TWI747319B - 三維積層裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之三維積層裝置及方法中，具備：作為粉末供給部之粉末流路(43)及噴嘴噴射口部(45)，其等向加工對象物(90)供給粉末(P)；作為光照射部之雷射路徑(44)，其對粉末(P)照射雷射光(L)，使被照射雷射光(L)之粉末(P)之至少一部分燒結或熔融固化而形成成形層(94)；干涉資訊取得部(56)，其基於加工對象物(90)之形狀，取得自噴嘴噴射口部(45)噴射之粉末(P)對加工對象物(90)之干涉資訊；及控制部(52)，其基於干涉資訊取得部(56)取得之干涉資訊，變更噴嘴噴射口部(45)向加工對象物(90)供給之粉末(P)之粉末流路(43)。

Description

三維積層裝置及方法
本揭示係關於一種藉由積層而製造三維形狀物之三維積層裝置及三維積層方法者。
作為製造三維形狀物之技術，已知有藉由對金屬粉末材料照射光束而製造三維形狀物之積層造形技術。作為積層造形技術，有例如記載於專利文獻1者。專利文獻1所記載之技術係製造三維形狀物者，該三維形狀物係藉由對以金屬粉末材料形成之粉末層照射光束形成燒結層，且重複該步驟，將複數層之燒結層積層為一體而成。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-196264號公報
[發明所欲解決之問題]
上述之積層造形技術係自積層頭之中心部向加工對象物照射光束，並自積層頭周圍之複數個部位向光束之焦點噴射金屬粉末材料，藉此以光束加熱金屬粉末材料並使之熔融。然而，於三維積層作業之中途步驟，又，對藉由機械加工製造之加工對象物進行三維積層時，有時加工面為凹凸形狀。若加工面呈凹凸形狀，則有時向光束之焦點噴射之金屬粉末材料之一部分會與加工面上之凸部發生干涉。於是，與加工面之凸部發生干涉之金屬粉末材料飛散至光束之路徑，致使光束之輸出衰減。又，一部分之金屬粉末材料未到達光束之焦點、即加工對象物，導致金屬粉末材料之積層量不足。其結果，有降低三維形狀物之品質之問題。
本揭示係解決上述之問題者，其目的在於提供一種謀求提高三維形狀物之品質之三維積層裝置及方法。 [解決問題之技術手段]
用以達成上述之目的之本揭示之三維積層裝置之特徵在於，其係使成形層積層於加工對象物而形成三維形狀物者，且具備：粉末供給部，其向上述加工對象物之加工面供給粉末材料；光照射部，其對上述粉末材料照射光束，使被照射上述光束之上述粉末材料之至少一部分燒結或熔融固化而形成上述成形層；干涉資訊取得部，其基於上述加工對象物之形狀，取得自上述粉末供給部噴射之上述粉末材料對上述加工對象物之干涉資訊；及控制部，其基於上述干涉資訊取得部取得之上述干涉資訊，變更上述粉末供給部朝上述加工對象物之加工面供給之上述粉末材料之供給路徑。
因此，干涉資訊取得部基於加工對象物之形狀，取得自粉末供給部噴射之粉末材料對加工對象物之干涉資訊；控制部基於該干涉資訊，變更粉末供給部朝加工對象物之加工面供給之粉末材料之供給路徑。即，控制部特定出自粉末供給部噴射之粉末材料會與加工對象物發生干涉之區域，而從自粉末供給部噴射出之粉末材料不會對加工對象物造成干涉之區域，由粉末供給部向加工對象物之加工面供給粉末材料。其結果，粉末材料不會與加工對象物干涉而飛散，不會使光束之輸出衰減，再者，可將既定量之粉末材料供給至加工對象物，可謀求提高三維形狀物之品質。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述粉末供給部具有於上述光照射部之周圍沿周向空出特定間隔設置之複數個粉末噴射部；上述控制部對於上述複數個粉末噴射部中、噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料。
因此，控制部對於噴射出推定為會對加工對象物造成干涉之粉末材料的粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射粉末材料，而自其餘粉末噴射部噴射粉末材料，可防止因粉末材料與加工對象物發生干涉而產生之粉末材料之飛散，另一方面，可對加工對象物適當地供給粉末材料，可不拘於加工對象物之形狀，而適當地製造三維形狀物。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述控制部對於噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，使來自停止噴射上述粉末材料之上述粉末噴射部以外的上述粉末噴射部之上述粉末材料之噴射量增加。
因此，控制部對於噴射出推定為會對加工對象物造成干涉之粉末材料的粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射粉末材料時，使來自其餘粉末噴射部之粉末材料之噴射量增加，故可始終將適當量之粉末材料供給至加工對象物，可抑制三維形狀物之品質降低。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述控制部對於噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，調整上述光照射部所照射之上述光束之輸出。
因此，對於噴射出推定為會對加工對象物造成干涉之粉末材料的粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射粉末材料時，調整光照射部所照射之光束之輸出，故輸出適合於經減少之粉末材料供給量之光束，而可抑制三維形狀物之品質降低。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述控制部對於噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，調整上述加工對象物之加工速度。
因此，對於噴射出推定為會對加工對象物造成干涉之粉末材料的粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射粉末材料時，調整加工對象物之加工速度，故成為適合於經減少之粉末材料供給量之加工速度，而可抑制三維形狀物之品質降低。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述干涉資訊取得部預先取得上述加工對象物之形狀，基於取得之上述加工對象物之形狀，設定上述粉末供給部與上述光照射部之作動程式；上述控制部基於上述作動程式控制上述粉末供給部或上述光照射部。
因此，控制部基於粉末供給部與光照射部之作動程式控制粉末供給部或光照射部，且上述作動程式係基於加工對象物之形狀而設定，故可不拘於加工對象物之形狀，而防止噴射之粉末材料與加工對象物發生干涉。
本揭示之三維積層裝置之特徵在於，上述干涉資訊取得部具有檢測器，該檢測器檢測或推定自上述粉末供給部供給之上述粉末材料到達上述加工對象物之狀況；上述控制部基於上述檢測器之檢測結果控制上述粉末供給部。
因此，控制部基於藉由檢測器檢測或推定出之粉末材料到達加工對象物之狀況而控制上述粉末供給部，故可不拘於加工對象物之形狀，而防止噴射之粉末材料與加工對象物發生干涉。
又，本揭示之三維積層方法之特徵在於，其係使成形層積層於加工對象物而形成三維形狀物者，且具備：向上述加工對象物之加工面供給粉末材料之步驟；對上述粉末材料照射光束，使被照射上述光束之上述粉末材料之至少一部分燒結或熔融固化而形成上述成形層之步驟；基於上述加工對象物之形狀，取得上述粉末材料對上述加工對象物之干涉資訊之步驟；及基於上述干涉資訊，變更朝上述加工對象物之加工面供給之上述粉末材料之供給路徑之步驟。
因此，特定出自粉末供給部噴射之粉末材料會與加工對象物發生干涉之區域，而從自粉末供給部噴射出之粉末材料不會與加工對象物發生干涉之區域，由粉末供給部向加工對象物之加工面供給粉末材料。其結果，粉末材料不會與加工對象物發生干涉而飛散，不會使光束之輸出衰減，再者，可將既定量之粉末材料供給至加工對象物，可謀求提高三維形狀物之品質。 [發明之效果]
根據本揭示之三維積層裝置及方法，可謀求提高三維形狀物之品質。
以下，參照隨附圖式，詳細地說明本揭示之較佳實施形態。另，並非藉由該實施形態限定本發明者，又，有複數種實施形態之情形時，亦包含組合各實施例而構成者。
圖1係顯示本實施形態之三維積層裝置之模式圖。此處，本實施形態中，將水平面內之一方向設為X軸方向，將水平面內與X軸方向正交之方向設為Y軸方向，將與X軸方向及Y軸方向之各者正交之方向(即鉛直方向)設為Z軸方向。
如圖1所示，三維積層裝置1係於基台部100製造三維形狀物之裝置。基台部100係成為供形成三維形狀物之基座的構件，在三維積層裝置1中被搬送至特定位置，於加工面形成三維形成物。本實施形態之基台部100為板狀之構件。另，基台部100並不限定於此。基台部100可使用成為三維形狀物之基座之構件，亦可使用附加三維形狀物之構件。又可於特定位置形成三維形狀物，而將成為零件、製品之構件作為基台部100。
三維積層裝置1具有三維積層室2、預備室3、積層頭收納室4、機械加工部收納室5、底座10、平台部11、積層頭12、機械加工部13、控制裝置20、形狀計測部30、加熱頭31、裝置計測部32、工具更換部33、噴嘴更換部34、粉末導入部35、基台移動部36、空氣排出部37、氣體導入部38、及粉末回收部39。
三維積層室2係將所連接之配管等設計之連通部分以外者予以密封而自外部隔絕之殼體(腔室)。另，設計之連通部分設置有切換密閉狀態與開放狀態之閥等，可視需要將三維積層室2設為密閉狀態。三維積層室2於內部配置有底座10、平台部11、積層頭12、機械加工部13之一部分、加熱頭31之一部分、裝置計測部32、工具更換部33、及噴嘴更換部34。
預備室3與三維積層室2相鄰而設置。預備室3自外部密封除連接之配管等設計之連通部分以外者。預備室3成為連接外部與三維積層室2之減壓室。於預備室3內設置有基台移動部36。此處，預備室3於三維積層室2之連接部設置有例如具有氣密性之門6。又，預備室3藉由具有氣密性之門7與外部連接。又，於預備室3設置有自預備室3排出空氣之空氣排出部25。預備室3可藉由打開門7，自外部將需要之構件搬入至內部。又，預備室3可藉由打開門6，而與三維積層室2之間進行構件之搬入、搬出。
積層頭收納室4設置於三維積層室2之Z軸方向上側之面。積層頭收納室4以可利用Z軸滑動部4a相對於三維積層室2沿Z軸方向(箭頭102之方向)移動之狀態受支持。積層頭收納室4之Z軸方向下側之面藉由波紋管18與三維積層室2相連。波紋管18連接積層頭收納室4之Z軸方向下側之面與三維積層室2，且將積層頭收納室4之Z軸方向下側之面設為三維積層室2之一部分。又，三維積層室2於由波紋管18包圍之區域形成有開口。由積層頭收納室4之Z軸方向下側之面與波紋管18包圍之空間與三維積層室2相連，且與三維積層室2一起被密閉。積層頭收納室4支持積層頭12、形狀計測部30、及加熱頭31。又，積層頭收納室4係積層頭12之包含噴嘴23之一部分、與加熱頭31之包含前端部24之一部分自Z軸方向下側之面向三維積層室2突出。
積層頭收納室4藉由Z軸滑動部4a沿Z軸方向移動，而使所保持之積層頭12、形狀計測部30、及加熱頭31沿Z軸方向移動。又，積層頭收納室4經由波紋管18與三維積層室2連接，藉此使波紋管18配合Z軸方向之移動而變形，而可維持三維積層室2與積層頭收納室4之間之密閉狀態。
機械加工部收納室5設置於三維積層室2之Z軸方向上側之面。又，機械加工部收納室5與積層頭收納室4相鄰而配置。機械加工部收納室5以可藉由Z軸滑動部5a相對於三維積層室2沿Z軸方向(箭頭104之方向)移動之狀態受支持。機械加工部收納室5之Z軸方向下側之面藉由波紋管19與三維積層室2相連。波紋管19連接機械加工部收納室5之Z軸方向下側之面與三維積層室2，而將機械加工部收納室5之Z軸方向下側之面設為三維積層室2之一部分。又，三維積層室2於由波紋管19包圍之區域形成有開口。由機械加工部收納室5之Z軸方向下側之面與波紋管19包圍之空間與三維積層室2相連，且與三維積層室2一起被密閉。機械加工部收納室5支持機械加工部13。又，機械加工部收納室5中，機械加工部13之包含工具22之一部分自Z軸方向下側之面向三維積層室2突出。
機械加工部收納室5藉由Z軸滑動部5a沿Z軸方向移動，而使所保持之機械加工部13沿Z軸方向移動。又，機械加工部收納室5經由波紋管19與三維積層室2相連，藉此可使波紋管19配合Z軸方向之移動而變形，而可維持三維積層室2與機械加工部收納室5之間之密閉狀態。
底座10設置於三維積層室2內之Z軸方向之底部。底座10支持平台部11。底座10配置有各種配線、配管及驅動機構。
平台部11配置於底座10之上表面，且支持基台部100。平台部11具有Y軸滑動部15、X軸滑動部16、及旋轉平台部17。平台部11安裝有基台部100，且使基台部100於底座10上移動。
Y軸滑動部15使X軸滑動部16相對於底座10沿Y軸方向(箭頭106之方向)移動。X軸滑動部16固定於成為Y軸滑動部15之運轉部的構件，使旋轉平台部17相對於Y軸滑動部15沿X軸方向(箭頭108之方向)移動。旋轉平台部17固定於成為X軸滑動部16之運轉部的構件，且支持基台部100。旋轉平台部17為例如傾斜圓平台，且具有固定台17a、旋轉平台17b、傾斜平台17c、及旋轉平台17d。固定台17a固定於成為X軸滑動部16之運轉部的構件。旋轉平台17b受固定台17a支持，且以與Z軸方向平行之旋轉軸110為旋轉軸而旋轉。傾斜平台17c受旋轉平台17b支持，且以與旋轉平台17b所支持之面正交之旋轉軸112為軸而旋動。旋轉平台17d受傾斜平台17c支持，且以與傾斜平台17c所支持之面正交之旋轉軸114為軸而旋轉。旋轉平台17d固定基台部100。
如此，旋轉平台部17因使各部以旋轉軸110、112、114為軸而旋轉，而能夠使基台部100繞正交之3個軸旋轉。平台部11藉由Y軸滑動部15及X軸滑動部16，使固定於旋轉平台部17之基台部100沿Y軸方向及X軸方向移動。又，平台部11藉由以旋轉平台部17使各部以旋轉軸110、112、114為軸旋轉，而使基台部100繞正交之3個軸旋轉。平台部11亦可進而使基台部100沿Z軸方向移動。
積層頭12向基台部100噴射粉末材料，進而對噴射出之粉末材料照射雷射光(光束)使粉末熔融，使熔融之粉末於基台部100上固化而形成成形層。導入至積層頭12之粉末係成為三維形狀物之原料之材料之粉末。本實施形態中，粉末可使用例如鐵、銅、鋁或鈦等金屬材料等。另，作為粉末，亦可使用陶瓷等金屬材料以外之材料。積層頭12設置於與底座10之Z軸方向之上側之面相向之位置，且與平台部11相向。積層頭12於Z軸方向之下部設置有噴嘴23。積層頭12於本體46安裝有噴嘴23。
圖2係顯示積層頭之前端部之一例之縱剖視圖，圖3係顯示積層頭之前端部之一例之水平剖視圖。
如圖2及圖3所示，噴嘴23係具有外管41、及插入至外管41之內部之內管42的雙層管。外管41為管狀構件，且直徑朝前端(Z軸方向下側)變小。內管42插入至外管41之內部。內管42亦為管狀構件，且為直徑朝前端(Z軸方向下側)變小之形狀。噴嘴23之外管41內周與內管42外周之間成為供粉末(粉末材料)P通過之粉末流路(粉末供給部)43。內管42之內周面側為雷射光通過之雷射路徑(光照射部)44。此處，安裝有噴嘴23之本體46與噴嘴23同樣為雙層管，粉末流路43與雷射路徑44亦同樣地形成。積層頭12以包圍雷射路徑44之周圍之方式配置粉末流路43。本實施形態中，粉末流路43為噴射粉末之粉末噴射部。積層頭12係於粉末流路43中流動自粉末導入部35導入之粉末P，並自外管41與內管42之間之端部之開口即噴嘴噴射口部(粉末噴射部)45噴射。又，在連結於粉末導入部35之粉末流路43設置供給量控制61。
積層頭12以於特定之收斂位置具有特定之收斂直徑之方式噴射粉末P。此處，收斂直徑是指被噴射出之粉末P之軌跡之直徑為最小時之粉末P之軌跡直徑。如上所述，由於噴嘴23之直徑朝前端變小，故積層頭12以朝放射方向內側收斂之方式噴射粉末P。即，積層頭12以粉末P之軌跡具有特定收斂直徑之方式噴射粉末P。又，收斂位置是指噴射之粉末P之軌跡收斂之位置。
又，積層頭12具有光源47、光纖48及聚光部49。光源47輸出雷射光。光纖48將自光源47輸出之雷射導光至雷射路徑44。聚光部49配置於雷射路徑44，且配置於自光纖48輸出之雷射之光路。聚光部49將自光纖48輸出之雷射光L聚光。由聚光部49聚光之雷射光L自內管42之端部被輸出。積層頭12將聚光部49配置於本體46，但亦可將聚光部49之一部分或全部配置於噴嘴23。將聚光部49之一部分或全部配置於噴嘴23之情形時，藉由更換噴嘴23，可將焦點位置設為不同之位置。
積層頭12於中心軸O之位置設置雷射光L通過之雷射路徑44，且於其之外側設置複數條粉末流路43。於複數條粉末流路43分別設置有供給量控制部61。本實施形態中，設置6個粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f，且設置有6個噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f，於6個粉末流路43a、43b、43c、43d、42e、43f，分別設置有供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f。供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f由例如使用泵或切換閥等之裝置構成。供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f可藉由開放粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f而供給粉末P，或藉由阻斷粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f而停止供給粉末P。又，供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f不限於開放、阻斷之2階段控制，而可藉由例如變更泵等之輸出，增減自粉末導入部35導入至粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f之粉末P之導入量，即，自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P之噴射量，而實現期望之粉末供給量。另，6個粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f及6個噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f較佳於周向以均等間隔設置，但亦可不以均等間隔設置。又，粉末流路43及噴嘴噴射口部45之個數並非限定於6個，亦可設置複數個。
積層頭12自粉末流路43噴射粉末P，且自雷射路徑44輸出雷射光L。自積層頭12噴射出之粉末P侵入至自積層頭12輸出之雷射光L所照射之區域，並於雷射光L之焦點F處被該雷射光L加熱。被照射雷射光L之粉末P熔融後，到達基台部100上。以熔融之狀態到達基台部100上之粉末P受冷卻而固化。藉此，於基台部100上形成成形層。
此處，本實施形態之積層頭12是以光纖48引導自光源47輸出之雷射光L，但不限於光纖48，亦可為其他傳輸構件。又，聚光部49可設置於本體46，亦可設置於噴嘴23，又可設置於兩者。本實施形態之積層頭12為了能夠有效地加工，而將噴射粉末P之粉末路徑43與照射雷射光L之雷射路徑44同軸設置，但並不限定於此。積層頭12亦可將噴射粉末P之機構與照射雷射光L之機構單獨設置。本實施形態之積層頭12對粉末材料照射雷射光，但只要能夠使粉末材料熔解或燒結即可，亦可照射雷射光以外之光束。
如圖1所示，機械加工部13例如將成形層等進行機械加工。機械加工部13設置於與底座10之Z軸方向上側之面相向之位置，且與平台部11相向。機械加工部13於Z軸方向之下部安裝有工具22。另，機械加工部13只要設置於較底座10更靠Z軸方向上側，且為基台部100藉由平台部11而可移動之範圍內即可，配置位置並不限定於本實施形態之位置。
圖4係顯示控制裝置20之構成之模式圖。
如圖1所示，控制裝置20與三維積層裝置1之各部(上述之底座10、平台部11、積層頭12、機械加工部13、形狀計測部30、加熱頭31、裝置計測部32、工具更換部33、噴嘴更換部34、粉末導入部35、基台移動部36、空氣排出部37、氣體導入部38、粉末回收部39等)之驅動部電性連接，且控制三維積層裝置1之各部之動作。控制裝置20設置於三維積層室2或預備室3之外部。控制裝置20如圖4所示，具有輸入部51、控制部52、記憶部53、輸出部54、通信部55及干涉資訊取得部56。輸入部51、控制部52、記憶部53、輸出部54、通信部55、干涉資訊取得部56之各部電性連接。
輸入部51為例如操作面板。作業者對輸入部51輸入資訊或指令等。控制部52為例如CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)及記憶體。控制部52對三維積層裝置1之各部，輸出控制三維積層裝置1各部之動作之指令。又，對控制部52輸入來自三維積層裝置1之各部之資訊等。記憶部53為例如RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)或ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)等記憶裝置。於記憶部53，記憶藉由以控制部52執行而控制各部之動作之三維積層裝置1之運轉程式、或三維積層裝置1之資訊、或三維形狀物之設計資訊等。輸出部54為例如顯示器。輸出部54顯示例如來自三維積層裝置1之各部之資訊等。通信部55與例如如網際網路或LAN(Local Area Network：區域網路)等之通信線路通信，而與通信線路之間交換資訊。干涉資訊取得部56係取得基於加工對象物之形狀噴射之粉末P對加工對象物之干涉資訊者。另，控制裝置20至少具有控制部52及記憶部53即可。控制裝置20只要具有控制部52及記憶部53，便可對三維積層裝置1之各部輸出指令。
圖5係用以說明由三維積層裝置製造三維形狀物時之問題之概略圖。
如圖5所示，加工對象物90因設置有沿水平方向之第1加工面91、沿鉛直方向之階差92、及沿水平方向之第2加工面93，而使加工面呈凹凸形狀。另，實際上，使加工對象物90相對於積層頭12沿移動方向M1移動而進行三維積層，但由於只要使積層頭12與加工對象物90相對移動即可，故此處以積層頭12沿加工方向M2移動進行說明。積層頭12對第1加工面91進行雷射光L之照射與粉末P之噴射，且沿加工方向M2移動，藉此進行三維積層，而形成成形層94。
積層頭12自針對第1加工面91之三維積層移行至針對第2加工面93之三維積層時，於加工方向M2之前方側噴射之粉末P與階差92及第2加工面93之一部分發生干涉。於是，與階差92及第2加工面93之一部分發生干涉之粉末P飛散至雷射光L之路徑，致使雷射光L之輸出衰減。又，一部分粉末P未到達第1加工面91而使得粉末P之積層量(成形層94之厚度)不足。
本實施形態之三維積層裝置1如圖4所示，干涉資訊取得部56基於加工對象物90之形狀(3D CAD資料、STL資料、造形刀具軌跡資料等)，取得自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P對加工對物之干涉資訊，控制部52基於該干涉資訊，變更噴嘴噴射口部45向加工對象物90之加工面供給之粉末P之粉末流路(供給路徑)43。干涉資訊包含如下之資訊，其係與例如基於特定之造形刀具軌跡進行三維積層時，是否推定為哪個位置之自噴嘴噴射口部45供給之粉末P被加工對象物(亦可為已積層之部分)之一部分於收斂路徑之中途阻斷，而無法收斂至特定位置有關。
如圖2及圖3所示，積層頭12於雷射路徑44之周圍沿周向空出特定間隔地設置有複數條粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f，於粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f之前端部，設置有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f。控制部52指示供給量控制部61，停止自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f中、噴射出被推定為會對加工對象物90造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部噴射粉末P。
此時，作為本實施形態之第1控制方法，控制部52指示供給量控制部61，增加來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f中之停止噴射粉末P之噴嘴噴射口部以外之噴嘴噴射口部之粉末P的噴射量。針對具體之控制方法於下文敘述。
又，作為本實施形態之第2控制方法，控制部52停止自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f中、噴射出被推定為會對加工對象物造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部噴射粉末P時，降低雷射路徑44照射之雷射光L之輸出。此時，控制部52降低加工對象物90之加工速度。針對具體之控制方法於下文敘述。
干涉資訊取得部56預先取得加工對象物90之形狀(3D CAD資料、STL資料、造形刀具軌跡資料等)，並基於取得之加工對象物90之形狀，設定粉末P之噴射與雷射光L之照射之作動程式，並儲存於記憶部53。控制部52基於儲存於記憶部53之作動程式，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射。
又，上述說明中，干涉資訊取得部56基於加工對象物90之形狀，取得自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P對加工對象物之干涉資訊，但並非限定於該構成者。例如，作為干涉資訊取得部56，亦可設置檢測或推定自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P向加工對象物之到達狀況的檢測器71。控制部52基於檢測器71之檢測結果(粉末P是否與加工對象物發生干涉，或是否有干涉之可能性等)，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射。該檢測器71為例如雷射檢測器或CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)相機等，且經由支架72固定於積層頭12。
此處，針對變更控制裝置20之粉末P之供給路徑之方法進行說明。圖6係顯示變更控制裝置之粉末材料之供給路徑之第1控制方法的時序圖。
三維積層裝置1之三維形狀物之製造方法中，如圖1、圖2及圖3所示，本實施形態中，以於加工對象物90之第1加工面91製造三維形狀物之情形進行說明。加工對象物90為例如金屬製之板狀構件，但只要為於上部製造三維形狀物者，則形狀及材料為任意。加工對象物90安裝於基台部100上。另，加工對象物亦可為已經三維積層裝置1造形之三維形狀物之一部分。
控制裝置20藉由平台部11，以將基台部100上之加工對象物90配置於積層頭12之Z軸方向下方之方式，使基台部100移動。控制裝置20自粉末導入部35將粉末P導入至積層頭12，且自積層頭12與氣體一起噴射粉末P，同時照射雷射光L。粉末P具有特定之收斂直徑，且被噴射至基台部100上之加工對象物90。雷射光L於積層頭12與加工對象物90之間，具有特定之點徑地照射至粉末P。此處，相對於粉末P之收斂直徑在Z軸方向上之位置，雷射光L之點徑在Z軸方向上之位置、及粉末P之收斂直徑在Z軸方向上之位置處之點徑可藉由例如移動聚光部49之位置而控制。
即，如圖2及圖5所示，積層頭12藉由供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f之作動，對所有粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f導入粉末P，並自所有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P，自雷射路徑44輸出雷射光L(圖6中為時間t1)。將來自雷射路徑44之雷射光L之焦點F設定於加工對象物90之第1加工面91附近，來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f之粉末P被噴射至該雷射光L之焦點。因此，自積層頭12噴射出之粉末P於加工對象物90之第1加工面91上存在之雷射光L之焦點F處，被該雷射光L加熱。被照射雷射光L之粉末P於加工對象物90之第1加工面91附近熔融後，到達加工對象物90之第1加工面91。以熔融狀態到達加工對象物90之第1加工面91之粉末P於此處受冷卻而固化。藉此，於加工對象物90之第1加工面91形成成形層94。
控制裝置20使以平台部11使加工對象物90沿特定之移動方向M1移動，且自積層頭12對加工對象物90之第1加工面91照射雷射光L，同時噴射粉末P。因此，於加工對象物90之第1加工面91形成連續之成形層94。該情形時，三維積層裝置之加工方向為M2。三維積層裝置1藉由重複形成此種成形層94，而製造複數層之成形層積層為一體之三維形狀物。
積層頭12自針對第1加工面91之三維積層移行至針對第2加工面93之三維積層時，於加工方向M2之前方側噴射之粉末P與階差92及第2加工面93之一部分發生干涉。干涉資訊取得部56事前取得加工對象物90之形狀，並基於取得之加工對象物90之形狀，設定粉末P之噴射時期與雷射光L之照射時期之作動程式，並儲存於記憶部53。控制部52基於儲存於記憶部53之作動程式，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射(圖6中之時間t2)。
即，如圖3及圖6所示，於時間t1，積層頭12自所有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P，自雷射路徑44輸出雷射光L。且，於作動程式中，事前取得加工對象物90之形狀，並判斷於時間t2，自噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P會與加工對象物90發生干涉。因此，於時間t2，停止自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，另一方面，增加來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d之粉末P之噴射量。此時，於停止自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P之前後，以自積層頭12噴射出之粉末P之量不變動之方式，將噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P之噴射量之合計均等地分配增量給自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d噴射之粉末P之噴射量。又，此時，由於噴射之粉末P之總量無變化，故維持雷射光L之輸出。
因此，噴射之粉末P飛散至雷射光L之路徑，雷射光L之輸出亦不會衰減，又，一部分粉末P未到達第1加工面91，粉末P之積層量(成形層94之厚度)亦不會不足。且，於作動程式中，於時間t3，解除自噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P與加工方向M2之干涉。因此，於時間t3，重新開始自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，另一方面，減少來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d之粉末P之噴射量。即，積層頭12自所有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射相同量之粉末P，並自雷射路徑44輸出雷射光L。
另，本實施形態並非限定於上述之控制者。圖7係顯示變更控制裝置之粉末材料之供給路徑之第2控制方法之時序圖。
如圖3及圖7所示，於時間t11，積層頭12自所有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P，並自雷射路徑44輸出雷射光L。且，於作動程式中，於時間t12，自噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P會與加工對象物90發生干涉。因此，於時間t12，停止自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，並配合供給之粉末P之總量減少之量，降低雷射路徑44照射之雷射光L之輸出，且降低加工對象物90之加工速度。粉末P之噴射量與雷射光L之輸出與加工對象物90之加工速度之關係預先藉由實驗或模擬等掌握，並以成形層94之厚度或品質不變動之方式，設定雷射光L之輸出與加工對象物90之加工速度。
因此，噴射之粉末P飛散至雷射光L之路徑，雷射光L之輸出亦不會衰減，又，抑制一部分粉末P未到達第1加工面91而粉末P之積層量(成形層94之厚度)變動，故品質亦不會降低。且，於作動程式中，於時間t13，解除自噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P與加工對象物90之干涉。因此，於時間t13，重新開始自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，使雷射路徑44所照射之雷射光L之輸出上升，且使加工對象物90之加工速度上升。即，回復至時間t12前之狀態。
又，上述說明中，控制部52構成為基於儲存於記憶部53之作動程式，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射，但並非限定於該構成者。如圖2及圖3所示，例如，作為干涉資訊取得部56，可構成為於噴射頭12設置檢測或推定自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P向加工對象物之到達狀況的檢測器71，並以基於自該檢測器71取得之資訊，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射。檢測器71於使用積層頭12進行三維積層之期間，線上將檢測結果輸出至控制部52。
此處，針對三維積層裝置1之三維形狀物之製造方法進行說明。圖8係顯示三維積層裝置之三維形狀物之製造方法之流程圖。
如圖8所示，於步驟S11，將加工對象物90安裝於基台部100上，控制裝置20藉由平台部11，以將基台部100上之加工對象物90配置於積層頭12之Z軸方向下方之方式，使基台部100移動。於步驟S12，控制裝置20自粉末導入部35將粉末導入至積層頭12，並自積層頭12與氣體一起噴射粉末P。又，於步驟S13，控制裝置20照射雷射光L。且，於步驟S14，與基台部100上一起移動加工對象物90。於是，步驟S15之後開始三維積層。
即，如圖2及圖5所示，積層頭12藉由供給量控制部61a、61b、61c、61d、61e、61f，對所有粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f導入粉末P，並自所有噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P，且自雷射路徑44輸出雷射光L。來自雷射路徑44之雷射光L之焦點F設定於加工對象物90之第1加工面91附近，來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f之粉末P被噴射至該雷射光L之焦點。因此，自積層頭12噴射出之粉末P於加工對象物90之第1加工面91上存在之雷射光L之焦點F處，被該雷射光L加熱。被照射雷射光L之粉末P於加工對象物90之第1加工面91附近熔融後，到達加工對象物90之第1加工面91。以熔融狀態到達加工對象物90之第1加工面91之粉末P於此處受冷卻而固化。藉此，於加工對象物90之第1加工面91形成成形層94。
於步驟S16，控制裝置20判定三維積層是否結束。此處，若判定為三維積層未結束(否(No))，則於步驟S17，控制部52基於干涉資訊取得部56取得之自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P對加工對象物之干涉資訊，判定自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P與加工對象物90間是否發生干涉(是否推定為發生干涉)。粉末P與加工對象物90間之干涉可基於干涉資訊取得部56取得之加工對象物90之形狀資料而判定，亦可基於檢測器71之檢測結果判定。此處，若判定為自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P與加工對象物90間未發生干涉(否)，則於步驟S18，維持粉末P之噴射形態與雷射光L之照射形態不變，並返回至步驟S16而重複處理。另一方面，若判定為自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f中之噴嘴噴射口部45e、45f噴射之粉末P與加工對象物90間發生干涉(是(Yes))，則於步驟S19，停止自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，另一方面，增加來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d之粉末P之噴射量(第1控制方法)。或，停止自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，降低雷射路徑44照射之雷射光L之輸出，且降低加工對象物90之加工速度(第2控制方法)。
接著，再次返回至步驟S16，控制裝置20判定三維積層是否結束。此處，若判定為三維積層未結束(否)，則於步驟S17，控制部52判定粉末P與加工對象物90間是否發生干涉。此處，若判定為粉末P與加工對象物90間發生干涉(是)，則經由步驟S19返回至步驟S16，並繼續處理。另一方面，若判定為粉末P與加工對象物90間之干涉已解除(否)，則於步驟S18，重新開始自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，另一方面，減少來自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d之粉末P之噴射量。即，將自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f之粉末P之噴射量復原。或，重新開始自噴嘴噴射口部45e、45f噴射粉末P，並使雷射路徑44所照射之雷射光L之輸出上升，且使加工對象物90之加工速度上升。即，將自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f之粉末P之噴射量、雷射光L之輸出及加工對象物90之加工速度復原。
接著，再次返回至步驟S16，控制裝置20判定三維積層是否結束。此處，若判定為三維積層結束(是)，則於步驟S20，控制裝置20停止自粉末導入部35對積層頭12導入粉末，停止自積層頭12與氣體一起噴射粉末P。又，於步驟S21，控制裝置20停止照射雷射光L。接著，於步驟S22，停止加工對象物90與基台部100上一起移動。
如此，本實施形態之三維積層裝置中，具備：作為粉末供給部之粉末流路43及噴嘴噴射口部45，其等向加工對象物90供給粉末P；作為光照射部之雷射路徑44，其對粉末P照射雷射光L，使被照射雷射光L之粉末P之至少一部分燒結或熔融固化而形成成形層94；干涉資訊取得部56，其基於加工對象物90之形狀，取得自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P對加工對象物90之干涉資訊；及控制部52，其基於干涉資訊取得部56取得之干涉資訊，變更噴嘴噴射口部45向加工對象物90供給之粉末P之粉末流路43。
因此，控制部52特定出自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P與加工對象物90發生干涉之區域，而從自噴嘴噴射口部45噴射出之粉末P不會與加工對象物90發生干涉之區域，由噴嘴噴射口部45向加工對象物90供給粉末P。其結果，粉末P不會與加工對象物90發生干涉而飛散，不會使雷射光L之輸出衰減，再者，可將既定量之粉末P供給至加工對象物90，可謀求提高三維形狀物之品質。
本實施形態之三維積層裝置中，於積層頭12設置複數條粉末流路43a、43b、43c、43d、43e、43f、及複數個噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f；控制部52停止自噴射出推定為會對加工對象物90造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P。因此，可防止因粉末P與加工對象物90發生干涉而產生之粉末P之飛散，另一方面，可對加工對象物90供給粉末P，可不拘於加工對象物之形狀，而適當地製造三維形狀物。
本實施形態之三維積層裝置中，控制部52停止自噴射出推定為會對加工對象物90造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P時，增加來自停止噴射粉末P之噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f以外的噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f之粉末P之噴射量。因此，可始終向加工對象物90供給適當量之粉末P，而可抑制三維形狀物之品質降低。
本實施形態之三維積層裝置中，控制部52停止自噴射出推定為會對加工對象物90造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P時，調整雷射路徑44所照射之雷射光L之輸出，例如使之降低。因此，輸出適合於經減少之粉末P供給量之雷射光L，而可抑制三維形狀物之品質降低。
本實施形態之三維積層裝置中，控制部52停止自噴射出推定為會對加工對象物90造成干涉之粉末P的噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射粉末P時，調整加工對象物90之加工速度，例如使之降低。因此，調整成適合於經減少之粉末P供給量之加工速度，而可抑制三維形狀物之品質降低。
本實施形態之三維積層裝置中，干涉資訊取得部56預先取得加工對象物90之形狀，基於取得之加工對象物90之形狀，設定噴射粉末P與照射雷射光L之作動程式，控制部52基於作動程式，控制粉末P之噴射與雷射光L之照射。因此，可不拘於加工對象物90之形狀，而防止噴射出之粉末P與加工對象物90發生干涉。
本實施形態之三維積層裝置中，作為干涉資訊取得部56，設置檢測器71，其檢測或推定自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P到達加工對象物90之狀況；控制部52基於檢測器71之檢測結果而控制粉末P之噴射。因此，可不拘於加工對象物90之形狀，而防止噴射出之粉末P與加工對象物90發生干涉。
又，本實施形態之三維積層方法中，具有如下步驟：向加工對象物90供給粉末P之步驟；對粉末P照射雷射光L，使被照射雷射光L之粉末P之至少一部分燒結或熔融固化而形成成形層94之步驟；基於加工對象物90之形狀，取得自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P對加工對象物90之干涉資訊之步驟；及基於干涉資訊，變更噴嘴噴射口部45向加工對象物90供給之粉末P之粉末流路43之步驟。
因此，特定出自噴嘴噴射口部45噴射之粉末P會與加工對象物90發生干涉之區域，而從自噴嘴噴射口部45噴射出之粉末P不會與加工對象物90發生干涉之區域，由噴嘴噴射口部45向加工對象物90供給粉末P。其結果，粉末P不會與加工對象物90發生干涉而飛散，不會使雷射光L之輸出衰減，又，可將既定之量之粉末P供給至加工對象物90，可謀求提高三維形狀物之品質。
另，上述實施形態中，將干涉資訊取得部56設為檢測或推定自噴嘴噴射口部45a、45b、45c、45d、45e、45f噴射之粉末P向加工對象物90之到達狀況的檢測器71，但並非限定於該構成者。例如，亦可將干涉資訊取得部56設為CCD相機，由CCD相機拍攝加工對象物90之形狀，且控制部52基於加工對象物90之形狀，判定粉末P與加工對象物90之干涉。
又，上述實施形態中，將粉末供給部噴射之粉末材料設為金屬粉末材料，但亦可為樹脂粉末材料等非金屬粉末材料。又，雖將光束設為雷射光，但亦可設為電子束等。
1:三維積層裝置 2:三維積層室 3:預備室 4:積層頭收納室 4a:Z軸滑動部 5:機械加工部收納室 5a:Z軸滑動部 6:門 7:門 10:底座 11:平台部 12:積層頭 13:機械加工部 15:Y軸滑動部 16:X軸滑動部 17:旋轉平台部 17a:固定台 17b:旋轉平台 17c:傾斜平台 17d:旋轉平台 18:波紋管 19:波紋管 20:控制裝置 22:工具 23:噴嘴 24:前端部 25:空氣排出部 30:形狀計測部 31:加熱頭 32:裝置計測部 33:工具更換部 34:噴嘴更換部 35:粉末導入部 36:基台移動部 37:空氣排出部 38:氣體導入部 39:粉末回收部 41:外管 42:內管 43:粉末流路(粉末供給部) 43a:粉末流路(粉末供給部) 43b:粉末流路(粉末供給部) 43c:粉末流路(粉末供給部) 43d:粉末流路(粉末供給部) 43e:粉末流路(粉末供給部) 43f:粉末流路(粉末供給部) 44:雷射路徑(光照射部) 45:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45a:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45b:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45c:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45d:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45e:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 45f:噴嘴噴射口部(粉末噴射部) 46:本體 47:光源 48:光纖 49:聚光部 51:輸入部 52:控制部 53:記憶部 54:輸出部 55:通信部 56:干涉資訊取得部 61:供給量控制部 61a:供給量控制部 61b:供給量控制部 61c:供給量控制部 61d:供給量控制部 61e:供給量控制部 61f:供給量控制部 71:檢測器 72:支架 90:加工對象物 91:第1加工面 92:階差 93:第2加工面 94:成形層 100:基台部 102:箭頭 104:箭頭 106:箭頭 108:箭頭 110:旋轉軸 112:旋轉軸 114:旋轉軸 F:焦點 L:雷射光(光束) M1:移動方向 M2:加工方向 O:中心軸 P:粉末 S11～S22:步驟 t1:時間 t2:時間 t3:時間 t11:時間 t12:時間 t13:時間 X:方向 Y:方向 Z:方向
圖1係顯示本實施形態之三維積層裝置之模式圖。 圖2係顯示積層頭之前端部之一例之縱剖視圖。 圖3係顯示積層頭之前端部之一例之水平剖視圖。 圖4係顯示控制裝置之構成之模式圖。 圖5係用以由說明三維積層裝置製造三維形狀物時之問題之概略圖。 圖6係顯示變更控制裝置之粉末材料之供給路徑之第1控制方法之時序圖。 圖7係顯示變更控制裝置之粉末材料之供給路徑之第2控制方法之時序圖。 圖8係顯示三維積層裝置之三維形狀物之製造方法之流程圖。
20:控制裝置
51:輸入部
52:控制部
53:記憶部
54:輸出部
55:通信部
56:干涉資訊取得部

Claims (7)

  1. 一種三維積層裝置，其特徵在於，其係使成形層積層於加工對象物而形成三維形狀物者，且具備：粉末供給部，其向上述加工對象物之加工面供給粉末材料；光照射部，其對上述粉末材料照射光束，使被照射上述光束之上述粉末材料之至少一部分燒結或熔融固化而形成上述成形層；干涉資訊取得部，其基於上述加工對象物之形狀，取得自上述粉末供給部噴射之上述粉末材料對上述加工對象物之干涉資訊；及控制部，其基於上述干涉資訊取得部取得之上述干涉資訊，變更上述粉末供給部朝上述加工對象物之加工面供給之上述粉末材料之供給路徑；且上述粉末供給部具有於上述光照射部之周圍沿周向空出特定間隔設置之複數個粉末噴射部；上述控制部停止自上述複數個粉末噴射部中推定為會噴射出對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部噴射上述粉末材料。
  2. 如請求項1之三維積層裝置，其中上述控制部對於噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，使來自停止噴射上述粉末材料之上述粉末噴射部以外的上述粉末噴射部之上述粉末材料之噴射量增加。
  3. 如請求項1之三維積層裝置，其中上述控制部對於噴射出推定為會對 上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，調整上述光照射部所照射之上述光束之輸出。
  4. 如請求項3之三維積層裝置，其中上述控制部對於噴射出推定為會對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部，停止自該粉末噴射部噴射上述粉末材料時，調整上述加工對象物之加工速度。
  5. 如請求項1之三維積層裝置，其中上述干涉資訊取得部預先取得上述加工對象物之形狀，基於取得之上述加工對象物之形狀，設定上述粉末供給部與上述光照射部之作動程式；上述控制部基於上述作動程式控制上述粉末供給部或上述光照射部。
  6. 如請求項1之三維積層裝置，其中上述干涉資訊取得部具有檢測器，該檢測器檢測或推定自上述粉末供給部供給之上述粉末材料到達上述加工對象物之狀況；上述控制部基於上述檢測器之檢測結果控制上述粉末供給部。
  7. 一種三維積層方法，其特徵在於，其係使成形層積層於加工對象物而形成三維形狀物者，且具備如下步驟：利用粉末供給部向上述加工對象物之加工面供給粉末材料；利用光照射部對上述粉末材料照射光束，使被照射上述光束之上述粉末材料之至少一部分燒結或熔融固化而形成上述成形層； 基於上述加工對象物之形狀，取得上述粉末材料對上述加工對象物之干涉資訊；及基於上述干涉資訊，變更朝上述加工對象物之加工面供給之上述粉末材料之供給路徑；且上述粉末供給部具有於上述光照射部之周圍沿周向空出特定間隔設置之複數個粉末噴射部；停止自上述複數個粉末噴射部中推定為會噴射出對上述加工對象物造成干涉之上述粉末材料的上述粉末噴射部噴射上述粉末材料。
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