WO2016143137A1 - 三次元造形物製造装置および構造物の製造方法 - Google Patents
三次元造形物製造装置および構造物の製造方法 Download PDFInfo
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Definitions
- Patent Document 1 a three-dimensional modeling apparatus that manufactures a three-dimensional model by sequentially laminating a plurality of formation layers
- the material is preferably a powder material.
- the apparatus further includes a storage unit that stores information regarding the defect detected by the inspection unit.
- the apparatus in the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the twenty-second aspect, it is preferable to have an analysis unit that analyzes the occurrence tendency of defects based on information on defects stored in the storage unit. .
- the irradiation unit 14 irradiates the laser beam emitted from the laser oscillator 141 while scanning the surface of the material layer with the galvano mirror 142 to melt and solidify the powder material. By solidifying the powder material, a solidified layer is formed from the material layer. That is, the irradiation unit 14 performs a solidification process on the material layer.
- the laser oscillator 141 for example, a carbon dioxide gas laser, an Nd: YAG laser, a fiber laser, or the like can be used, and infrared, visible light, ultraviolet light, or the like is emitted from the laser oscillator 141.
- the irradiation unit 14 may irradiate the electron beam while scanning the surface of the material layer.
- the X-ray inspection apparatus 162 includes an X-ray source 201 and a detector 202.
- the X-ray source 201 emits X-rays (cone beams) and fan-shaped X-rays (fan beams) that spread in a conical shape with the emission point as a vertex in accordance with control by the control device 17.
- the optical axis of the X-ray connects the X-ray emission point of the X-ray source 201 and the center of the imaging region of the detector 202 described later.
- the X-ray source 201 can emit at least one of, for example, an X-ray generated at an acceleration voltage of about 0.1 to 20 keV and an X-ray of about 20 KeV to several MeV.
- the detector 202 may convert the incident X-ray energy into electric energy without converting it into light energy, and output it as an electric signal.
- the detector 202 is not limited to one in which pixels are arranged two-dimensionally.
- the detector 202 may be configured by a line sensor.
- the detector 202 may have a structure in which a scintillator portion is formed directly on a light receiving portion (photoelectric conversion portion) without providing a photomultiplier tube.
- the next X-ray may be emitted while being rotated by 90 ° with respect to the lifting stage 13.
- the solidified layer may rotate with respect to the X-ray inspection apparatus 162.
- the solidified layer may be rotated relative to the X-ray inspection apparatus 162 by rotating the elevating stage 13 around the rotation axis Ax by a rotation mechanism (not shown).
- the powder material in the material supply tank 11 is supplied to the modeling tank 131, and a material layer is formed on the raising / lowering stage 13 (material layer formation process).
- the elevating stage 13 of the modeling tank 131 moves downward (Z axis + direction) by the thickness ⁇ d of the material layer, and the bottom surface 111 of the material supply tank 11 is a predetermined amount according to control by the control device 17. Move upward (Z-axis direction).
- the predetermined value to be compared with the size of the defect hole H is determined based on the particle size of the powder material Q, but is not limited thereto.
- the size of the defect hole H that cannot be corrected by the HIP process on the completed model may be determined as a predetermined value.
- the determination unit 172 determines that the inside of the solidified layer is not properly solidified, and determines that the correction process is performed. For example, when the density of the solidified layer is low, that is, when the solidified layer is insufficiently solidified, heat is applied to the solidified layer by irradiating the laser from the irradiation unit 14 again to promote solidification. Increase density. Furthermore, the determination part 172 determines the change of the modeling conditions at the time of forming the next layer. In accordance with the calculated magnitude of the difference, for example, the changing unit 173 changes the thickness of the material layer formed when the next layer is formed, changes the laser scanning path R from the irradiation unit 14, and the laser scanning speed.
- step S5 the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not the determination unit 172 determines that correction is possible by the correction process. If it is determined that correction is possible, step S9 is affirmed and the process proceeds to step S10.
- step S10 according to the analysis result of the analysis unit 171, the correction process is performed on the solidified layer by the irradiation unit 14 and the cutting unit 15, and the process returns to step S3. If it is not determined that correction is possible, step S9 is denied and the process proceeds to step S11. In step S11, the modeling of the three-dimensional structure is stopped and the process is terminated.
- the inspection was performed only when the manufacture of the three-dimensional structure was completed, and at that time, unlike the case where a serious defect that would cause the three-dimensional structure to be defective was found, it was spent on manufacturing the defective product. Time can be prevented from being wasted and manufacturing efficiency can be improved.
- an inspection is performed every time a solidified layer or a plurality of layers are formed, and correction processing can be performed before the next solidified layer is formed. Therefore, even when a solidified layer with different dimensions is formed, such as in the middle of forming a hollow shape like a vase, a narrow opening, and a wide space in the middle part, an accurate shape can be obtained. Can be shaped.
- the inspection process may be performed for each solid layer or for each of a plurality of layers.
- the changing unit 173 has, as the formation conditions when forming a new material layer, the supply amount of the powder material for forming the new material layer, that is, the supply speed of the powder material supplied at the time of forming the next layer At least one of the thickness of the material layer of the next layer and the number of times of supplying the powder material as the material layer of the next layer is changed. Therefore, according to the defect holes generated in the solidified layer, a powder material suitable for correcting the defect holes in the solidified layer and / or preventing the generation of defect holes during the formation of the next layer is supplied. Enable manufacturing.
Abstract
Description
本発明の第2の態様によると、第1の態様の三次元造形物製造装置において、検査部は、造形部が固化層の上部に新たな層状の材料層を形成する前に、固化層を検査することが好ましい。
本発明の第3の態様によると、第2の態様の三次元造形物製造装置において、造形部は、固化処理を実施する領域に層状の材料層を形成し、所定の固化処理条件により固化処理を施し、検査部による固化層に対する検査の結果に基づいて、固化処理を実施する領域に新たな材料層を形成する際の形成条件と、新たな材料層に対して固化処理を施す際の固化処理条件との少なくとも一方を変更する造形条件変更部を更に備えることが好ましい。
本発明の第4の態様によると、第3の態様の三次元造形物製造装置において、造形条件変更部は、形成条件を変更する際に、新たな材料層として固化処理を実施する領域に供給する材料の供給速度と、新たな材料層の厚さと、新たな材料層として材料を供給する回数と、材料層の温度と、材料層を形成する材料とのうち少なくとも何れかを変更することが好ましい。
本発明の第5の態様によると、第4の態様の三次元造形物製造装置において、検査部は、固化層の表面の凹凸状態を検出し、造形条件変更部は、検査部によって検出された凹凸状態に応じて、形成条件を変更することが好ましい。
本発明の第6の態様によると、第4または第5の態様の三次元造形物製造装置において、造形条件変更部は、検査部によって孔が検出された場合、孔のそれぞれの形状および大きさと、孔の位置関係とに応じて、形成条件を変更することが好ましい。
本発明の第7の態様によると、第4の態様の三次元造形物製造装置において、検査部は、固化層に形成された孔の位置情報を取得し、造形条件変更部は、検査部から取得された孔の位置情報に応じて、形成条件を変更することが好ましい。
本発明の第8の態様によると、第7の態様の三次元造形物製造装置において、造形条件変更部は、検査部によって検出された固化層の内部の孔の形状と、大きさと、個数との何れかに応じて、新たな材料層の厚さが薄くなるように形成条件を変更することが好ましい。
本発明の第9の態様によると、第4乃至第8の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、造形条件変更部は、検査結果または形成条件に応じて、固化処理条件を変更することが好ましい。
本発明の第10の態様によると、第9の態様の三次元造形物製造装置において、造形部は、層状の材料層にエネルギー線を照射しながら走査して層状の材料層を固化させる照射部を有し、造形条件変更部は、変更された形成条件に応じて、照射部によって照射されるエネルギー線の走査経路と、走査速度と、エネルギー線の強度と、エネルギー線照射時の前記材料層の温度との少なくとも何れかを変更することが好ましい。
本発明の第11の態様によると、第3乃至第10の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、造形条件変更部は、検査部によって検出された固化層の組成または固化層の内部構造の状態に応じて、固化処理条件を変更することが好ましい。
本発明の第12の態様によると、第3乃至第11の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、判定部は、三次元造形物の設計情報または設計情報に基づく三次元造形物の形状データと、検査部によって検査された固化層とを比較し、造形条件変更部は、比較結果に基づき形成条件および/または固化処理条件を変更することが好ましい。
本発明の第13の態様によると、第1乃至第11の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、検査部による固化層に対する検査の結果に基づいて、固化処理を実施する領域に材料を供給するか否かを判定する判定部を更に備えることが好ましい。
本発明の第14の態様によると、第13の態様の三次元造形物製造装置において、判定部は、三次元造形物の設計情報または設計情報に基づく三次元造形物の形状データと、検査部によって検査された固化層の形状とを比較して、比較結果に応じて、新たな材料層を形成するか、三次元造形物の造形を停止するかを判定することが好ましい。
本発明の第15の態様によると、第14の態様の三次元造形物製造装置において、判定部は、欠陥が修正可能か否かを判定し、修正可能と判定した場合に、新たな材料層を形成すると判定することが好ましい。
本発明の第16の態様によると、第15の態様の三次元造形物製造装置において、判定部は、欠陥が次の固化層形成時に修復可能か否かを判定し、修復可能と判定した場合に、新たな材料層を形成する形成条件または固化処理条件の変更の有無を判定することが好ましい。
本発明の第17の態様によると、第1乃至第16の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、造形部は、検査部による固化層に対する検査の結果に基づいて、固化層に対して修正加工を行う修正部を更に備えることが好ましい。
本発明の第18の態様によると、第15の態様による第17の態様の三次元造形物製造装置において、造形部は、判定部により修正可能と判定された場合に、修正部による修正加工を行った後、新たな材料層を形成することが好ましい。
本発明の第19の態様によると、第18の態様の三次元造形物製造装置において、固化層の輪郭形状が三次元造形物の設計情報における輪郭形状と比較して誤差が所定値よりも大きい誤差部分を有する場合には、修正部は、固化層の前記誤差部分を切削することが好ましい。
本発明の第20の態様によると、第1乃至第19の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、検査部は、固化層の外観形状を検査する形状測定装置と、固化層の内部状態を検査する内部測定装置とを有することが好ましい。
本発明の第21の態様によると、第1乃至第20の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、材料は、粉末材料であることが好ましい。
本発明の第22の態様によると、第1乃至第21の何れかの態様の三次元造形物製造装置において、更に、検査部で検出された欠陥に関する情報を記憶する記憶部を有することが好ましい。
本発明の第23の態様によると、第22の態様の三次元造形物製造装置において、記憶部に記憶された欠陥に関する情報を基に、欠陥の発生傾向を解析する解析部を有することが好ましい。
本発明の第24の態様によると、第23の態様の三次元造形物製造装置において、解析部は、欠陥の発生傾向の経時変化を解析し、判定部は、解析された経時変化情報を基に、材料層の形成条件または固化層の固化処理条件の変更、または固化層に修正加工を行うかを判定することが好ましい。
本発明の第25の態様によると、構造物の製造方法は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、設計情報を基に、造形される三次元造形物の形状に応じて設定された領域に位置する材料に対して固化処理を施すことにより構造物を作成し、構造物が作成される前に、作成途中の構造物の形状を計測して形状情報を取得し、取得された形状情報に応じて、新たな材料を形成する際の形成条件と、新たな材料に対して固化処理を施す際の固化処理条件との少なくとも一方を変更する。
本発明の第26の態様によると、第25の態様の構造物の製造方法において、構造物が形成された後の取得された形状情報と設計情報とを比較することが好ましい。
本発明の第27の態様によると、第26の態様の構造物の製造方法において、形状情報と設計情報との比較結果に基づいて実行され、構造物の再加工を行うことが好ましい。
本発明の第28の態様によると、第27の態様の構造物の製造方法において、構造物の再加工は、設計情報に基づいて構造物の作成を再度行うことが好ましい。
図面を参照しながら、実施の形態による三次元形状造形物製造装置について説明する。以下の説明では、公知の粉末焼結積層法を用いて三次元形状の造形物を製造する三次元形状造形物製造装置を例に挙げるが、これに限定されるものではなく、熱融解積層法(FDM:Fused Deposition Modeling)や、光造形法や、インクジェット法や、石膏パウダー積層法等を用いても良い。
図1は、三次元形状造形物製造装置(以下、製造装置)1の斜視図、図2は製造装置1の構造を模式的に示すブロック図である。なお、理解を容易にすることを目的として、図1、図2に示すように、X軸、Y軸、Z軸からなる直交座標系を用いて以下の説明を行う。製造装置1は、造形部10と、検査部16と、制御装置17とを備える。造形部10は、材料供給槽11と、リコーター12と、昇降ステージ13と、照射部14と、切削部15とにより構成される。
なお、造形材料として粉末材料を用いるものに限定されず、例えば、UV硬化樹脂や熱硬化樹脂等を用いても良い。
なお、照射部14は、電子線を材料層の表面上にスキャンしながら照射しても良い。
なお、切削部15をXY方向に移動させるために、駆動機構151、152を例に挙げたが、この例に限定されるものではなく、製造装置1は切削部15をXY方向に移動可能なあらゆる機構を備えることができる。
また、X線検査装置162は、製造途中の三次元造形物の固化層について、全方向における投影データを取得するものに代えて、例えば、異なる2方向(例えば90°異なる方向)からX線を出射して取得された製造途中の三次元造形物の投影データを制御装置17に出力しても良い。即ち、X線検査装置162によりX線の出射が行われた後、昇降ステージ13に対して90°回転した状態にて、次のX線の出射が行われても良い。
また、X線検査装置162が固化層に対して回転するものに代えて、X線検査装置162に対して固化層が回転しても良い。この場合、例えば昇降ステージ13を回転機構(不図示)によって回転軸Axの回りに回転させることにより、固化層をX線検査装置162に対して相対的に回転させれば良い。
まず、材料供給槽11内の粉末材料が造形槽131に供給され、昇降ステージ13上で材料層が形成される(材料層形成工程)。材料層形成工程では、制御装置17による制御に従って、造形槽131の昇降ステージ13が材料層の厚さΔdだけ下方(Z軸+方向)に移動し、材料供給槽11の底面111が所定量だけ上方(Z軸-方向)に移動する。リコーター12は、材料供給槽11の上部を、X軸-側の端部からX軸+方向へ向かって造形槽131の上面をX軸+側の端部近傍まで移動することにより、粉末材料を昇降ステージ13上へと移送させつつ、所定の厚さΔdに均して材料層を形成する。
さらに、個々の断層モデル情報に対して、CADデータを基に算出された許容公差情報も設定することが好ましい。この許容公差情報は、例えば、日本国特開2006-59014号公報に記載された要領で、各断層モデル情報に許容公差情報を設定することができる。
(1)固化層の輪郭についての解析および判定工程
解析部171は、検査部16から出力された輪郭形状データと、設計情報または設計情報から固化時の温度のときに想定される形状情報とを比較する。解析部171は、輪郭形状データによって示される固化層の輪郭が、設計情報によって示される断層データ情報の輪郭線L1に対して有する誤差を算出する。解析部171によって算出された誤差が許容される公差の範囲内の場合には、判定部172は、造形条件を変更せず次層形成が可能と判定する。
解析部171は、検査部16から出力された表面形状データと、成形良否可否データや設計情報とを比較する。解析部171は、表面形状データに基づいて、固化層の表面に設計情報には存在しない凸部、または凹部や閉塞空孔や開孔等(以後、総称して欠陥孔と呼ぶ)の有無を検出する。固化層の表面に欠陥孔や凸部が検出された場合には、解析部171は、検出された欠陥孔の位置が、設計情報で示される輪郭線L1の外部か否かを判定する。欠陥孔の位置が輪郭線L1の内部の場合には、解析部171は、検出された欠陥孔の形状の解析や欠陥孔の発生位置の解析を行う。解析される欠陥孔の特徴は、例えば、欠陥孔の大きさ、欠陥孔の断面形状、欠陥孔の深さ等がある。また、他にも表面の凹凸情報(例えば、凹凸に関する最大高低差の情報や表面の凹凸の空間周波数情報等)に基づき、固化層の表面の凹凸状態についての解析も行う。
例えば、欠陥孔Hが大きい場合や、欠陥孔Hが深い場合には、欠陥孔Hを塞ぐために、大量の粉末材料Qが欠陥孔Hに入り込む必要がある。この場合、変更部173は、造形条件として、次層形成時の形成条件である粉末材料Qの供給量を増加させる。粉末材料Qの供給量を増加させるためには、例えば、リコーター12の移動速度を遅くしたり、リコーター12による粉末材料Qの供給回数を増加させれば良い。
なお、照射部14が電子線を照射する場合には、変更部173は、固化処理条件として、例えば、電子線が照射される雰囲気の真空度を変更しても良い。
解析部171は、検査部16のX線検査装置162から出力された内部データと、設計情報とを比較する。解析部171は、固化層のうち、3次元形状測定機161で計測できないZ軸+側に生じた欠陥孔Hの有無を検出する。固化層のZ軸+側にこのような欠陥孔Hが検出された場合には、判定部172は、次層形成時における造形条件の変更が必要と判定する。この場合の造形条件の変更としては、変更部173は、次層形成時に形成される材料層の厚さΔdをより小さな値となるように粉末材料Qの供給量を減少させる。この場合、変更部173は、検出された欠陥孔Hの形状や、大きさや、欠陥孔Hの個数等に応じて、粉末材料Qの供給量を減少させる。さらに、材料層の厚さΔdを小さくすることに伴って、変更部173は、照射部14からのレーザの走査経路Rを変更したり、レーザの走査速度を遅くしたり、レーザの強度を増加させたりする。この結果、材料層に対して、照射部14から照射されるレーザによる熱が材料層を伝わる際の効率を高め、固化時にムラが生じることを抑制し、次層以降を固化する際における欠陥孔Hの発生を抑えることができる。
なお、レーザ照射時に粉末材料Qを伝わる熱の効率をより高めるために、材料供給槽11に収容された粉末材料Qに対する予熱温度を上げても良い。
解析部171は、検査部16のX線検査装置162から出力された内部データを用いて、固化層の組成、結晶分布、応力分布等の解析を行う。この場合、解析部171は、X線計測装置162の検出器202から出力された検出データ(投影データ)を用いて、固化層を透過した透過X線の強度から、固化層の吸収係数を算出する。解析部171は、算出した吸収係数と、正常に固化した場合の吸収係数とを比較して、差が所定範囲内であるか否かを検出する。差が所定範囲内であることが解析された場合には、判定部172は、固化層の内部が適正に固化されているものと判定し、次層形成が可能と判定する。
なお、解析部171で算出された差が所定範囲から大きくずれている場合には、判定部172は、固化層の修正加工は不可能と見なし、造形の停止を判定しても良い。
ステップS1では、リコーター12により材料供給槽11に収容された粉末材料Qを昇降ステージ13上に供給させる材料層形成工程を行ってステップS2へ進む。ステップS2では、照射部14により材料層にレーザを照射させて材料層の粉末材料Qを固化させて固化層を形成させるレーザ照射工程を行ってステップS3へ進む。
(1)検査部16は、三次元造形物の製造途中に、既に形成された層状の固化層の状態を検査する。この場合、検査部16は、層状の固化層の上部に新たな層状の材料層を形成する前に、層状の固化層の状態を検査する。従って、製造途中の三次元造形物に対して固化層の状態を検査することができるので、製作中の造形物が製品としての強度等を十分に有しているか、即ち製品として重大な欠陥を有する可能性が少ないことを確認しながら三次元造形物を製造することができるので、完成した三次元造形物の品質を確保することができる。また、三次元造形物の製造が完了した時点でのみ検査を行い、その時に三次元造形物が不良品となるような重大な欠陥が発見される場合とは異なり、不良品の製造に費やした時間が無駄になることを防ぎ、製造効率を向上させることができる。特に、1層または複数層ごとに固化層を形成するたびに検査を行い、次の固化層を形成する前に修正加工を行えるようにしている。そのため、花瓶のような中空形状でかつ開口が狭く、中間部位の空間が広い形状を造形している途中のように、寸法が異なる固化層を形成しているような場合でも、正確な形状を造形することができる。なお、検査工程は、固化層を1層毎に実施しても、複数層ごとに実施しても良い。また、造形途中で検査工程の間隔を変えても良い。特に、材料層の形成条件や固化層の固化条件を変えたタイミングで検査工程の間隔を変えても良い。特に、使用する粉末材料が変更された場合に、検査工程の間隔を変えても良い。さらには、三次元造形物の形状修正作業が完成後に困難となる部分、例えば、谷部の部分などを形成する場合は、1層毎に検査工程を行い、完成後の形状修正作業が容易な部分は複数層毎に検査工程を実施しても良い。
(1)材料層は、リコーターなどにより既に形成された固化層上に形成されるものに代えて、粉末材料を造形する三次元造形物の形状に応じて設定された領域に吹き付けながら、同時にレーザ光や電子線を照射して固化処理を行う処理方法に変更しても良い。この場合、「材料で構成された材料層」の形成工程は、粉末材料を吹き付ける工程に該当する。
(2)固化層が形成されるごとに検査部16による検査を行うものに代えて、複数の固化層が形成されるごとに検査部16による検査を行っても良い。また、検査部16により固化層が形成されるごとの検査を複数回行った結果に基づいて、既に形成された固化層に重大な欠陥が発生していない場合に、検査部16による検査を複数の固化層が形成されるごとに行うように変更しても良い。
(8)材料層の形成方法について、上述の説明では粉末材料Qを固化層の上に供給して形成する方法を説明したが、使用する材料によって、適宜変更しても良い。例えば、液体状の材料を固化して三次元造形物を製造する場合には、固化層を液体状の材料で満たした造形槽131の液面よりも所定の深さ方向に沈めることで、固化層の上に材料層を形成するようにしても良い。また、固化層上に直接材料を吹き付けたり、押し出したりするようにしても良い。
図面を参照して、本発明の実施の形態による構造物製造システムを説明する。本実施の形態の構造物製造システムは、たとえば自動車のドア部分、エンジン部分、ギア部分および回路基板を備える電子部品等の成型品を作成する。
ステップS111では、設計装置610はユーザによって構造物の設計を行う際に用いられ、設計処理により構造物の形状に関する設計情報を作成し記憶してステップS112へ進む。なお、設計装置610で作成された設計情報のみに限定されず、既に設計情報がある場合には、その設計情報を入力することで、設計情報を取得するものについても本発明の一態様に含まれる。ステップS112では、製造装置1の造形部10は成形処理により、設計情報に基づいて構造物を作成、成形してステップS113へ進む。ステップS113においては、製造装置1の検査部16は計測処理を行って、構造物の形状を計測し、形状情報を出力してステップS114へ進む。
(1)構造物製造システム600の製造装置1の検査部16は、設計装置610の設計処理に基づいて成形装置620により作成された構造物の形状情報を取得する測定処理を行い、制御システム630の検査処理部632は、測定処理にて取得された形状情報と設計処理にて作成された設計情報とを比較する検査処理を行う。従って、構造物の欠陥の検査や構造物の内部の情報を非破壊検査によって取得し、構造物が設計情報の通りに作成された良品であるか否かを判定できるので、構造物の品質管理に寄与する。
12…リコーター、13…昇降ステージ、
14…照射部、15…切削部、
16…検査部、17…制御装置、
161…3次元形状測定機、162…X線検査装置、
171…解析部、172…判定部、173…変更部
600…構造物製造システム、610…設計装置、
630…制御システム、632…検査処理部
Claims (28)
- 造形される三次元造形物の形状に応じて設定された領域に位置する材料に対して固化処理を施すことにより層状の固化層を形成し、前記形成した固化層の上部に新たに材料を供給して、当該新たな材料に対して前記固化処理を施すことで新たな固化層を形成することを繰り返し、複数の固化層が積層された三次元造形物を造形する造形部と、
前記複数の固化層の積層途中において、既に積層された前記固化層を検査する検査部と、を備える三次元造形物製造装置。 - 請求項1に記載の三次元造形物製造装置において、
前記検査部は、前記造形部が前記固化層の上部に新たな層状の材料層を形成する前に、前記固化層を検査する三次元造形物製造装置。 - 請求項2に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形部は、前記固化処理を実施する領域に前記層状の材料層を形成し、所定の固化処理条件により前記固化処理を施し、
前記検査部による前記固化層に対する検査の結果に基づいて、前記固化処理を実施する領域に前記新たな材料層を形成する際の形成条件と、前記新たな材料層に対して前記固化処理を施す際の前記固化処理条件との少なくとも一方を変更する造形条件変更部を更に備える三次元造形物製造装置。 - 請求項3に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形条件変更部は、前記形成条件を変更する際に、前記新たな材料層として前記固化処理を実施する領域に供給する前記材料の供給速度と、前記新たな材料層の厚さと、前記新たな材料層として前記材料を供給する回数と、前記材料層の温度と、前記材料層を形成する材料とのうち少なくとも何れかを変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項4に記載の三次元造形物製造装置において、
前記検査部は、前記固化層の表面の凹凸状態を検出し、
前記造形条件変更部は、前記検査部によって検出された前記凹凸状態に応じて、前記形成条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項4または5に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形条件変更部は、前記検査部によって孔が検出された場合、前記孔のそれぞれの形状および大きさと、前記孔の位置関係とに応じて、前記形成条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項4に記載の三次元造形物製造装置において、
前記検査部は、前記固化層に形成された孔の位置情報を取得し、
前記造形条件変更部は、前記検査部から取得された前記孔の位置情報に応じて、前記形成条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項7に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形条件変更部は、前記検査部によって検出された前記固化層の内部の前記孔の形状と、大きさと、個数との何れかに応じて、前記新たな材料層の厚さが薄くなるように前記形成条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項4乃至8の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形条件変更部は、前記検査結果または前記形成条件に応じて、前記固化処理条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項9に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形部は、前記層状の材料層にエネルギー線を照射しながら走査して前記層状の材料層を固化させる照射部を有し、
前記造形条件変更部は、前記変更された形成条件に応じて、前記照射部によって照射される前記エネルギー線の走査経路と、走査速度と、前記エネルギー線の強度と、前記エネルギー線照射時の前記材料層の温度との少なくとも何れかを変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項3乃至10の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形条件変更部は、前記検査部によって検出された前記固化層の組成または前記固化層の内部構造の状態に応じて、前記固化処理条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項3乃至11の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記判定部は、前記三次元造形物の設計情報または前記設計情報に基づく三次元造形物の形状データと、前記検査部によって検査された前記固化層とを比較し、前記造形条件変更部は、比較結果に基づき前記形成条件および/または固化処理条件を変更する三次元造形物製造装置。 - 請求項1乃至11の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記検査部による前記固化層に対する検査の結果に基づいて、前記固化処理を実施する領域に材料を供給するか否かを判定する判定部を更に備える三次元造形物製造装置。 - 請求項13に記載の三次元造形物製造装置において、
前記判定部は、前記三次元造形物の設計情報または前記設計情報に基づく前記三次元造形物の形状データと、前記検査部によって検査された前記固化層の形状とを比較して、比較結果に応じて、新たな材料層を形成するか、前記三次元造形物の造形を停止するかを判定する三次元造形物製造装置。 - 請求項14に記載の三次元造形物製造装置において、
前記判定部は、前記欠陥が修正可能か否かを判定し、修正可能と判定した場合に、前記新たな材料層を形成すると判定する三次元造形物製造装置。 - 請求項15に記載の三次元造形物製造装置において、
前記判定部は、前記欠陥が次の固化層形成時に修復可能か否かを判定し、修復可能と判定した場合に、前記新たな材料層を形成する形成条件または固化処理条件の変更の有無を判定する三次元造形物製造装置。 - 請求項1乃至16の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形部は、前記検査部による前記固化層に対する検査の結果に基づいて、前記固化層に対して修正加工を行う修正部を更に備える三次元造形物製造装置。 - 請求項15に従属する請求項17に記載の三次元造形物製造装置において、
前記造形部は、前記判定部により修正可能と判定された場合に、前記修正部による修正加工を行った後、前記新たな材料層を形成する三次元造形物製造装置。 - 請求項18に記載の三次元造形物製造装置において、
前記固化層の輪郭形状が前記三次元造形物の設計情報における輪郭形状と比較して誤差が所定値よりも大きい誤差部分を有する場合には、前記修正部は、前記固化層の前記誤差部分を切削する三次元造形物製造装置。 - 請求項1乃至19の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記検査部は、前記固化層の外観形状を検査する形状測定装置と、前記固化層の内部状態を検査する内部測定装置とを有する三次元造形物製造装置。 - 請求項1乃至20の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
前記材料は、粉末材料である三次元造形物製造装置。 - 請求項1乃至21の何れか一項に記載の三次元造形物製造装置において、
更に、前記検査部で検出された欠陥に関する情報を記憶する記憶部を有する三次元造形物製造装置。 - 請求項22に記載の三次元造形物製造装置において、
前記記憶部に記憶された欠陥に関する情報を基に、欠陥の発生傾向を解析する解析部を有する三次元造形物製造装置。 - 請求項23に記載の三次元造形物製造装置において、
前記解析部は、前記欠陥の発生傾向の経時変化を解析し、
前記判定部は、解析された経時変化情報を基に、前記材料層の形成条件または前記固化層の固化処理条件の変更、または前記固化層に修正加工を行うかを判定する三次元造形物製造装置。 - 構造物の形状に関する設計情報を作成し、
前記設計情報を基に、造形される三次元造形物の形状に応じて設定された領域に位置する材料に対して固化処理を施すことにより前記構造物を作成し、
前記構造物が作成される前に、作成途中の前記構造物の形状を計測して形状情報を取得し、
前記取得された形状情報に応じて、新たな材料を形成する際の形成条件と、前記新たな材料に対して前記固化処理を施す際の固化処理条件との少なくとも一方を変更する構造物の製造方法。 - 請求項25に記載の構造物の製造方法において、
前記構造物が形成された後の前記取得された前記形状情報と前記設計情報とを比較する構造物の製造方法。 - 請求項26に記載の構造物の製造方法において、
前記形状情報と前記設計情報との比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を行う構造物の製造方法。 - 請求項27に記載の構造物の製造方法において、
前記構造物の再加工は、前記設計情報に基づいて前記構造物の作成を再度行う構造物の製造方法。
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