JP2001038813A - Particulate material laminating and shaping method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームを用い
る粉粒体積層造形方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method of laminating and manufacturing a granular material using a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開平９−１３６１３９号公報等には積
層造形方法が開示されている。この方法は、粉粒体を散
布して薄い散布層を形成する散布工程と、散布層にレー
ザビームを照射することにより熱硬化させて硬化層を形
成する硬化工程と、散布工程及び硬化工程を交互に繰り
返して複数の硬化層を厚み方向に順次積層し、三次元的
造形物を造形する技術である。この方法では、直進性が
優れたレーザビームが用いられているため、硬化層の形
状の精度が向上し、三次元造形物の形状精度を高めるの
に貢献できる。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-136139 discloses a lamination molding method. This method includes a spraying step of spraying the granular material to form a thin spraying layer, a hardening step of thermally hardening the spraying layer by irradiating a laser beam to form a hardened layer, a spraying step and a hardening step. This is a technique in which a plurality of cured layers are alternately and repeatedly laminated in the thickness direction to form a three-dimensional molded object. In this method, since a laser beam having excellent straightness is used, the accuracy of the shape of the hardened layer is improved, which can contribute to increasing the shape accuracy of the three-dimensional structure.
【０００３】更に、赤外線ランプから照射される遠赤外
線を用い、遠赤外線を散布層に照射することにより散布
層の照射部分を熱硬化させて硬化層を形成する積層造形
方法も知られている。Further, there is also known an additive manufacturing method in which far infrared rays emitted from an infrared lamp are used to irradiate the scattered layer with the far infrared rays to thermally cure the irradiated portion of the scattered layer to form a cured layer.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしレーザビームを
照射する上記した方法では、レーザビームはスポット径
が小さいため、硬化層ひいては三次元造形物の形状の精
度が向上するが、単位時間当たりの照射面積が小さく、
このため硬化層の全体を照射する照射時間が長くかか
る。よって三次元造形物の造形時間が長くなり、生産性
の向上には限界がある不具合があった。However, in the above-described method of irradiating a laser beam, since the laser beam has a small spot diameter, the accuracy of the shape of the hardened layer and thus of the three-dimensional structure is improved. The area is small,
Therefore, it takes a long irradiation time to irradiate the entire cured layer. Therefore, the molding time of the three-dimensional object is prolonged, and there is a problem that improvement in productivity is limited.
【０００５】また赤外線ランプの遠赤外線を散布層に照
射する方法では、遠赤外線は照射面積が大きいもののレ
ーザビームに比較して直進性が低いため、硬化層の輪郭
が明確に生成できず、三次元造形物の輪郭の精度が充分
でない不具合があった。In the method of irradiating far-infrared rays of an infrared lamp to a scatter layer, far-infrared rays have a large irradiation area, but have low rectilinearity as compared with a laser beam. There was a problem that the contour accuracy of the original model was not sufficient.
【０００６】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、硬化層及び三次元造形物の輪郭形状の精度を
向上を図りつつ、造形時間の短縮化ひいては生産性の向
上を図り得る粉粒体積層造形方法を提供することを解決
すべき課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a powder capable of shortening the molding time and improving productivity while improving the accuracy of the contour shape of the hardened layer and the three-dimensional molded object. An object of the present invention is to provide a method for layered particle formation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の粉粒体積層造形
方法は、粉粒体を散布して散布層を形成する散布工程
と、散布層を硬化させて硬化層を形成する硬化工程と、
散布工程及び硬化工程を交互に繰り返して複数の硬化層
を積層し三次元造形物を造形する粉粒体積層造形方法に
おいて、硬化工程は、直進性が高いレーザビームと、レ
ーザビームよりも直進性が低いものの単位時間当たりの
照射面積が大きいエネルギビームとを使い分け、硬化層
の目標形状に近似する形状をもつ透過部を備えたマスク
を用い、マスク越しにエネルギビームを散布層に照射し
て硬化層の大部分を硬化させる操作と、レーザビームを
照射して硬化層の輪郭を形成する操作とを実行すること
を特徴とする。According to the present invention, there is provided a method for laminating and forming a granular material, which comprises the steps of: dispersing the granular material to form a scattered layer; and curing the scattered layer to form a cured layer. ,
In the powder-particle lamination molding method of alternately repeating the spraying step and the curing step to form a three-dimensional molded article by laminating a plurality of cured layers, the curing step includes a laser beam having a high linearity and a linearity more than a laser beam. Energy beam with a low irradiation area but a large irradiation area per unit time.Use a mask with a transmission part having a shape similar to the target shape of the hardened layer. An operation of hardening most of the layer and an operation of irradiating a laser beam to form an outline of the hardened layer are performed.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明方法で用いる粉粒体として
は光または熱により硬化する性質をもつものである。代
表的な粉粒体としては、例えば樹脂が被覆された粉粒体
を採用することができる。上記した樹脂としては熱硬化
性樹脂を採用することができる。例えば、熱硬化性樹脂
が被覆された砂、即ちレジンコーティドサンドを採用す
ることができる。代表的な熱硬化性樹脂としてはフェノ
ールレジンがある。被覆されている樹脂は固形状を採用
できるが、場合によっては液状でも良い。ヘキサメチレ
ンなどの熱硬化促進剤を含むものでも良い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The powder used in the method of the present invention has the property of being cured by light or heat. As a typical powdery material, for example, a powdery material coated with a resin can be used. As the above-mentioned resin, a thermosetting resin can be adopted. For example, sand coated with a thermosetting resin, that is, resin-coated sand can be used. A typical thermosetting resin is phenolic resin. The resin to be coated may be in a solid state, but may be in a liquid state in some cases. It may contain a thermosetting accelerator such as hexamethylene.
【０００９】本発明に係る硬化工程は、直進性が高いレ
ーザビームと、レーザビームよりも直進性が低いものの
単位時間当たりの照射面積が大きいエネルギビームとを
使い分けることを特徴とする。そして、硬化層の目標形
状に近似する形状をもつマスク部を備えたマスクを用
い、照射面積が大きいエネルギビームをマスク越しに散
布層に照射して硬化層の大部分を硬化させる操作と、レ
ーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成する操作とを
実行する。The curing step according to the present invention is characterized in that a laser beam having a high linearity and an energy beam having a low linearity but a large irradiation area per unit time are selectively used. Then, using a mask having a mask portion having a shape close to the target shape of the hardened layer, an operation of irradiating an energy beam having a large irradiation area to the scatter layer through the mask to harden most of the hardened layer, and a laser. Irradiating a beam to form an outline of the hardened layer.
【００１０】レーザビームとしては、エネルギ密度が高
く工業的に使用されるＣＯ2レーザビーム、ＹＡＧレー
ザビーム等を採用できる。レーザビームよりも直進性が
低いエネルギビームとしては、赤外線を採用することが
できる。赤外線は、遠赤外線、中赤外線、近赤外線を含
む。赤外線を散布層に照射するには、赤外線光源である
赤外線ランプを採用することができる。As the laser beam, a CO 2 laser beam, a YAG laser beam, or the like, which has a high energy density and is used industrially, can be employed. An infrared beam can be used as the energy beam having a lower linearity than the laser beam. Infrared rays include far infrared rays, middle infrared rays, and near infrared rays. In order to irradiate the scattering layer with infrared rays, an infrared lamp as an infrared light source can be employed.
【００１１】本発明に係る硬化工程においては、マスク
越しにエネルギビームを散布層に照射して硬化層の大部
分を硬化させる操作を実行し、その後に、直進性が高い
レーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成する操作を
実行することが好ましい。レーザビームを照射するとき
には、マスクを外すことができる。In the curing step according to the present invention, an operation for irradiating an energy beam through a mask to the scatter layer to cure most of the cured layer is performed, and thereafter, irradiating a laser beam having a high linearity to the scattered layer. It is preferable to perform an operation of forming the contour of the hardened layer. When irradiating a laser beam, the mask can be removed.
【００１２】本発明方法によれば、場合によっては、直
進性が高いレーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成
する操作を実行し、その後に、照射面積が大きいエネル
ギビームを散布層にマスク越しに照射して硬化層の大部
分を硬化させる操作を実行することにしても良い。According to the method of the present invention, an operation of forming a contour of a hardened layer by irradiating a laser beam having high linearity in some cases is performed, and thereafter, an energy beam having a large irradiation area is masked on the scatter layer. An operation of hardening most of the hardened layer by irradiating the hardened layer may be performed.
【００１３】マスクは、硬化層の目標形状に近似する形
状をもつ透過部を備えている。透過部は、レーザビーム
よりも直進性が低いものの単位時間当たりの照射面積が
大きいエネルギビーム（遠赤外線など）を散布層に向け
て透過できる機能をもつものであれば良い。従って、透
過部は、マスクの厚み方向に貫通する開口窓で形成でき
る。あるいは、このエネルギビームを透過できる性質を
もつ石英ガラスをマスク材料として用い、石英ガラスの
表面に、エネルギビームの透過を遮る遮蔽膜を形成する
と共に、遮蔽膜以外の領域を透過部とすることもでき
る。[0013] The mask has a transmission portion having a shape approximating the target shape of the cured layer. The transmitting portion may have any function as long as it has a function of transmitting an energy beam (such as far-infrared rays) having a smaller irradiation area per unit time but a larger irradiation area per unit time toward the spraying layer than the laser beam. Therefore, the transmission part can be formed by an opening window penetrating in the thickness direction of the mask. Alternatively, a quartz glass having the property of transmitting the energy beam may be used as a mask material, a shielding film for blocking the transmission of the energy beam may be formed on the surface of the quartz glass, and a region other than the shielding film may be used as a transmitting portion. it can.
【００１４】本発明方法においては、照射面積が大きい
エネルギビームを散布層に照射して硬化層の大部分を形
成する際には、硬化層の大部分の面積は、輪郭の太さを
除いたものであることが好ましい。換言すれば、照射面
積が大きいエネルギビームを散布層に照射して形成され
る硬化層の大部分の面積は、硬化層の目標形状よりも、
レーザビームを照射して輪郭を形成する分、小さめに形
成することが好ましい。In the method of the present invention, when the scattered layer is irradiated with an energy beam having a large irradiation area to form most of the hardened layer, most of the area of the hardened layer excludes the thickness of the contour. Preferably, it is In other words, most of the area of the hardened layer formed by irradiating the scatter layer with the energy beam having a large irradiation area is larger than the target shape of the hardened layer,
It is preferable that the laser beam is irradiated to form the contour, so that the laser beam is formed smaller.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例は三次元造形物での代表例である鋳造用
鋳型（砂型）に適用している。鋳型は内部空間である成
形キャビティを備えており、高温の金属溶湯が注入固化
されるものであり、金属溶湯が固化した鋳物を形成す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is applied to a casting mold (sand mold) which is a typical example of a three-dimensional structure. The mold has a molding cavity as an internal space, into which a high-temperature molten metal is injected and solidified, and forms a casting in which the molten metal is solidified.
【００１６】図１に示すように、本実施例で使用するマ
スク１は、赤外線を透過する性質をもつガラス板１０
（石英ガラス）と、ガラス板１０の上面に積層され遠赤
外線に対して遮蔽性をもつ遮蔽膜１２とで形成されてい
る。マスク１においては、遮蔽部である遮蔽膜１２の外
周側に、赤外線を透過する性質をもつ第１透過部１３が
形成されていると共に、遮蔽膜１２の内側に、同じく遠
赤外線を透過する性質をもつほぼ円形状の複数個の第２
透過部１４が形成されている。As shown in FIG. 1, a mask 1 used in the present embodiment has a glass plate 10 having a property of transmitting infrared rays.
(Quartz glass) and a shielding film 12 laminated on the upper surface of the glass plate 10 and having a shielding property against far-infrared rays. In the mask 1, a first transmitting portion 13 having a property of transmitting infrared rays is formed on an outer peripheral side of a shielding film 12 serving as a shielding portion, and a property of transmitting a far infrared ray inside the shielding film 12. A plurality of substantially circular second
The transmission part 14 is formed.
【００１７】図１において硬化層の目標形状は、大きな
横長ループ状の一点鎖線である仮想線Ａ１，小さな円形
ループ状の一点鎖線である仮想線Ａ２で規定されてい
る。図１に示すように、遮蔽膜１２の外側の区画線１２
ｋは、仮想線Ａ１よりも外側に位置するようにオフセッ
ト補正されている。また、遮蔽膜１２の内側の区画線１
２ｈは、仮想線Ａ２よりも内側に位置するようにオフセ
ット補正されている。これにより遮蔽膜１２は、硬化層
６０の目標形状よりも広い遮蔽面積となり、マスク１に
照射される赤外線の透過を広い面積で遮るようにされて
いる。In FIG. 1, the target shape of the hardened layer is defined by an imaginary line A, which is a single long and short dashed line, and a dashed line A2, which is a small circular loop dashed line. As shown in FIG.
k is offset-corrected so as to be located outside the virtual line A1. Also, the division line 1 inside the shielding film 12
2h is offset-corrected so as to be located inside the virtual line A2. As a result, the shielding film 12 has a shielding area larger than the target shape of the hardened layer 60, and blocks transmission of infrared rays applied to the mask 1 over a wide area.
【００１８】マスク１の遮蔽膜１２は、ＣＡＤシステム
における三次元造形物を水平方向に仮想的に切断した水
平断面データに基づて作製されている。従って、マスク
１の遮蔽膜１２は、上記した水平断面データを、遮蔽膜
１２の表出面積が増大する方向に、遮蔽膜１２の縁を所
定量オフセット（偏位）することにより形成することが
できる。The shielding film 12 of the mask 1 is manufactured based on horizontal sectional data obtained by virtually cutting a three-dimensional structure in a CAD system in the horizontal direction. Therefore, the shielding film 12 of the mask 1 can be formed by offsetting (deflecting) the edge of the shielding film 12 by a predetermined amount in the direction in which the exposed area of the shielding film 12 increases in the horizontal section data. it can.
【００１９】図４に示すように、造形装置３は、内部に
造形空間３０をもつ枠状をなすメインフレーム３１と、
メインフレーム３１に矢印Ｙ１，Ｙ２方向に昇降可能に
保持され造形された三次元造形物を保持する昇降盤３２
と、昇降盤３２を昇降させる昇降駆動源３３と、メイン
フレーム３１の近傍に設けられた散布装置３５と、メイ
ンフレーム３１の造形空間３０の上方に配置されたスキ
ャナー３８をもつ第１エネルギ源であるレーザビーム照
射装置３９と、メインフレーム３１の近傍に設けられた
第２エネルギ源である赤外線照射装置４０（図２参照）
とを備えている。As shown in FIG. 4, the molding apparatus 3 comprises a frame-shaped main frame 31 having a molding space 30 therein.
An elevator 32 that is held on the main frame 31 so as to be able to ascend and descend in the directions of arrows Y1 and Y2 and holds a formed three-dimensional object.
A lifting drive source 33 for raising and lowering the lifting board 32, a spraying device 35 provided near the main frame 31, and a first energy source having a scanner 38 disposed above the molding space 30 of the main frame 31. A certain laser beam irradiator 39 and an infrared irradiator 40 as a second energy source provided near the main frame 31 (see FIG. 2)
And
【００２０】昇降駆動源３３はモータ機構や油圧シリン
ダ機構で形成することができる。レーザビーム照射装置
３９は、レーザビームＭを発振する発振装置４２と、レ
ーザビームＭをスキャナー３８に案内するミラー４１ａ
〜４１ｃと、レーザビームＭを散布層５０に照射するス
キャナー３８とを備えている。The lifting drive source 33 can be formed by a motor mechanism or a hydraulic cylinder mechanism. The laser beam irradiation device 39 includes an oscillation device 42 that oscillates the laser beam M, and a mirror 41a that guides the laser beam M to the scanner 38.
And a scanner 38 for irradiating the scattering layer 50 with the laser beam M.
【００２１】図５に示すように、スキャナー３８は、一
方向に揺動するミラー３８ａと、ミラー３８ａを揺動さ
せるミラー駆動源３８ｂと、他方向に揺動するミラー３
８ｃと、ミラー３８ｃを揺動させるミラー駆動源３８ｄ
と、ミラー駆動源３８ｄを制御するミラー制御部３８ｅ
とをもつ。ミラー３８ａ，３８ｃの揺動によりレーザビ
ームＭを散布層５０の必要場所に走査することができ
る。As shown in FIG. 5, the scanner 38 includes a mirror 38a swinging in one direction, a mirror driving source 38b swinging the mirror 38a, and a mirror 3 swinging in the other direction.
8c and a mirror drive source 38d for swinging the mirror 38c
And a mirror controller 38e for controlling the mirror drive source 38d
With By swinging the mirrors 38a and 38c, it is possible to scan the laser beam M to a required position of the scatter layer 50.
【００２２】赤外線照射装置４０は通常の状態では、散
布層５０の上方から退避しているが、散布層５０の上方
に移動可能であり、散布層５０の上方から遠赤外線を照
射して散布層５０を構成する粉粒体であるレジンコーテ
ィドサンドを加熱するものである。赤外線照射装置４０
は、遠赤外線を照射する赤外線光源である複数個の赤外
線ランプ４０ａと、各赤外線ランプ４０ａの上方に配置
された凹面を備えた反射材料で形成された反射体４０ｃ
とを備えている。各赤外線ランプ４０ａは長尺ランプ形
状とされている。反射体４０ｃは赤外線ランプ４０ａか
ら上方に照射された遠赤外線を下方に向けてつまり散布
層５０に向けて反射する。遠赤外線はレジンコーティド
サンドのレジンに吸収され易いため、レジンを効果的に
熱硬化させ、隣接するレジンコーティドサンド同士を効
果的に結合させ得る。In a normal state, the infrared irradiation device 40 is retracted from above the scatter layer 50, but is movable above the scatter layer 50, and irradiates far-infrared rays from above the scatter layer 50 to scatter the scatter layer. The resin-coated sand, which is a powdered material constituting 50, is heated. Infrared irradiation device 40
Is a plurality of infrared lamps 40a which are infrared light sources for irradiating far infrared rays, and a reflector 40c formed of a reflective material having a concave surface disposed above each infrared lamp 40a.
And Each infrared lamp 40a has a long lamp shape. The reflector 40c reflects far infrared rays emitted upward from the infrared lamp 40a downward, that is, toward the dispersion layer 50. Since far-infrared rays are easily absorbed by the resin of the resin-coated sand, the resin can be effectively thermoset and the adjacent resin-coated sands can be effectively bonded to each other.
【００２３】図４に示す散布装置３５は、駆動源である
駆動モータにより散布層５０の上方で散布層５０に沿っ
て走行されるものであり、駆動モータにより昇降盤３２
に沿って横方向つまり矢印Ｘ１，Ｘ２方向に沿って移動
できる。散布装置３５は、粉粒体であるレジンコーティ
ドサンドを収容する収容室３５ｐをもつ容器３５ｋと、
容器３５ｋの下端開口である吐出口３５ｎに回転可能に
保持されたローラ３５ｍとをもつ。ローラ３５ｍは、レ
ジンコーティドサンドの吐出性を高める溝３５ｙをも
つ。レジンコーティドサンドは、熱硬化性をもつレジン
を砂粒子に被覆して構成されている。The spraying device 35 shown in FIG. 4 is moved along the spraying layer 50 above the spraying layer 50 by a driving motor as a driving source, and is driven by the lifting motor 32 by the driving motor.
Along the horizontal direction, that is, along the directions of arrows X1 and X2. The spraying device 35 includes a container 35k having an accommodation chamber 35p for accommodating resin-coated sand as a granular material,
A roller 35m rotatably held at a discharge port 35n, which is an opening at the lower end of the container 35k. The roller 35m has a groove 35y for improving the dischargeability of the resin-coated sand. The resin-coated sand is formed by coating a resin having thermosetting properties on sand particles.
【００２４】次に造形する場合について説明する。散布
工程において、散布層５０を形成するときには、昇降盤
３２を矢印Ｙ１方向に上昇させて所定の高さ位置にセッ
トする。この状態で散布装置３５を矢印Ｘ１方向に昇降
盤３２に沿って移動させて、容器３５ｋ内のレジンコー
ティドサンドを昇降盤３２の設置面に散布し、散布層５
０を散布する。硬化層５０の平均厚みは約０．１ｍｍと
するが、これに限定されるものではない。Next, the case of molding will be described. In the spraying step, when forming the spraying layer 50, the lifting board 32 is raised in the direction of arrow Y1 and set at a predetermined height position. In this state, the spraying device 35 is moved in the direction of the arrow X1 along the elevator 32, and the resin-coated sand in the container 35k is sprayed on the installation surface of the elevator 32, and the spray layer 5 is spread.
Spray 0. The average thickness of the cured layer 50 is about 0.1 mm, but is not limited thereto.
【００２５】散布工程を終えて散布層５０を積層した
ら、散布装置３５を矢印Ｘ２方向に移動させてメインフ
レーム３１から退避させる。After the spraying process is completed and the spraying layer 50 is laminated, the spraying device 35 is moved in the direction of arrow X2 to retract from the main frame 31.
【００２６】次に硬化工程を行う。硬化工程では、指向
性が優れており直進性が高いレーザビームＭと、レーザ
ビームＭよりも直進性が低いエネルギビームである遠赤
外線とを使い分ける。即ち、マスク１越しに遠赤外線を
散布層５０に照射して硬化層６０の大部分を硬化させる
操作と、レーザビームＭを照射して硬化層６０の輪郭を
形成する操作とを行う。Next, a curing step is performed. In the curing step, a laser beam M having excellent directivity and high linearity and a far-infrared ray which is an energy beam having a lower linearity than the laser beam M are selectively used. That is, an operation of irradiating the scattering layer 50 with far infrared rays through the mask 1 to cure most of the cured layer 60 and an operation of irradiating the laser beam M to form the contour of the cured layer 60 are performed.
【００２７】この硬化工程について詳述する。まず、図
略のマスク移動手段により、図２に示すように、前記し
たマスク１を矢印Ｂ１方向に移動させて散布層５０の上
方に配置させる。散布層５０とマスク１との間隔は短い
方が好ましい。遠赤外線照射の際の精度を確保できるた
めである。This curing step will be described in detail. First, as shown in FIG. 2, the above-described mask 1 is moved in the direction of arrow B <b> 1 by means of a mask moving means (not shown) and arranged above the scatter layer 50. It is preferable that the distance between the scattering layer 50 and the mask 1 is short. This is because accuracy at the time of far-infrared irradiation can be ensured.
【００２８】更に赤外線照射装置４０を移動させてマス
ク１の上方に赤外線照射装置４０を配置させる。この状
態で赤外線照射装置４０から遠赤外線を散布層５０に向
けて照射させる。赤外線照射装置４０は散布層５０の上
方全体を覆うことができ、大きい照射面積をもつ。Further, the infrared irradiation device 40 is moved to dispose the infrared irradiation device 40 above the mask 1. In this state, far infrared rays are irradiated from the infrared irradiation device 40 toward the scatter layer 50. The infrared irradiation device 40 can cover the entire upper part of the scatter layer 50 and has a large irradiation area.
【００２９】図３から理解できるように、散布層５０の
うちマスク１の遮蔽膜１２に対面する領域５０ｘでは、
遠赤外線がマスク１の遮蔽膜１２に遮られて、散布層部
分に到達しないので、レジンコーティドサンドの硬化反
応が生じない。As can be understood from FIG. 3, in the region 50x of the scattering layer 50 facing the shielding film 12 of the mask 1,
The far-infrared rays are blocked by the shielding film 12 of the mask 1 and do not reach the scatter layer portion, so that the curing reaction of the resin-coated sand does not occur.
【００３０】一方、散布層５０のうち、マスク１の第１
透過部１３に対面する領域では、遠赤外線がマスク１を
透過して散布層部分に到達するため、レジンコーティド
サンドの硬化反応が生じ、第１硬化層部分６１が枠状に
形成される。第１硬化層部分６１はマスク１の第１透過
部１３の形状に対応する。また、散布層５０のうちマス
ク１の第２透過部１４に対面する領域では、遠赤外線が
マスク１を透過して散布層部分に到達するため、レジン
コーティドサンドの硬化反応が生じ、第２硬化層部分６
２が円形状に形成される。第２硬化層部分６２はマスク
１の第２透過部１４の形状に対応する。第１硬化層部分
６１と第２硬化層部分６２とにより、目標とする硬化層
６０が形成される。このように遠赤外線の照射を終えた
ら、赤外線照射装置４０を散布層５０の上方から退避さ
せる。On the other hand, the first of the mask 1
In the region facing the transmission portion 13, the far infrared rays penetrate the mask 1 and reach the scattered layer portion, so that a curing reaction of the resin-coated sand occurs and the first cured layer portion 61 is formed in a frame shape. The first hardened layer portion 61 corresponds to the shape of the first transmitting portion 13 of the mask 1. Further, in the region of the scatter layer 50 facing the second transmitting portion 14 of the mask 1, the far infrared rays penetrate the mask 1 and reach the scatter layer portion, so that a curing reaction of the resin-coated sand occurs and the second reaction occurs. Hardened layer part 6
2 is formed in a circular shape. The second hardened layer portion 62 corresponds to the shape of the second transmitting portion 14 of the mask 1. The target cured layer 60 is formed by the first cured layer portion 61 and the second cured layer portion 62. When the irradiation of the far-infrared ray is completed, the infrared ray irradiating device 40 is retracted from above the scattering layer 50.
【００３１】遠赤外線照射を終えたら、マスク１を矢印
Ｂ２方向（図２参照）に移動させて退避させる。その
後、図４に示すように、レーザビーム照射装置３９のス
キャナー３８からレーザビームＭを散布層５０に向けて
照射する。これにより図６に示すように、第１硬化層部
分６１の縁に第１輪郭線６１ｘをループ状に形成する。
また第２硬化層部分６２のそれぞれの縁に第２輪郭線６
２ｘをループ状に形成する。レーザビームＭのスポット
径は約０．２ｍｍであるが、これに限定されるものでは
なく、例えば０．０５〜５ｍｍ程度、０．１〜２ｍｍ程
度にすることもできる。いずれにしても、赤外線照射装
置４０による全体の照射面積に比較して、レーザビーム
Ｍのスポット径は小さいものである。After the far-infrared irradiation, the mask 1 is moved in the direction of arrow B2 (see FIG. 2) and retracted. Thereafter, as shown in FIG. 4, a laser beam M is irradiated from the scanner 38 of the laser beam irradiation device 39 toward the scatter layer 50. Thereby, as shown in FIG. 6, a first contour line 61x is formed in a loop at the edge of the first hardened layer portion 61.
A second contour line 6 is provided at each edge of the second hardened layer portion 62.
2x is formed in a loop shape. The spot diameter of the laser beam M is about 0.2 mm, but is not limited thereto. For example, the spot diameter may be about 0.05 to 5 mm, or about 0.1 to 2 mm. In any case, the spot diameter of the laser beam M is smaller than the entire irradiation area of the infrared irradiation device 40.
【００３２】なお図６において、第１輪郭線６１ｘの太
さ及び第２輪郭線６２ｘの太さは、明確化のため多少誇
張して図示されている。このようにして硬化工程を終了
する。In FIG. 6, the thickness of the first outline 61x and the thickness of the second outline 62x are slightly exaggerated for clarity. Thus, the curing step is completed.
【００３３】次に、新しい硬化層を形成するために、再
び散布工程を実行する。即ち、次の新しい散布層５０を
形成するときには、散布層５０の厚み寸法に相当するピ
ッチぶん、昇降盤３２を矢印Ｙ２方向に下降させる。こ
の状態で散布装置３５を矢印Ｘ１方向に移動させて、容
器３５ｋ内のレジンコーティドサンドを、硬化工程を終
えた前回の散布層５０の上に散布し、新しい散布層５０
（平均厚み：０．１ｍｍ）を形成する。Next, in order to form a new hardened layer, the spraying step is performed again. That is, when the next new scatter layer 50 is formed, the elevator 32 is lowered in the direction of the arrow Y2 by a pitch corresponding to the thickness of the scatter layer 50. In this state, the spraying device 35 is moved in the direction of arrow X1, and the resin-coated sand in the container 35k is sprayed on the previous spraying layer 50 after the curing step, and a new spraying layer 50 is formed.
(Average thickness: 0.1 mm).
【００３４】散布工程を終えたら、前述同様に硬化工程
を行う。硬化工程では、図２に示すように、前記したマ
スク１を移動させて散布層５０の上方に配置する。そし
て、マスク１上に配置した赤外線照射装置４０から遠赤
外線をマスク越しに散布層５０に照射する。次に、マス
ク１を外した状態で、図４に示すように、レーザビーム
照射装置３９のスキャナー３８から、小さなスポット径
をもつレーザビームＭを散布層５０に照射する。これに
より図６から理解できるように、第１硬化層部分６１の
縁に第１輪郭線６１ｘをループ状に形成すると共に、第
２硬化層部分６２のそれぞれの縁に第２輪郭線６２ｘを
ループ状に形成する。After the spraying step is completed, a curing step is performed as described above. In the curing step, as shown in FIG. 2, the above-described mask 1 is moved and arranged above the scatter layer 50. Then, far infrared rays are radiated to the scatter layer 50 through the mask from the infrared irradiator 40 arranged on the mask 1. Next, with the mask 1 removed, as shown in FIG. 4, a laser beam M having a small spot diameter is irradiated onto the scatter layer 50 from the scanner 38 of the laser beam irradiation device 39. Thus, as can be understood from FIG. 6, the first contour 61x is formed in a loop at the edge of the first hardened layer portion 61, and the second contour 62x is looped at each edge of the second hardened layer 62. It is formed in a shape.
【００３５】このようにした硬化工程を終えたら、再
び、前述同様に散布工程を行い、次の新しい散布層５０
を形成する。その新しい散布層５０に対して再び硬化工
程を行う。After the above curing step is completed, the spraying step is performed again in the same manner as described above, and the next new spraying layer 50 is formed.
To form The curing step is performed again on the new scatter layer 50.
【００３６】以下、このようにして散布工程及び硬化工
程を交互に多数回繰り返して行い、硬化層６０を厚み方
向に順に積層し、三次元造形物である鋳型を造形する。
積層回数は三次元造形物（鋳型）の種類によっても相違
するものの、例えば５０〜５０００回、２００〜２００
０回とすることができる。Hereinafter, the spraying step and the curing step are alternately repeated a number of times as described above, and the cured layers 60 are sequentially laminated in the thickness direction to form a three-dimensional molded article.
Although the number of laminations varies depending on the type of the three-dimensional structure (mold), for example, 50 to 5000 times, 200 to 200 times
It can be 0 times.
【００３７】なお、三次元造形物の造形が終了したら、
未硬化部分のレジンコーティドサンドをエアブロアなど
で除去し、鋳型とする。そして鋳型の内部の成形キャビ
ティに金属溶湯を注入固化させ、鋳物を形成する。When the formation of the three-dimensional object is completed,
The uncured portion of the resin-coated sand is removed with an air blower or the like to obtain a mold. Then, a molten metal is injected into a molding cavity inside the mold and solidified to form a casting.
【００３８】以上説明したように本実施例においては、
指向性つまり直進性が高いレーザビームＭと、レーザビ
ームＭよりも直進性が低いものの単位時間当たりの照射
面積が大きい赤外線ランプ４０ａの遠赤外線とを使い分
けている。即ち、レーザビームＭは指向性に優れ直進性
が高いものの、スポット径が小さいため照射面積が小さ
い。また赤外線ランプ４０ａの遠赤外線は照射面積が大
きいものの、指向性つまり直進性が低い。本実施例で
は、マスク１越しにレーザビームＭを散布層５０に照射
して硬化層６０の大部分を硬化させる操作と、レーザビ
ームＭを照射して硬化層６０の輪郭を形成する操作とを
行う。As described above, in this embodiment,
A laser beam M having high directivity, that is, straightness, and a far-infrared ray of the infrared lamp 40a, which has lower directivity than the laser beam M but has a larger irradiation area per unit time, are selectively used. That is, although the laser beam M has excellent directivity and high straightness, the irradiation area is small because the spot diameter is small. The far-infrared ray of the infrared lamp 40a has a large irradiation area, but low directivity, that is, low straightness. In this embodiment, an operation of irradiating the scattering layer 50 with the laser beam M through the mask 1 to cure most of the hardened layer 60 and an operation of irradiating the laser beam M to form the contour of the hardened layer 60 are performed. Do.
【００３９】このため本実施例では、直進性が高いもの
のスポット径が小さいレーザビームＭの照射だけで硬化
層６０を形成する場合に比較して、硬化工程に要する時
間を大幅に短縮することができ、造形時間の短縮、生産
性の向上を図り得る。また、照射面積が大きいものの直
進性が低い遠赤外線の照射だけで硬化層６０を形成する
場合に比較して、硬化層６０の輪郭形状精度を確保する
ことができる。本実施例に係る三次元造形物は鋳型であ
り、スポット径が小さなレーザビームＭの照射によって
鋳型の成形キャビティを区画する輪郭精度を確保できる
ため、鋳物の形状精度を確保できる。For this reason, in the present embodiment, the time required for the curing step can be significantly reduced as compared with the case where the cured layer 60 is formed only by the irradiation of the laser beam M having a high linearity but a small spot diameter. It is possible to shorten the molding time and improve the productivity. In addition, compared to the case where the cured layer 60 is formed only by irradiation with far-infrared rays having a large irradiation area but low linearity, the contour shape accuracy of the cured layer 60 can be ensured. The three-dimensional structure according to the present embodiment is a mold, and the irradiation of the laser beam M having a small spot diameter can secure the contour accuracy for defining the molding cavity of the mold, so that the shape accuracy of the casting can be secured.
【００４０】また本実施例では、レーザビームＭの単位
面積あたりのエネルギ密度は、遠赤外線の単位面積当た
りのエネルギ密度よりも大きいため、硬化層６０の輪郭
である第１輪郭線６１ｘ，第２輪郭線６２ｘの未焼成化
を抑制するのに有利となる。故に、未焼成に起因する硬
化層６０の輪郭の形状崩れの抑制に有効である。In this embodiment, the energy density of the laser beam M per unit area is higher than the energy density of the far infrared ray per unit area. This is advantageous in suppressing unburning of the contour line 62x. Therefore, it is effective in suppressing the shape deformation of the contour of the hardened layer 60 due to unsintering.
【００４１】更に本実施例においては次の相乗的効果が
得られる。即ち本実施例では、遠赤外線を散布層５０に
照射して硬化層６０の大部分を形成した後に、レーザビ
ームＭを照射して硬化層６０の輪郭を形成する操作を行
う。遠赤外線を散布層５０に照射して硬化層６０の大部
分を硬化させた後においては、散布層５０は暖められ
て、散布層５０の温度はかなり上昇している。そのため
レーザビームＭで輪郭を形成する際に、レーザビームＭ
の出力を減少させ、レーザビームＭの出力の過剰化を抑
えるのにも有利となる。この意味においてレーザビーム
照射装置３９の出力の小型化を期待でき、レーザビーム
の照射に要する設備コストの低減を期待することができ
る。Further, in this embodiment, the following synergistic effects can be obtained. That is, in the present embodiment, after forming most of the hardened layer 60 by irradiating the scattering layer 50 with far-infrared rays, an operation of irradiating the laser beam M to form the contour of the hardened layer 60 is performed. After irradiating the spray layer 50 with far infrared rays to cure most of the hardened layer 60, the spray layer 50 is warmed and the temperature of the spray layer 50 is considerably increased. Therefore, when forming the contour with the laser beam M, the laser beam M
This is also advantageous in reducing the output of the laser beam M and suppressing excessive output of the laser beam M. In this sense, a reduction in the output of the laser beam irradiation device 39 can be expected, and a reduction in equipment costs required for laser beam irradiation can be expected.
【００４２】模式図である図７を参照して例示すれば、
図７（Ａ）は、遠赤外線照射を実行した後にレーザビー
ムを散布層に照射する形態である本実施例を示す。図７
（Ｂ）は遠赤外線照射を実行せずにレーザビームを散布
層に照射する形態である比較例を示す。比較例に係る図
７（Ｂ）に示す場合は、遠赤外線を用いることなく、レ
ーザビームＭの照射だけによって、散布層５０の温度を
Ｔ1からＴ3（レジンコーティドサンドの熱硬化温度）に
上昇させる必要がある。この場合には、レーザビームＭ
の照射によって上昇させる温度幅ΔＴが大きく、レーザ
ビームＭの照射に基づく急熱に起因して硬化層６０の反
り等の不具合が発生する頻度が高くなり易い。Referring to FIG. 7, which is a schematic diagram,
FIG. 7A shows this embodiment in which a laser beam is applied to the scatter layer after far-infrared irradiation is performed. FIG.
(B) shows a comparative example in which the scattering layer is irradiated with a laser beam without performing far-infrared irradiation. In the case shown in FIG. 7B according to the comparative example, the temperature of the scatter layer 50 is changed from T 1 to T 3 (thermosetting temperature of the resin-coated sand) only by irradiation with the laser beam M without using far-infrared rays. Need to be raised. In this case, the laser beam M
The temperature width ΔT raised by the irradiation of the laser beam M is large, and the frequency of occurrence of problems such as warpage of the hardened layer 60 due to the rapid heating due to the irradiation of the laser beam M tends to increase.
【００４３】これに対して、本実施例に係る図７（Ａ）
に示す場合には、遠赤外線が予め照射されるため、遠赤
外線の照射部分からの伝熱によって、レーザビームＭを
照射する散布層部分が予熱されている。この結果、レー
ザビームＭを照射する前の散布層部分が温度Ｔ1からＴ2
に上昇している。故に、レーザビームＭの照射によっ
て、散布層５０の温度をＴ2からＴ3に上昇させるだけで
済み、レーザビームＭの照射によって上昇させる温度幅
ΔＴが小さくて済み、レーザビームＭの照射に起因する
硬化層６０の反り等の不具合を抑制するのに貢献するこ
とができる。On the other hand, FIG.
In the case shown in (1), since far infrared rays are irradiated in advance, the scattered layer portion irradiated with the laser beam M is preheated by heat transfer from the far infrared ray irradiated portion. As a result, the temperature of the scatter layer portion before the irradiation of the laser beam M changes from the temperature T 1 to the temperature T 2.
Has risen. Therefore, it is only necessary to increase the temperature of the scatter layer 50 from T 2 to T 3 by the irradiation of the laser beam M, and the temperature width ΔT to be increased by the irradiation of the laser beam M needs to be small. This can contribute to suppressing problems such as warpage of the cured layer 60.
【００４４】上記した実施例においては、マスク１は予
めガラス板１０に遮蔽膜１２を積層することにより構成
されているが、これに限らず、硬化工程を実行する直前
に、ガラス板１０に遮蔽膜１２をプリント印刷する形態
とすることもできる。In the above-described embodiment, the mask 1 is formed by laminating the shielding film 12 on the glass plate 10 in advance. However, the present invention is not limited to this. The film 12 may be printed.
【００４５】上記した実施例では、赤外線照射装置４０
は、複数個の赤外線ランプ４０ａと、各赤外線ランプ４
０ａを覆う反射体４０ｃとで構成されているが、これに
限られるものではない。例えば、一個の赤外線ランプ４
０ａと、赤外線ランプ４０ａを覆う反射体４０ｃとで構
成し、このように構成した赤外線照射装置４０を散布層
５０に沿って走行させ、走行に伴い、散布層５０を加熱
する形態としても良い。In the above embodiment, the infrared irradiation device 40
Are a plurality of infrared lamps 40a and each infrared lamp 4
0a, but is not limited to this. For example, one infrared lamp 4
0a and a reflector 40c that covers the infrared lamp 40a, the infrared irradiation device 40 configured as described above may be run along the spray layer 50, and the spray layer 50 may be heated as the vehicle travels.
【００４６】上記した本実施例では、マスク１は、赤外
線を透過する性質をもつガラス板１０（石英ガラス）に
遮蔽膜１２を積層して構成されているが、これに限ら
ず、鉄板やアルミニウム板などの金属板に開口窓を形成
して構成しても良い。In the above-described embodiment, the mask 1 is formed by laminating the shielding film 12 on the glass plate 10 (quartz glass) having a property of transmitting infrared rays. However, the present invention is not limited to this. An opening window may be formed in a metal plate such as a plate.
【００４７】上記した実施例は鋳型の造形に適用した場
合であるが、これに限らず、他の三次元造形物に適用す
ることもできる。Although the above-described embodiment is applied to the molding of a mold, it is not limited to this, but can be applied to other three-dimensional objects.
【００４８】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
実施例のみに限定されるものではなく、必要に応じて適
宜変更して実施できるものである。The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications as needed.
【００４９】（付記）上記した記載から次の技術的思想
も把握できる。(Supplementary Note) The following technical idea can be understood from the above description.
【００５０】・レーザビームよりも直進性が低いものの
単位時間当たりの照射面積がレーザビームよりも大きい
エネルギビーム（例えば遠赤外線）を散布層に照射した
後に、レーザビームを照射することを特徴とする粉粒体
積層造形方法。レーザビームの照射前に、散布層のうち
硬化層の輪郭となる部分（つまりレーザビーム照射予定
部分）を予熱することができ、レーザビームの出力の低
減に貢献できる。The laser beam is irradiated after irradiating the scatter layer with an energy beam (for example, far-infrared ray) having an irradiation area per unit time larger than that of the laser beam but having a lower linearity than the laser beam. Powder granulation additive manufacturing method. Before the laser beam irradiation, a portion of the scattered layer that becomes the contour of the hardened layer (that is, a portion to be irradiated with the laser beam) can be preheated, which can contribute to a reduction in the output of the laser beam.
【００５１】・請求項１に係る粉粒体積層造形方法を実
行して鋳造用鋳型（砂型）を造形する鋳型造形方法。ス
ポット径が小さなレーザビームの照射によって鋳型の成
形キャビティを区画する輪郭精度を確保できるため、鋳
物の形状精度を確保できる。[0051] A mold forming method for forming a casting mold (sand mold) by performing the powder and granule layer forming method according to claim 1. Irradiation of a laser beam having a small spot diameter can secure the contour accuracy for defining the molding cavity of the mold, so that the shape accuracy of the casting can be secured.
【００５２】・請求項１において、レーザビームを照射
する際には、散布層の上方からマスクを退避させること
を特徴とする粉粒体積層造形方法。The method of claim 1, wherein when irradiating the laser beam, the mask is retracted from above the scatter layer.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明方法によれば、硬化工程において
は、直進性が高いものの単位時間当たりの照射面積が小
さいレーザビームと、レーザビームよりも直進性が低い
ものの単位時間当たりの照射面積がレーザビームよりも
大きいエネルギビームとを使い分けている。即ち、硬化
層の目標形状に近似する形状をもつ透過部を備えたマス
クを用い、照射面積が大きいエネルギビームをマスク越
しに散布層に照射して硬化層の大部分を硬化させる操作
と、レーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成する操
作とを実行することにしている。According to the method of the present invention, in the curing step, a laser beam having a high linearity but a small irradiation area per unit time and a laser beam having a low linearity than the laser beam have a small irradiation area per unit time. An energy beam larger than a laser beam is selectively used. That is, using a mask having a transmission part having a shape similar to the target shape of the hardened layer, irradiating the scatter layer with an energy beam having a large irradiation area through the mask to harden most of the hardened layer, and laser. Irradiating the beam to form the contour of the hardened layer.
【００５４】従って、直進性が高いものの照射面積が小
さいレーザビームの照射だけで硬化層を形成する場合に
比較して、硬化工程に要する時間を大幅に短縮すること
ができ、造形時間の短縮、生産性の向上を図り得る。Therefore, the time required for the curing step can be greatly reduced as compared with the case where the cured layer is formed only by the irradiation of a laser beam having a high linearity but a small irradiation area, and the molding time can be reduced. Productivity can be improved.
【００５５】また、前記エネルギビームよりもスポット
径が小さいレーザビームで硬化層の輪郭を硬化させるた
め、単位時間当たりの照射面積が大きいものの直進性が
低いエネルギビームの照射だけで硬化層を形成する場合
に比較して、硬化層の輪郭形状精度を高めることができ
る。Further, since the contour of the hardened layer is hardened by a laser beam having a smaller spot diameter than the energy beam, the hardened layer is formed only by the irradiation of the energy beam having a large irradiation area per unit time but low straightness. In comparison with the case, the contour shape accuracy of the hardened layer can be improved.
【００５６】即ち本発明方法によれば、ハイブリッド照
射方式が採用されており、硬化層の造形時間の短縮、硬
化層の形状輪郭の高精度化を両立できる。That is, according to the method of the present invention, the hybrid irradiation method is adopted, and both the shortening of the molding time of the hardened layer and the high precision of the contour of the hardened layer can be achieved.
【００５７】更に本発明方法によれば、エネルギビーム
を散布層に照射して硬化層の大部分を形成した後に、レ
ーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成する場合に
は、レーザビームで輪郭を形成する前の段階で、散布層
のうちレーザビーム照射予定部分が既に予熱されてい
る。このため、レーザビームの照射出力を抑えることが
でき、照射出力の過剰化を防止することができ、設備コ
ストの低減に貢献できる。また散布層のうちレーザビー
ム照射予定部分が既に予熱されているため、レーザビー
ムの照射によって上昇させる散布層の温度の上昇幅が少
なくて済む。このためレーザビームの照射に基づく散布
層の急熱の程度が抑えられ、急熱に起因する硬化層の反
り等の不具合が発生する頻度を少なくするのに有利とな
る。Further, according to the method of the present invention, when the energy beam is applied to the scatter layer to form most of the hardened layer and then the laser beam is applied to form the contour of the hardened layer, the laser beam is used. Before the contour is formed, the portion of the scattered layer to be irradiated with the laser beam is already preheated. For this reason, the irradiation output of the laser beam can be suppressed, the excess of the irradiation output can be prevented, and the equipment cost can be reduced. In addition, since the portion of the scattered layer to be irradiated with the laser beam is already preheated, the temperature rise of the scattered layer which is increased by the irradiation of the laser beam can be small. For this reason, the degree of rapid heating of the scatter layer due to the irradiation of the laser beam is suppressed, which is advantageous in reducing the frequency of occurrence of problems such as warpage of the hardened layer caused by the rapid heating.
【図１】遮蔽膜をもつマスクの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a mask having a shielding film.
【図２】赤外線照射装置によりマスク越しに遠赤外線を
照射する形態を示す要部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part showing a mode of irradiating far infrared rays through a mask by an infrared irradiating device.
【図３】赤外線照射装置によりマスク越しに遠赤外線を
照射して形成した硬化層（輪郭形成前）の平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view of a cured layer (before contour formation) formed by irradiating far infrared rays through a mask by an infrared irradiating device.
【図４】レーザビーム照射装置のスキャナーからレーザ
ビームを散布層に照射している形態を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mode in which a laser beam is radiated from a scanner of a laser beam irradiation device onto a scatter layer.
【図５】レーザビーム照射装置の概念を示す構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the concept of a laser beam irradiation device.
【図６】遠赤外線の加熱で硬化層の大部分を形成した後
に、レーザビームを照射して硬化層の輪郭を形成した状
態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state in which a contour of the hardened layer is formed by irradiating a laser beam after forming most of the hardened layer by heating with far infrared rays.
【図７】散布層の温度の上昇形態の概念を示すグラフで
ある。FIG. 7 is a graph showing a concept of a rising mode of a temperature of a scatter layer.
図中、１はマスク、１２は遮蔽膜、３９はレーザビーム
照射装置、４０は赤外線照射装置、４０ａは赤外線ラン
プ、６０は硬化層、６１は第１硬化層部分、６２は第２
硬化層部分、６１ｘは第１輪郭線、６２ｘは第２輪郭線
を示す。In the figure, 1 is a mask, 12 is a shielding film, 39 is a laser beam irradiation device, 40 is an infrared irradiation device, 40a is an infrared lamp, 60 is a cured layer, 61 is a first cured layer portion, and 62 is a second cured layer.
The hardened layer portion, 61x indicates a first outline, and 62x indicates a second outline.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 良平 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 4F213 AC04 WA25 WA34 WA37 WA40 WA53 WA86 WA87 WB01 WL03 WL04 WL12 WL26 WL34 WL44 WL82 WL95 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Ryohei Shibata 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 4F213 AC04 WA25 WA34 WA37 WA40 WA53 WA86 WA87 WB01 WL03 WL04 WL12 WL26 WL34 WL44 WL82 WL95
Claims (1)
程と、前記散布層を硬化させて硬化層を形成する硬化工
程と、前記散布工程及び前記硬化工程を交互に繰り返し
て複数の硬化層を積層し三次元造形物を造形する粉粒体
積層造形方法において、 前記硬化工程は、直進性が高いレーザビームと、前記レ
ーザビームよりも直進性が低いものの単位時間当たりの
照射面積が大きいエネルギビームとを使い分け、 前記硬化層の目標形状に近似する形状をもつ透過部を備
えたマスクを用い、マスク越しにエネルギビームを前記
散布層に照射して硬化層の大部分を硬化させる操作と、
前記レーザビームを照射して前記硬化層の輪郭を形成す
る操作とを実行することを特徴とする粉粒体積層造形方
法。1. A spraying step of spraying a granular material to form a spray layer, a hardening step of hardening the spray layer to form a hardened layer, and alternately repeating the spraying step and the hardening step. In the powder granulation method of forming a three-dimensional structure by laminating a cured layer of the above, the curing step, the laser beam having a high linearity, and an irradiation area per unit time although the linearity is lower than the laser beam Using a mask having a transmission portion having a shape similar to the target shape of the hardened layer, and irradiating the scatter layer with the energy beam through the mask to harden most of the hardened layer. Operations,
And irradiating the laser beam to form an outline of the hardened layer.
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2001038813A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007223192A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Aspect Inc | Apparatus for forming powder sintered laminate and method for forming the same |
| US9776243B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-10-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for manufacturing three-dimensional shaped object |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP11219538A patent/JP2001038813A/en active Pending
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