WO2017179587A1

WO2017179587A1 - 積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法

Info

Publication number: WO2017179587A1
Application number: PCT/JP2017/014860
Authority: WO
Inventors: 佳祐上谷; 直輝小川; 和義久我; 敬暁及能
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2017-10-19

Abstract

本願に係わる積層造形用サポート部材は、立体物（４１）を積層造形する際に立体物（４１）のサポートが必要な特定のオーバハング部の造形箇所の下方に配設されるサポートであって、サポート本体（５Ａ）と、サポート本体（５Ａ）の内部に立体物（４１）との境界面（４４）に露出しないように形成され、サポート本体（５Ａ）を研磨し除去する研磨材（６１）を流通させる研磨用流路（５１）とを備えている。

Description

積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法

　本発明は、積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法に関するものである。
　本願は、２０１６年４月１３日に日本に出願された特願２０１６－０８０５３８号及び２０１７年２月２０日に日本に出願された特願２０１７－０２９０６０号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、立体物を積層造形する積層造形法（３Ｄ積層造形法）の開発が進められている。
このような積層造形法には、例えばパウダーベッドレーザー積層溶着（Selective Laser Melting，SLM）などの各種方式がある。また、金属造形の分野でも、積層造形法（所謂、金属積層造形法）が開発されている。

　ＳＬＭ方式の場合、材料粉末（材料粉体）を層状に敷き詰めたパウダーベッドに対して、必要部分のみにレーザーを選択照射し溶融させて造形し、これを何層にも繰り返して三次元的に造形していくことにより、立体物を得ることができる。

　ところで、このように層を積層して立体物を得ようとする場合、オーバハングしている箇所ではその下方に支える層がないため適切な形状に積層することができず、造形する立体物の形状精度を確保することができない。この場合には、例えば特許文献１に開示されているように、オーバハング箇所の下地部分にベースになるサポート（サポート部材）を設ければよい。

　例えば、図１４（ａ）に示すようなオーバハングのある製品形状Ｍ１を造形する場合、図１４（ｂ）に示すように、オーバハングのない層（ここでは、第８層まで）では、支障なく積層することができるが、積層する層にオーバハング箇所がある場合（ここでは、第９層以上）、その下方にサポート部材がないと当該層を適切に造形することができない〔図１４（ｃ）参照〕。

　そこで、ベースとなるサポートも、造形物と同時に形成することになる。
　この場合、サポート自体も最下層から連続して（即ち、第１層から第８層まで）積層造形することが必要である〔図１４（ｄ）参照〕。

特開２０１５－１２３６８７号公報

　ところで、材料粉末の性質として、通常、オーバハングの程度が小さければ、その直下にサポートが無くても、上層の造形に支障がなく、サポートは不要になる。
　例えば、図１５に示すように、製品形状にオーバハング角度の異なるオーバハングがある場合、図１５（ｂ）に示す所定のオーバハング角度（基準角度）θ_０（例えば４５度）を基準に、図１５（ａ）に示すように、オーバハング角度θが基準角度θ_０よりも小さい場合には、その直下にサポートが無くても当該層を適切に造形することができ、サポートは不要になる。

　一方、図１５（ｃ）に示すように、オーバハング角度θが基準角度θ_０よりも大きい場合には、その直下にサポートが必要になる。サポートは、積層完了後に除去する必要があり、このサポートの除去には、工具を使った手作業や、機械加工などを用いるが、非常に手間がかかる工程である。
　また、例えば管状構造内の流路のような狭隘な空間にサポートを設けた場合、積層完了後にサポートを除去する際、工具を使った手作業や、機械加工などを行なうことは困難である。

　そこで、サポートを用いて立体物を精度よく造形することができるようにしながら、積層完了後に狭隘な空間に形成されたサポート部材を含む全てのサポートを確実に除去できるようにすることが要望されている。
　このサポートの除去にあたって、造形した立体物（製品）にダメージを与えないようにすることも必要である。

　本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、積層造形法を用いて立体物を製造するに際して、サポートを使用して適切に立体物を造形すると共に、積層完了後に立体物にダメージを与えないようにしながらサポートを確実且つ容易に除去することができるようにした、積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明は以下の態様を含んでいる。
　（１）本発明の第一の態様に係る積層造形用サポート部材は、立体物を積層造形する際に前記立体物のサポートが必要な造形箇所の下方に配設される積層造形用サポート部材であって、サポート本体と、前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えていることを特徴としている。

　（２）本発明の第二の態様によれば、上記第一の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記流路の内径は、基準径以下に設定されていることが好ましい。
　この場合の基準径とは、前記流路という中空穴を有してもサポート本体を積層造形可能な最大径である。

　（３）本発明の第三の態様によれば、上記第一又は第二の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記造形箇所の下方には、閉断面形状の空間が形成され、前記サポート本体は、前記空間内において、閉断面の全周に亘って前記立体物に接触するように配設されていることが好ましい。

　（４）本発明の第四の態様によれば、上記第三の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記閉断面形状の空間は管状流路を形成する管状流路空間であって、前記サポート本体は前記管状流路空間の少なくとも長手方向の一部における全周に亘って形成され、前記流路は前記管状流路空間の周壁面に沿って形成されていることが好ましい。

　（５）本発明の第五の態様によれば、上記第四の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記流路は複数本形成され、前記複数の流路は、前記管状流路空間の長手方向に向かって互いに平行又は略平行に形成されていることが好ましい。

　（６）本発明の第六の態様によれば、上記第五の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記複数の流路は、隣接する前記流路の相互間の距離が、前記の各流路と前記境界面との距離よりも短くなるように配置されていることが好ましい。

　（７）本発明の第七の態様によれば、上記第四から第六の態様のいずれか一態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記管状流路空間の長手方向の一端には、前記サポート本体が形成されない一端側空間が形成され、前記流路は、前記一端側空間に開口する入口と、前記管状流路空間の長手方向の他端側に開口する出口とを有し、前記一端側空間の前記サポート本体が形成される箇所に隣接して、前記流体の流れを制御する第１流路制御サポートが付設されていることが好ましい。

　（８）本発明の第八の態様によれば、上記第七の態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記管状流路空間の長手方向の他端には、前記サポート本体が形成されない他端側空間が形成され、前記他端側空間の前記サポート本体が形成される箇所に隣接して、前記流体の流れを制御する第２流路制御サポートが付設されていることが好ましい。

　（９）本発明の第九の態様によれば、上記第一から第八の態様のいずれか一態様に係わる積層造形用サポート部材は、前記立体物と同一の材料粉末を用いて前記立体物よりも低密度に形成されていることが好ましい。

　（１０）本発明の第十の態様によれば、上記第一から第九の態様のいずれか一態様に係わる積層造形用サポート部材において、前記立体物は金属粉末で造形される金属製立体物であることが好ましい。

　（１１）本発明の第十一の態様に係る積層造形による立体物の製造方法は、サポートが必要な造形箇所を備えた立体物と、前記造形箇所の下方に配設される上記第一から第十の態様のいずれか一態様の積層造形用サポートとを、積層造形する積層造形工程と、前記積層造形工程で前記積層造形用サポート部材が一体に積層造形された前記立体物に対して、前記積層造形用サポート部材の前記流路に前記流体を流通させて前記積層造形用サポート部材を除去するサポート除去工程と、を有することを特徴とする。

　（１２）本発明の第十二の態様によれば、上記第十一の態様に係わる立体物の製造方法において、前記積層造形工程では、パウダーベッドレーザー積層溶着方式で、前記立体物と前記積層造形用サポートとを積層造形することが好ましい。

　（１３）本発明の第十三の態様に係る積層造形による立体物の製造装置は、サポートが必要な造形箇所を備えた立体物と、前記造形箇所の下方に配設される上記第一から第十の態様のいずれか一態様の積層造形用サポートとを、積層造形する積層造形装置と、前記積層造形装置で前記積層造形用サポート部材が一体に積層造形された前記立体物に対して、前記積層造形用サポート部材の前記流路に前記流体を流通させて前記積層造形用サポートを除去するサポート除去装置と、を有することを特徴とする。

　（１４）本発明の第十四の態様によれば、上記第十三の態様に係わる立体物の製造装置において、前記積層造形装置は、パウダーベッドレーザー積層溶着方式で、前記立体物と前記サポートとを積層造形することが好ましい。

　（１５）本発明の第十五の態様に係る造形モデル生成装置は、三次元形状の造形物の造形制御に用いる三次元図形データである造形モデルを生成する造形モデル生成装置であって、立体物の形状を示す立体物図形からなる三次元図形データである立体物モデルを取得する取得部と、前記立体物図形のうちサポートが必要な造形箇所であるオーバハング部を特定する特定部と、前記立体物図形に、前記オーバハング部の下方に接する上記第一から第十の態様のいずれか一態様の積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形を追加することで、前記造形モデルを生成する生成部と、を備える。

　（１６）本発明の第十六の態様に係る積層造形装置の制御装置は、材料を積層させて三次元形状の造形物を造形する積層造形装置の制御装置であって、立体物の形状を示す立体物図形と、前記立体物において水平方向に張り出す部分であるオーバハング部を下方から支持するサポート本体と前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えている積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形と、を含む造形モデルを、高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成する分割部と、前記複数の分割造形モデルの下方側から順に分割造形モデルを選択する選択部と、台座上に敷かれた材料層のうち、選択された前記分割造形モデルの前記立体物図形に相当する部分にレーザー光を照射させる第１照射指示を生成する第１指示生成部と、前記第１照射指示に基づくレーザー光の照射により形成される焼結層より低密度な焼結層を形成するように、前記材料のうち、選択された前記分割造形モデルの前記サポート部材図形に相当する部分にレーザー光を照射させる第２照射指示を生成する第２指示生成部と、を備える。

　（１７）本発明の第十七の態様に係る造形方法は、積層造形装置により材料を積層させて三次元形状の造形物を造形する造形方法であって、立体物の形状を示す立体物図形と、前記立体物において水平方向に張り出す部分であるオーバハング部を下方から支持するサポート本体と前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えている積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形と、を含む造形モデルを高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成することと、前記複数の分割造形モデルの下方側から順に分割造形モデルを選択することと、台座上に敷かれた材料層のうち、選択された前記分割造形モデルの前記立体物図形に相当する部分にレーザー光を照射し、前記立体物に相当する焼結層を形成することと、前記材料のうち、選択された前記分割造形モデルの前記サポート部材図形に相当する部分にレーザー光を照射し、前記立体物に相当する焼結層より低密度に前記積層造形用サポート部材に相当する焼結層を形成することと、を含む。

　上記態様の少なくとも一つによれば、立体物を積層造形する際に、サポートが必要な条件を有する造形箇所の下方に配設される積層造形用サポートによって、立体物の形状精度を確保することができる。
　また、造形後には、サポート本体の内部の流路に流体を流通させて積層造形用サポートを除去することができる。流体の流通は、機械を利用して行なうことが可能なので容易に積層造形用サポートを除去することができる。
　流路は、サポート本体の内部に立体物との境界面に露出しないように形成されているので、流体が立体物の表面に直接流通し難く、立体物の表面が流体で切削されダメージを受けてしまうことを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す図であって、図１ＡのＡ１－Ａ１矢視断面図である。本発明の第１実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す図であって、研磨材を流通させた状態の縦断面図である。本発明の第１実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す図であって、図１ＣのＡ２－Ａ２矢視断面図である。本発明の第１実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す図であって、研磨材によりサポートが研磨される過程を示す図１Ｄに対応した断面図である。本発明の各実施形態に係る積層造形手法を説明する模式図であり、（ａ）～（ｃ）の順に積層が進んでいく状態を示す。本発明の第１実施形態に係る立体物の要部形状を示す斜視図である。本発明の第１実施形態の対比例として例示する本サポートの開発前段階のサポート及び立体物の要部を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の対比例として例示する本サポートの開発前段階のサポート及び立体物の要部を示す図であって、図４ＡのＢ１－Ｂ１矢視断面図である。本発明の第１実施形態の対比例として例示する本サポートの開発前段階のサポート及び立体物の要部を示す図であって、研磨材を流通させた状態の縦断面図である。本発明の第１実施形態の対比例として例示する本サポートの開発前段階のサポート及び立体物の要部を示す図であって、図４ＣのＢ２－Ｂ２矢視断面図である。本発明の第２実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す縦断面図である。本発明の第３実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す横断面図である。本発明の第４実施形態に係るサポートを示す斜視図である。本発明の第５実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す縦断面図である。本発明の第６実施形態に係るサポート及び立体物の要部を示す縦断面図である。図９に示すＢ３－Ｂ３矢視断面図である。制御装置のソフトウェア構成を示す概略ブロック図である。制御装置の動作を示すフローチャートである。少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。積層造形法におけるサポートについて説明する図であって、（ａ）はサポートが必要なオーバハング部を有する製品形状を示す図、（ｂ）～（ｄ）はオーバハング部にサポートを要することを説明する図である。オーバハング角度によるサポートの要否を説明する図であり、（ａ）はサポートが不要なオーバハング角度を示し、（ｂ）はサポートの要否の基準となるオーバハング角度（基準角度）θ_０を示し、（ｃ）はサポートが必要なオーバハング角度を示す。

　以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。
　なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

　〔３Ｄ積層造形手法〕
　まず、各実施形態で立体物の積層造形（３Ｄ積層造形）に用いる積層造形手法（３Ｄ積層造形手法）を説明する。
　各実施形態では、金属材料（例えば、ニッケル基超合金）の材料粉末を用いてパウダーベッドレーザー積層溶着（Selective Laser Melting，SLM）の方式（ＳＬＭ方式）によって金属製立体物の積層造形を行なう。

　図２に示すように、ＳＬＭ方式では、台座（ここでは、昇降する昇降台座）１上に層状に材料粉末を敷き詰めて形成されたパウダーベッド１０に対して、必要部分のみにレーザー装置２からレーザー光３を選択照射して、パウダーベッド１０の要部の材料粉末を溶融させて当該層を造形する〔図２（ａ）参照〕。
　台座１を一層分ずつ降下させては各層を造形しながら、図２（ｂ）に示すように積層していき、図２（ｃ）に示すような立体物４を製造する。

　このとき、レーザー光３の照射密度を高くすると高密度な造形が得られ、レーザー光３の照射密度を低くすると低密度な造形が得られる。低密度な造形部分は、高密度な造形部分よりも強度が低いので、切削除去が容易である。そこで、図２に示すように、高密度な造形部分により立体物４を形成し、低密度な造形部分により積層造形用サポート（サポート部材、以下、単に、サポートとも言う）５を形成する。

　サポート５は、立体物４において、サポートが必要な特定のオーバハング部の造形箇所の下方に形成される。特定のオーバハング部とは、オーバハング角が基準角度θ_０以上であるオーバハング部である。オーバハング角の基準角度とは、その直下にサポートが無くても当該層を造形することができるか否かの基準となる境界角度であり、基準角度θ_０は例えば４５度である。なお、オーバハング角の基準角度θ_０が４５度より小さい場合でも、サポートを設ける場合もあるし、或いは装置によっては材料粉末の敷き詰め方を工夫することで基準角度θ_０が６０度程度までサポートを不要とする場合もある。

　ここに例示する立体物４の場合、頂部の符号４ＯＨで示す箇所の下方は空洞となり、サポートが必要な特定のオーバハング部に相当する。このため、この特定のオーバハング部４ＯＨの造形箇所の下方にサポート５が形成される。

　サポート５は、立体物４と共に積層造形された後に立体物４から除去する必要があるため、この除去を立体物４にダメージを与えないようにしながら確実且つ容易に行なえるようにすべく特有の構造を有している。
　以下、サポート５及びこのサポート５を利用した立体物の製造方法及び製造装置に関する各実施形態を説明する。また、以下、積層造形装置によって生成される、立体物４とサポート５とを備える構造物を、造形物９とよぶ。

　〔第１実施形態〕
　（積層造形用サポート部材の構成）
　図３に示すように、本実施形態に係る立体物４Ａは、その一部に、内部に閉断面形状の空間としての管状流路（管状流路空間）４２を有する管状部分４１を備えている。管状流路４２はその軸心が円弧状に形成され、一端側４２ａ及び他端側４２ｂでは急傾斜し、中間部で傾斜が緩やかになっている。管状流路４２の中間部で傾斜が緩やかな部分の鉛直上方に位置する上壁部には、サポートで支持すべき特定のオーバハング部に相当する部分がある。

　図４Ａ，図４Ｂはこの管状部分４１における特定のオーバハング部を説明する図である。図４Ａ，図４Ｂに示すように、管状部分４１の上側の管壁部のうち、サポート５’が必要な領域は、オーバハング角が基準角度θ_０以上である特定のオーバハング部の直下の領域４３である。管状流路４２のうち、流路の内壁が流路方向にも流路方向と直行する方向にも基準角度θ_０以上傾斜した部分の直下が当該領域４３となる。

　この領域４３にはサポート５’を形成する必要があるが、オーバハング部のうちオーバハング角が基準角度θ_０未満である管状流路４２の一端側４２ａや他端側４２ｂの部分や、流路方向には基準角度θ_０以上傾斜するがこの流路方向と直行する方向には傾斜が基準角度θ_０未満である管状流路４２の中間部の側部領域４２ｃ，４２ｃは特定のオーバハング部の直下に相当しないのでサポート５’を形成する必要はない。

　これに対して、本実施形態では、図１Ａ，図１Ｂに示すように、サポート（サポート本体）５Ａは、オーバハング角が流路方向に基準角度θ_０以上である管状流路４２の中間部の領域には、その全周に亘って形成されている。つまり、図１Ｂに示すように、特定のオーバハング部の直下の領域４３のみならずその側方の特定のオーバハング部の直下でない側部領域４２ｃ，４２ｃにも〔図４Ｂ参照〕、サポート５Ａが形成される。

　このように、側部領域４２ｃ，４２ｃを含めて特定のオーバハング部の直下の管状流路４２の全周に亘ってサポート５Ａを形成するのは、管状流路４２内に研磨材（流体）を流通させてサポート５Ａの削除を行なうことを考慮したものである。
　なお、上側の管壁部のオーバハング角が基準角度θ_０未満である管状流路４２の一端側４２ａや他端側４２ｂの部分には、サポート５Ａは形成されない。

　サポート５Ａには、図１Ａ，図１Ｂに示すように、内部に研磨材を流通させる研磨用流路５１（流路）が形成されている。この研磨用流路５１は、立体物４Ａの管状部分４１とサポート５Ａとの境界面（管状部分４１の内壁）４４に露出しないように形成されている。ここでは、複数の研磨用流路５１が、境界面４４の内側に沿いながら管状流路４２の長手方向に向けて、互いに平行に形成されている。

　研磨用流路５１の内径Ｄは、基準径Ｄ０以下に設定されている。これは、研磨用流路５１は、サポート５Ａに空洞状態に形成されるため、上述のようにオーバハング角が基準角度θ_０以上であれば、サポート５Ａを形成するためのサポートが必要になってしまう。しかし、内径Ｄが微小な穴の場合、オーバハング角が基準角度θ_０以上で例えば９０度であっても、下地なしに積層造形をすることができる。

　基準径Ｄ０とは、その直下にサポートが無くても空洞を造形することができるか否かの基準となる径である。基準径Ｄ０は、材料粉末の性質にもよると考えられるが、例えば材料粉末の金属材料としてニッケル基超合金を用いる場合、基準径Ｄ０は５～１０ｍｍ程度となる。

　また、複数の研磨用流路５１は、境界面４４の内側に、等間隔で環状に配置されており、隣接する研磨用流路５１の相互間の距離ｄ１は、各研磨用流路５１と境界面４４との距離ｄ２よりも短くなるように配置されている。

　（積層造形用サポート部材の作用及び効果）
　次に、このサポート５Ａを用いた積層造形による立体物４Ａの製造方法及び製造装置について説明しながら、サポート５Ａの作用及び効果を説明する。

　上述のように、まず、台座１，レーザー装置２等を備えた積層造形装置（図２参照）によって、ＳＬＭ方式を用いて、層状のパウダーベッド１０の要部の材料粉末を溶融させて、立体物４Ａとサポート５Ａとを積層造形する（積層造形工程）。この結果、図３に示すように、立体物４Ａが形成され、図１Ａ，図１Ｂに示すように、立体物４Ａの管状部分４１の内部の管状流路４２に、研磨用流路５１を有するサポート５Ａが形成される。つまり、積層造形装置は、立体物４Ａとサポート５Ａとを備える造形物９Ａを生成する。

　次に、図１Ｃに示すような研磨材供給回収装置６を有するサポート除去装置を用いて、管状部分４１の内部にサポート５Ａが一体に積層造形された立体物４Ａである造形物９Ａに対して、サポート５Ａに形成された研磨用流路５１に研磨材６１を流通させてサポート５Ａを研磨し除去する（サポート除去工程）。なお、研磨材供給回収装置６は、作動指令に応じて、所定特性の研磨材６１を所定量及び所定速度で管状部分４１の内部に供給し、管状部分４１の内部から排出された研磨材６１を回収する。

　つまり、研磨材供給回収装置６により、研磨材６１を含んだ流体（液体又は気体、以下、研磨用流体とも言う）を管状流路４２の一端側４２ａから供給し、他端側４２ｂから回収する。これにより、図１Ｄに示すように、研磨用流路５１の内部を研磨材６１が流通するため、研磨用流路５１の内壁が研磨されて研磨用流路５１の内径が増大していく。

　隣接する研磨用流路５１の相互間の距離ｄ１は、各研磨用流路５１と境界面４４との距離ｄ２よりも短いので、研磨用流路５１の内径が増大していくと、研磨用流路５１が境界面４４に達する前に、図１Ｅに示すように、隣接する研磨用流路５１の相互間が連通し、複数の研磨用流路５１は環状の研磨用流路５２となる。
　ここで、サポート５Ａにおける研磨速度は、研磨材の粘度や、研磨材に含まれる砥粒の量、材料、形状、大きさ等の条件に応じて設定される。また、研磨部分における流速にも影響するため、これらの研磨速度、及び製品における許容されるダメージの程度から、流路径や流路間距離（研磨代）が決定される。
　さらに、流路数を増やすことで分割し易くなり、サポート５Ａの除去片をさらに小さくすることができる。

　これにより、環状の研磨用流路５２内のサポート５Ａの一部５Ａ１は、研磨用流体と共に他端側４２ｂへと排出除去される。その後、境界面４４の近傍に残ったサポート５Ａの残部５Ａ２が研磨材６１によって研磨されて排出除去される。このように、複数の研磨用流路５１による流路群を設けることで、上述したように環状の研磨用流路５２となるので、この研磨用流路５２の内側に位置するサポート５Ａの大部分（一部５Ａ１）を除去することができる。

　したがって、研磨材６１を含んだ研磨用流体を用いて造形物９Ａからサポート５Ａを確実且つ容易に除去することができる。
　また、このサポート５Ａの除去にあたって、研磨材６１が立体物４Ａに接触するのは、サポート５Ａを研磨し排出除去する最終段階になってからなので、研磨材６１が立体物（製品）４Ａにダメージを与えるおそれが解消或いは軽減される。

　ここで、本実施形態の比較例として、前述の図４Ａ，図４Ｂを参照して説明したサポート５’の構造において、特定のオーバハング部の直下に相当しないのでサポート５’を形成する必要がなく、空間として形成される管状流路４２の中間部の側部領域４２ｃ，４２ｃに、研磨用流体を流通させて、サポート５’の研磨による削除をした場合を想定する。

　この場合には、例えば、図４Ｃ，図４Ｄに示すように、側部領域４２ｃ，４２ｃを研磨材６１が流通する。側部領域４２ｃ，４２ｃに面するのは、図４Ｄに二点鎖線で示すように、サポート５’の側面及び立体物４Ａの管状部分４１の内壁面であり、これらの面を研磨材６１が流通して研磨する。

　管状部分４１は、サポート５’よりも強度が高いが、研磨材６１が流通すると、サポート５’の研磨ほどではないものの管状部分４１の内壁面も研磨材６１により研磨される。
サポート除去工程の初期から研磨材６１が立体物４Ａに接触すると、立体物４Ａは長期間にわたって管状部分４１が研磨されることになって、受けるダメージが大きくなり易い。
　この点、本サポート５Ａでは、研磨材６１が立体物４Ａに接触するのはサポート除去工程の末期のみなので、立体物４Ａが研磨材６１からダメージを受け難くなる。

　〔第２実施形態〕
　（積層造形用サポート部材の構成）
　図５に示すように、本実施形態に係る積層造形用サポート５Ｂは、第１実施形態に係る積層造形用サポート（これをサポート本体とする）５Ａに、研磨材の流れを制御する第１流路制御サポート５３，第２流路制御サポート５４が付設されたものである。

　研磨用流路５１は、管状流路４２の一端側４２ａの空間に開口する入口５１ａと、管状流路４２の他端側４２ｂの空間に開口する出口５１ｂとを有している。第１流路制御サポート５３は、一端側４２ａの空間のサポート本体５Ａが形成される箇所に隣接して配置される。また、第２流路制御サポート５４は、他端側４２ｂの空間のサポート本体５Ａが形成される箇所に隣接して配置される。

　第１流路制御サポート５３は、管状流路４２の一端側４２ａにおいて、管状部分４１の内壁４４のサポート本体５Ａの直前部分に配置される。第１流路制御サポート５３は、管状部分４１の内壁４４を、サポート本体５Ａに向けて次第に厚く肉盛りするように環状に形成されている。

　管状流路４２の一端側４２ａにおいて、サポート本体５Ａの研磨用流路５１に研磨用流体を供給すると、研磨用流体の一部が研磨用流路５１の入口５１ａの直前でサポート本体５Ａの端壁５０ａの段差に衝突し流れが乱れて、研磨材６１が端壁５０ａの近傍の管状部分４１の内壁４４に衝突して内壁４４を研磨してしまうおそれがある。

　そこで、このサポート本体５Ａの端壁５０ａ近傍の内壁４４を保護するとともに、一端側４２ａにおいて、研磨用流体が円滑に入口５１ａから研磨用流路５１の内部に流入するように、第１流路制御サポート５３を付設している。第１流路制御サポート５３の内周面は、内壁４４から研磨用流路５１の外側端縁まで、流れを滑らかに縮小させるテーパ円筒状に形成される。

　第２流路制御サポート５４は、管状流路４２の他端側４２ｂにおいて、管状部分４１の内壁４４のサポート本体５Ａの直後部分に配置される。第２流路制御サポート５４は、管状部分４１の内壁４４を肉盛りし、サポート本体５Ａで最も肉厚に、サポート本体５Ａから離れるのに従って次第に薄肉になるように環状に形成されている。

　管状流路４２の他端側４２ｂにおいて、サポート本体５Ａの研磨用流路５１の出口５１ｂから吐出される研磨用流体は、研磨用流路５１の出口５１ｂの直後のサポート本体５Ａの端壁５０ｂの段差で急激に拡径されるため流れが乱れて、研磨材６１が端壁５０ｂの近傍の内壁４４に衝突して内壁４４を研磨してしまうおそれがある。

　そこで、このサポート本体５Ａの端壁５０ｂ近傍の内壁４４を保護するとともに、他端側４２ｂにおいて、研磨用流体が円滑に出口５１ｂから研磨用流路５１の内部に流出するように、第２流路制御サポート５４を付設している。第２流路制御サポート５４の内周面は、研磨用流路５１の外側端縁から内壁４４まで、流れを滑らかに拡大させるテーパ円筒状に形成される。

　（積層造形用サポート部材の作用及び効果）
　次に、このサポート５Ｂの作用及び効果を説明する。
　なお、このサポート５Ｂを用いた積層造形による立体物４Ａの製造方法及び製造装置については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

　このサポート５Ｂによれば、管状流路４２の一端側４２ａにおいて、研磨用流体は、サポート本体５Ｂの端壁５０ａ近傍の内壁４４に装備された第１流路制御サポート５３の内周面に沿って滑らかに縮小しながら各研磨用流路５１の入口５１ａに流入する。このため、サポート本体５Ｂの端壁５０ａ近傍の内壁４４が研磨材６１から保護されると共に、各研磨用流路５１へ研磨用流体が滑らかに供給され研磨効率が向上する。

　また、管状流路４２の他端側４２ｂにおいて、各研磨用流路５１の出口５１ｂから流出した研磨用流体は、サポート本体５Ａの端壁５０ｂ近傍の内壁４４に装備された第２流路制御サポート５４の内周面に沿って滑らかに拡大しながら流出する。このため、サポート本体５Ａの端壁５０ｂ近傍の内壁４４が研磨材６１から保護されると共に、各研磨用流路５１から研磨用流体が滑らかに排出され研磨効率が向上する。

　〔第３実施形態〕
　（積層造形用サポート部材の構成）
　本実施形態に係る立体物（図示略）には、図６に示すように、微小な内径の管状流路を有する管状部分４１Ｃを備えている。積層造形用サポート５Ｃは、管状部分４１Ｃの内部の管状流路の少なくとも一部に形成される。管状流路の内径は微小なので、管状流路の軸心部分に研磨用流路５１Ｃが１本だけ形成されている。もちろん、研磨用流路５１Ｃの内径は前記の基準径以下に設定されている。

　（積層造形用サポート部材の作用及び効果）
　このように、積層造形用サポート５Ｃが形成されるので、サポート５Ｃを研磨し除去する際には、その軸心部分に形成された研磨用流路５１Ｃに第１実施形態と同様に研磨用流体を流通させてサポート５Ｃを研磨する。研磨の進行と共に、研磨用流路５１Ｃの内径は次第に拡大し、サポート５Ｃの殆どが研磨されて除去された段階で、はじめて管状部分４１Ｃの内壁が露出するので、管状部分４１Ｃが研磨材６１からダメージを受け難くなる。

　〔第４実施形態〕
　本実施形態に係る積層造形用サポート５Ｄは、図７に示すように、研磨用流路５１Ｄが、サポート５Ｄの外周面（サポート５Ｄと図示しない管状部分との境界面）の付近に、入口５１Ｄａから出口５１Ｄｂに向けてスパイラル状に形成されている。
　このような構成でも、研磨用流路５１Ｄに研磨用流体を流通させて、管状部分が研磨材６１からダメージを受け難くしながら、サポート５Ｄを研磨することができる。

　〔第５実施形態〕
　本実施形態に係る立体物（図示略）には、図８に示すように、袋小路状に先端が閉じた管状部分４１Ｅを備え、積層造形用サポート５Ｅは、管状部分４１Ｅの袋小路状の奥部に配置される。サポート５Ｅの研磨用流路５１Ｅは、管状部分４１Ｅの解放端側に入口５１Ｅａ及び出口５１Ｅｂを有し、入口５１Ｅａから袋小路状の奥部に進入しＵターンして出口５１Ｅｂに戻るように形成される。

　サポート５Ｅの内部では、その外周面（サポート５Ｅと管状部分４１Ｅとの境界面）の付近に形成されている。ここでは、研磨用流路５１Ｅを１本のみ示すが、研磨用流路５１Ｅは、複数のものが並列に形成される。この場合は、Ｕターン箇所では各研磨用流路５１Ｅが個別にＵターンする構成とする。

　あるいは、入口５１Ｅａから奥部に向かう研磨用流路５１Ｅの往路は、サポート５Ｅの外周面の付近を通る複数本とし、Ｕターン箇所ではこれらを集合させて、奥部から出口５１Ｅｂに向かう研磨用流路５１Ｅの復路は、サポート５Ｅの軸心付近を通る１本のみとしてもよい。
　また、図７に示すスパイラル構造を、このようにサポート５Ｅの一端に入口５１Ｅａ及び出口５１Ｅｂを有するものに適用してもよい。

　このような構成により、袋小路状に先端が閉じた管状部分４１Ｅのサポート５Ｅについても、研磨用流路５１ｅに研磨用流体を流通させて、管状部分が研磨材６１からダメージを受け難くしながら、サポート５ｅを研磨することができる。

　〔第６実施形態〕
　（積層造形用サポート部材の構成）
　本実施形態に係る立体物（図示略）には、図９に示すように、第１実施形態の研磨用流路に代えて積層造形用サポート５Ｆに冷媒７２（流体）を流す冷媒用流路７１（流路）を形成した構成となっている。すなわち、本実施形態では、微小な内径の管状流路を有する管状部分４１を備え、サポート５Ｆが管状部分４１の内部の管状流路４２の少なくとも一部に形成されている。そして、管状流路４２の軸心部分には、図１０に示すように、三角形断面の冷媒用流路７１が１本だけ形成されている。冷媒用流路７１は、いずれかの頂部（天井部７１ａ）を断面視で管状部分４１の最上部に向けて配置されている。

　（積層造形用サポート部材の作用及び効果）
　次に、サポート５Ｆを用いた積層造形による立体物の製造方法について説明しながら、サポート５Ｆの作用及び効果を説明する。
　先ず、図９に示すように、上述の第１実施形態と同様に積層造形装置（図２参照）によって、立体物とサポート５Ｆとを積層造形し、立体物が形成され、立体物の管状部分４１の内部の管状流路４２に、冷媒用流路７１を有するサポート５Ｆが形成される。

　次に、冷媒供給装置７を有するサポート除去装置を用いて、管状部分４１の内部にサポート５Ｆが一体に積層造形された立体物に対して、サポート５Ｆに形成された冷媒用流路７１に例えば液体窒素等の冷媒７２を流通させてサポート５Ｆを剥離させて除去する。なお、冷媒供給装置７は、作動指令に応じて、所定特性の冷媒７２を所定量及び所定速度で管状部分４１の内部に供給し、管状部分４１の内部から排出された冷媒７２を回収する。
つまり、冷媒供給装置７により、冷媒７２を管状流路４２の一端側４２ａから供給し、他端側４２ｂから回収する。

　これにより、図１０に示すように、冷媒用流路７１の内部を冷媒７２が流通するため、冷媒用流路７１の内壁（サポート５Ｆ）が熱収縮して熱応力が生じてサポート５Ｆが自然剥離する。つまり、サポート５Ｆが管状部分４１よりも低密度な造形に形成されているため、冷媒７２が接するサポート５Ｆの熱伝達が速くなり、サポート５Ｆが管状部分４１よりも先に冷えて熱収縮が生じ、冷媒７２による熱伝達が遅い管状部分４１との境界で剥離することになる。

　なお、第６実施形態では、流体として冷媒７２を対象としているが、上述した実施形態のような研磨材であってもよい。
　また、本実施形態では、冷媒用流路７１の流路断面を三角形状とすることで、冷媒用流路７１の天井部７１ａの角度を小さくできることから、天井部７１ａの形成が容易となる。なお、本実施形態の冷媒用流路７１の断面形状としては、三角形状に限定されることはなく、菱形や楕円の断面形状であってもかまわない。

　〔積層造形装置の制御方法〕
　ここで、各実施形態に係る造形物９を製造するための積層造形装置の制御方法を説明する。
　上述した積層造形装置は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、立体物４の形状を示す三次元図形データである立体物モデルの入力を受け付け、立体物モデルに基づいてレーザー装置２の動作を制御する。

　（制御装置の構成）
　図１１は、制御装置のソフトウェア構成を示す概略ブロック図である。
　制御装置１００は、取得部１０１、特定部１０２、モデル生成部１０３、分割部１０４、選択部１０５、第１指示生成部１０６、第２指示生成部１０７、出力部１０８を備える。

　取得部１０１は、目的となる立体物４の形状を示す立体物図形からなる三次元図形データである立体物モデルを取得する。立体物モデルは、例えばＣＡＤ（Computer-Aided Design）ソフトウェアにより作成された三次元図形データであってよい。
　特定部１０２は、立体物モデルに含まれる立体物図形のうち、サポート部材で支持すべきオーバハング部に相当する部分の位置を特定する。
　モデル生成部１０３は、立体物モデルに含まれる立体物図形に、オーバハング部の下方にサポート５の形状を示すサポート図形を追加することで、造形モデルを生成する。造形モデルは、造形物９の造形制御に用いる三次元図形データである。なお、立体物図形およびサポート図形は、当該図形が立体物図形であるかサポート図形であるかを識別する識別子を格納するなど、制御装置１００によっていずれの図形であるかを判別できるようなデータ構造を有する。
　第１実施形態に係る制御装置１００は、造形モデル生成装置の一例である。

　分割部１０４は、モデル生成部１０３が生成した造形モデルを高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成する。分割部１０４による分割の幅（分割造形モデルの高さ）は、単位積載幅に相当する長さである。
　選択部１０５は、複数の分割造形モデルのうち、レーザー装置２によって形成すべき積載層に相当する分割造形モデルを選択する。
　第１指示生成部１０６は、台座１上に敷かれたパウダーベッド１０のうち、選択部１０５によって選択された分割造形モデルの立体物図形に相当する部分に、レーザー光３を照射させる第１照射指示を生成する。例えば、第１指示生成部１０６は、分割造形モデルの立体物図形に相当する部分を複数の格子領域に切り分け、乱数に基づいて各格子領域にレーザー光３を照射する順番を決定することで、第１照射指示を生成する。
　第２指示生成部１０７は、台座１上に敷かれたパウダーベッド１０のうち、選択部１０５によって選択された分割造形モデルのサポート図形に相当する部分に、第１照射指示より照射密度の低いレーザー光３を照射させる第２照射指示を生成する。
　出力部１０８は、第１指示生成部１０６が生成した第１照射指示、および第２指示生成部１０７が生成した第２照射指示を、レーザー装置２に出力する。

　（制御装置の動作）
　制御装置の動作について説明する。
　図１２は、制御装置の動作を示すフローチャートである。
　積層造形装置に造形物９を造形させる場合、まず利用者は、制御装置１００に立体物モデルを入力する。制御装置１００の取得部１０１は、利用者から立体物モデルを取得する（ステップＳ１）。次に、特定部１０２は、立体物モデルに含まれる立体物図形のオーバハング部の位置を特定する（ステップＳ２）。次に、モデル生成部１０３は、立体物モデルに含まれる立体物図形に、オーバハング部の下方に接するサポート５の形状を示すサポート図形を追加することで、造形モデルを生成する（ステップＳ３）。ここで、モデル生成部１０３は、生成した立体物図形の形状に基づいて、流路（研磨用流路５１または冷媒用流路７１）を形成すべき箇所を特定する（ステップＳ４）。そして、モデル生成部１０３は、立体物図形のうち、流路を形成すべき箇所を空洞にする（ステップＳ５）。例えば、立体物モデルがボクセルデータである場合、モデル生成部１０３は、流路を形成すべき箇所に相当するボクセルを除去する。また例えば、立体物モデルがポリゴンデータである場合、モデル生成部１０３は、流路を形成すべき箇所に内壁に相当するポリゴンを形成することで、該当箇所を空洞にする。次に、分割部１０４は、モデル生成部１０３が生成した造形モデルを高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成する（ステップＳ６）。

　次に、選択部１０５は、複数の分割造形モデルのうち、まだ造形されていない積載層のうち最も下方に位置するものに相当する分割造形モデルを選択する（ステップＳ７）。第１指示生成部１０６は、ステップＳ７で選択した分割造形モデルの立体物図形に相当する部分にレーザー光３を照射させる第１照射指示を生成する（ステップＳ８）。次に、出力部１０８は、第１照射指示をレーザー装置２に出力する（ステップＳ９）。レーザー装置２は、第１照射指示に従って粉末材料Ｐに相対的に高密度のレーザー光３を照射する。これにより、立体物４に相当する焼結層が形成される。

　第２指示生成部１０７は、分割造形モデルのサポート図形に相当する部分に、第１照射指示より低密度なレーザー光３を照射させる第２照射指示を生成する（ステップＳ１０）。次に、出力部１０８は、第２照射指示をレーザー装置２に出力する（ステップＳ１１）。レーザー装置２は、第２照射指示に従って粉末材料Ｐに相対的に低密度のレーザー光３を照射する。これにより、サポート５に相当する焼結層が形成される。

　次に、選択部１０５は、ステップＳ７で選択した分割造形モデルが、造形モデルの最上部を構成するものであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。これは、複数の分割造形モデルの全てに相当する積載層について、レーザー光３の照射がなされたか否かの判定と等価である。

　ステップＳ７で選択した分割造形モデルが、造形モデルの最上部を構成するものでない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、出力部１０８は、積層造形装置に、台座１上に新たなパウダーベッド１０を形成させる積層指示を出力する（ステップＳ１３）。積層指示が出力されると、台座１は、パウダーベッド１０の厚みだけ下降する。そして、図示しない供給部から粉末材料が供給され、図示しないリコータによって粉末材料が均されることで、台座１上に新たなパウダーベッド１０が形成される。制御装置１００は、積層指示を出力すると、ステップＳ７に処理を戻し、次の積載層に係る分割造形モデルを選択する。

　他方、ステップＳ７で選択した分割造形モデルが、造形モデルの最上部を構成するものである場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置１００は、積層造形装置の制御を終了する。これにより、積層造形装置は、流体によって容易にサポート５を除去可能な造形物９を造形することができる。

　〔その他〕
　以上、本発明の各実施形態を説明したが、何れの実施形態の立体物やその要部の形状は一例であり、本発明は種々の形状の立体物に適用できる。
　各実施形態では、閉断面形状の空間としての管状流路空間を例示したが、閉断面形状の空間であれば、管状流路空間でなくても研磨用流路の環状配置は有効であり、また、閉断面形状の空間でなくてもサポートの内部に研磨用流路を設ける構成は有効である。

　また、各実施形態では、積層造形法の一例としてＳＬＭ方式を例示したが、本発明はこれに限らずサポートを必要とする積層造形に広く適用しうる。

　また、第１～第５実施形態では、流体として研磨材を対象としているが、他の実施形態においては、第１～第５実施形態に係る構造を有する造形物９に流す流体が、第６実施形態のような冷媒であってもよい。また、流体として、研磨材や冷媒に限定されることはなく、電解液等の他の流体を採用することも可能である。
　さらに、各実施形態の研磨用流路５１、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅでは断面円形の形状を例示しているが、他の実施形態においては、第６実施形態の冷媒用流路７１と同様に断面三角形や菱形、或いは第２円形状のものであっても良い。

　また、上述した実施形態に係る積層造形装置の制御方法では、立体物４とサポート５とでレーザー光３の照射密度を異ならせることで、サポート５の密度を立体物４の密度より小さくするが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、レーザー光３の照射密度を同じくしつつ、サポート５に相当する箇所へのレーザー光３の照射時間を立体物４に相当する箇所へのレーザー光３の照射時間より短くしてもよい。また、他の実施形態においては、レーザー光３の照射密度を同じくしつつ、サポート５に相当する箇所の一部にレーザー光３を照射しないことにより、サポート５を中空に形成してもよい。

　また、例えば、上述した実施形態においては、制御装置１００が造形モデルの生成および積層造形装置の制御を行うが、他の実施形態ではこれに限られない。例えば、他の実施形態に係る制御装置１００は、造形モデルの生成を行わないものであってよい。この場合、制御装置１００は、利用者や外部の装置（造形モデル生成装置）から造形モデルを取得する。

〔コンピュータ構成〕
　図１３は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
　上述の制御装置１００は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。

　補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４または通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

　また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

　１　台座
　２　レーザー装置
　３　レーザー光
　４，４Ａ　立体物
　４ＯＨ　立体物４の特定のオーバハング部
　５，５’，５Ａ～５Ｅ　積層造形用サポート部材（サポート本体、サポート）
　６　研磨材供給回収装置
　１０　パウダーベッド
　４１，４１Ｃ，４１Ｅ　管状部分
　４２　管状流路
　４２ａ　管状流路４２の一端側
　４２ｂ　管状流路４２の他端側
　４２ｃ　管状流路４２の中間部の側部領域
　４３　特定のオーバハング部の直下の領域
　４４　管状部分４１とサポート５Ａとの境界面（管状部分４１の内壁）
　５０ａ，５０ｂ　サポート本体５Ａの端壁
　５１，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ　研磨用流路（流路）
　５１ａ，５１Ｄａ，５１Ｅａ　研磨用流路５１，５１Ｄ，５１Ｅの入口
　５１ｂ，５１Ｄａ，５１Ｅａ　研磨用流路５１，５１Ｄ，５１Ｅの出口
　５２　環状の研磨用流路（流路）
　５３　第１流路制御サポート
　５４　第２流路制御サポート
　６１　研磨材（流体）
　７１　冷媒用流路（流路）
　７２　冷媒（流体）
　Ｄ　研磨用流路５１の内径
　Ｄ０　基準径
　ｄ１　研磨用流路５１の相互間の距離
　ｄ２　研磨用流路５１と境界面４４との距離
　θ_０　基準角度

Claims

　立体物を積層造形する際に前記立体物のサポートが必要な造形箇所の下方に配設される積層造形用サポート部材であって、
　サポート本体と、
　前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えている
　積層造形用サポート部材。
　前記流路の内径は、基準径以下に設定されている
　請求項１に記載の積層造形用サポート部材。
　前記造形箇所の下方には、閉断面形状の空間が形成され、
　前記サポート本体は、前記空間内において、閉断面の全周に亘って前記立体物に接触するように配設されている
　請求項１又は２に記載の積層造形用サポート部材。
　前記閉断面形状の空間は管状流路を形成する管状流路空間であって、
　前記サポート本体は前記管状流路空間の少なくとも長手方向の一部における全周に亘って形成され、
　前記流路は前記管状流路空間の周壁面に沿って形成されている
　請求項３記載の積層造形用サポート部材。
　前記流路は複数本形成され、
　前記複数の流路は、前記管状流路空間の長手方向に向かって互いに平行又は略平行に形成されている
　請求項４記載の積層造形用サポート部材。
　前記複数の流路は、隣接する前記流路の相互間の距離が、前記の各流路と前記境界面との距離よりも短くなるように配置されている
　請求項５記載の積層造形用サポート部材。
　前記管状流路空間の長手方向の一端には、前記サポート本体が形成されない一端側空間が形成され、
　前記流路は、前記一端側空間に開口する入口と、前記管状流路空間の長手方向の他端側に開口する出口とを有し、
　前記一端側空間の前記サポート本体が形成される箇所に隣接して、前記流体の流れを制御する第１流路制御サポートが付設されている
　請求項４～６の何れか１項に記載の積層造形用サポート部材。
　前記管状流路空間の長手方向の他端には、前記サポート本体が形成されない他端側空間が形成され、
　前記他端側空間の前記サポート本体が形成される箇所に隣接して、前記流体の流れを制御する第２流路制御サポートが付設されている
　請求項７に記載の積層造形用サポート部材。
　前記立体物と同一の材料粉末を用いて前記立体物よりも低密度に形成されている
　請求項１～８の何れか１項に記載の積層造形用サポート部材。
　前記立体物は金属粉末で造形される金属製立体物である
　請求項１～９の何れか１項に記載の積層造形用サポート部材。
　サポートが必要な造形箇所を備えた立体物と、前記造形箇所の下方に配設される請求項１～１０の何れか１項に記載された積層造形用サポートとを、積層造形する積層造形工程と、
　前記積層造形工程で前記積層造形用サポート部材が一体に積層造形された前記立体物に対して、前記積層造形用サポート部材の前記流路に前記流体を流通させて前記積層造形用サポート部材を除去するサポート除去工程と、を有する
　積層造形による立体物の製造方法。
　前記積層造形工程では、パウダーベッドレーザー積層溶着方式で、前記立体物と前記積層造形用サポートとを積層造形する
　請求項１１に記載の積層造形による立体物の製造方法。
　サポートが必要な造形箇所を備えた立体物と、前記造形箇所の下方に配設される請求項１～１０の何れか１項に記載された積層造形用サポートとを、積層造形する積層造形装置と、
　前記積層造形装置で前記積層造形用サポート部材が一体に積層造形された前記立体物に対して、前記積層造形用サポート部材の前記流路に前記流体を流通させて前記積層造形用サポートを除去するサポート除去装置と、を有する
　積層造形による立体物の製造装置。
　前記積層造形装置は、パウダーベッドレーザー積層溶着方式で、前記立体物と前記サポートとを積層造形する
　請求項１３に記載の積層造形による立体物の製造装置。
　三次元形状の造形物の造形制御に用いる三次元図形データである造形モデルを生成する造形モデル生成装置であって、
　立体物の形状を示す立体物図形からなる三次元図形データである立体物モデルを取得する取得部と、
　前記立体物図形のうちサポートが必要な造形箇所であるオーバハング部を特定する特定部と、
　前記立体物図形に、前記オーバハング部の下方に接する請求項１～１０の何れか１項に記載の積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形を追加することで、前記造形モデルを生成する生成部と
　を備える造形モデル生成装置。
　材料を積層させて三次元形状の造形物を造形する積層造形装置の制御装置であって、
　立体物の形状を示す立体物図形と、前記立体物においてサポートが必要な造形箇所であるオーバハング部を下方から支持するサポート本体と前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えている積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形と、を含む造形モデルを、高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成する分割部と、
　前記複数の分割造形モデルの下方側から順に分割造形モデルを選択する選択部と、
　台座上に敷かれた材料層のうち、選択された前記分割造形モデルの前記立体物図形に相当する部分にレーザー光を照射させる第１照射指示を生成する第１指示生成部と、
　前記第１照射指示に基づくレーザー光の照射により形成される焼結層より低密度な焼結層を形成するように、前記材料のうち、選択された前記分割造形モデルの前記サポート部材図形に相当する部分にレーザー光を照射させる第２照射指示を生成する第２指示生成部と
　を備える制御装置。
　積層造形装置により材料を積層させて三次元形状の造形物を造形する造形方法であって、
　立体物の形状を示す立体物図形と、前記立体物においてサポートが必要な造形箇所であるオーバハング部を下方から支持するサポート本体と前記サポート本体の内部に前記立体物との境界面に露出しないように形成され、前記サポート本体を除去する流体を流通させる流路とを備えている積層造形用サポート部材の形状を示すサポート部材図形と、を含む造形モデルを高さ方向に分割することで複数の分割造形モデルを生成することと、
　前記複数の分割造形モデルの下方側から順に分割造形モデルを選択することと、
　台座上に敷かれた材料層のうち、選択された前記分割造形モデルの前記立体物図形に相当する部分にレーザー光を照射し、前記立体物に相当する焼結層を形成することと、
　前記材料のうち、選択された前記分割造形モデルの前記サポート部材図形に相当する部分にレーザー光を照射し、前記立体物に相当する焼結層より低密度に前記積層造形用サポート部材に相当する焼結層を形成することと
　を含む造形物の造形方法。