,如上所述,三維結構物ST與造型對象區域MTA之間的結合力及/或三維結構物ST的色調有可能產生偏差。另一方面,於在造型動作的開始前以使區域部分MTAp5的溫度高於區域部分MTAp6的溫度的方式加熱造型對象區域MTA的情況下,與在造型動作的開始前以使區域部分MTAp5的溫度和區域部分MTAp6的溫度相同的方式加熱造型對象區域MTA的情況相比較,開始造型動作的時刻點的區域部分MTAp5的溫度與區域部分MTp6的溫度的差量變小。因此,產生形成於造型對象區域MTA上的結構層SL的色調的偏差及/或結構層SL與造型對象區域MTA的結合力的偏差的可能性變小。特別是,造型系統1可以於開始造型動作的時刻點使區域部分MTAp5的溫度與區域部分MTp6的溫度相同的方式,藉由造型動作的開始前的溫度調整動作來使造型對象區域MTA的溫度分佈不均勻。其結果,可適當抑制形成於造型對象區域MTA上的結構層SL的色調的偏差及/或結構層SL與造型對象區域MTA的結合力的偏差。
再者,於所述說明中,造型系統1自照射系統411對造型對象區域MTA照射光EL來調整造型對象區域MTA的溫度。然而,造型系統1亦可自與照射系統411不同的光照射裝置對造型對象區域MTA照射光來調整造型對象區域MTA的溫度。或者,造型系統1除了照射光來調整造型對象區域MTA的溫度以外或替代照射光來調整造型對象區域MTA的溫度,亦可使用任意的加熱裝置47b來調整造型對象區域MTA的溫度。於該情況下,如圖47所示,造型系統1自身可包括加熱裝置47b。或者,加熱裝置47b亦可設置於造型系統1的外部。再者,作為加熱裝置47b的一例,可列舉使用焦耳熱對造型對象區域MTA進行加熱的加熱裝置、利用感應加熱對造型對象區域MTA進行加熱的加熱裝置及對造型對象區域MTA照射任意的能量光束(例如,帶電粒子束或電磁波)來加熱造型對象區域MTA的加熱裝置的至少一個。
於所述說明中,造型系統1對造型對象區域MTA進行加熱來調整造型對象區域MTA的溫度。然而,造型系統1除了對造型對象區域MTA進行加熱以外或替代對造型對象區域MTA進行加熱,亦可對造型對象區域MTA進行冷卻來調整造型對象區域MTA的溫度。即,造型系統1可使用任意的冷卻裝置48b來調整造型對象區域MTA的溫度。於該情況下,如圖48所示,造型系統1自身可包括冷卻裝置48b。或者,冷卻裝置48b亦可設置於造型系統1的外部。再者,作為冷卻裝置48b的一例,可列舉水冷式或空冷式的冷卻器。於在經冷卻(即,溫度相對低)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況下,與在未經冷卻(即,溫度相對高)的造型對象區域MTA上形成三維結構物ST的情況相比較,造型對象區域MTA與三維結構物ST(特別是,最下層的結構層SL)之間的結合力變弱。原因在於,於造型對象區域MTA被冷卻的情況下,與造型對象區域MTA未被冷卻的情況相比較,於造型動作中,造型對象區域MTA及供給至造型對象區域MTA的造型材料M難以熔融,從而造型對象區域MTA與形成於其上的結構層SL難以牢固結合。其結果,造型系統1可形成容易自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST。因此,於形成需要自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST的情況下,造型系統1可對造型對象區域MTA進行冷卻來適當形成容易自造型對象區域MTA分離的三維結構物ST。
於造型系統1包括與照射系統411不同的光照射裝置、加熱裝置47b及冷卻裝置48b的至少一個的情況下,造型系統1可於實施造型動作的期間中的至少一部分期間內進行溫度調整動作。例如,造型系統1可一面使用光照射裝置、加熱裝置47b及冷卻裝置48b的至少一個來調整造型對象區域MTA中的尚未形成結構層SL的區域部分的溫度,一面使用造型頭41而於造型對象區域MTA中的已調整溫度的區域部分形成造型物。其結果,與三維結構物ST的形成相關的產量(throughput)提高。 4 )造型系統 1 所進行的初始設定動作
繼而,參照圖49(a)及圖49(b),對為了形成三維結構物ST而藉由造型系統1所進行的初始設定動作進行說明。初始設定動作為於進行所述造型動作(即,第一造型動作至第七造型動作的至少一個)前,為了設定造型系統1的狀態而進行的動作。即,初始設定動作為為了將造型系統1的狀態設定為可進行造型動作的所期望的狀態而進行的動作(即,用以進行造型動作的預備動作)。因此,於造型系統1進行初始設定動作的情況下,造型系統1於進行初始設定動作後進行造型動作。再者,造型系統1亦可未必於進行造型動作前進行初始設定動作。或者,造型系統1亦可於進行造型動作後進行初始設定動作,其後進行下一造型動作。
初始設定動作亦可包含用以設定照射系統411的狀態的動作。藉由初始設定動作而設定的照射系統411的狀態例如可包含在利用頭驅動系統42的移動時所參照的座標空間內的照射系統411的位置、照射系統411的姿勢及照射系統411所照射的光EL的照射形態的至少一個。初始設定動作亦可包含用以設定材料噴嘴412的狀態的動作。藉由初始設定動作而設定的材料噴嘴412的狀態例如可包含在利用頭驅動系統42的移動時所參照的座標空間內的材料噴嘴412的位置、材料噴嘴412的姿勢及利用材料噴嘴412的造型材料M的供給形態的至少一個。初始設定動作亦可包含用以設定頭驅動系統42的狀態的動作。藉由初始設定動作而設定的頭驅動系統42的狀態例如可包含利用頭驅動系統42的造型頭41的移動形態。初始設定動作亦可包含用以設定平台43的狀態的動作。藉由初始設定動作而設定的平台43的狀態例如可包含在利用平台驅動系統44的移動時所參照的座標空間內的平台43的位置及平台43的姿勢的至少一個。初始設定動作亦可包含用以設定平台驅動系統44的狀態的動作。藉由初始設定動作而設定的平台驅動系統44的狀態例如可包含利用平台驅動系統44的平台43的移動形態。
為了進行初始設定動作,造型系統1可對載置於平台43的工件W(或者,用以進行初始設定動作的狀態測量用的基板)照射光EL。具體而言,造型系統1可對工件W照射光EL,並使用測量裝置45(或者,與測量裝置45不同的其他測量裝置)來測量光EL的狀態,基於測量結果來設定照射系統411的狀態等。於該情況下,例如,造型系統1可基於此種光EL的狀態的測量結果來設定照射系統411的狀態等,從而進行工件W與光EL的照射區域EA的對位(亦可將該對位稱為對準)。例如,造型系統1可基於此種光EL的狀態的測量結果來設定材料噴嘴412的狀態等,從而進行工件W與造型材料M的供給區域MA的對位。即,造型系統1可以能夠於工件W上的所期望的位置適當形成熔融池MP的方式進行工件W與造型頭41的對位。
此處,於為了進行造型動作而對工件W(或者,造型面MS)照射光EL的情況下,如圖49(a)所示,造型系統1可變更平台43的姿勢,以使光EL相對於造型面MS傾斜入射。另一方面,於為了進行初始設定動作而對工件W照射光EL的情況下,如圖49(b)所示,造型系統1可變更平台43的姿勢,以使光EL相對於工件W的表面WS垂直入射。即,造型系統1可變更平台43的姿勢,以於進行初始設定動作時,使光EL相對於工件W的表面WS(或者,造型面MS)的入射角度成為0度(或者,視為光EL垂直入射的角度)且於進行造型動作時,使光EL相對於工件W的表面WS(或者,造型面MS)的入射角度大於0度(或者,成為視為光EL傾斜入射的角度)。
關於在進行造型動作時,變更平台43的姿勢以使光LE相對於造型面MS傾斜入射的理由,原因在於:如上所述,使來自經光EL照射的造型面MS的反射光EL_R朝向與照射系統411不同的方向(參照圖49(a))。另一方面,於光EL相對於造型面MS傾斜入射的情況下,照射系統411的光軸處於相對於造型面MS傾斜的狀態,因此造型面MS上的光EL的點形狀成為自理想的形狀(例如,圓形或矩形)發生變化而歪曲的形狀。因此,於在進行初始設定動作時光EL相對於工件W的表面WS傾斜入射的情況下,造型系統1需要測量具有歪曲的點形狀的光EL的狀態來設定照射系統411等的狀態。其結果,與測量具有理想的點形狀的光EL的狀態來設定照射系統411等的狀態的情況相比較,存在難以基於光EL的測量結果來進行照射系統411等的狀態的設定的可能性。相對於此,於本實施方式中,可變更平台43的姿勢,以於進行初始設定動作時,使光EL相對於造型面MS垂直入射,因此造型系統1可測量具有理想的點形狀的光EL的狀態來設定照射系統411等的狀態。因此,造型系統1可基於光EL的測量結果而相對容易地設定照射系統411等的狀態。
再者,光EL相對於工件W的表面WS的入射角度越小,表面WS上的光EL的點形狀越接近理想的形狀。因此,存在如下可能性:光EL相對於工件W的表面WS的入射角度越小,越容易基於EL的測量結果來設定照射系統411等的狀態。因此,造型系統1可以如下方式變更平台43的姿勢:於進行初始設定動作時,將光EL相對於工件W的表面WS的入射角度設為規定的第一角度,於進行造型動作時,將光EL相對於工件W的表面WS的入射角度設為大於第一角度的第二角度。即,造型系統1可以如下方式變更平台43的姿勢:於進行初始設定動作的情況下,與進行造型動作的情況相比較,光EL相對於工件W的表面WS(或者,造型面MS)的入射角度變小。於該情況下,第二角度可為能夠使反射光EL_R朝向與照射系統411不同的方向的角度。 5 )變形例
於所述說明中,造型系統1藉由使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢來使照射區域EA相對於造型面MS移動。然而,造型系統1除了使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢以外或替代使造型頭41移動及/或變更平台43的姿勢,亦可藉由使光EL偏向而使照射區域EA相對於造型面MS移動。於該情況下,照射系統411例如可包括能夠使光EL偏向的光學系統(例如,振鏡(galvano mirror)等)。另外,造型系統1除了使光EL偏向以外或替代使光EL偏向,亦可使光EL前進的路徑平行移動。
於所述說明中,造型系統1藉由對造型材料M照射光EL來使造型材料M熔融。然而,造型系統1亦可藉由對造型材料M照射任意的能量光束來使造型材料M熔融。於該情況下,造型系統1除了照射系統411以外或替代照射系統411,亦可包括能夠照射任意的能量光束的光束照射裝置。任意的能量光束並無限定,可包含電子束、離子束等帶電粒子束或電磁波。
於所述說明中,造型系統1可利用雷射堆焊法來形成三維結構物ST。然而,造型系統1亦可利用能夠形成三維結構物ST的其他方式,自造型材料M形成三維結構物ST。作為其他方式的一例,例如可列舉粉末燒結積層造型法(選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering,SLS))等粉末床熔融結合法(Powder Bed Fusion)。粉末床熔融結合法與一面照射光EL一面向光EL的照射區域EA供給造型材料M的雷射堆焊法不同,對事先供給的造型材料M照射光EL等來形成三維結構物ST。作為其他方式的另一例,可列舉結合材噴射法(Binder Jetting)或雷射金屬熔融法(Laser Metal Fusion,LMF)。
於所述說明中,頭驅動系統42使造型頭41分別沿著X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動,且平台驅動系統44使平台43分別沿著θY方向及θZ方向移動。然而,只要可變更造型頭41與平台43的相對位置及平台43相對於造型頭41的相對姿勢的至少一者,則造型頭41及平台43的移動形態並不限定於此例。例如,如美國專利申請公開第2017/0304946號說明書中所記載般,造型頭41可為固定且平台驅動系統44可使平台43分別沿著X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向移動。例如,平台43可為固定且頭驅動系統41可使造型頭41分別沿著X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向及θY方向(進而,視需要沿著θZ方向)移動。例如,頭驅動系統42可使造型頭41分別沿著θX方向及θY方向(進而,視需要沿著θZ方向)移動,且平台驅動系統44可使平台43分別沿著X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動。例如,頭驅動系統42可使造型頭41分別沿著Z軸方向、θX方向及θY方向(進而,視需要沿著θZ方向)移動,且平台驅動系統44可使平台43分別沿著X軸方向及Y軸方向移動。
6 )附記 關於以上所說明的實施方式,進而揭示以下的附記。 [附記1] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體的姿勢;並且 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。 [附記2] 如附記1所述的造型系統,其中, 所述變更裝置沿著以第一軸為中心的旋轉方向變更所述物體的姿勢。 [附記3] 如附記2所述的造型系統,其中, 所述第一軸相對於重力方向傾斜。 [附記4] 如附記1至附記3中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的第二方向為朝上, 所述第二部分所朝向的第三方向為朝上。 [附記5] 如附記4所述的造型系統,其中, 在所述第二方向上通過的軸及在所述第三方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記6] 如附記1至附記5中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的第二方向與所述第二部分所朝向的第三方向為相同朝向。 [附記7] 如附記1至附記6中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的所述姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述物體的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向。 [附記8] 如附記7所述的造型系統,其中, 於來自所述物體的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的狀態下,對所述物體照射所述能量光束而於所述物體上形成結構物。 [附記9] 如附記1至附記8中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的所述第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的所述第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。 [附記10] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體的姿勢;並且 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大,從而形成結構物, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。 [附記11] 如附記9或附記10所述的造型系統,其中, 在所述第四方向上通過的軸及在所述第五方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記12] 如附記9至附記11中任一項所述的造型系統,其中, 所述第四方向與所述第五方向為相同方向。 [附記13] 如附記1至附記12中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物具有自所述第一部分向所述第二部分延伸的形狀。 [附記14] 如附記1至附記13中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體與所述照射位置的相對位置。 [附記15] 如附記14所述的造型系統,其中, 對所述第一部分照射所述能量光束,並變更所述物體與所述照射位置的相對位置及所述物體的姿勢來對所述第二部分照射所述能量光束。 [附記16] 如附記15所述的造型系統,其中, 所述相對位置在與自所述第一部分朝向所述第二部分的方向交叉的方向上變更。 [附記17] 如附記14至附記16中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第六方向交叉的第七方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第五位置的沿著所述第六方向的第一尺寸與所述第七方向上的與所述第五位置不同的第六位置的沿著所述第六方向的第二尺寸相互不同的層。 [附記18] 如附記14至附記17中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第八方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第八方向延伸的造型物, 所述造型物的端部中的至少一端部的朝向所述第八方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記19] 如附記14至附記18中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第九方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第九方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第九方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而於所述第一結構物的第十方向側形成沿所述第九方向延伸的第二結構物, 所述第十方向根據對所述三維結構物施加的力的方向而確定。 [附記20] 如附記1至附記19中任一項所述的造型系統,其中, 於形成所述結構物時,來自所述照射裝置的所述能量光束的聚光位置不發生變化。 [附記21] 如附記1至附記20中任一項所述的造型系統,其中, 於調整所述物體的所述造型對象面的至少一部分的溫度後,對所述造型對象面的所述至少一部分照射所述能量光束而形成所述結構物。 [附記22] 如附記1至附記21中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成沿第十一方向延伸的第一結構物,並對所述第一結構物照射所述能量光束而形成沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物。 [附記23] 如附記1至附記22中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成具有沿第十一方向延伸的第一結構物的第一造型物,並對所述第一造型物照射所述能量光束而形成具有沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物的第二造型物。 [附記24] 如附記1至附記23中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成具有沿第十一方向延伸的第一結構物的第一造型物, 對所述第一結構物照射所述能量光束而形成沿所述第十一方向延伸的第三結構物, 對包含所述第一結構物及所述第三結構物的造型物照射所述能量光束而形成沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物。 [附記25] 如附記1至附記24中任一項所述的造型系統,其中, 相對於所述造型對象面自第十三方向照射所述能量光束,一面使所述照射位置在沿著所述造型對象面的第十四方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第十四方向的第一結構物, 自與所述第十三方向不同的第十五方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物。 [附記26] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體的姿勢;並且 相對於所述造型對象面自第一方向照射所述能量光束,一面使所述照射位置在沿著所述造型對象面的第二方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第二方向的第一結構物, 相對於造型對象面自第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物, 所述第一方向與所述第三方向相對於所述造型對象面而為不同的方向。 [附記27] 如附記26或附記27所述的造型系統,其中, 自所述第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束而對所述第一結構物照射所述能量光束,一面使所述照射位置在所述第二方向或與所述第二方向平行的第四方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第二方向或所述第四方向的所述第二結構物。 [附記28] 如附記25至附記27中任一項所述的造型系統,其中, 所述物體為沿著第五方向具有多個層的結構物, 所述第二方向與所述第五方向交叉。 [附記29] 一種造型方法,包括: 對物體的造型對象面的第一部分照射能量光束;以及 改變所述物體的姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。 [附記30] 一種造型方法,包括: 將物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射能量光束;以及 將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。 [附記31] 一種造型方法,包括: 對物體的造型對象面的第一部分照射能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給材料而使所述第一熔融池擴大;以及 改變所述物體的姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大;並且 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的方向為朝上。 [附記32] 一種造型方法,包括: 相對於物體的造型對象面自第一方向照射能量光束,一面使所述能量光束的照射位置在沿著所述造型對象面的第二方向上移動,一面供給材料,從而形成沿著所述第二方向的第一結構物;以及 相對於造型對象面自第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物;並且 所述第一方向與所述第三方向相對於所述造型對象面而為不同的方向。 [附記33] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二結構物。 [附記34] 如附記33所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成具有沿所述第一方向延伸的所述第一結構物的第一造型物,並對所述第一造型物照射所述能量光束而形成具有沿與所述第一方向不同的第二方向延伸的所述第二結構物的第二造型物。 [附記35] 如附記33或附記34所述的造型系統,其中, 於形成所述第一結構物時,照射所述能量光束的所述物體的部分朝上, 於形成所述第二結構物時,照射所述能量光束的所述第一結構物的部分朝上。 [附記36] 如附記35所述的造型系統,其中, 在形成所述第一結構物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向上通過的軸及在形成所述第二結構物時照射所述能量光束的所述第一結構物的部分所朝向的方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記37] 如附記33至附記36中任一項所述的造型系統,其中, 形成所述第一結構物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向與形成所述第二結構物時照射所述能量光束的所述第一結構物的部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記38] 如附記33至附記37中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二結構物的與所述第一結構物相反的一側的面上的第一位置為自包含所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的平面偏離的位置。 [附記39] 如附記33至附記38中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物具有朝向形成所述第二結構物的一側的凸面或凹面。 [附記40] 如附記33至附記39中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。 [附記41] 如附記33至附記40中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物具有曲面。 [附記42] 如附記33至附記41中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二結構物具有沿著所述第一結構物的表面的形狀。 [附記43] 如附記33至附記42中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物的第一表面上的第三位置為自包含所述第一表面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第三平面偏離的位置, 所述第二結構物中的與所述第一表面相反的一側的第二表面上的第五位置為自包含所述第二表面上的與所述第五位置不同的三個第六位置的第四平面偏離的位置, 沿著與所述第二方向交叉的第三方向的自所述第三平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第三方向的自所述第四平面至所述第五位置的第二距離。 [附記44] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第一方向延伸的第一結構物的第一造型物, 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第二方向延伸的第二結構物的第二造型物。 [附記45] 如附記44所述的造型系統,其中, 於形成所述第一造型物時,照射所述能量光束的所述物體的部分朝上, 於形成所述第二造型物時,照射所述能量光束的所述第一造型物的部分朝上。 [附記46] 如附記45所述的造型系統,其中, 在形成所述第一造型物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向上通過的軸及在形成所述第二造型物時照射所述能量光束的所述第一造型物的部分所朝向的方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記47] 如附記44至附記46中任一項所述的造型系統,其中, 形成所述第一造型物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向與形成所述第二造型物時照射所述能量光束的所述第一造型物的部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記48] 如附記44至附記46中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二造型物的與所述第一造型物相反的一側的面上的第一位置為自包含所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的平面偏離的位置。 [附記49] 如附記44至附記48中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一造型物具有朝向形成所述第二結構物的一側的凸面或凹面。 [附記50] 如附記44至附記49中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一造型物包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。 [附記51] 如附記44至附記50中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一造型物具有曲面。 [附記52] 如附記44至附記51中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二結構物具有沿著所述第一造型物的表面的形狀。 [附記53] 如附記44至附記52中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二造型物的與所述第一造型物相反的一側的第一表面上的第一位置為自包含所述第一表面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的第一平面偏離的位置, 所述第一造型物的第二表面上的第三位置為自包含所述第二表面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第二平面偏離的位置, 沿著與所述第二方向交叉的第三方向的自所述第二平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第三方向的自所述第一平面至所述第一位置的第二距離。 [附記54] 如附記44至附記53中任一項所述的造型系統,其中, 於調整所述第一造型物的至少一部分的溫度後,對所述第一造型物的所述至少一部分照射所述能量光束而形成所述第二造型物。 [附記55] 如附記33至附記54中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物與所述第二結構物相互交叉。 [附記56] 如附記33至附記55中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成沿所述第一方向延伸的所述第一結構物, 對所述第一結構物照射所述能量光束而形成沿所述第一方向延伸的第三結構物, 對包含所述第一結構物及所述第三結構物的第一造型物照射所述能量光束而形成沿所述第二方向延伸的所述第二結構物。 [附記57] 如附記33至附記56中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一方向及所述第二方向根據對包含所述第一結構物及所述第二結構物的造型物施加的力的方向而確定。 [附記58] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第二結構物, 一面對包含所述第一結構物及所述第二結構物的造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第三結構物。 [附記59] 如附記58所述的造型系統,其中, 於形成所述第一結構物時,照射所述能量光束的所述物體的部分朝上, 於形成所述第三結構物時,照射所述能量光束的所述造型物的部分朝上。 [附記60] 如附記58或附記59所述的造型系統,其中, 在形成所述第一結構物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向上通過的軸及在形成所述第三結構物時照射所述能量光束的所述造型物的部分所朝向的方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記61] 如附記58至附記60中任一項所述的造型系統,其中, 形成所述第一結構物時照射所述能量光束的所述物體的部分所朝向的方向與形成所述第三結構物時照射所述能量光束的所述造型物的部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記62] 如附記58至附記61中任一項所述的造型系統,其中, 所述第三結構物的與所述造型物相反的一側的面上的第一位置為自包含所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的平面偏離的位置。 [附記63] 如附記58至附記62中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型物具有朝向形成所述第三結構物的一側的凸面或凹面。 [附記64] 如附記58至附記63中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型物包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。 [附記65] 如附記58至附記63中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型物具有曲面, 於形成所述第三結構物時,對所述造型物的所述曲面照射所述能量光束。 [附記66] 如附記58至附記64中任一項所述的造型系統,其中, 所述第三結構物具有沿著所述造型物的表面的形狀。 [附記67] 如附記58至附記66中任一項所述的造型系統,其中, 所述第三結構物的與所述造型物相反的一側的第一表面上的第一位置為自包含所述第一表面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的第一平面偏離的位置, 所述造型物的第二表面上的第三位置為自包含所述第二表面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第二平面偏離的位置, 沿著與所述第二方向交叉的第三方向的自所述第二平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第三方向的自所述第一平面至所述第一位置的第二距離。 [附記68] 如附記58至附記67中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一方向及所述第二方向根據對所述第一結構物至所述第三結構物施加的力的方向而確定。 [附記69] 如附記58至附記68中任一項所述的造型系統,其中, 於調整所述造型物的至少一部分的溫度後,對所述造型物的所述至少一部分照射所述能量光束而形成所述第三結構物。 [附記70] 如附記33至附記69中任一項所述的造型系統,其中, 所述物體與所述照射位置的所述相對位置沿著與自所述物體上的第五位置朝向和所述第五位置不同的所述物體上的第六位置的方向交叉的方向變更。 [附記71] 如附記63至附記70中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第四方向交叉的第五方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第七位置的沿著所述第四方向的第一尺寸與所述第五方向上的與所述第七位置不同的第八位置的沿著所述第四方向的第二尺寸相互不同的層。 [附記72] 如附記63至附記71中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一結構物的端部中的至少一端部的朝向所述第一方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記73] 如附記33至附記72中任一項所述的造型系統,其中, 於調整所述物體的所述造型對象面的至少一部分的溫度後,對所述造型對象面的所述至少一部分照射所述能量光束而形成所述結構物。 [附記74] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物;以及 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二結構物。 [附記75] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成具有沿所述第一方向延伸的第一結構物的第一造型物;以及 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第二方向延伸的第二結構物的第二造型物。 [附記76] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物; 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向變更所述第一結構物與所述照射位置的相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第二結構物;以及 一面對包含所述第一結構物及所述第二結構物的造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述造型物與所述照射位置的相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第三結構物。 [附記77] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿著所述造型對象面的層。 [附記78] 如附記77所述的造型系統,其中, 所述層的與所述物體相反的一側的面上的第一位置為包含所述相反側的面上的與第一位置不同的三個第二位置的平面上的位置或自所述平面偏離的位置。 [附記79] 如附記77或附記78所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有朝向形成所述層的一側的凸面或凹面。 [附記80] 如附記77至附記79中任一項所述的造型系統,其中, 所述層具有朝向所述造型對象面側的凹面或凸面。 [附記81] 如附記77至附記80中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。 [附記82] 如附記77至附記81中任一項所述的造型系統,其中, 所述層包含第三平面及與所述第三平面交叉的第四平面。 [附記83] 如附記77至附記82中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有曲面。 [附記84] 如附記77至附記83中任一項所述的造型系統,其中, 所述層具有朝向所述造型對象面側或與所述造型對象面相反的一側的曲面。 [附記85] 如附記77至附記84中任一項所述的造型系統,其中, 所述層的與所述造型對象面相反的一側的面上的第一位置為包含所述層的所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的第五平面上的位置或自所述第五平面偏離的位置, 所述造型對象面上的第三位置為自包含所述造型對象面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第六平面偏離的位置, 沿著第一方向的自所述第六平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第一方向的自所述第五平面至所述第一位置的第二距離。 [附記86] 如附記77至附記85中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第二方向交叉的第三方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第六位置的沿著所述第二方向的第一尺寸與所述第三方向上的與所述第六位置不同的第七位置的沿著所述第二方向的第二尺寸相互不同的層。 [附記87] 如附記77至附記86中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並變更所述物體與所述照射位置的相對位置而對所述物體上的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束, 所述相對位置在與自所述第一部分朝向所述第二部分的方向交叉的方向上變更。 [附記88] 如附記77至附記87中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的姿勢, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束, 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束來形成所述層。 [附記89] 如附記88所述的造型系統,其中, 於所述造型對象面上,對自所述第一部分至所述第二部分的區域照射所述能量光束, 於對自所述第一部分至所述第二部分的所述區域照射所述能量光束的期間內改變所述姿勢。 [附記90] 如附記77至附記89中任一項所述的造型系統,其中, 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成所述層。 [附記91] 如附記90所述的造型系統,其中, 於所述物體上,對自所述第一部分至所述第二部分的區域照射所述能量光束, 於對自所述第一部分至所述第二部分的所述區域照射所述能量光束的期間內改變所述姿勢。 [附記92] 如附記88至附記91中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向與所述第二部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記93] 如附記88至附記92中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向為朝上, 所述第二部分所朝向的方向為朝上。 [附記94] 如附記77至附記93中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。 [附記95] 如附記94所述的造型系統,其中, 於所述造型對象面上,對自所述第一部分至所述第二部分的區域照射所述能量光束, 於對自所述第一部分至所述第二部分的所述區域照射所述能量光束的期間內改變所述姿勢。 [附記96] 如附記94或附記95所述的造型系統,其中, 所述第四方向與所述第五方向為相同方向。 [附記97] 如附記94至附記96中任一項所述的造型系統,其中, 在所述第四方向上通過的軸及在所述第五方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記98] 如附記87至附記97中任一項所述的造型系統,其中, 所述層具有自所述第一部分向所述第二部分延伸的形狀。 [附記99] 如附記77至附記98中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第六方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而造型沿所述第六方向延伸的第一造型物, 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第六方向不同的第七方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而造型沿所述第七方向延伸的第二造型物。 [附記100] 如附記77至附記99中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第六方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而造型具有沿所述第六方向延伸的第一層的第一造型物, 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第六方向不同的第七方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而造型具有沿所述第七方向延伸的第二層的第二造型物。 [附記101] 如附記77至附記100中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第六方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第六方向延伸的第一層, 一面對所述第一層照射所述能量光束,一面沿著第六方向變更所述第一層與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第六方向延伸的第二層, 一面對包含所述第一層及所述第二層的造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第六方向不同的第七方向變更所述造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第七方向延伸的第三層。 [附記102] 如附記77至附記101中任一項所述的造型系統,其中, 一面照射所述能量光束,一面沿著橫切所述造型對象面的第八方向及與所述第八方向交叉的第九方向變更所述相對位置。 [附記103] 一種造型方法,其中,一面對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束,一面變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成沿著所述造型對象面的層。 [附記104] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面照射所述能量光束,一面沿著橫切所述造型對象面的第一方向及與所述第一方向交叉的第二方向變更所述相對位置,從而於所述造型對象面形成層。 [附記105] 如附記104所述的造型系統,其中, 所述造型對象面上的第一位置為自包含所述造型對象面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的平面偏離的位置, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿著所述造型對象面的所屬層。 [附記106] 如附記104或附記105所述的造型系統,其中, 形成於所述造型對象面上的所述層的與所述物體相反的一側的面上的第三位置為包含所述相反側的面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的平面上的位置或自所述平面偏離的位置。 [附記107] 如附記104至附記106中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有朝向形成所述層的一側的凸面或凹面。 [附記108] 如附記104至附記107中任一項所述的造型系統,其中, 形成於所述造型對象面上的所述層具有朝向所述造型對象面側的凹面或凸面。 [附記109] 如附記104至附記108中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。 [附記110] 如附記104至附記109中任一項所述的造型系統,其中, 形成於所述造型對象面上的所述層包含第三平面及與所述第三平面交叉的第四平面。 [附記111] 如附記104至附記110中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有曲面。 [附記112] 如附記104至附記111中任一項所述的造型系統,其中, 形成於所述造型對象面上的所述層具有朝向所述造型對象面側或與所述造型對象面相反的一側的曲面。 [附記113] 如附記104至附記112中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面上的第一位置為自包含所述造型對象面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的第五平面偏離的位置, 所述層的與所述造型對象面相反的一側的面上的第三位置為包含所述層的所述相反側的面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第六平面上的位置或自所述第六平面偏離的位置, 沿著所述第一方向的自所述第五平面至所述第一位置的第一距離大於沿著所述第一方向的自所述第六平面至所述第三位置的第二距離。 [附記114] 如附記104至附記113中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並變更所述物體與所述照射位置的相對位置而對所述物體上的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束, 所述相對位置在與自所述第一部分朝向所述第二部分的方向交叉的方向上變更。 [附記115] 如附記114所述的造型系統,其中, 形成所述第一部分的沿著所述第一方向的第一尺寸與所述第二部分的第二尺寸相互不同的所述層。 [附記116] 如附記114或附記115所述的造型系統,其中, 所述層具有自所述第一部分向所述第二部分延伸的形狀。 [附記117] 如附記104至附記116中任一項所述的造型系統,其中, 於變更所述相對位置的期間內,所述物體的姿勢不變化。 [附記118] 如附記104至附記116中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的姿勢, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束, 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束來形成所述層。 [附記119] 如附記104至附記116及附記118中任一項所述的造型系統,其中, 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成所述層。 [附記120] 如附記118或附記119所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向與所述第二部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記121] 如附記118至附記120中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向為朝上, 所述第二部分所朝向的方向為朝上。 [附記122] 如附記104至附記116及附記118至附記121中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第三方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第四方向為朝上。 [附記123] 如附記122所述的造型系統,其中, 所述第三方向與所述第四方向為相同方向。 [附記124] 如附記121或附記122所述的造型系統,其中, 在所述第三方向上通過的軸及在所述第四方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記125] 一種造型方法,其中, 一面照射能量光束,一邊沿著橫切物體的造型對象面的第一方向及與所述第一方向交叉的第二方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而於所述造型對象面形成層。 [附記126] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第一方向交叉的第二方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第一位置的沿著所述第一方向的第一尺寸與所述第二方向上的與所述第一位置不同的第二位置的沿著所述第一方向的第二尺寸相互不同的層。 [附記127] 如附記126所述的造型系統,其中, 所述造型對象面上的第三位置為自包含所述造型對象面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的平面偏離的位置。 [附記128] 如附記126或附記127所述的造型系統,其中, 所述層的與所述物體相反的一側的面上的第五位置為包含所述相反側的面上的與所述第五位置不同的三個第六位置的平面上的位置或自所述平面偏離的位置。 [附記129] 如附記126至附記128中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有朝向形成所述結構物的一側的凸面或凹面。 [附記130] 如附記126至附記129中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物具有朝向所述造型對象面側的凹面或凸面。 [附記131] 如附記126至附記130中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面包含第一平面及與所述第一平面交叉的平面。 [附記132] 如附記126至附記131中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物包含第三平面及與所述第三平面交叉的第四平面。 [附記133] 如附記126至附記132中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有曲面。 [附記134] 如附記126至附記133中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物具有朝向所述造型對象面側或與所述造型對象面相反的一側的面的曲面。 [附記135] 如附記126至附記134中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面上的第三位置為自包含所述造型對象面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第五平面偏離的位置, 所述層的與所述造型對象面相反的一側的面上的第五位置為自包含所述層的所述相反側的面上的與所述第五位置不同的三個第六位置的第六平面偏離的位置, 沿著所述第一方向的自所述第五平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第一方向的自所述第六平面至所述第五位置的第二距離。 [附記136] 如附記126至附記135中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的姿勢, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束, 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束來形成所述層。 [附記137] 如附記126至附記136中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的姿勢, 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束,並將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成所述層。 [附記138] 如附記136或附記137所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向與所述第二部分所朝向的方向為相同朝向。 [附記139] 如附記136至附記138中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的方向為朝上, 所述第二部分所朝向的方向為朝上。 [附記140] 如附記136至附記139中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第三方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第四方向為朝上。 [附記141] 如附記140所述的造型系統,其中, 所述第三方向與所述第四方向為相同方向。 [附記142] 如附記140或附記141中任一項所述的造型系統,其中, 在所述第三方向上通過的軸及在所述第四方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。 [附記143] 如附記140至附記142中任一項所述的造型系統,其中, 所述層具有自所述第一部分向所述第二部分延伸的形狀。 [附記144] 一種造型方法,其中, 一面對物體照射能量光束,一面沿著與橫切所述物體的造型對象面的第一方向交叉的第二方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成第一位置的沿著所述第一方向的第一尺寸與所述第二方向上的與所述第一位置不同的第二位置的第二尺寸相互不同的層。 [附記145] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一層, 一面對所述第一層照射所述能量光束,一面沿著第二方向變更所述第一層與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二層, 所述第一方向及所述第二方向基於包含所述第一層及所述第二層的造型物的外表面的方向而確定。 [附記146] 如附記145所述的造型系統,其中, 所述第一方向及所述第二方向因所述造型物的位置而不同。 [附記147] 如附記145或附記146所述的造型系統,其中, 以使所述造型物的第三部分的所述第一層及所述第二層的積層方向較與所述造型物的和所述第三部分不同的第四部分的外表面正交的方向更接近與所述第三部分的所述外表面正交的方向的方式確定所述第一方向及所述第二方向。 [附記148] 如附記145至附記147中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二層上的第一部分自通過所述第二層上的與所述第一部分不同的三個第二部分的平面偏離。 [附記149] 如附記145至附記148中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二層具有朝向所述造型對象面側相反的一側的凸面。 [附記150] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的造型物, 所述造型物的至少一端部的朝向所述第一方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記151] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一層;以及 一面對所述第一層照射所述能量光束,一面沿著第二方向變更所述第一層與所述照射位置的相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二層;並且 所述第一方向及所述第二方向基於包含所述第一層及所述第二層的造型物的外表面的方向而確定。 [附記152] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的造型物,並且 所述造型物的至少一端部的朝向所述第一方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記153] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置;並且 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向或與所述第一方向平行的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而於所述第一結構物的第三方向側形成沿所述第一方向或所述第二方向延伸的第二結構物, 所述第三方向根據對具有所述第一結構物及所述第二結構物的造型物施加的力的方向而確定。 [附記154] 如附記153所述的造型系統,其中, 對所述造型物施加的力包含拉伸所述造型物的拉伸力, 所述第三方向與所述拉伸力的方向交叉。 [附記155] 如附記154所述的造型系統,其中, 所述第三方向與所述拉伸力的方向正交。 [附記156] 如附記154或附記155所述的造型系統,其中, 所述第一方向與所述拉伸力的方向平行。 [附記157] 如附記153至附記156中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型物施加的力包含按壓所述造型物的壓縮力, 所述第一方向與所述按壓力的方向交叉。 [附記158] 如附記157所述的造型系統,其中, 所述第一方向與所述壓縮力的方向正交。 [附記159] 如附記157或附記158所述的造型系統,其中, 所述第三方向與所述壓縮力的方向平行。 [附記160] 一種造型方法,包括: 一面對物體照射能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述能量光束的照射位置的相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向或與所述第一方向平行的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的相對位置,從而於所述第一結構物的第三方向側形成沿所述第一方向或所述第二方向延伸的第二結構物, 所述第三方向根據對具有所述第一結構物及所述第二結構物的造型物施加的力的方向而確定。 [附記161] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 溫度調整裝置,調整所述物體的表面的至少一部分的溫度;並且 於調整物體的表面的至少一部分的溫度後,對所述物體照射所述能量光束而於所述物體上形成三維結構物。 [附記162] 如附記161所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置包括所述照射裝置,使用所述照射裝置來調整所述表面的至少一部分的溫度。 [附記163] 如附記161或附記162所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置對所述表面的至少一部分進行加熱來調整溫度。 [附記164] 如附記163所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置包括所述照射裝置,使用所述照射裝置對所述表面的至少一部分進行加熱。 [附記165] 如附記164所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置對所述表面的至少一部分照射所述能量光束而對所述表面的至少一部分進行加熱。 [附記166] 如附記165所述的造型系統,其中, 用以對所述表面的至少一部分進行加熱的所述能量光束的特性與用以形成所述三維結構物的所述能量光束的特性不同。 [附記167] 如附記166所述的造型系統,其中, 所述能量光束的特性包含所述能量光束的每單位面積的強度或能量。 [附記168] 如附記167所述的造型系統,其中, 用以對所述表面的至少一部分進行加熱的所述能量光束的每單位面積的強度或能量小於用以形成所述三維結構物的所述能量光束的每單位面積的強度或能量。 [附記169] 如附記161至附記168中任一項所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置對所述表面的至少一部分進行冷卻來調整溫度。 [附記170] 如附記161至附記169中任一項所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置進而包括對所述表面的至少一部分進行冷卻的冷卻裝置。 [附記171] 如附記161至附記170中任一項所述的造型系統,其中, 所述溫度調整裝置對所述表面中的供所述三維結構物形成的造型對象面的至少一部分的溫度進行調整。 [附記172] 如附記171所述的造型系統,其中, 所述造型對象面為所述表面中的為了形成所述三維結構物而照射所述能量光束的部分。 [附記173] 如附記171或附記172所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的至少一部分的溫度進行調整而使所述造型對象面的溫度分佈均勻。 [附記174] 如附記171或附記172所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的至少一部分的溫度進行調整而改變所述造型對象面中的第一部分的溫度和所述造型對象面中的與所述第一部分不同的第二部分的溫度。 [附記175] 如附記171至附記174中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面中的第一部分的溫度進行調整,另一方面,不調整所述造型對象面中的與所述第一部分不同的第二部分的溫度。 [附記176] 如附記175所述的造型系統,其中, 改變所述第一部分的溫度與所述第二部分的溫度。 [附記177] 如附記174至附記176中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的至少一部分的溫度進行調整而改變所述三維結構物中的形成於所述第一部分上的第三部分的特性與所述三維結構物中的形成於所述第二部分上的第四部分的特性。 [附記178] 如附記177所述的造型系統,其中, 所述第三部分及所述第四部分的特性分別包含所述第三部分及所述第四部分自所述物體去除的容易性。 [附記179] 如附記178所述的造型系統,其中, 使所述第一部分的溫度高於所述第二部分的溫度而於使所述第三部分附著於所述第一部分的狀態下容易自所述第二部分去除所述第四部分。 [附記180] 如附記178所述的造型系統,其中, 使所述第一部分的溫度低於所述第二部分的溫度而於使所述第四部分附著於所述第二部分的狀態下容易自所述第一部分去除所述第三部分。 [附記181] 如附記174至附記180中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分包含特性與所述第二部分不同的部分。 [附記182] 如附記181所述的造型系統,其中, 所述第一部分及所述第二部分的特性分別包含所述第一部分及所述第二部分的熱特性。 [附記183] 如附記182所述的造型系統,其中, 所述第一部分包含與所述第二部分相比較熱容易擴散的部分。 [附記184] 如附記183所述的造型系統,其中, 以於在所述物體上形成所述三維結構物的時刻點使所述第一部分的溫度與所述第二部分的溫度一致的方式調整所述造型對象面的至少一部分的溫度。 [附記185] 如附記182或附記183所述的造型系統,其中, 所述第一部分及所述第二部分的特性分別包含所述第一部分及所述第二部分的位置的所述物體的厚度。 [附記186] 如附記185所述的造型系統,其中, 所述第二部分的所述物體的厚度薄於所述第一部分的所述物體的厚度。 [附記187] 如附記181至附記186中任一項所述的造型系統,其中, 使為了調整所述第一部分的溫度而對所述第一部分每單位時間或每單位面積施加的熱量多於為了調整所述第二部分的溫度而對所述第二部分每單位時間或每單位面積施加的熱量。 [附記188] 如附記161至附記187中任一項所述的造型系統,其中, 於所述物體不熔融的溫度範圍內調整所述表面的至少一部分的溫度。 [附記189] 如附記161至附記188中任一項所述的造型系統,其中, 於所述材料不熔融的溫度範圍內調整所述表面的至少一部分的溫度。 [附記190] 如附記161至附記189中任一項所述的造型系統,其中, 於所述供給裝置供給所述材料前,對所述表面的至少一部分的溫度進行調整,向調整了溫度的所述表面供給所述材料,同時對所述物體照射所述能量光束,從而形成所述三維結構物。 [附記191] 如附記161至附記190中任一項所述的造型系統,其中, 進而包括對所述表面的至少一部分的溫度進行測量的測量裝置, 使用所述測量裝置的測量結果來調整所述表面的至少一部分的溫度。 [附記192] 一種造型方法,包括: 對物體的表面的至少一部分的溫度進行調整;以及 於調整所述物體的表面的至少一部分的溫度後,對所述物體照射能量光束而於所述物體上形成三維結構物。 [附記193] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體照射能量光束;以及 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;並且 於所述能量光束可以第一角度入射至所述物體的表面的狀態下,進行第一動作, 於所述能量光束可以與所述第一角度不同的第二角度入射至所述表面的狀態下,進行與所述第一動作不同的第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物。 [附記194] 如附記193所述的造型系統,其中, 所述第一角度小於所述第二角度。 [附記195] 如附記193或附記194所述的造型系統,其中, 所述第一角度為所述能量光束可垂直入射至所述表面的角度, 所述第二角度為所述能量光束可傾斜入射至所述表面的角度。 [附記196] 如附記193至附記195中任一項所述的造型系統,其中, 於所述能量光束可垂直入射至所述表面的狀態下,進行所述第一動作, 於所述能量光束可傾斜入射至所述表面的狀態下,進行所述第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物。 [附記197] 如附記193至附記1964中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一角度為0度, 所述第二角度大於0度。 [附記198] 如附記193至附記197中任一項所述的造型系統,其中, 所述能量光束可以所述第二角度傾斜入射至所述表面的狀態包含來自經所述能量光束照射的所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的狀態。 [附記199] 如附記193至附記198中任一項所述的造型系統,其中, 於進行所述第一動作後,進行所述第二動作,從而於所述物體上形成所述三維結構物。 [附記200] 如附記193至附記199中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一動作包含用以進行所述第二動作的預備動作。 [附記201] 如附記193至附記200中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一動作包含設定所述照射裝置及所述供給裝置的至少一者的狀態的動作。 [附記202] 如附記193至附記201中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一動作包含進行所述物體與所述能量光束的照射位置的對位的動作。 [附記203] 如附記193至附記202中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一動作包含進行所述物體與所述材料的供給位置的對位的動作。 [附記204] 如附記193至附記203中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二動作包含使用所述照射裝置及所述供給裝置來形成所述三維結構物的動作。 [附記205] 如附記193至附記204中任一項所述的造型系統,其中, 進而包括變更所述物體與所述照射裝置的相對姿勢的變更裝置, 於進行所述第一動作後,變更所述相對姿勢,使所述能量光束可以所述第二角度入射至所述表面而進行所述第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物。 [附記206] 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的表面照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體與所述照射裝置的相對姿勢;並且 所述變更裝置變更所述相對姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向。 [附記207] 如附記206所述的造型系統,其中, 於來自所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的狀態下,於所述物體上照射所述能量光束而於所述物體上形成結構物。 [附記208] 如附記206或附記207所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述照射裝置的姿勢。 [附記209] 如附記206至附記208中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的姿勢。 [附記210] 如附記205至附記209中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置以變更所述能量光束相對於所述表面的入射角的方式變更所述相對姿勢。 [附記211] 一種造型方法,包括: 於能量光束可以第一角度入射至物體的表面的狀態下,進行第一動作;以及 於所述能量光束可以與所述第一角度不同的第二角度入射至所述表面的狀態下,進行與所述第一動作不同的第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物。 [附記212] 一種造型方法,包括: 對物體的表面照射能量光束; 向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更所述物體與所述照射裝置的相對姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向。 [附記213] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束的處理;以及 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物的處理。 [附記214] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束的處理;以及 將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物的處理。 [附記215] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池的處理; 藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大的處理; 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池的處理;以及 藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大來形成結構物的處理;並且 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。 [附記216] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 相對於所述造型對象面自第一方向照射所述能量光束的處理; 一面使所述照射位置在沿著所述造型對象面的第二方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第二方向的第一結構物的處理;以及 相對於造型對象面自第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物的處理;並且 所述第一方向與所述第三方向相對於所述造型對象面而為不同的方向。 [附記217] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理;以及 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二結構物的處理。 [附記218] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第一方向延伸的第一結構物的第一造型物的處理;以及 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第二方向延伸的第二結構物的第二造型物的處理。 [附記219] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理; 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第二結構物的處理;以及 一面對包含所述第一結構物及所述第二結構物的造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第三結構物的處理。 [附記220] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:一面對所述物體照射所述能量光束,一面變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿著所述造型對象面的層的處理。 [附記221] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:一面照射所述能量光束,一邊沿著橫切所述造型對象面的第一方向及與所述第一方向交叉的第二方向變更所述相對位置,從而於所述造型對象面形成層的處理。 [附記222] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第一方向交叉的第二方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第一位置的沿著所述第一方向的第一尺寸與所述第二方向上的與所述第一位置不同的第二位置的沿著所述第一方向的第二尺寸相互不同的層的處理。 [附記223] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一層的處理;以及 一面對所述第一層照射所述能量光束,一面沿著第二方向變更所述第一層與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二層的處理;並且 所述第一方向及所述第二方向基於包含所述第一層及所述第二層的造型物的外表面的方向而確定。 [附記224] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的造型物的處理,並且 所述造型物的至少一端部的朝向所述第一方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記225] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理;以及 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向或與所述第一方向平行的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而於所述第一結構物的第三方向側形成沿所述第一方向或所述第二方向延伸的第二結構物的處理;並且 所述第三方向根據對具有所述第一結構物及所述第二結構物的造型物施加的力的方向而確定。 [附記226] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及溫度調整裝置,調整所述物體的表面的至少一部分的溫度; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:於調整物體的表面的至少一部分的溫度後,對所述物體照射所述能量光束而於所述物體上形成三維結構物的處理。 [附記227] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體照射能量光束;以及供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統: 於所述能量光束可以第一角度入射至所述物體的表面的狀態下,進行第一動作的處理;以及 於所述能量光束可以與所述第一角度不同的第二角度入射至所述表面的狀態下,進行與所述第一動作不同的第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物的處理。 [附記228] 一種控制裝置,其為對造型系統進行控制的控制裝置, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的表面照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射裝置的相對姿勢; 且所述控制裝置以藉由所述造型系統來執行如下處理的方式控制所述造型系統:變更所述相對姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的處理。 [附記229] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述程式使電腦執行如下處理: 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束的處理;以及 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物的處理。 [附記230] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述程式使電腦執行如下處理: 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的第一部分照射所述能量光束的處理;以及 將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物的處理。 [附記231] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述程式使電腦執行如下處理: 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池的處理; 藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大的處理; 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的與所述第一部分至少一部分不同的第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成第二熔融池的處理;以及 藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大來形成結構物的處理;並且 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。 [附記232] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體的姿勢; 且所述程式使電腦執行如下處理: 相對於所述造型對象面自第一方向照射所述能量光束的處理; 一面使所述照射位置在沿著所述造型對象面的第二方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第二方向的第一結構物的處理;以及 相對於造型對象面自第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物的處理;並且 所述第一方向與所述第三方向相對於所述造型對象面而為不同的方向。 [附記233] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理;以及 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二結構物的處理。 [附記234] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第一方向延伸的第一結構物的第一造型物的處理;以及 一面對所述第一造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述第一造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成具有沿所述第二方向延伸的第二結構物的第二造型物的處理。 [附記235] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理; 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第二結構物的處理;以及 一面對包含所述第一結構物及所述第二結構物的造型物照射所述能量光束,一面沿著與所述第一方向不同的第二方向變更所述造型物與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第三結構物的處理。 [附記236] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理:一面對所述物體照射所述能量光束,一面變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿著所述造型對象面的層的處理。 [附記237] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理:一面照射所述能量光束,一邊沿著橫切所述造型對象面的第一方向及與所述第一方向交叉的第二方向變更所述相對位置,從而於所述造型對象面形成層的處理。 [附記238] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的非平面狀的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理:一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第一方向交叉的第二方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第一位置的沿著所述第一方向的第一尺寸與所述第二方向上的與所述第一位置不同的第二位置的沿著所述第一方向的第二尺寸相互不同的層的處理。 [附記239] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一層的處理;以及 一面對所述第一層照射所述能量光束,一面沿著第二方向變更所述第一層與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第二方向延伸的第二層的處理;並且 所述第一方向及所述第二方向基於包含所述第一層及所述第二層的造型物的外表面的方向而確定。 [附記240] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理:一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的造型物的處理,並且 所述造型物的至少一端部的朝向所述第一方向的側面與所述造型對象面接觸。 [附記241] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射位置的相對位置; 且所述程式使電腦執行如下處理: 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第一方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第一方向延伸的第一結構物的處理;以及 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第一方向或與所述第一方向平行的第二方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而於所述第一結構物的第三方向側形成沿所述第一方向或所述第二方向延伸的第二結構物的處理;並且 所述第三方向根據對具有所述第一結構物及所述第二結構物的造型物施加的力的方向而確定。 [附記242] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及溫度調整裝置,調整所述物體的表面的至少一部分的溫度; 且所述程式使電腦執行如下處理:於調整物體的表面的至少一部分的溫度後,對所述物體照射所述能量光束而於所述物體上形成三維結構物的處理。 [附記243] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體照射能量光束;以及供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料; 且所述程式使電腦執行如下處理: 於所述能量光束可以第一角度入射至所述物體的表面的狀態下,進行第一動作的處理;以及 於所述能量光束可以與所述第一角度不同的第二角度入射至所述表面的狀態下,進行與所述第一動作不同的第二動作,從而於所述物體上形成三維結構物的處理。 [附記244] 一種程式,其為使對造型系統進行控制的電腦執行的程式, 所述造型系統包括:照射裝置,對物體的表面照射能量光束;供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及變更裝置,變更所述物體與所述照射裝置的相對姿勢; 且所述程式使電腦執行如下處理:變更所述相對姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述表面的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的處理。
所述各實施方式的構成要件的至少一部分可與所述各實施方式的構成要件的至少另一部分適宜組合。亦可不使用所述各實施方式的構成要件中的一部分。另外,只要被法令容許,則援引所述各實施方式中所引用的所有公開公報及美國專利的揭示來作為本文的記載的一部分。
本發明並不限定於所述實施例,可於不違反可自申請專利範圍及說明書整體領會的發明的主旨或思想的範圍內適宜變更,伴隨此種變更的造型系統及造型方法亦包含於本發明的技術範圍內。
1:造型系統 3:材料供給裝置 4:造型裝置 5:光源 6:氣體供給裝置 7:控制裝置 41:造型頭 42、42X、42Y、42Z:頭驅動系統 43:平台 44、44θY、44θZ:平台驅動系統 45:測量裝置 46:腔室 47b:加熱裝置 48b:冷卻裝置 411:照射系統 412:材料噴嘴 413:射出部 414:供給出口 421X:X引導部 422X、422Y、422Z、443θY、443θZ:旋轉馬達 421Y:Y引導部 421Z:Z引導部 423、445:支撐框架 441θY:保持構件 442θY:壁構件 444θY:連結構件 C:框體 d1(1):第一方向 d1(2):第二方向 d1(3):第三方向 EA:照射區域 EL:光 EL_R:反射光 FP:聚焦位置 LC:下部空間 LS_edge:端部 M:造型材料 MA:供給區域 MP:熔融池 MS:造型面 MTA:造型對象區域 MTAp1、MTAp2、MTAp3、MTAp4、MTAp5、MTAp6、MTA#1、MTA#2:區域部分 OS:外表面 OS1:第一部分 OS2:第二部分 PLms、PLs1、PLs2、PLws:平面 Pms#1、Pms#21、Pms#22、Pms#23、Ps1#1、Ps1#21、Ps1#22、Ps1#23、Ps2#1、Ps2#21、Ps2#22、Ps2#23、Pws#1、Pws#21、Pws#22、Pws#23:位置 P_start:造型開始部分 P_end:造型結束部分 R0、R1、R2、R3:旋轉軸 S1、S2:面 SL、SL31、SL32、SL32x、SL32y、SL33、SL34、SL34x、SL34y、SL41、SL42、SL43、SLh、SLx、SLxa、SLxb、SLy、SL#1、SL#2:結構層 ST:三維結構物 ST31、ST33:圓筒狀的結構物 ST32、ST34:方筒狀的結構物 STp1、STp2:結構部 UC:上部空間 W:工件 WS:表面 X、Y、Z:軸
圖1是表示本實施方式的造型系統的結構的方塊圖。 圖2(a)及圖2(b)分別是表示本實施方式的造型系統所包括的造型裝置的結構的側面圖(但是,為了便於說明,一部分是剖面圖)。 圖3(a)至圖3(e)分別是表示對工件上的某一區域照射光且供給造型材料時的情形的剖面圖。 圖4(a)至圖4(c)分別是表示藉由第一造型動作來形成三維結構物的過程的剖面圖。 圖5是表示表面包含曲面的工件的剖面圖。 圖6(a)是表示表面包含曲面的工件的剖面圖,圖6(b)是表示包含曲面的造型面的剖面圖。 圖7(a)及圖7(b)分別是表示具有沿著包含曲面的造型面的形狀的結構層的剖面圖。 圖8(a)至圖8(c)分別是表示移動造型頭來形成具有沿著包含曲面的造型面的形狀的結構層的步驟的剖面圖。 圖9(a)至圖9(d)分別是表示變更平台的姿勢來形成具有沿著包含曲面的造型面的形狀的結構層的步驟的剖面圖。 圖10是表示具有沿著包含曲面的造型面的形狀的多個結構層的剖面圖。 圖11是表示用以使包含多個結構層的造型物的上部的外形與三維結構物的外形一致的結構層的剖面圖。 圖12是表示用以使包含多個結構層的造型物的上部的外形與三維結構物的外形一致的結構層的剖面圖。 圖13是表示包括具有沿著包含曲面的造型面的形狀的結構層的三維結構物的剖面圖。 圖14(a)至圖14(d)分別是表示形成根據造型面的形狀而厚度變化的結構層來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖15(a)及圖15(b)分別是表示形成於表面包含曲面的工件的三維結構物的剖面圖。 圖16(a)至圖16(d)分別是表示形成於表面包含交叉的兩個平面的工件的三維結構物的剖面圖。 圖17是表示藉由第三造型動作而形成的三維結構物的立體圖。 圖18(a)至圖18(f)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖19(a)至圖19(f)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖20(a)至圖20(c)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖21(a)至圖21(c)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖22(a)至圖22(c)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖23(a)至圖23(c)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖24(a)至圖24(c)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖25(a)至圖25(d)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖26是表示藉由第三造型動作而形成的三維結構物的立體圖。 圖27(a)至圖27(e)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖28是表示藉由第三造型動作而形成的三維結構物的立體圖。 圖29(a)至圖29(f)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖30(a)至圖30(d)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖31(a)至圖31(d)分別是表示藉由第三造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖32(a)是表示藉由第四造型動作而形成的三維結構物的側面圖,圖32(b)是表示藉由第四造型動作而形成的三維結構物的剖面圖。 圖33(a)至圖33(d)分別是表示藉由第四造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖34(a)至圖34(d)分別是表示藉由第四造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖35(a)至圖35(d)分別是表示藉由第五造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖36(a)至圖36(c)分別是表示藉由第五造型動作來形成三維結構物的步驟的剖面圖。 圖37(a)是表示三維結構物的側面圖,圖37(b)是表示積層剖面露出至外部的三維結構物的剖面圖,圖37(c)是表示積層剖面未露出至外部的三維結構物的剖面圖。 圖38(a)是表示藉由第六造型動作而形成的三維結構物中的三維結構物外表面的延伸方向與多個結構層的積層方向的關係的剖面圖,圖38(b)是表示藉由第六造型動作而形成的三維結構物中的多個結構層的端部與工件的表面接觸的情形的剖面圖。 圖39(a)是表示對三維結構物施加的拉伸力的側面圖,圖39(b)是表示包含沿著拉伸力的方向積層的多個結構層的三維結構物的剖面圖,圖39(c)是表示包含沿著與拉伸力的方向交叉的方向積層的多個結構層的三維結構物的剖面圖,圖39(d)是表示沿著與拉伸力的方向交叉的方向積層的多個結構層的剖面圖。 圖40(a)是表示對三維結構物施加的壓縮力的側面圖,圖40(b)是表示包含沿著與壓縮力的方向交叉的方向積層的多個結構層的三維結構物的剖面圖,圖40(c)是表示包含沿著壓縮力的方向積層的多個結構層的三維結構物的剖面圖,圖40(d)是表示沿著壓縮力的方向積層的多個結構層的剖面圖。 圖41是表示為了調整造型對象區域的溫度而照射光的情形的剖面圖。 圖42是表示為了於調整了溫度的造型對象區域形成三維結構物而照射光的情形的剖面圖。 圖43是表示包含溫度不同的多個部分的造型對象區域的剖面圖。 圖44(a)是表示以形成為包含欲自造型對象區域剝離的結構部及欲設為與造型對象區域結合的狀態的結構部的三維結構物的剖面圖,圖44(b)是表示一部分結構部自造型對象區域剝離的三維結構物的剖面圖。 圖45是表示厚度並不均勻的工件的剖面圖。 圖46是表示包含熱相對容易擴散的區域部分與熱相對難以擴散的區域部分的造型對象區域的立體圖。 圖47是表示包括加熱裝置的造型系統的方塊圖。 圖48是表示包括冷卻裝置的造型系統的方塊圖。 圖49(a)是表示為了進行造型動作而對造型面照射的光的剖面圖,圖49(b)是表示為了進行初始設定動作而對造型面照射的光的剖面圖。
1:造型系統
3:材料供給裝置
4:造型裝置
5:光源
6:氣體供給裝置
7:控制裝置
C:框體
LC:下部空間
UC:上部空間
X、Y、Z:軸

Claims (34)

  1. 一種造型系統,包括: 照射裝置,對物體的造型對象面的至少一部分照射能量光束; 供給裝置,向所述能量光束的照射位置供給材料;以及 變更裝置,變更所述物體的姿勢;並且 對所述造型對象面的第一部分照射所述能量光束, 改變所述物體的所述姿勢而對所述造型對象面的第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的造型系統,其中, 所述結構物的與所述物體相反的一側的面上的第一位置為包含所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的平面上的位置或自所述平面偏離的位置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有朝向形成所述結構物的一側的凸面或凹面。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面包含第一平面及與所述第一平面交叉的第二平面。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的造型系統,其中, 所述造型對象面具有曲面。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物具有沿著所述造型對象面的形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物的與所述造型對象面相反的一側的面上的第一位置為包含所述相反側的面上的與所述第一位置不同的三個第二位置的第三平面上的位置或自所述第三平面偏離的位置, 所述造型對象面上的第三位置為自包含所述造型對象面上的與所述第三位置不同的三個第四位置的第四平面偏離的位置, 沿著第一方向的自所述第四平面至所述第三位置的第一距離大於沿著所述第一方向的自所述第三平面至所述第一位置的第二距離。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的造型系統,其中, 將所述物體設為第一姿勢而對所述物體上的所述第一部分照射所述能量光束,並將所述物體設為與所述第一姿勢不同的第二姿勢而對所述物體上的所述第二部分照射所述能量光束,從而形成結構物。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的造型系統,其中, 所述第二部分包含所述造型對象面的與所述第一部分不同的部分。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置沿著以第一軸為中心的旋轉方向變更所述物體的姿勢。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的造型系統,其中, 所述第一軸相對於重力方向傾斜。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的第二方向為朝上, 所述第二部分所朝向的第三方向為朝上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的造型系統,其中, 在所述第二方向上通過的軸及在所述第三方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。
  14. 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的造型系統,其中, 所述第一部分所朝向的第二方向與所述第二部分所朝向的第三方向為相同朝向。
  15. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體的所述姿勢,以使來自經所述能量光束照射的所述物體的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的造型系統,其中, 於來自所述物體的反射光束朝向與所述照射裝置不同的方向的狀態下,對所述物體照射所述能量光束而於所述物體上形成結構物。
  17. 如申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述的造型系統,其中, 對所述造型對象面的所述第一部分照射所述能量光束而於所述第一部分形成第一熔融池,並藉由向所述第一熔融池供給所述材料而使所述第一熔融池擴大, 改變所述物體的所述姿勢並對所述造型對象面的所述第二部分照射所述能量光束而於所述第二部分形成熔融池,並藉由向所述第二熔融池供給所述材料而使所述第二熔融池擴大, 自所述第一部分朝向所述已擴大的第一熔融池的上表面的第四方向為朝上, 自所述第二部分朝向所述已擴大的第二熔融池的上表面的第五方向為朝上。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的造型系統,其中, 在所述第四方向上通過的軸及在所述第五方向上通過的軸與重力方向平行或相對於在所述重力方向上通過的軸以未滿45度交叉。
  19. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的造型系統,其中, 所述第四方向與所述第五方向為相同方向。
  20. 如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述的造型系統,其中, 所述結構物具有自所述第一部分向所述第二部分延伸的形狀。
  21. 如申請專利範圍第1項至第20項中任一項所述的造型系統,其中, 所述變更裝置變更所述物體與所述照射位置的相對位置。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的造型系統,其中, 對所述第一部分照射所述能量光束,並變更所述物體與所述照射位置的相對位置及所述物體的姿勢來對所述第二部分照射所述能量光束。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的造型系統,其中, 所述相對位置在與自所述第一部分朝向所述第二部分的方向交叉的方向上變更。
  24. 如申請專利範圍第21項至第23項中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著與橫切所述造型對象面的第六方向交叉的第七方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成第五位置的沿著所述第六方向的第一尺寸與所述第七方向上的與所述第五位置不同的第六位置的沿著所述第六方向的第二尺寸相互不同的層。
  25. 如申請專利範圍第21項至第24項中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第八方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第八方向延伸的造型物, 所述造型物的端部中的至少一端部的朝向所述第八方向的側面與所述造型對象面接觸。
  26. 如申請專利範圍第21項至第25項中任一項所述的造型系統,其中, 一面對所述物體照射所述能量光束,一面沿著第九方向變更所述物體與所述照射位置的所述相對位置,從而形成沿所述第九方向延伸的第一結構物, 一面對所述第一結構物照射所述能量光束,一面沿著所述第九方向變更所述第一結構物與所述照射位置的所述相對位置,從而於所述第一結構物的第十方向側形成沿所述第九方向延伸的第二結構物, 所述第十方向根據對所述三維結構物施加的力的方向來確定。
  27. 如申請專利範圍第1項至第26項中任一項所述的造型系統,其中, 於形成有所述結構物時,來自所述照射裝置的所述能量光束的聚光位置不發生變化。
  28. 如申請專利範圍第1項至第27項中任一項所述的造型系統,其中, 於調整所述物體的所述造型對象面的至少一部分的溫度後,對所述造型對象面的所述至少一部分照射所述能量光束而形成所述結構物。
  29. 如申請專利範圍第1項至第28項中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成沿第十一方向延伸的第一結構物,並對所述第一結構物照射所述能量光束而形成沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物。
  30. 如申請專利範圍第1項至第29項中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成具有沿第十一方向延伸的第一結構物的第一造型物,並對所述第一造型物照射所述能量光束而形成具有沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物的第二造型物。
  31. 如申請專利範圍第1項至第30項中任一項所述的造型系統,其中, 對所述物體照射所述能量光束而形成具有沿第十一方向延伸的第一結構物的第一造型物, 對所述第一結構物照射所述能量光束而形成沿所述第十一方向延伸的第三結構物, 對包含所述第一結構物及所述第三結構物的造型物照射所述能量光束而形成沿與所述第十一方向不同的第十二方向延伸的第二結構物。
  32. 如申請專利範圍第1項至第31項中任一項所述的造型系統,其中, 相對於所述造型對象面自第十三方向照射所述能量光束,一面使所述照射位置在沿著所述造型對象面的第十四方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第十四方向的第一結構物, 自與所述第十三方向不同的第十五方向對所述第一結構物照射所述能量光束而於所述第一結構物上形成第二結構物。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的造型系統,其中, 自所述第三方向對所述第一結構物照射所述能量光束來對所述第一結構物照射所述能量光束,一面使所述照射位置在所述第二方向或與所述第二方向平行的第四方向上移動,一面供給所述材料,從而形成沿著所述第二方向或所述第四方向的所述第二結構物。
  34. 如申請專利範圍第32項或第33項所述的造型系統,其中, 所述物體為沿著第五方向具有多個層的結構物, 所述第二方向與所述第五方向交叉。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111646428B (zh) * 2020-06-15 2023-03-10 河南大学 一种3d微/纳米结构的构筑方法
JPWO2022157931A1 (zh) * 2021-01-22 2022-07-28
WO2023139674A1 (ja) * 2022-01-19 2023-07-27 株式会社ニコン 造形システム及び造形方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112006001961T5 (de) * 2005-07-27 2008-05-15 Shofu Inc. Vorrichtung zum Bilden eines geschichteten Objekts
DE102011106614A1 (de) * 2011-06-16 2014-03-06 Arburg Gmbh + Co Kg Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstandes
EP3119588B1 (en) * 2014-03-21 2019-06-05 Laing O'Rourke Australia Pty Limited Method and apparatus for fabricating a composite object
JP6576655B2 (ja) * 2015-03-10 2019-09-18 ローランドディー.ジー.株式会社 ステージ機構
JP6363042B2 (ja) * 2015-03-18 2018-07-25 株式会社東芝 積層造形装置
JP6882878B2 (ja) * 2016-10-28 2021-06-02 Ntn株式会社 三次元造形装置

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