TWI724321B - 層疊造型裝置及層疊造型物的製造方法 - Google Patents

Abstract

層疊造型裝置具備材料層形成裝置、第1照射裝置、以及溫度調整裝置，材料層形成裝置在造型區域形成材料層，材料層形成於各個分割層，第1照射裝置向規定的分割層的材料層的規定的照射區域照射第1光束而進行燒結或熔融來形成固化層，溫度調整裝置將固化層的至少一部分的溫度調整為作為規定溫度的第1溫度或第2溫度中的至少一方。在固化層的至少一部分成為第1溫度之後，成為第2溫度。若使第1溫度為T1、第2溫度為T2、固化層的馬氏體相變開始溫度為Ms、固化層的馬氏體相變結束溫度為Mf，則滿足T1≧Mf、T1＞T2、T2≦Ms的所有關係。

Description

層疊造型裝置及層疊造型物的製造方法

本發明涉及層疊造型裝置及層疊造型物的製造方法。

金屬的層疊造型有多種方式。粉末燒結層疊造型方式、粉末熔融層疊造型方式、電子束燒結方式、電子束熔融方式、片材層疊方式等是公知的方法。根據這些方式，形成由金屬材料構成的材料層，在該材料層的規定位置照射鐳射或電子束等光束，而使照射位置的材料層燒結或者熔融，通過反復地進行這樣的過程，從而將多個燒結層或熔融層層疊，以形成期望的三維造型物。第1層的材料層也可以形成於配置在腔室內的造型板上。以下，將燒結和熔融稱為固化，將燒結層和熔融層稱為固化層。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]CN102985199B [專利文獻2]US2015/0142160A1 [專利文獻3]CN106984810A

[發明所要解決的問題]

在金屬的層疊造型中，固化層雖然在剛固化後溫度非常高，但是通過已經形成的別的固化層和造型板或者向周圍環境放熱而溫度會急劇下降。此時，由於普遍金屬的熱膨脹係數為正值，因此該固化層的體積會收縮。然而，由於該固化層與相鄰的別的固化層或造型板緊密結合而收縮量被限制，因此拉伸應力殘留於該固化層中。

另一方面，當金屬材料為碳鋼或馬氏體不銹鋼等馬氏體系的材料時，雖然固化層在剛形成後為奧氏體相，但在滿足一定的溫度條件下冷卻，則至少一部分相會變為馬氏體相。由於馬氏體相變伴隨著體積的膨脹，因此會產生壓縮應力。

有鑑於此，本發明提供一種層疊造型裝置及層疊造型物的製造方法，通過對固化層刻意地進行馬氏體相變而進行層疊造型，從而由金屬的收縮而引發的拉伸應力會因馬氏體相變的壓縮應力而被減輕。這樣就能夠控制造型物的殘餘應力。 [解決問題的手段]

根據本發明，一方面提供一種層疊造型裝置，其具備：材料層形成裝置，其在造型區域形成材料層，上述材料層形成於以規定高度將期望的三維造型物進行分割而成的多個分割層中的每個分割層；第1照射裝置，其向規定的上述分割層的上述材料層的規定的照射區域照射第1光束而進行燒結或熔融來形成固化層；以及，溫度調整裝置，其將上述固化層的至少一部分的溫度調整為作為規定溫度的第1溫度或作為規定溫度的第2溫度中的至少一方，其中，上述固化層的上述至少一部分在變為上述第1溫度之後，變為上述第2溫度，其中，設上述第1溫度為T1、上述第2溫度為T2、上述固化層的馬氏體相變開始溫度為Ms、上述固化層的馬氏體相變結束溫度為Mf，則滿足所有下述式（1）至（3）的關係 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3）。

此外，根據本發明，另一方面還提供了一種層疊造型物的製造方法，其具備：材料層形成工序，在造型區域形成材料層，上述材料層形成於以規定高度將期望的三維造型物進行分割而成的多個分割層中的每個分割層；固化工序，向規定的上述分割層的上述材料層的規定的照射區域照射第1光束從而進行燒結或熔融來形成固化層；第1調溫工序，使上述固化層的至少一部分的溫度為作為規定溫度的第1溫度；以及，第2調溫工序，使成為上述第1溫度的上述固化層的上述至少一部分為作為規定溫度的第2溫度；其中，設上述第1溫度為T1、上述第2溫度為T2、上述固化層的馬氏體相變開始溫度為Ms、上述固化層的馬氏體相變結束溫度為Mf，滿足所有下述式（1）至（3）的關係， 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3）。 [發明的效果]

本發明所涉及的層疊造型裝置一邊刻意地引發馬氏體相變一邊進行層疊造型。這樣就可以通過減輕在造型物上產生的拉伸應力來抑制造型物的變形。

［第1實施方式］ 以下，結合圖面說明本發明的第1實施方式。以下示出的實施方式中表示的各種特徵事項可以互相組合。

第1實施方式所涉及的層疊造型裝置是通過形成由材料粉體構成的材料層63，向該材料層63的規定位置照射第1光束L1，使照射位置的材料粉體燒結或熔融，通過反復地進行這樣的過程從而將多個固化層65層疊以造型期望的三維造型物的層疊造型裝置。如圖1所示，本發明的層疊造型裝置具有腔室1、材料層形成裝置2、照射單元3A、切削裝置4。

在覆蓋所需的造型區域RM的腔室1中，與供給乾淨的惰性氣體同步地將含有燒結或熔融材料層63時所產生的煙氣的惰性氣體排出，從而使腔室1中充滿有規定濃度的惰性氣體。惰性氣體是指，實質上不與所使用的材料發生反應的氣體，例如為氮氣或氬氣。

如圖1所示，在腔室1中設置有材料層形成裝置2，上述材料層形成裝置2在各個分割層形成材料層63，上述分割層是對於造型區域RM將期望的三維造型物按照規定高度進行分割而構成的多個分割層。材料層形成裝置2包含具有造型區域RM的底座21、以及配置於底座21上且以水準1軸方向（箭頭B方向）往復移動的複塗機頭23。複塗機頭23的兩側面分別設有刮刀。複塗機頭23一邊從底面將收容於內部的材料粉體排出一邊往復移動，刮刀將被排出的材料粉體進行平坦化而形成材料層63。造型區域RM上設有造型工作臺25，上述造型工作臺25可通過驅動機構27以上下方向（箭頭U方向）移動。在層疊造型裝置的使用時，通常造型工作臺25上配置有造型板61，在其上方形成有第1層的材料層63A。在造型工作臺25的周圍，設有粉體保持壁29。在通過粉體保持壁29與造型工作臺25而圍成的粉體保持空間保持有未固化的材料粉體。應予說明，造型區域RM是可以形成層疊造型物的區域，且在造型區域RM形成材料層63。並且，照射區域RI是存在於造型區域RM內的形成固化層65的區域，與用期望的三維造型物的輪廓形狀圍繞的區域大概一致。

照射單元3A設置於腔室1的上方。第1實施方式所涉及的照射單元3A包含第1照射裝置31和掃描手段34，上述第1照射裝置31向材料層63的規定的照射區域RI照射第1光束L1使其燒結或熔融從而形成固化層，上述掃描手段34掃描第1光束L1。

如圖2所示，第1照射裝置31具有第1光源311、第1准直器313、第1聚焦控制單元315。第1光源311輸出第1光束L1。這裡，第1光束L1是能夠將材料層63燒結或熔融的鐳射，例如CO2鐳射、光纖鐳射、或者YAG鐳射。第1准直器313將由第1光源311輸出的第1光束L1轉換為平行光。第1聚焦控制單元315將由第1光源311輸出的第1光束L1進行聚光調整為期望的光斑直徑。

掃描手段34例如為2軸的電掃描器（掃描振鏡，alvano-Scanner），電掃描器具備一對電控反射鏡34x、34y以及分別使電控反射鏡34x、34y旋轉的2個促動器。作為2軸的電掃描器的掃描手段34以可控制的方式將由第1光源311輸出的第1光束L1進行2次元掃描。控制裝置（未圖示）向2個促動器輸出控制信號來控制圍繞電控反射鏡34x、34y的2軸旋轉的旋轉角度。根據這樣的特徵，通過改變輸入到2個促動器的控制信號，能夠向期望的位置照射第1光束L1。

經過電控反射鏡34x、34y的第1光束L1透過設置在腔室1的上部的保護窗11照射到形成於造型區域RM的材料層63。並且，污染防止裝置13設置成覆蓋保護窗11的方式。污染防止裝置13構成為：使供給的惰性氣體充滿於保護窗11下，且使惰性氣體朝下方噴出。這樣，由第1光束L1的路徑排出煙氣，且防止因煙氣污染保護窗11。

切削裝置4具備設置有主軸頭43加工頭41。主軸頭43能夠安裝立銑刀等切削工具並使其旋轉。加工頭41通過未圖示的加工頭驅動機構，將主軸頭43移動到腔室1內的期望的位置。這樣的切削裝置4能夠對固化層65的表面或不必要部分進行切削加工。

這裡，第1實施方式所涉及的層疊造型裝置具備溫度調整裝置，該溫度調整裝置將固化層的至少一部分的溫度調整為作為規定溫度的第1溫度T1或作為規定溫度的第2溫度T2中的至少一方。應予說明，在以下說明中，將作為溫度調整的物件的固化層，即，在形成之後，沒有完成1次按照第1溫度T1、第2溫度T2的順序進行溫度調整的固化層稱為上面層。應予說明，溫度調整不限於由溫度調整裝置的主動性的溫度操作。例如，根據材料的組成，周邊氛圍的溫度也可以成為作為第1溫度T1或第2溫度T2的適當的溫度。此時，溫度調整裝置也可以為只調整成第1溫度T1或第2溫度T2中的一方的裝置。第1實施方式所涉及的溫度調整裝置以第1溫度T1、第2溫度T2的順序調整上面層的至少一部分的溫度。優選，第1實施方式所涉及的溫度調整裝置以第1溫度T1、第2溫度T2、第1溫度T1的順序調整上面層的至少一部分的溫度。應予說明，第1溫度T1、第2溫度T2、固化層65的馬氏體相變開始溫度Ms以及固化層65的馬氏體相變結束溫度Mf滿足從下述式（1）到（3）的所有關係。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 在燒結或熔融後，溫度調整之前的上面層是包含奧氏體相的狀態，通過溫度調整，至少一部分轉變為馬氏體相。

溫度調整裝置構成為能夠將上面層的溫度調整為第1溫度T1或第2溫度T2的至少一方即可。尤其是，溫度調整裝置具備將上面層調整為第1溫度T1的加熱器、以及將上面層調整為第2溫度T2的冷卻器中的至少任一方，優選具有兩者。下面，作為溫度調整裝置的具體例子，表示第1溫度調整裝置51和第2溫度調整裝置52。

第1溫度調整裝置51具備設置於造型工作臺25的內部的加熱器51a和冷卻器51b。加熱器51a例如是電熱器或流通熱介質的管道。冷卻器51b例如是流通熱介質的管道。作為熱介質，可使用水、油、液氮等各種流體。作為具體的構成例，如圖3所示，造型工作臺25具備天板25a和3個支撐板25b，25c，25d，在天板25a與支撐板25b之間設置有加熱器51a，在支撐板25c與支撐板25d之間設置有冷卻器51b。造型工作臺25可以通過加熱器51a和冷卻器51b調整為包含第1溫度T1和第2溫度T2的任意溫度。應予說明，為了防止造型工作臺驅動機構27的熱變位，也可以在第1溫度調整裝置51與造型工作臺驅動機構27之間設置保持在一定溫度的恒溫部。如上上述，通過構成第1溫度調整裝置51，介由造型板61和下層的固化層65，能夠將上面層調整為期望的溫度，其中，上述造型板61與設定為期望溫度的造型工作臺25的天板51c接觸。

應予說明，材料層63優選預熱為規定溫度以進行燒結或熔融，第1溫度調整裝置51也有作為材料層63的預熱裝置的作用。例如，當第1溫度T1適合作為預熱溫度時，優選材料層63通過第1溫度調整裝置51而被預熱為第1溫度T1。

圖4所示的第2溫度調整裝置52具備將上面層從其上方側調整為第1溫度T1的加熱器52a、以及將上面層從其上方側調整為第2溫度T2的冷卻器52b。加熱器52a例如是鹵素燈等光加熱器。冷卻器52b例如是對上面層進行吹氣的送風機、或使通過珀耳帖元件等而被冷卻的冷卻板與上面層接觸的冷卻機構，其中上述氣體是與充滿於腔室1的惰性氣體等同種的冷卻氣體。根據這樣的第2溫度調整裝置52，由於能夠直接對上面層進行溫度調整，因此在形成多數層的固化層65之後，也能夠迅速進行上面層的溫度調整。

如上上述，溫度調整裝置若構成為能夠將上面層調整為第1溫度或第2溫度中的至少一方即可，可採用各種方式。例如，作為溫度調整裝置，在第1溫度調整裝置51和第2溫度調整裝置52中，可設置其中一方，也可以將兩者都設置。例如，溫度調整裝置也可以具備第1溫度調整裝置51的加熱器51a和冷卻器51b以及第2溫度調整裝置52的加熱器52a和冷卻器52b的任意組合。溫度調整裝置也可以為其他方式。

並且，如圖1所示，層疊造型裝置具備測定上面層的溫度的溫度感測器55，溫度調整裝置也可以被回饋控制。通過這樣的結構，可以更正確地控制上面層的溫度。應予說明，也可以設置多個溫度感測器55。並且，溫度感測器55例如是紅外線溫度感測器。

這裡，利用圖5至圖7說明第1實施方式所涉及的層疊造型物的製造方法中的各個工序。以下說明中，將以下工序稱為材料層形成工序，即，對於造型區域RM在將期望的三維造型物以規定高度分割而構成的多個分割層形成材料層63的工序；將以下工序稱為固化工序，即，在材料層63的規定照射區域RI照射第1光束L1而進行燒結或熔融，從而形成固化層65的工序；將以下工序稱為第1調溫工序，即，使上面層的至少一部分成為作為規定溫度的第1溫度T1的工序；將以下工序稱為第2調溫工序，即，使已成為第1溫度T1的上面層的至少一部成為作為規定溫度的第2溫度T2的工序。應予說明，如上上述，第1調溫工序和第2調溫工序中的W溫度調整不限於由溫度調整裝置的主動性的溫度操作。

如上上述，材料層63優選預熱至規定溫度以進行固化。以下說明中，將對照射第1光束L1之前的材料層63進行預熱的工序稱為預熱工序。預熱溫度是根據材料的種類來設定為適當的溫度，當第1溫度T1適合作為預熱溫度時，預熱溫度也可以為第1溫度T1。此時，由於預先通過預熱工序使材料層63成為第1溫度T1，因此在第1調溫工序中，能夠縮短升溫至第1溫度T1的時間。

首先，進行第1次的材料層形成工序。如圖5所示，在造型工作臺25上載置造型板61，將造型工作臺25的高度調整到適當的位置。在該狀態下，通過將填充有材料粉體的複塗機頭23向箭頭B方向移動，從而在造型板61上形成第1層的材料層63A。並且，第1次的預熱工序在材料層形成工序之後或者與材料層形成工序同時進行。例如，由第1溫度調整裝置51，通過將造型工作臺25調整為規定的預熱溫度、在這裡通過調整到第1溫度T1，從而進行第1層的材料層63A的預熱。

接著，進行第1次的固化工序。在第1層的材料層63A中的規定部位照射第1光束L1，使第1層的材料層63A的鐳射照射位置燒結或熔融，從而如圖6所示，得到第1層的固化層65a。

接著，進行第2次的材料層形成工序。通過使造型工作臺25的高度下降與材料層63的規定厚度相當的量，使複塗機頭23向箭頭B方向移動，從而在第1層的固化層65a上形成第2層的材料層63b。並且，進行預熱工序，進行第2層的材料層63b的預熱。

接著，進行第2次的固化工序。通過在第2層的材料層63b中的規定部位照射第1光束L1，使第2層的材料層63b鐳射照射位置燒結或熔融，從而如圖7所示，得到第2層的固化層65b。

通過反復進行以上的工序，形成第3層以後的固化層65。

優選第1調溫工序與上述的工序同時進行。在第1實施方式中，由於預熱溫度為第1溫度T1，因此，通過固化工序形成的固化層65，即上面層由溫度調整裝置調整溫度至第1溫度T1，並維持在第1溫度T1。換言之，一併進行對於材料層63的預熱工序和對於上面層的第1調溫工序。

在形成有規定個數的固化層65的階段，進行第2調溫工序。溫度調整裝置將保持在第1溫度T1的上面層調整至第2溫度T2。在第2調溫工序之後，溫度調整裝置將上面層調整為預熱溫度，在這裡為調整至第1溫度T1，以備接下來的預熱工序。

應予說明，在像第1實施方式這樣的具備切削裝置4的層疊造型裝置中，在形成規定個數的固化層65時，也可以對固化層65的端面實施切削工序，該切削工序是通過安裝在主軸頭43的切削工具進行切削加工的工序。優選對第2調溫工序後的上面層實施切削加工。此時，由於能夠對引起馬氏體相變而尺寸穩定之後的上面層進行切削，因此能夠更高精度地進行切削。更優選對在第2調溫工序後溫度調整為常溫的上面層實施切削加工。此時，由於能夠抑制因溫度引起的膨脹或收縮的影響而對上面層進行切削，因此能夠更高精度地進行切削。這裡，常溫被定義為约5℃〜35℃的温度。另外，有時候在燒結或熔融時產生的濺射沈積附著於固化層65的表面而產生突起部，但在材料層形成工序時復塗機頭23的刮刀與突起部發生碰撞時，為去除突起部，也可以對最上位的固化層65的上表面進行切削加工。

根據需要反復實施這樣的材料層形成工序、預熱工序、固化工序、第1調溫工序、第2調溫工序以及切削工序，形成期望的三維造型物。應予說明，第1調溫工序和第2調溫工序可以在形成每1層的固化層65時進行，也可以在形成每多個層時進行，也可以根據切削工序的實施在其直前進行。如上上述，第1調溫工序也可以與其他工序同時進行。並且，第1調溫工序和第2調溫工序的實施週期也可以例如根據造型物的形狀而以可變的方式進行設定。

［第2實施方式］ 　接著，利用附圖說明本發明的第2實施方式。在以下的實施方式中所示的各種特徵事項可相互組合。應予說明，如圖8所示，在與第1實施方式實質上等同的結構部件賦予相同的符號，並省略其詳細說明。具體而言，腔室1、材料層形成裝置2、切削裝置4與第1實施方式等同。

照射單元3B設置於腔室1的上方。如圖9所示，第2實施方式所涉及的照射單元3B包含第1照射裝置31、第2照射裝置32、偏光手段33、以及掃描手段34。上述第1照射裝置31向材料層63的規定的照射區域RI照射第1光束L1而使其燒結或熔融，從而形成固化層65；上述第2照射裝置32向通過第1光束L1形成的固化層65照射第2光束L2，從而調整為作為規定溫度的第1溫度T1的第2照射裝置32；上述掃描手段34掃描第1光束L1和第2光束L2。第1照射裝置31具備第1光源311、第1准直器313、以及第1聚焦控制單元315。另外，第2照射裝置32具備第2光源321、以及第2准直器323。應予說明，也可以根據需要設置其他部件，例如，第2照射裝置32還可以具備將由第2光源321輸出的第2光束L2調整為期望的照射光斑直徑的第2聚焦控制單元。

第1光源311輸出第1光束L1。這裡，第1光束L1是能夠燒結或熔融材料層63的鐳射，例如為CO2鐳射、光纖鐳射、或者YAG鐳射等。第1准直器313將由第1光源311輸出的第1光束L1轉換為平行光。第1聚焦控制單元315將由第1光源311輸出的第1光束L1進行聚光並調整為期望的光斑直徑。接著，第1光束L1到達偏光手段33，偏光的第1光束L1，在這裡，反射光射向掃描手段34的電控反射鏡34x、34y。

第2光源321輸出第2光束L2。這裡，第2光束L2是能夠將固化層65，尤其是上面層調整為第1溫度T1的鐳射，例如，CO2鐳射、光纖鐳射、或者YAG鐳射等。第2准直器323鍵由第2光源321輸出的第2光束L2轉換為平行光。第2光束L2到達偏光手段33，其透射光射向掃描手段34的電控反射鏡34x、34y。

通過如上的結構，第2光束L2將上面層調整為第1溫度T1。換言之，第2實施方式的第3溫度調整裝置包含第2照射裝置32，該第2照射裝置32向通過第1光束L1形成的上面層照射第2光束L2，從而調整至第1溫度T1。優選設有將上面層調整為第2溫度T2的第4溫度調整裝置。第4溫度調整裝置例如包含設置在造型工作臺25內且能夠將上面層調整為第2溫度T2的冷卻器。冷却器例如为流通热介质的管道。

並且，在第2實施方式中，第2光束L2也可以被使用於對在照射第1光束L1之前的材料層63進行預熱。當使用於對第2光束L2的預熱時，其他的預熱手段不是必須的。例如，也可以不在造型工作臺25設置用於預熱的加熱器。

優選第2光束L2的照射點構成為大於第1光束L1的照射點，且圍繞第1光束L1的照射點。應予說明，照射點是指照射位置，換言之，意味著材料層63或固化層65的第1光束L1和第2光束L2的形狀。當第1光束L1和第2光束L2的照射點大致呈圓形時，使第1光束L1的照射位置上的照射點的直徑為d1、第2光束L2的照射點的直徑為d2，則d2/d1例如為10≦d2／d1≦1000。通過這樣的第2光束L2，能夠適當地進行在照射第1光束L1前的材料層63的預熱、以及照射第1光束L1而固化的固化層65、即上面層的向第1溫度T1的調整。

偏光手段33使第1光束L1或第2光束L2中的一方透射，並使一方偏光至與另一方相同的光路。偏光手段33例如為光束分離器等濾光器。如上上述，在本實施方式中，構成為使通過偏光手段33偏光了的第1光束L1、以及透過偏光手段33的第2光束L2成為同軸光而射向電控反射鏡34x、34y。通過這樣的構成，能夠通過1個掃描手段34而使中心位置大致一致地掃描第1光束L1和第2光束L2。

應予說明，如上上述，配置第1照射裝置31和第2照射裝置32，以使通過偏光手段33偏光的第1光束L1、以及透過偏光手段33的第2光束L2成為同軸光而射向電控反射鏡34x、34y。然而，也可以構成為使透過偏光手段33的第1光束L1、以及通過偏光手段33偏光的第2光束L2成為同軸光而射向電控反射鏡34x、34y。

掃描手段34例如為電掃描器，電掃描器具備一對電控反射鏡34x、34y、以及分別使各電控反射鏡34x、34y旋轉的促動器。電控反射鏡34x、34y以能夠控制由第1光源311和第2光源321輸出的第1光束L1和第2光束L2的方式進行2次元掃描。電控反射鏡34x、34y分別根據由未圖示的控制裝置輸入的旋轉角度控制信號的大小來控制旋轉角度。因為這樣的特徵，通過改變輸入到電控反射鏡34x、34y的各個促動器的旋轉角度控制信號的大小，從而能夠在期望的位置照射成同軸光的第1光束L1和第2光束L2。

通過電控反射鏡34x、34y的第1光束L1和第2光束L2透過設置於腔室1的上部的保護窗11，從而照射到形成於造型區域RM的材料層63。

這裡，對第2實施方式的第1光束L1和第2光束L2的掃描方法進行說明。在本實施方式中，如圖10所示，各個分割層上的照射區域RI以規定寬度w分割為1個以上的分割區域，在各個分割區域進行第1光束L1和第2光束L2的掃描。具體而言，如圖11的箭頭上述，沿著與所定寬度w直交的掃描方向s依次進行分割區域上的第1光束L1和第2光束L2的規定寬度w方向的掃描。由於第2光束L2的照射點大於第1光束L1的照射點，各個照射點的中心大致相同，因此在照射區域RI上的各個部位，成為相比於第1光束L1，第2光束L2照射更長的時間。應予說明，如上上述的第1光束L1和第2光束L2的掃描方法只是一個例子，也可以採用各種掃描方法。具體而言，在上面示出了光柵掃描的例子，但也可以為向量掃描，也可以為這些的組合。並且，分割區域也可以以任意的手法來設定。

第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的特徵在於，至少利用第2照射裝置32而使上面層調整為第1溫度T1，接著上面層被調整為第2溫度T2。在第2實施方式中，滿足下述式（1）至（3）的所有關係。 　　T1≧Mf　（1） 　　T1＞T2　（2） 　　T2≦Ms　（3） 　燒結或熔融之後，被調整到第2溫度T2前的上面層是包含奧氏體相的狀態，通過成為第2溫度T2，至少一部分相變為馬氏體相。應予說明，第2實施方式中，具體而言，上面層是後述的在第1調溫工序時點的最上位的固化層65。

如上上述，作為第3溫度調整裝置構成第2照射裝置32，從而能夠將上面層調整為第1溫度T1。並且，被調整到第1溫度T1的上面層通過向下層的固化層65或造型板61和周圍的惰性氣體進行放熱，從而被調整到第2溫度T2。尤其是，如本實施方式，當設置有第4溫度調整裝置時，例如造型工作臺25被調整為與第2溫度T2相同溫度時，能夠有效地將上面層調整為第2溫度T2。

並且，層疊造型裝置具備測定最上位的材料層63或上面層的溫度的溫度感測器55，溫度調整裝置也可以被回饋控制。例如，第2光束L2的掃描速度、鐳射強度、照射光斑直徑的大小也可以被回饋控制。通過這樣的構成，能夠更正確地控制最上位的材料層63或上面層的溫度。應予說明，也可以設置多個溫度感測器55。並且，溫度感測器55例如為紅外線溫度感測器。

這裡，對第2實施方式所涉及的層疊造型物的製造方法的各個工序進行說明。材料層形成工序、預熱工序、固化工序、第1調溫工序、第2調溫工序、切削工序的定義如上上述。尤其是，在第2實施方式中，通過第2光束L2進行預熱工序和第1調溫工序。

首先，進行材料層形成工序。在被調整為適當位置的造型工作臺25上的造型板61或固化層65上，通過複塗機頭23形成材料層63。

接著，進行預熱工序、固化工序、第1調溫工序和第2調溫工序。雖然預熱工序、固化工序、第1調溫工序和第2調溫工序是同時進行的，但針對於某一位置處是按照預熱工序、固化工序、第1調溫工序、第2調溫工序依次進行的。在這裡，請注意圖12A至圖12E的規定部位P。在圖12A至圖12E，示意性地表示在掃描經路包含規定部位P的規定寬度w方向的第1光束L1和第2光束L2的掃描。

在圖12A所示的狀態下，材料層63的規定部位P並未照射第1光束L1和第2光束L2。這裡，在規定部位P進行第1次的預熱工序。如圖12B所示，第1光束L1和第2光束L2被掃，在規定部位P照射第2光束L2。由此，規定部位P被預熱為適合固化的溫度。應予說明，優選在分割區域掃描第1光束L1和第2光束L2之前，向規定時間起始點附近的材料層63照射第2光束L2，直到各個分割區域上的掃描的起始點附近的材料層63升溫至適合固化的溫度。

接著，在規定部位P進行固化工序。即，如圖12C所示，向材料層63中的規定部位P照射第1光束L1，從而使材料層63的鐳射照射位置燒結或熔融。即，规定部位P成為固化層65的一部分。

接著，在規定部位P進行第1調溫工序。如圖12D所示，向成為固化層65的規定部位P照射第2光束L2。通過第2光束L2的照射使規定部位P至少達到第1溫度T1。應予說明，下述方式是優選的，即，第1光束L1和第2光束L2結束在分割區域上的掃描之後，向規定時間終點附近的固化層65照射第2光束L2，直到充分照射第2光束L2以使各個分割區域上的掃描的終點附近的固化層65被調整為第2溫度T2時得以引起馬氏體相變。此外，在第1調溫工序中保持第1溫度T1的時間和第1溫度T1是根據所使用的金屬材料或假設使用的金屬材料來設定為適當的值，例如可以通過第2光束L2的掃描速度、鐳射強度、照射光斑直徑的大小來調整。

如圖12E所示，在結束用第2光束L2向規定部位P的照射之後，在規定部位P進行第2調溫工序。規定部位P被下層的固化層65、造型板61、惰性氣體氣氛等吸收熱量變為第2溫度T2。

反復進行這樣的材料層形成工序、預熱工序、固化工序、第1調溫工序以及第2調溫工序、以及優選適當插入的切削工序，從而形成期望的三維造型物。應予說明，在上述的製造方法中，同時進行預熱工序、固化工序、第1調溫工序以及第2調溫工序，但若是在各個部位以預熱工序、固化工序、第1調溫工序、第2調溫工序的順序進行各個工序，則預熱工序、固化工序、第1調溫工序以及第2調溫工序也可以不同時進行。例如，也可以在在每次結束1層或多個層的固化層65的形成所涉及的固化工序時，進行第1調溫工序和第2調溫工序。應予說明，此時，上面層是至少包含在第1調溫工序時點的最上位的固化層的上述1層或多個層的固化層65。

［溫度模式］ 如作為第1實施方式和第2實施方式的具體例示，一邊反復進行包括第1調溫工序和第2調溫工序的溫度調整，一邊進行層疊造型，從而通過馬氏體相變時的體積膨脹，減輕固化層65的由於冷卻的收縮而引起的拉伸應力，以此能夠抑制造型物的變形。換言之，一邊在造型過程中多次進行第1調溫工序和第2調溫工序而減輕拉伸應力，一邊進行固化層的層疊。

引起馬氏體相變的溫度範圍是馬氏體相變開始溫度Ms以下且馬氏體相變結束溫度Mf以上。即，因馬氏體相變的膨脹量、乃至造型物的殘留應力可通過第1溫度T1、第2溫度T2、以及馬氏體相變開始溫度Ms、馬氏體相變結束溫度Mf的關係來控制。這裡，作為殘留應力的控制方法的代表性例子，可列舉圖13至圖18所示的溫度調整模式。圖13至圖18中，第1實施方式的溫度變化、即，示意性的表示在規定的分割層的固化層65固化之後，以第1溫度T1、第2溫度T2、第1溫度T1的順序調整溫度的溫度變化。若具體說明第1實施方式的各個時點的溫度變化，首先，向材料層63照射第1光束L1，形成固化層65。固化層65的熱量會在形成之後迅速被下層的固化層65或造型板61等而吸收，固化層65的溫度維持在第1溫度T1（T1）。若規定層的固化層65被形成（T2）、固化層65被調整為第2溫度T2（t3）。結束至第2溫度T2的溫度調整之後（t4），固化層65再次被升溫至第1溫度T1（t5）。應予說明，如上上述，由於固化層65的規定部位至少以第1溫度T1、第2溫度T2的順序進行溫度調整即可，因此，本申請不限於圖13至圖18所示的溫度變化。圖13至圖18只是用於視覺性的表示各個關係式的參考圖。並且，對於所有分割層所涉及的固化層65適用相同的模式，但也可以對於各個分割層所涉及的固化層65適用不同的模式。

＜模式Ａ＞ 　在模式A中，第1溫度T1、第2溫度T2均不包括在引起馬氏體相變的溫度範圍。即，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（4）以及（5）。並且，將模式A的規定的固化層65的溫度變化的概略圖示於圖13。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1＞Ms　　　（4） 　　T2＜Mf　　　（5） 　在模式A中，在能夠通過溫度調整裝置進行溫度調整的範圍內不會有第1溫度T1的上限和第2溫度T2的下限而使溫度控制變得容易。並且，從馬氏體相變開始溫度Ms以上開始第2調溫工序，並進行第2調溫工序至馬氏體相變結束溫度Mf以下，換言之，由於在引起馬氏體相變的所有溫度範圍的範圍內引起馬氏體相變而使再現性較高。是適合於由馬氏體相變的膨脹量為造型時的收縮量以下的材料的控制方法。

＜模式B＞ 　在模式B中，引起馬氏體相變的溫度範圍僅包括第2溫度T2。即，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（4）、以及（6）。並且，將模式B的規定的固化層65的溫度變化的示意圖示於圖14。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1＞Ms　　　（4） 　　T2≧Mf　　　（6） 　在模式B中，無須考慮由於第1光束L1的照射的固化層65的溫度升溫的影響，能夠在抑制殘留應力的狀態下進行造型，在結束造型之後能夠通過降低溫度而產生壓縮應力。通過留下適合於造型物的壓縮應力，從而能夠抑制開裂的發生。是適合於由馬氏體相變的膨脹量充分大於造型時的收縮量的材料的控制方法。

＜模式C＞ 　在模式C中，第1溫度T1、第2溫度T2均被包括在引起馬氏體相變的溫度範圍中。即，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（6）以及（7）。並且，將模式C的規定的固化層65的溫度變化的示意圖示於圖15。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1≦Ms　　　（7） 　　T2≧Mf　　　（6） 　在模式C中，當能夠正確地進行溫度控制時，能夠控制造型中和造型結束而溫度下降之後的殘留應力。是適合於由馬氏體相變的膨脹量充分大於造型時的收縮量的材料的控制方法。

＜模式D＞ 　在模式D中，僅第1溫度T1被包括在引起馬氏體相變的溫度範圍中。即，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（5）、以及（7）。並且，將模式D的規定的固化層65的溫度變化的示意圖示於圖16。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1≦Ms　　　（7） 　　T2＜Mf　　　（5） 　在模式D中，雖然有因第1光束L1的照射引起的固化層65的溫度上升的影響，但造型中的殘留應力與造型結束後的殘留應力大概一致，因而容易管理。特別是，在實施對被調整為第2溫度T2的固化層65進行切削加工的切削工序時，由於能夠更高精度地完成造型物，因而優選。是適合於由馬氏體相變的膨脹量充分大於造型時的收縮量的材料的控制方法。

在模式A模式B中，馬氏體相變開始溫度Ms相對較高時，能夠得到更高溫度的第1溫度T1。在第2實施方式所涉及的層疊造型裝置中，由於利用第2光束L2對上面層進行加熱，能夠實現較高的第1溫度T1，因此適合於模式A和模式B的實施。

並且，當如模式B或模式C，第2溫度T2不等於馬氏體相變結束溫度Mf時，在造型結束後，三維造型物的溫度不到第2溫度T2時，會進一步進行馬氏體相變而有可能發生意外的膨脹。於是，在模式B和模式C中，優選將第2溫度T2設定為三維造型物在造型後暴露的最低溫度Tm以下。即，更優選下述的模式B2和模式C2。

＜模式B2＞ 　在模式B2中，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（4）、（6）、（8）以及（9）。並且，將模式B2的固化層65的溫度變化的示意圖示於圖17。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1＞Ms　　　（4） 　　T2≧Mf　　　（6） 　　T2≠Mf　　　（8） 　　T2≦Tm　　　（9）

＜模式C2＞ 　在模式C2中，滿足所有下述式（1）、（2）、（3）、（6）、（7）、（8）以及（9）。並且，將模式C2的規定的固化層65的溫度變化的示意圖示於圖18。 　　T1≧Mf　　　（1） 　　T1＞T2　　　（2） 　　T2≦Ms　　　（3） 　　T1≦Ms　　　（7） 　　T2≧Mf　　　（6） 　　T2≠Mf　　　（8） 　　T2≦Tm　　　（9）

［材料］ 　上述的各溫度模式分別限定可適應的材料。例如，進行模式A的溫度調整時，在能夠通過溫度調整裝置來進行溫度控制的範圍內，需要至少包括馬氏體相變開始溫度Ms和馬氏體相變結束溫度Mf，但並不是所有的材料滿足該條件。另一方面，被認為馬氏體相變開始溫度Ms和馬氏體相變結束溫度Mf會根據材料的碳含量發生變化。於是，通過調整材料的碳含量，可以將利用本發明的馬氏體相變的造型方法適應於多種材料。

作為材料的碳含量的調整方法，例如可混合多個材料。具體而言，也可以將作為規定金屬的第1金屬與作為碳含量相對較高的別的金屬的第2金屬或碳中的至少一方進行混合，從而生成具有期望的馬氏體相變開始溫度Ms或馬氏體相變結束溫度Mf的混合材料。 ［其他變形例］

第1實施方式和第2實施方式所涉及的層疊造型裝置是通過粉末燒結層疊造型方式或粉末熔融層疊造型方式的層疊造型裝置，但也可以是通過片層疊方式的層疊造型裝置。在片層疊方式中，材料層形成裝置使用板狀的金屬片，對造型區域RM將期望的三維造型物以規定高度分割而成的多個分割層的每一層形成材料層。即，構成為，使用板狀的金屬片來取代材料粉體而形成材料層，並反復在材料層的規定部位照射第1光束L1使金屬片熔融。

在第1實施方式和第2實施方式中，作為第1光束L1使用鐳射，但若是能夠形成固化層65，也可以為其他結構，例如第1光束L1也可以為電子束。並且，在第2實施方式中，作為第2光束L2使用鐳射，但若是能夠將固化層65調整為第1溫度T1，也可以為其他結構，例如第2光束L2也可以為電子束。

只要滿足所有下述式（1）至（3）的關係， 　T1≧Mf　　（1） 　T1＞T2　　（2） 　T2≦Ms　　（3） 　第1溫度T1和第2溫度T2在造型中也可以不恒定。例如，也可以改變各個第1調溫工序或第2調溫工序的第1溫度T1和第2溫度T2的具體數值。

如上上述，對本發明的實施方式和變形例進行了說明，但這些只是作為例子而提示的，並不意味著限定本發明的範圍。這些新的實施方式可以通過其他各種方式來實施，在不脫離發明的要點的範圍內，可以進行各種省略、置換、改變。特別是，第1實施方式和第2實施方式中所示的各個技術特徵在不出現技術性矛盾的範圍內可以相互組合。這些實施方式和變形例包括在發明的範圍或要點的同時包括在權利要求的範圍所記載的發明和與其均等的範圍內。 [實施例]

以下，利用實施例對具體內容進行詳細說明，本發明不限定於以下實施例。

作為材料，利用由平均粒徑20μm的SUS 420 J2構成的材料粉體，於各種溫度條件下，在造型板61上進行了所定造型物的層疊造型。SUS 420 J2是日本工業規格所規定的馬氏體不銹鋼，造型前的碳含量低於0．44wt％，馬氏體相變開始溫度Ms大約為100℃、馬氏體相變結束溫度Mf大約為0℃。造型板61的尺寸為縱125mm、橫125mm、厚度15mm。造型物的尺寸為縱80mm、橫80mm、厚度35mm。

［實施例］ 　首先，利用第1溫度調整裝置51將造型工作臺25的溫度調整為70℃。接著，反復進行利用複塗機頭23在造型工作臺25上均勻地散佈材料粉體而形成材料層63的材料層形成工序、以及向材料層63的規定部位照射約4分的作為鐳射的第1光束L1而燒結材料粉體的固化工序，從而形成由多個固化層65而形成的厚度為5mm上面層。隨後，將保持在約70℃的造型工作臺25的溫度降溫至29℃。上面層的溫度降溫至29℃之後，再次將造型工作臺25的溫度升溫至70℃。即，利用第1實施方式的層疊造型裝置，進行了相當於上述模式D的溫度調整工序。接著，反復進行6次同樣的工序，得到的規定的造型物。對於得到的造型物，通過造型板61的背面，即，通過測定形成有造型物的面的反對面的彎曲狀態，確認了殘留應力的狀態。結果，如圖19和圖20所示，為抑制了殘留應力的狀態。

［比較例］ 　在將造型工作臺25的溫度恒定地保持在24℃的狀態下，反復進行材料層形成工序和固化工序，得到的規定的造型物。與實施例同樣地確認造型物的狀態的結果，如圖21和圖22所示，為形變較大且拉伸應力較大的狀態。應予說明，造型物和造型物與造型板61的交接出現了開裂。

1‧‧‧腔室11‧‧‧保護窗2‧‧‧材料層形成裝置21‧‧‧底座23‧‧‧複塗機頭25‧‧‧造型工作臺25a‧‧‧天板25b、25c、25d‧‧‧支撐板27‧‧‧驅動機構29‧‧‧粉體保持壁3A‧‧‧照射單元31‧‧‧第1照射裝置311‧‧‧第1光源313‧‧‧第1准直器315‧‧‧第1聚焦控制單元32‧‧‧第2照射裝置321‧‧‧第2光源323‧‧‧第2准直器33‧‧‧偏光手段34‧‧‧掃描手段34x、34y‧‧‧電控反射鏡4‧‧‧切削裝置41‧‧‧加工頭43‧‧‧主軸頭51‧‧‧第1溫度調整裝置51a‧‧‧加熱器51b‧‧‧冷卻器52‧‧‧第2溫度調整裝置52a‧‧‧加熱器52b‧‧‧冷卻器55‧‧‧溫度感測器61‧‧‧造型板63、63a、63b‧‧‧材料層65、65a、65b‧‧‧固化層RM‧‧‧造型區域B‧‧‧水準1軸方向U‧‧‧上下方向L1‧‧‧第1光束L2‧‧‧第2光束T1‧‧‧第1溫度T2‧‧‧第2溫度Ms‧‧‧馬氏體相變開始溫度Mf‧‧‧馬氏體相變結束溫度d1、d2‧‧‧直徑RI‧‧‧照射區域w‧‧‧寬度s‧‧‧掃描方向P‧‧‧規定部位

圖1是第1實施方式所涉及的層疊造型裝置的概略結構圖。 圖2是第1實施方式所涉及的照射單元的概略結構圖。 圖3是第1溫度調整裝置的概略結構圖。 圖4是第2溫度調整裝置的概略結構圖。 圖5是利用第1實施方式所涉及的層疊造型裝置的層疊造型方法的說明圖。 圖6是利用第1實施方式所涉及的層疊造型裝置的層疊造型方法的說明圖。 圖7是利用第1實施方式所涉及的層疊造型裝置的層疊造型方法的說明圖。 圖8是第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的概略結構圖。 圖9是第2實施方式所涉及的照射單元的概略結構圖。 圖10是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的照射區域的說明圖。 圖11是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的第1光束和第2光束的掃描方法的說明圖。 圖12A是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的預熱工序前的規定部位的說明圖。 圖12B是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的預熱工序中的規定部位的說明圖。 圖12C是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的固化工序中的規定部位的說明圖。 圖12D是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的第1調溫工序中的規定部位的說明圖。 圖12E是表示第2實施方式所涉及的層疊造型裝置的第1調溫工序之後的規定部位的說明圖。 圖13是溫度調整模式A的溫度變化的概略圖。 圖14是溫度調整模式B的溫度變化的概略圖。 圖15是溫度調整模式C的溫度變化的概略圖。 圖16是溫度調整模式D的溫度變化的略圖。 圖17是溫度調整模式B2的溫度變化的概略圖。 圖18是溫度調整模式C2的溫度變化的概略圖。 圖19是將測定通過實施例的造型物的形變的結果以三維的方式表示的圖。 圖20是表示通過實施例的造型物的圖19的y＝0時的xz平面上的形變的圖。 圖21是將測定通過比較例的造型物的形變的結果以三維的方式表示的圖。 圖22是表示通過比較例的造型物的圖21的y＝0時的xz平面上的形變的圖。

T1‧‧‧第1溫度

T2‧‧‧第2溫度

Ms‧‧‧馬氏體相變開始溫度

Mf‧‧‧馬氏體相變結束溫度

Claims (31)

1. 一種層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置具備：材料層形成裝置，其在造型區域形成材料層，上述材料層形成於以規定高度將期望的三維造型物進行分割而成的多個分割層中的每個分割層；第1照射裝置，其向規定的上述分割層的上述材料層的規定的照射區域照射第1光束而進行燒結或熔融來形成固化層；以及溫度調整裝置，包含一個或多個加熱器及一個或多個冷卻器，其中，上述一個或多個加熱器將上述固化層的至少一部分的溫度調節至作為規定溫度的第1溫度，上述第1溫度等於或高於上述固化層的馬氏體轉變結束溫度，上述一個或多個冷卻器將上述固化層的至少一部分的溫度調節到作為規定溫度的第2溫度，上述第2溫度低於上述第1溫度並且是等於或低於上述固化層的馬氏體轉變開始溫度，其在造型過程中，將上述材料層通過照射上述第1光束而形成之上述固化層的至少一部分的溫度，按照作為規定溫度的上述第1溫度變為作為規定溫度的上述第2溫度的順序進行溫度調整，其中，設上述第1溫度為T1、上述第2溫度為T2、上述固化層的上述馬氏體相變開始溫度為Ms、上述固化層的上述馬氏體相變結束溫度為Mf，則滿足所有下述式(1)至(3)的關係T1≧Mf (1) T1>T2 (2) T2≦Ms (3)。
2. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備覆蓋上述造型區域的腔室。
3. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述第1光束為鐳射或電子束。
4. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述溫度調整裝置以上述第1溫度、上述第2溫度、上述第1溫度的順序調整上述固化層的溫度。
5. 如申請專利範圍第4項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備設置於上述造型區域，且能夠以上下方向移動的造型工作臺，上述加熱器或上述冷卻器中的至少1個設置於上述造型工作臺內。
6. 如申請專利範圍第4項所述的層疊造型裝置，其中，上述加熱器或上述冷卻器中的至少1個從上述固化層的上側進行溫度調整。
7. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述溫度調整裝置包括第2照射裝置，上述第2照射裝置向通過上述第1光束形成的上述固化層照射第2光束從而調整為上述第1溫度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的層疊造型裝置，其中，上述第2光束是鐳射或電子束。
9. 如申請專利範圍第7項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備設置於上述造型區域且能夠以上下方向移動的造型工作臺， 上述溫度調整裝置還包括設置於上述造型工作臺內且將上述固化層調整為上述第2溫度的冷卻器。
10. 如申請專利範圍第7項所述的層疊造型裝置，其中，上述第2光束的照射點大於上述第1光束的照射點，且包圍上述第1光束的照射點。
11. 如申請專利範圍第7項所述的層疊造型裝置，其中，上述第2光束對上述第1光束照射前的上述材料層進行預熱。
12. 如申請專利範圍第7項所述的層疊造型裝置，其中，上述第1光束與上述第2光束是同軸光。
13. 如申請專利範圍第12項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備：偏光手段，其使上述第1光束或上述第2光束中的一方透過，將另一方偏光為與上述一方相同的光路；以及掃描手段，其掃描通過上述偏光手段而成為同軸光的上述第1光束與上述第2光束。
14. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述材料層由碳鋼或馬氏體不銹鋼構成。
15. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述材料層由混合材料構成，上述混合材料包含第1金屬、以及碳含量高於上述第1金屬的第2金屬或碳中的至少一方。
16. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備測定上述固化層的溫度的溫度感測器， 上述溫度調整裝置通過由上述溫度感測器測定的溫度進行回饋控制。
17. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，上述層疊造型裝置還具備切削上述固化層的切削裝置，上述切削裝置在上述溫度調整裝置對上述固化層進行從上述第1溫度調整至上述第2溫度的溫度調整之後，在從上述第2溫度調整至上述第1溫度之前，對上述固化層的端面進行切削。
18. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，還滿足下述式(4)和(5)的關係，T1>Ms (4) T2<Mf (5)。
19. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，還滿足下述式(4)和(6)的關係，T1>Ms (4) T2≧Mf (6)。
20. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，還滿足下述式(7)和(6)的關係，T1≦Ms (7) T2≧Mf (6)。
21. 如申請專利範圍第1項所述的層疊造型裝置，其中，還滿足下述式(7)和(5)的關係，T1≦Ms (7) T2<Mf (5)。
22. 如申請專利範圍第19項或第20項所述的層疊造型裝置，其中，設上述三維造型物在造型後曝光的最低溫度為Tm，則還滿足下述式(8)和(9)的關係，T2≠Mf (8) T2≦Tm (9)。
23. 一種層疊造型物的製造方法，具備：材料層形成工序，在造型區域形成材料層，上述材料層形成於以規定高度將期望的三維造型物進行分割而成的多個分割層中的每個分割層；固化工序，向規定的上述分割層的上述材料層的規定的照射區域照射第1光束從而進行燒結或熔融來形成固化層；第1調溫工序，使上述材料層的至少一部分經過上述固化工序後形成之上述固化層的至少一部分的溫度為作為規定溫度的第1溫度；以及第2調溫工序，使成為上述第1溫度的上述固化層的上述至少一部分為作為規定溫度的第2溫度，其中，上述第1調溫工序及上述第2調溫工序為層疊造型過程中進行，設上述第1溫度為T1、上述第2溫度為T2、上述固化層的馬氏體相變開始溫度為Ms、上述固化層的馬氏體相變結束溫度為Mf，滿足所有下述式(1)至(3)的關係，T1≧Mf (1) T1>T2 (2) T2≦Ms (3)。
24. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，還具備將上述第1光束被照射之前的上述材料層進行預熱的預熱工序。
25. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，還具備切削上述固化層的切削工序，上述切削工序在上述第2調溫工序之後，對上述固化層進行切削。
26. 如申請專利範圍第25項所述的層疊造物的製造方法，上述切削工是在上述第2調溫工序之後，且在常溫下對已被調整溫度的上述固化層進行切削。
27. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，其中，還滿足下述式(4)和(5)的關係，T1>Ms (4) T2<Mf (5)。
28. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，其中，還滿足下述式(4)和(6)的關係，T1>Ms (4) T2≧Mf (6)。
29. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，其中，還滿足下述式(7)和(6)的關係，T1≦Ms (7) T2≧Mf (6)。
30. 如申請專利範圍第23項所述的層疊造物的製造方法，其中，還滿足下述式(7)和(5)的關係， T1≦Ms (7) T2<Mf (5)。
31. 如申請專利範圍第28項或第29項所述的層疊造物的製造方法，其中，設上述三維造型物在造型後曝光的最低溫度為Tm，則還滿足下述式(8)和(9)的關係，T2≠Mf (8) T2≦Tm (9)。

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