JP2004175093A

JP2004175093A - Method for fabricating three-dimensional shape article

Info

Publication number: JP2004175093A
Application number: JP2003048261A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Azuma; 喜万東; Satoshi Abe; 諭阿部; Takashi Matsuo; 隆史松尾; Uzo Ota; 卯三太田; Mitsuhiro Shingo; 光弘新郷; Hiroshi Yoshihara; 広吉原; Isao Fuwa; 勲不破; Tokuo Yoshida; 徳雄吉田; Masataka Takenami; 正孝武南; Shuji Kaminaga; 修士上永
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP3599054B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To securely obtain a required three-dimensional shape article without being affected by a scrap generated at an incorporated removal process. <P>SOLUTION: A light beam is irradiated to the designated place of a powder material layer 10 and powder at the applicable place is sintered to form a sintered layer 11. A new powder material layer 10 is covered on the sintered layer 11, the light beam is irradiated to the designated place, and the powder at the applicable place is sintered, so that a new sintered layer integrated with the sintered layer which forms the lower layer thereof is formed repeatedly. After the sintered layer 11 is formed, a process for cutting and removing the surface portion and/or the unnecessary portion of the shape article which is fabricated untill then is incorporated into a process for fabricating a plurality of sintered layers, so that the required three-dimensional shape article is shaped. At this time, a process for removing a cut scrap 9 generated in the cut and removal process is incorporated, followed by the cut and removal process. After removing the cut scrap 9 generated in the cut and removal process, the following powder layer 10 is formed and sintered. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末材料を光ビームで焼結硬化させることで三次元形状造形物を製造する三次元形状造形物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光造形法として知られている三次元形状造形物の製造方法がある。特許第２６２０３５３号（特許文献１）などに示された該製造方法は、無機質あるいは有機質の粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで焼結層を形成し、この焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して該粉末層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結することで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成するということを繰り返すことで、複数の焼結層が積層一体化された粉末焼結部品（三次元形状造形物）を作製するものであり、三次元形状造形物の設計データ（ＣＡＤデータ）であるモデルを所望の層厚みにスライスして生成する各層の断面形状データをもとに光ビームを照射することから、マシニングセンターのような装置が無くとも任意形状の三次元形状造形物を製造することができるほか、切削加工などによる製造方法に比して、迅速に所望の形状の造形物を得ることができる。
【０００３】
ところで、光ビームを照射して焼結硬化させた部分の周囲には伝達された熱が原因となって不要な粉末が付着するものであり、該付着粉末は密度の低い表面層を造形物に形成してしまう。この密度の低い表面層を除去して滑らかな表面の三次元形状造形物を得るために、本出願人は特願２０００−３０６５４６において、焼結層の形成後にそれまでに作製した造形物の表面部及びまたは不要部分の除去を行う工程を複数回の焼結層の作製工程中に挿入することを提案した。この場合、焼結層の作製と造形物の表面部及びまたは不要部分の除去を繰り返し行うことで、ドリル長などの制約を受けることなく表面を仕上げることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６２０３５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記除去工程を挿入した場合、次の新たな問題が生じる。すなわち、除去に際して生じた屑（切削屑）が焼結層や粉末層の最上層の表面上に飛散してしまうために、無機質または有機質の粉末材料を供給してブレードでならすことで次の粉末層を形成する時、屑がブレードに引っかかり、ブレードをスムーズに動かせないことが生じるだけでなく、次の粉末層の中に粉末層の厚みよりも大きな屑が残ってしまって、次の焼結層が望んでいるものと異なったものとなってしまうことがある。
【０００６】
また、焼結及び切削除去を行うためのステージへの粉末材料の供給は、ステージ近傍に配された粉末供給タンクの上面開口部から溢れさせた粉末材料を上記ブレードでステージ側に送り込むことでなされている場合、飛散した屑が粉末供給タンク側に入って、次にステージ側へ供給する粉末材料が屑入りのものとなってしまうことがある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは挿入した除去工程で生じた屑の影響を受けることなく求める三次元形状造形物を確実に得ることができる三次元形状造形物の製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、無機質あるいは有機質の粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させて焼結層を形成し、この焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させることで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成することを繰り返すとともに、焼結層の形成後にそれまでに作製した造形物の表面部及びまたは不要部分の切削除去を行う工程を複数回の焼結層の作製工程中に挿入して所要の三次元形状造形物の造形を行うにあたり、上記切削除去工程に次いで切削除去工程で生じた切削屑を除去する工程を挿入することに特徴を有している。
【０００９】
切削除去工程で生じた切削屑を除去してから次の粉末層の形成及びその焼結を行うようにしたものである。
【００１０】
ここにおける切削屑の除去は、切削除去工程直前に切削屑除去のための粉末層を一層形成し、切削除去工程直後に粉末層最上部を所要の厚みで除去することで行うことが好ましい。切削除去工程に際して生じた切削屑は、この切削屑除去のために直前に設けた粉末層の上に切削屑が載り、この粉末層ごと切削屑を除去することから、切削屑が粉末層内に一部が入り込んでいる場合も確実に切削屑の除去を行うことができる。
【００１１】
また、上記の切削除去工程直後の粉末層最上部を所要の厚みで除去するにあたっては、粉末材料の供給のための粉末供給タンクの最上部の粉末を同時に除去するようにしてもよい。粉末供給タンクまで切削屑が飛散していても、これを同時に除去することができる。
【００１２】
粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間にエアカーテンを配置したり、粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間に開閉自在な遮蔽板を配置したりすることも好ましい。粉末供給タンク側に切削屑が飛散することを防ぐことができる。この遮蔽板としては、アコーデオンカーテンやロールカーテンを好適に用いることができるが、粉末供給タンクの開口部を開閉する蓋を設けて、この蓋を遮蔽板としてもよい。また、粉末供給タンクから焼結及び切削除去を行うためのステージに粉末材料を移行させるブレードを遮蔽板として用いると、別途遮蔽板を用意しなくても済むものとなる。
【００１３】
切削除去工程の間、粉末材料の供給のための粉末供給タンクを、焼結及び切削除去を行うためのステージから遠ざける駆動機構を備えたものとして、屑が飛散しても粉末供給タンクにまで届くことがないようにしたり、切削除去工程の間、粉末供給タンクをその上面開口部が焼結及び切削除去を行うためのステージより上方に位置するところまで移動させる駆動機構を備えたものとして、飛散した屑が粉末供給タンクの開口内に入ることがないようにしてもよい。
【００１４】
そして、切削屑を含んだ粉末材料と、切削屑を含んでいない過剰粉末材料とを別個の容器に保管することで、粉末材料の再利用にあたって切削屑を取り除く手間が不要となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１７は光造形による三次元形状造形物の製造装置を示しており、造形用のステージ上、つまり造形タンク２５で外周が囲まれた空間内を上下に昇降する昇降テーブル２０上に供給した無機質あるいは有機質の粉末材料をスキージング用ブレード２１でならすことで所定厚みΔｔ１の粉末層１０を形成する粉末層形成手段２と、レーザー発振器３０から出力されたレーザーをガルバノミラー３１等のスキャン光学系を介して上記粉末層１０に照射することで粉末を焼結して焼結層１１を形成する焼結層形成手段３とを備えるとともに、上記粉末層形成手段２のベース部にＸＹ駆動機構（高速化の点で直動リニアモータ駆動のものが好ましい）４０を介してミーリングヘッド４１を設けた切削除去手段４を備えている。
【００１６】
このものにおける三次元形状造形物の製造は、図１８を参照して説明すると、昇降テーブル２０上面の造形用ベース２２表面に粉末材料を供給してブレード２１でならすことで第１層目の粉末層１０を形成し、この粉末層１０の硬化させたい箇所に光ビーム（レーザー）Ｌを照射して粉末を焼結させてベース２２と一体化した焼結層１１を形成する。
【００１７】
この後、昇降テーブル２０を少し下げて再度粉末材料を供給してブレード２１でならすことで第２層目の粉末層１０を形成し、この粉末層１０の硬化させたい箇所に光ビーム（レーザー）Ｌを照射して粉末を焼結させて下層の焼結層１１と一体化した焼結層１１を形成するものであり、昇降テーブル２０を下降させて新たな粉末層１０を形成し、光ビームを照射して所要箇所を焼結層１１とする工程を繰り返すことで、目的とする三次元形状造形物を製造する。
【００１８】
光ビームの照射経路は、予め三次元ＣＡＤデータから作成しておく。すなわち、従来のものと同様に、三次元ＣＡＤモデルから生成したＳＴＬデータを等ピッチ（たとえば０．０５ｍｍ）でスライスした各断面の輪郭形状データを用いる。この時、三次元形状造形物の少なくとも最表面が高密度（気孔率５％以下）となるように焼結させることができるように光ビームの照射を行うのが好ましい。
【００１９】
そして、上記粉末層１０を形成しては光ビームを照射して焼結層１１を形成するということを繰り返していくのであるが、焼結層１１の全厚みがたとえば切削除去手段４におけるミーリングヘッド４１の工具長さなどから求めた所要の値になれば、いったん切削除去手段４を作動させてそれまでに造形した造形物の表面部を切削する。たとえば、ミーリングヘッド４１（ボールエンドミル）が直径１ｍｍ、有効刃長３ｍｍで深さ３ｍｍの切削加工が可能であり、粉末層１０の厚みΔｔ１が０．０５ｍｍであるならば、６０層の焼結層１１を形成した時点で、切削除去手段４を作動させる。
【００２０】
切削除去手段４による切削加工により、造形物の表面に付着した粉末による低密度表面層を除去するものであり、この時、高密度部まで削り込むことによって造形物表面に高密度部を全面的に露出させるようにしてもよく、この場合は所望の形状よりも焼結層１１が少し大きくなるようにしておく。切削除去手段４による切削加工経路は、光ビームの照射経路と同様に予め三次元ＣＡＤデータから作成する。
【００２１】
そして上記切削除去手段４による切削除去を行った後は、再度粉末層１０の形成並びに焼結層１１の形成を繰り返すのであるが、ここでは切削除去工程の直後に切削屑除去手段による切削屑除去工程を挿入している。図１は切削屑除去手段の一例を示すもので、ブレード２１と同様に粉末材料を収めた粉末供給タンク２３の直上から造形タンク２５の上方を経て粉末回収部７に至る経路を往復動自在とした吸引装置７５を設けている。
【００２２】
また、ここでは粉末回収部７に過剰供給された粉末材料の回収用の回収部７１と切削屑を含む粉末材料の回収用の回収部７２とを設けており、両回収部７１，７２の回収口はスライド駆動される蓋７３で選択的に開閉自在とされている。尚、両回収部７１，７２の位置は逆でも良い。
【００２３】
そして、切削除去手段４による切削加工で切削除去がなされたならば、次の粉末層１０の形成の前に上記吸引装置７５が吸引動作を行いながら粉末供給タンク２３の直上から造形タンク２５の上方を経て粉末回収部７まで移動することで、切削除去に際して生じるとともに造形タンク２５の表面に飛散している切削屑９の吸引除去を行うものであり、そして粉末回収部７における回収部７２の直上で吸引した切削屑９（と粉末）を回収部７２に送る。この時、蓋７３は回収部７１を閉じている。
【００２４】
このようにして切削屑の除去がなされたならば、粉末供給タンク２３の底部が一段上昇し、ブレード２１が粉末供給タンク２３内の粉末材料の最上層部を造形タンク２５側に送り込むとともにならすことで、造形タンク２５上に新たな粉末層１０を形成し、更には余剰の粉末材料を回収部７１に送る。この時、回収部７２の回収口が蓋７３で閉じられている。
【００２５】
造形タンク２５の粉末層１０及び焼結層１１の最上層にある切削屑の除去は、図２に示すように、柔らかい刷毛７６による掃き掃除で行ってもよく、また切削屑が磁性を持つものである場合、図３に示すように、マグネットローラ７７で行ってもよい。図３中の７８はマグネットローラ７７の表面に付着した切削屑や粉末を掻き落とすためのスクレーパで、常時はマグネットローラ７７から離れているが、回収部７２にマグネットローラ７７が至った時、マグネットローラ７７表面に接触してマグネットローラ７７の表面に付着している屑や粉末を掻き落とす。なお、マグネットローラ７７は必要な時だけ磁力を発揮させることができる電磁石で構成されたものが好適である。
【００２６】
ところで、切削除去手段４による切削加工で生じた切削屑が粉末供給タンク２３にまで飛散すると、粉末層１０の形成のために造形タンク２５上にブレード２１によって送り込まれる粉末の中に切削屑が混入することになる虞があり、これを防ぐために上記の各例では粉末供給タンク２３上に飛散した切削屑も除去できるように、切削屑除去手段の可動範囲を設定しているのであるが、図４に示すように、粉末供給タンク２３と造形タンク２５との間にエアーカーテン８０を設けたり、図５に示すように、粉末供給タンク２３と造形タンク２５との間を仕切る遮蔽板８１を設けている場合は、切削屑が粉末供給タンク２３側にまで飛散することがないために、切削屑除去手段の可動範囲を小さくすることができる。尚、エアーカーテン８０は切削除去工程の間だけ作動し、遮蔽板８１も切削除去工程の間だけ上記の場所に位置するものとしておく。
【００２７】
この遮蔽板８１として、図６に示すように上下もしくは左右に屈曲伸展する電動型のアコーデオンカーテンや、図７に示すように、上下もしくは左右に開閉される電動型のロールスクリーンを用いた場合、ブレード２１を通過させるために開いた時の遮蔽板８１の退去スペースをさほど必要とせず、装置全体が大型化してしまうことを防ぐことができる。なお、図中のＣは屑の飛散範囲、Ｄは遮蔽板８１で飛散が防止されているエリアを示している。
【００２８】
また、図８に示すように、粉末供給タンク２の上面開口をスライド開閉する蓋で遮蔽板８１を構成するようにしてもよい。
【００２９】
ところで、ブレード２１は通常時、粉末供給タンク２３における造形タンク２５と反対側のところに位置しているが、切削除去工程の間だけ、図９に示すように、粉末供給タンク２３と造形タンク２５との間のところに位置するようにしてもよい。この場合、ブレード２１を上記の遮蔽板８１として用いることになるものであり、別途遮蔽板８１を用意しなくても済むことになる。
【００３０】
図１０に示すように、粉末供給工程の間は粉末供給タンク２３を造形タンク２５の近傍に配置してブレード２１による粉末供給を容易に行うことができるようにしておき、切削除去工程の際には粉末供給タンク２３を切削屑９の飛散範囲よりも遠くに移動させておくようにしたり、図１１に示すように、粉末供給タンク２３全体を上下動させる駆動機構を用意し、粉末供給工程の間は粉末供給タンク２３上面を造形タンク２５上面と同じ高さに配置してブレード２１による粉末供給を容易に行うことができるようにしておき、切削除去工程の際には粉末供給タンク２３を切削屑９の飛散高さＨａよりも高い高さＨ２まで粉末供給タンク２３全体を上方へ移動させるようにしてもよい。
【００３１】
図１２に別の例を示す。これは粉末層１０の形成のためのブレード２１を切削屑の除去にも用いることで、別途除去手段を設けなくても切削屑の除去を行うことができるようにしたものであり、この場合、切削除去手段４による切削除去工程の直前に、図１２(a)に示すように、切削屑除去のための粉末層１０’を一層形成する。この粉末層１０’の厚みは通常の粉末層１０の厚みよりも厚いことが好ましいが、粉末層１０の厚みと同じであっても、薄くなっていてもよい。
【００３２】
このように粉末層１０’で既に形成した造形物を被覆した状態で切削除去手段４による切削除去を行った場合、図１２(b)に示すように、切削屑９は粉末層１０’上に飛散することになる。
【００３３】
そして切削除去が終了すれば、昇降テーブル２０を少し上昇させた状態でブレード２１を動かすことで、造形タンク２５における粉末層１０’（と粉末層１０）の最上層を所定の厚みで掻き取って切削屑９を回収部７２に回収するのである。この時、図１２(c)に粉末供給タンク２３における粉末材料も一段上昇させておけば、切削屑９が粉末供給タンク２３側まで飛散していても、この切削屑９を同時に除去することができる。
【００３４】
なお、切削屑９が粉末供給タンク２３側にまで飛散してしまうことを防ぐ前記エアーカーテン８０や遮蔽板８１を設けることは本実施形態においても有効である。
【００３５】
ところで、上記の各例では、切削屑９が含まれない粉末の回収用である回収部７１と、切削屑９を含んだ粉末の回収用である回収部７２とで粉末回収部７を構成し、回収部７１に回収された粉末はただちに再利用ができるようにしたものを示したが、粉末回収部７は図１３に示すように一つの回収部７０を備えただけのものとしてもよい。ただし、その回収口には粉末材料と切削屑９との分離用のメッシュ状フィルター７４を配しておくことが好ましく、特に図１４に示すようにメッシュ状フィルター７４に微小振動を与えることができるようにしておくと、上記分離を高速に行うことができる。
【００３６】
また上記フィルター７４は、図１５に示すように、その両端を回転ローラ８５に巻き付けておくとともに、複数のガイドローラ８６で回収部７０と切削屑専用の回収部７９の両者に跨るように配置しておき、回転ローラ８５の回転によるフィルター７４の移動でフィルター７４上に溜まった切削屑９を切削屑専用の回収部７９に送り込むとともにフィルター７４の自動クリーニングを行うことができるようにしておくのも好ましい。この時、上記ガイドローラ８６を振動させるようにしておくと、粉末と切削屑９との分離を高速に行うことができる。
【００３７】
図１６に他例を示す。これは粉末供給タンク２３と造形タンク２５との間に回収部７４を設けたもので、該回収部７４はその粉末供給タンク２３側に傾斜面８７を備えるとともに、傾斜面８７との間にフィルター７４が配設されている。
【００３８】
粉末供給タンク２３の粉末上に切削屑９が飛散しても、切削除去工程の直後に行われる切削屑除去工程において、ブレード２１が粉末供給タンク２３の粉末上の切削屑９を粉末とともに傾斜面８７に送り込むものであり、そしてフィルター７４を通って回収部７３に入った粉末は、回収部７４の底部に配した昇降テーブルの上昇とブレード２１の駆動で造形ステージに粉末層１０を形成するのに、あるいは粉末層１０’を形成するのに利用される。図中８９は切削除去工程の際に回収部７４の上面開口を閉じている蓋である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、無機質あるいは有機質の粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させて焼結層を形成し、この焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させることで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成することを繰り返すとともに、焼結層の形成後にそれまでに作製した造形物の表面部及びまたは不要部分の切削除去を行う工程を複数回の焼結層の作製工程中に挿入して所要の三次元形状造形物の造形を行うにあたり、上記切削除去工程に次いで切削除去工程で生じた切削屑を除去する工程を挿入しているために、切削除去工程の次の粉末層の形成時には、切削屑が除去されているものであり、従って切削屑が造形に影響を及ぼすことがないものである。
【００４０】
そして切削除去工程直前に切削屑除去のための粉末層を一層形成し、切削除去工程直後に粉末層最上部を所要の厚みで除去することで上記切削屑の除去を行った場合、切削除去工程に際して生じた切削屑は、この切削屑除去のために直前に設けた粉末層の上に切削屑が載り、この粉末層ごと切削屑を除去されるものであり、従って切削屑の一部が粉末層内に入り込んでいる場合も確実に切削屑の除去を行うことができる。
【００４１】
また、上記の切削除去工程直後の粉末層最上部を所要の厚みで除去するにあたり、粉末材料の供給のための粉末供給タンクの最上部の粉末を同時に除去すると、粉末供給タンクまで切削屑が飛散していても、これを同時に除去することができる。
【００４２】
粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間にエアカーテンを配置したり、粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間に開閉自在な遮蔽板を配置したりした場合には、粉末供給タンク側に切削屑が飛散することを防ぐことができるために、切削屑の除去を粉末供給タンクに対しても行う必要がなくなる。
【００４３】
上記遮蔽板としては、アコーデオンカーテンやロールカーテンを用いと、遮蔽板の退去スペースが不要となるために装置全体の大型化を招くことなく遮蔽板の設置を行うことができる。
【００４４】
また、粉末供給タンクの開口部を開閉する蓋を設けて、この蓋を遮蔽板としてもよく、この時には粉末供給タンクへの切削屑の混入を確実に防ぐことができる。
【００４５】
また、上記遮蔽板として、粉末材料の供給のための粉末供給タンクから焼結及び切削除去を行うためのステージに粉末材料を移行させるブレードを用いると、別途遮蔽板を用意しなくても切削屑が粉末供給タンク側に飛散することを防ぐことができる。
【００４６】
切削除去工程の間、粉末材料の供給のための粉末供給タンクを、焼結及び切削除去を行うためのステージから遠ざける駆動機構を設けたり、切削除去工程の間、粉末供給タンクをその上面開口部が焼結及び切削除去を行うためのステージより上方に位置するところまで移動させる駆動機構を設けたりすることで、飛散した屑が粉末供給タンクにまで届くことがないようにしても、飛散した屑が粉末供給タンクに入ってしまうことを確実に防ぐことができる。
【００４７】
そして、切削屑を含んだ粉末材料と、切削屑を含んでいない過剰粉末材料とを別個の容器に保管することで、粉末材料の再利用にあたって切削屑を取り除く手間が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(a)(b)は本発明の実施の形態の一例の概略断面図である。
【図２】(a)(b)は同上の他例の概略断面図である。
【図３】(a)(b)は同上の更に他例の概略断面図である。
【図４】(a)(b)は別の例の概略断面図と概略平面図である。
【図５】更に別の例の概略断面図である。
【図６】(a)は他の例の概略断面図、(b)は更に他例の概略平面図である。
【図７】(a)は別の例の概略断面図、(b)は更に別の例の概略平面図である。
【図８】(a)は他の例の概略断面図、(b)は更に他例の概略平面図である。
【図９】同上の他例の概略断面図である。
【図１０】(a)(b)は別の例の概略断面図と概略平面図である。
【図１１】(a)(b)は他の例の概略断面図と概略平面図である。
【図１２】(a)(b)(c)は本発明の別の実施の形態の一例を示す概略断面図である。
【図１３】(a)は他の例の概略断面図、(b)は一部を示す斜視図である。
【図１４】更に他の例の概略断面図である。
【図１５】別の例の概略断面図である。
【図１６】(a)(b)は更に別の例の概略断面図である。
【図１７】全体構成を示す分解斜視図である。
【図１８】同上の動作を示す概略説明図である。
【符号の説明】
９切削屑
１０粉末層
１１焼結層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensionally shaped object by manufacturing a three-dimensionally shaped object by sintering and hardening a powder material with a light beam.
[0002]
[Prior art]
There is a method of manufacturing a three-dimensionally shaped object known as an optical molding method. The manufacturing method disclosed in Japanese Patent No. 2620353 (Patent Document 1) irradiates a predetermined portion of an inorganic or organic powder material layer with a light beam and sinters the powder at the corresponding portion to form a sintered layer. Is formed, a new layer of a powder material is coated on the sintered layer, and a predetermined portion of the powder layer is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion to form a lower sintered layer. By repeatedly forming a new integrated sintered layer, a powder sintered component (three-dimensional shaped object) in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated is manufactured. Since a light beam is emitted based on the cross-sectional shape data of each layer generated by slicing a model, which is design data (CAD data) of a shaped object, to a desired layer thickness, any model can be used without a device such as a machining center. Manufacture of three-dimensional shaped objects Besides it is Rukoto, compared to the manufacturing method such as by cutting, it is possible to obtain a molded article rapidly desired shape.
[0003]
By the way, unnecessary powder adheres to the periphery of the portion which is sintered and hardened by irradiating the light beam, and the adhered powder forms a low-density surface layer on a molded article due to the transmitted heat. Will form. In order to remove the low-density surface layer and obtain a three-dimensionally shaped object having a smooth surface, the present applicant disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-306546 the surface of the shaped object which had been manufactured after the formation of the sintered layer. It has been proposed to insert a step of removing a part and / or an unnecessary part into a plurality of steps of manufacturing a sintered layer. In this case, by repeatedly performing the production of the sintered layer and the removal of the surface portion and / or the unnecessary portion of the molded article, the surface can be finished without being restricted by a drill length or the like.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2620353
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above-described removal step is inserted, the following new problem occurs. That is, since the chips generated during the removal (cutting chips) are scattered on the surface of the uppermost layer of the sintered layer or the powder layer, the next powder is supplied by supplying an inorganic or organic powder material and leveling with a blade. When forming a layer, not only does the debris get caught on the blade and the blade cannot be moved smoothly, but also debris larger than the thickness of the powder layer remains in the next powder layer and the next sintering The layers can be different from what you want.
[0006]
The supply of the powder material to the stage for performing sintering and cutting removal is performed by feeding the powder material overflowing from the upper opening of the powder supply tank arranged near the stage to the stage side with the blade. In such a case, the scattered debris may enter the powder supply tank side, and the powder material to be subsequently supplied to the stage side may contain debris.
[0007]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional shaped object that can reliably obtain a desired three-dimensionally shaped object without being affected by debris generated in an inserted removing process. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an original shaped object.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Thus, the present invention provides a sintered layer by irradiating a light beam to a predetermined portion of a layer of an inorganic or organic powder material to sinter the powder at the corresponding portion, and forming a sintered layer on the sintered layer. A new layer is coated and irradiated with a light beam at a predetermined location to sinter the powder at the location to form a new sintered layer integrated with the lower sintered layer. After the formation of the tie layer, the process of cutting and removing the surface part and / or unnecessary part of the shaped object manufactured up to that time is inserted into the manufacturing process of the sintered layer a plurality of times to form the required three-dimensional shaped object. In performing the method, the method is characterized in that a step of removing cutting chips generated in the cutting and removing step is inserted after the above-described cutting and removing step.
[0009]
After the cutting chips generated in the cutting and removing step are removed, the next powder layer is formed and sintered.
[0010]
Here, it is preferable to remove the cuttings by forming a single powder layer for removing the cuttings immediately before the cutting and removing step, and removing the uppermost portion of the powder layer with a required thickness immediately after the cutting and removing step. The cutting chips generated during the cutting removal process are placed on the powder layer provided immediately before to remove the cutting chips, and the cutting chips are removed together with the powder layer. Even in the case where a part has entered, it is possible to surely remove the cutting waste.
[0011]
In removing the uppermost portion of the powder layer immediately after the above-described cutting and removing step to a required thickness, the powder at the uppermost portion of the powder supply tank for supplying the powder material may be removed at the same time. Even if chips are scattered to the powder supply tank, they can be removed at the same time.
[0012]
Placing an air curtain between the powder supply tank for supplying the powder material and the stage for performing sintering and cutting, or the powder supply tank for supplying the powder material, and sintering and cutting It is also preferable to arrange an openable / closable shielding plate between the stage and the stage for performing the above. It is possible to prevent the cutting chips from scattering on the powder supply tank side. As the shielding plate, an accordion curtain or a roll curtain can be suitably used, but a lid for opening and closing the opening of the powder supply tank may be provided, and this lid may be used as the shielding plate. Further, if a blade for transferring the powder material from the powder supply tank to a stage for sintering and cutting and removing is used as a shielding plate, it is not necessary to separately prepare a shielding plate.
[0013]
During the cutting removal process, the powder supply tank for supplying the powder material is provided with a drive mechanism that keeps the powder supply tank away from the stage for performing sintering and cutting removal. To prevent the powder supply tank from moving during the cutting removal process, or to have a drive mechanism to move the upper surface opening of the powder supply tank to a position above the stage for sintering and cutting removal. It is also possible to prevent the debris from entering the opening of the powder supply tank.
[0014]
Then, by storing the powder material containing the cutting waste and the excess powder material not containing the cutting waste in separate containers, it is not necessary to remove the cutting waste when reusing the powder material.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment. FIG. 17 shows an apparatus for manufacturing a three-dimensionally shaped object by stereolithography, in which an outer periphery is surrounded by a modeling tank, that is, a modeling tank 25. Layer forming means 2 for forming a powder layer 10 having a predetermined thickness Δt1 by flattening an inorganic or organic powder material supplied on a lifting table 20 which rises and lowers in a space formed by a squeezing blade 21; And a sintering layer forming means 3 for sintering the powder by irradiating the laser beam output from 30 to the powder layer 10 via a scanning optical system such as a galvanometer mirror 31 to form a sintered layer 11. A milling head 41 is provided on the base of the powder layer forming means 2 via an XY drive mechanism (preferably a linear drive motor driven from the viewpoint of speeding up). It has a deleted means 4.
[0016]
The production of the three-dimensionally shaped object in this case will be described with reference to FIG. 18. Referring to FIG. The layer 10 is formed, and a portion of the powder layer 10 to be cured is irradiated with a light beam (laser) L to sinter the powder to form a sintered layer 11 integrated with the base 22.
[0017]
Thereafter, the lifting table 20 is slightly lowered, and the powder material is supplied again and leveled by the blade 21 to form the second powder layer 10, and a light beam (laser) is applied to a portion of the powder layer 10 where the powder layer is to be cured. L is irradiated to sinter the powder to form a sintered layer 11 integrated with the lower sintered layer 11. The elevating table 20 is lowered to form a new powder layer 10, and the light beam Is applied to repeat the process of turning the required portion into the sintered layer 11, thereby producing a target three-dimensionally shaped object.
[0018]
The irradiation path of the light beam is created in advance from the three-dimensional CAD data. That is, similarly to the conventional one, the contour shape data of each section obtained by slicing the STL data generated from the three-dimensional CAD model at an equal pitch (for example, 0.05 mm) is used. At this time, it is preferable to irradiate the light beam so that at least the outermost surface of the three-dimensionally shaped object can be sintered so as to have a high density (a porosity of 5% or less).
[0019]
Then, the process of forming the powder layer 10 and irradiating a light beam to form the sintered layer 11 is repeated, but the total thickness of the sintered layer 11 is, for example, the milling head in the cutting and removing means 4. When the required value obtained from the tool length 41 or the like is reached, the cutting and removing means 4 is once operated to cut the surface of the modeled object. For example, if the milling head 41 (ball end mill) can perform cutting with a diameter of 1 mm, an effective blade length of 3 mm, and a depth of 3 mm, and the thickness Δt1 of the powder layer 10 is 0.05 mm, 60 sintered layers When 11 is formed, the cutting and removing means 4 is operated.
[0020]
The low-density surface layer of the powder adhering to the surface of the modeled object is removed by cutting by the cutting and removing means 4. In this case, the sintered layer 11 is slightly larger than a desired shape. The cutting path by the cutting and removing unit 4 is created in advance from the three-dimensional CAD data, similarly to the irradiation path of the light beam.
[0021]
After the cutting and removal by the cutting and removing means 4 is performed, the formation of the powder layer 10 and the formation of the sintered layer 11 are repeated again. The process has been inserted. FIG. 1 shows an example of the cutting waste removing means. Like the blade 21, the path from just above the powder supply tank 23 containing the powder material to above the modeling tank 25 to the powder collecting section 7 is reciprocally movable. Suction device 75 is provided.
[0022]
Further, here, a collection unit 71 for collecting the powder material excessively supplied to the powder collection unit 7 and a collection unit 72 for collecting the powder material containing the cutting chips are provided, and the collection units 71 and 72 are collected. The mouth can be selectively opened and closed by a lid 73 that is slidably driven. Note that the positions of the two collecting units 71 and 72 may be reversed.
[0023]
Then, if the cutting and removing is performed by the cutting process by the cutting and removing means 4, the suction device 75 performs the suction operation before the formation of the next powder layer 10 from directly above the powder supply tank 23 to above the modeling tank 25. Is moved to the powder collecting section 7 through the cutting section, thereby sucking and removing the cutting chips 9 generated at the time of cutting and scattered on the surface of the modeling tank 25, and directly above the collecting section 72 in the powder collecting section 7. The cutting chips 9 (and the powder) sucked in the step are sent to the collecting section 72. At this time, the lid 73 closes the collection unit 71.
[0024]
When the cutting chips are removed in this manner, the bottom of the powder supply tank 23 rises by one step, and the blade 21 sends the top layer of the powder material in the powder supply tank 23 to the modeling tank 25 and smoothes it. Then, a new powder layer 10 is formed on the modeling tank 25, and the surplus powder material is sent to the collection unit 71. At this time, the collection port of the collection unit 72 is closed by the lid 73.
[0025]
As shown in FIG. 2, the removal of the cutting debris on the uppermost layer of the powder layer 10 and the sintered layer 11 of the modeling tank 25 may be performed by sweeping with a soft brush 76, and the debris is magnetic. In some cases, as shown in FIG. Reference numeral 78 in FIG. 3 denotes a scraper for scraping off cutting chips and powder adhering to the surface of the magnet roller 77. The scraper is always separated from the magnet roller 77, but when the magnet roller 77 reaches the collecting section 72, the magnet is removed. The dust and powder adhering to the surface of the magnet roller 77 in contact with the surface of the roller 77 are scraped off. The magnet roller 77 is preferably formed of an electromagnet capable of exerting a magnetic force only when necessary.
[0026]
By the way, when the cutting chips generated by the cutting process by the cutting and removing means 4 scatter to the powder supply tank 23, the cutting chips are mixed in the powder fed by the blade 21 onto the modeling tank 25 for forming the powder layer 10. In order to prevent this, in each of the above examples, the movable range of the cutting chip removing means is set so that the cutting chips scattered on the powder supply tank 23 can also be removed. As shown in FIG. 4, an air curtain 80 is provided between the powder supply tank 23 and the molding tank 25, and a shielding plate 81 for separating the powder supply tank 23 and the molding tank 25 is provided as shown in FIG. In this case, since the chips are not scattered to the powder supply tank 23 side, the movable range of the chip removing means can be reduced. The air curtain 80 is operated only during the cutting and removing step, and the shielding plate 81 is located at the above-described position only during the cutting and removing step.
[0027]
When using an electric accordion curtain that bends and extends vertically or horizontally as shown in FIG. 6 or an electric roll screen that is opened and closed vertically or horizontally as shown in FIG. It does not require much space for the shield plate 81 to retreat when it is opened to allow the blade 21 to pass through, and it is possible to prevent the entire apparatus from being enlarged. In the drawing, C indicates a scattering range of the debris, and D indicates an area where the shielding plate 81 prevents scattering.
[0028]
Further, as shown in FIG. 8, the shielding plate 81 may be configured with a lid that slides open and close the upper surface opening of the powder supply tank 2.
[0029]
Incidentally, the blade 21 is normally located on the opposite side of the powder supply tank 23 from the molding tank 25, but only during the cutting and removing step, as shown in FIG. May be located in between. In this case, the blade 21 is used as the above-mentioned shielding plate 81, and it is not necessary to separately prepare the shielding plate 81.
[0030]
As shown in FIG. 10, during the powder supply step, the powder supply tank 23 is disposed near the modeling tank 25 so that powder supply by the blade 21 can be easily performed, and during the cutting removal step, Is to move the powder supply tank 23 farther than the scattering range of the cutting waste 9 or, as shown in FIG. 11, prepare a drive mechanism for moving the entire powder supply tank 23 up and down. In the meantime, the upper surface of the powder supply tank 23 is arranged at the same height as the upper surface of the modeling tank 25 so that powder supply by the blade 21 can be easily performed. The entire powder supply tank 23 may be moved upward to a height H2 higher than the scattering height Ha of the debris 9.
[0031]
FIG. 12 shows another example. This is because the blade 21 for forming the powder layer 10 is also used for removing the cutting chips, so that the cutting chips can be removed without providing a separate removing means. In this case, Immediately before the cutting and removing step by the cutting and removing means 4, as shown in FIG. 12A, a single powder layer 10 'for removing cutting chips is formed. The thickness of the powder layer 10 ′ is preferably larger than the thickness of the normal powder layer 10, but may be equal to or smaller than the thickness of the powder layer 10.
[0032]
When the cutting removal by the cutting and removing means 4 is performed in a state where the formed object already covered with the powder layer 10 'is covered in this way, as shown in FIG. 12B, the cutting chips 9 are placed on the powder layer 10'. Will be scattered.
[0033]
When the cutting removal is completed, the uppermost layer of the powder layer 10 ′ (and the powder layer 10) in the modeling tank 25 is scraped to a predetermined thickness by moving the blade 21 with the lifting table 20 slightly raised. The cutting chips 9 are collected by the collecting unit 72. At this time, if the powder material in the powder supply tank 23 is also raised one step in FIG. 12C, even if the cutting chips 9 are scattered to the powder supply tank 23 side, the cutting chips 9 can be removed at the same time. it can.
[0034]
The provision of the air curtain 80 and the shielding plate 81 for preventing the cutting chips 9 from scattering toward the powder supply tank 23 is also effective in the present embodiment.
[0035]
By the way, in each of the above examples, the collection unit 71 for collecting powder not containing the cuttings 9 and the collection unit 72 for collecting powder containing the cuttings 9 constitute the powder collection unit 7. Although the powder recovered in the recovery section 71 is shown to be reusable immediately, the powder recovery section 7 may be provided with only one recovery section 70 as shown in FIG. However, it is preferable that a mesh filter 74 for separating the powder material and the cuttings 9 is disposed in the collection port, and in particular, a minute vibration can be given to the mesh filter 74 as shown in FIG. By doing so, the separation can be performed at high speed.
[0036]
As shown in FIG. 15, both ends of the filter 74 are wound around a rotating roller 85, and the filter 74 is disposed so as to straddle both the collecting unit 70 and a collecting unit 79 dedicated to cutting chips by a plurality of guide rollers 86. In addition, the cutting chips 9 accumulated on the filter 74 due to the movement of the filter 74 due to the rotation of the rotating roller 85 can be sent to the collection unit 79 dedicated to the cutting chips, and the filter 74 can be automatically cleaned. preferable. At this time, if the guide roller 86 is vibrated, the powder and the cutting chips 9 can be separated at a high speed.
[0037]
FIG. 16 shows another example. This is provided with a collecting section 74 between the powder supply tank 23 and the modeling tank 25. The collecting section 74 has an inclined surface 87 on the powder supply tank 23 side and a filter between the inclined surface 87 and the collecting surface. 74 are provided.
[0038]
Even if the cuttings 9 are scattered on the powder in the powder supply tank 23, in the cutting removal step performed immediately after the cutting and removing step, the blade 21 causes the cutting chips 9 on the powder in the powder supply tank 23 to be inclined together with the powder. The powder fed into the collecting unit 73 through the filter 74 forms the powder layer 10 on the molding stage by raising the elevating table arranged at the bottom of the collecting unit 74 and driving the blade 21. Or to form a powder layer 10 '. In the drawing, reference numeral 89 denotes a lid that closes an upper surface opening of the recovery unit 74 in the cutting and removing step.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a predetermined portion of the inorganic or organic powder material layer is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion to form a sintered layer, and a sintered layer is formed on the sintered layer. It repeats forming a new sintered layer that is integrated with the lower sintered layer by sintering the powder at the corresponding location by irradiating a light beam to a predetermined location with coating a new layer of powder material In addition, after the formation of the sintered layer, the step of cutting and removing the surface portion and / or unnecessary portion of the shaped object manufactured up to that time is inserted into the manufacturing process of the sintered layer a plurality of times to obtain a required three-dimensional shaped object. In performing the shaping, since a step of removing the cutting chips generated in the cutting and removing step is inserted next to the cutting and removing step, the cutting chips are removed at the time of forming the powder layer next to the cutting and removing step. And therefore, cutting debris can affect Succoth is that there is no.
[0040]
In the case where the above-mentioned chips are removed by forming a single layer of powder for removing chips immediately before the step of cutting and removing the uppermost portion of the powder layer with a required thickness immediately after the step of cutting, The cutting chips generated at this time are chips on the powder layer provided immediately before the removal of the cutting chips, and the cutting chips are removed together with the powder layer. Even in the case of entering the layer, it is possible to reliably remove cutting chips.
[0041]
In addition, in removing the uppermost portion of the powder layer immediately after the above-mentioned cutting and removing step to a required thickness, if the powder at the uppermost portion of the powder supply tank for supplying the powder material is removed at the same time, the cutting chips scatter to the powder supply tank. This can be removed at the same time.
[0042]
Placing an air curtain between the powder supply tank for supplying the powder material and the stage for performing sintering and cutting, or the powder supply tank for supplying the powder material, and sintering and cutting If a shielding plate that can be opened and closed is placed between the stage and the stage to perform cutting, the cutting chips can be removed from the powder supply tank to prevent the chips from scattering on the powder supply tank side. It is no longer necessary to do this.
[0043]
When an accordion curtain or a roll curtain is used as the shielding plate, a space for retreating the shielding plate is not required, so that the shielding plate can be installed without increasing the size of the entire apparatus.
[0044]
In addition, a lid for opening and closing the opening of the powder supply tank may be provided, and this lid may be used as a shielding plate. In this case, it is possible to reliably prevent cutting chips from entering the powder supply tank.
[0045]
Further, when a blade for transferring the powder material to a stage for performing sintering and cutting removal from a powder supply tank for supplying the powder material is used as the shielding plate, the cutting waste can be prepared without a separate shielding plate. Can be prevented from scattering to the powder supply tank side.
[0046]
During the cutting and removing step, a drive mechanism is provided to keep the powder supply tank for supplying the powder material away from the stage for performing sintering and cutting and removing, and during the cutting and removing step, the powder supply tank is opened at its upper opening. By providing a drive mechanism to move the powder to a position above the stage for sintering and cutting removal, even if the scattered dust does not reach the powder supply tank, Can be reliably prevented from entering the powder supply tank.
[0047]
Then, by storing the powder material containing the cutting waste and the excess powder material not containing the cutting waste in separate containers, it is not necessary to remove the cutting waste when reusing the powder material.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views of an example of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic cross-sectional views of another example of the above.
FIGS. 3A and 3B are schematic sectional views of still another example of the above.
4A and 4B are a schematic sectional view and a schematic plan view of another example.
FIG. 5 is a schematic sectional view of still another example.
FIG. 6A is a schematic sectional view of another example, and FIG. 6B is a schematic plan view of still another example.
7A is a schematic sectional view of another example, and FIG. 7B is a schematic plan view of still another example.
8A is a schematic sectional view of another example, and FIG. 8B is a schematic plan view of still another example.
FIG. 9 is a schematic sectional view of another example of the above.
10A and 10B are a schematic cross-sectional view and a schematic plan view of another example.
11A and 11B are a schematic sectional view and a schematic plan view of another example.
FIGS. 12 (a), (b) and (c) are schematic sectional views showing an example of another embodiment of the present invention.
13A is a schematic sectional view of another example, and FIG. 13B is a perspective view showing a part thereof.
FIG. 14 is a schematic sectional view of still another example.
FIG. 15 is a schematic sectional view of another example.
FIGS. 16A and 16B are schematic cross-sectional views of still another example.
FIG. 17 is an exploded perspective view showing the entire configuration.
FIG. 18 is a schematic explanatory view showing the operation of the above.
[Explanation of symbols]
9 Cutting chips 10 Powder layer 11 Sintered layer

Claims

無機質あるいは有機質の粉末材料の層の所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させて焼結層を形成し、この焼結層の上に粉末材料の新たな層を被覆して所定箇所に光ビームを照射して該当箇所の粉末を焼結させることで下層の焼結層と一体になった新たな焼結層を形成することを繰り返すとともに、焼結層の形成後にそれまでに作製した造形物の表面部及びまたは不要部分の切削除去を行う工程を複数回の焼結層の作製工程中に挿入して所要の三次元形状造形物の造形を行うにあたり、上記切削除去工程に次いで切削除去工程で生じた切削屑を除去する工程を挿入することを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。A predetermined portion of the layer of the inorganic or organic powder material is irradiated with a light beam to sinter the powder at the corresponding portion to form a sintered layer, and a new layer of the powder material is coated on the sintered layer. Irradiating a light beam at a predetermined location to sinter the powder at the corresponding location to form a new sintered layer integrated with the lower sintered layer, and after forming the sintered layer, Inserting the step of cutting and removing the surface part and / or unnecessary part of the formed object up to the time of forming the required three-dimensionally shaped object by inserting it into the plurality of processes of forming the sintered layer, A method for producing a three-dimensionally shaped object, comprising a step of removing cutting chips generated in a cutting removal step after the step.

切削除去工程直前に切削屑除去のための粉末層を一層形成し、切削除去工程直後に粉末層最上部を所要の厚みで除去することで切削屑の除去を行うことを特徴とする請求項１記載の三次元形状造形物の製造方法。2. A method according to claim 1, wherein a single powder layer is formed immediately before the cutting and removing step to remove cutting chips, and the uppermost portion of the powder layer is removed with a required thickness immediately after the cutting and removing step to remove the cutting chips. The method for producing a three-dimensionally shaped object according to the above.

切削除去工程直後の粉末層最上部を所要の厚みで除去するにあたり、粉末材料の供給のための粉末供給タンクの最上部の粉末を同時に除去することを特徴とする請求項２記載の三次元形状造形物の製造方法。3. The three-dimensional shape according to claim 2, wherein, when removing the uppermost portion of the powder layer immediately after the cutting and removing step to a required thickness, the powder at the uppermost portion of the powder supply tank for supplying the powder material is removed at the same time. A method for manufacturing a molded article.

粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間にエアカーテンを配置しておくことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の三次元形状造形物の製造方法。An air curtain is arranged between a powder supply tank for supplying a powder material and a stage for sintering and cutting and removing, according to any one of claims 1 to 3, wherein Of manufacturing a three-dimensionally shaped object.

粉末材料の供給のための粉末供給タンクと、焼結及び切削除去を行うためのステージとの間に開閉自在な遮蔽板を配置しておくことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の三次元形状造形物の製造方法。4. A powder supply tank for supplying a powder material, and a shield plate that can be opened and closed is arranged between a stage for performing sintering and cutting removal. Item 3. The method for producing a three-dimensionally shaped object according to item [1].

遮蔽板としてアコーデオンカーテンを用いていることを特徴とする請求項５記載の三次元形状造形物の製造方法。The method according to claim 5, wherein an accordion curtain is used as the shielding plate.

遮蔽板としてロールスクリーンを用いていることを特徴とする請求項５記載の三次元形状造形物の製造方法。The method according to claim 5, wherein a roll screen is used as the shielding plate.

遮蔽板として粉末供給タンクの開口部を開閉する蓋を用いていることをことを特徴とする請求項５記載の三次元形状造形物の製造方法。6. The method for producing a three-dimensionally shaped object according to claim 5, wherein a lid for opening and closing the opening of the powder supply tank is used as the shielding plate.

粉末材料の供給のための粉末供給タンクから焼結及び切削除去を行うためのステージに粉末材料を移行させるブレードを遮蔽板として用いることを特徴とする請求項５記載の三次元形状造形物の製造方法。6. A three-dimensional shaped product according to claim 5, wherein a blade for transferring the powder material from a powder supply tank for supplying the powder material to a stage for performing sintering and cutting removal is used as a shielding plate. Method.

切削除去工程の間、粉末材料の供給のための粉末供給タンクを、焼結及び切削除去を行うためのステージから遠ざける駆動機構を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の三次元形状造形物の製造方法。4. A drive mechanism for keeping a powder supply tank for supplying a powder material away from a stage for performing sintering and cutting removal during the cutting removal step. Item 3. The method for producing a three-dimensionally shaped object according to item [1].

切削除去工程の間、粉末材料の供給のための粉末供給タンクをその上面開口部が焼結及び切削除去を行うためのステージより上方に位置するところまで移動させる駆動機構を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の三次元形状造形物の製造方法。A drive mechanism is provided for moving the powder supply tank for supplying the powder material to a position whose upper surface opening is located above the stage for performing sintering and cutting and removing during the cutting and removing step. The method for manufacturing a three-dimensionally shaped object according to any one of claims 1 to 3.

切削屑を含んだ粉末材料と、切削屑を含んでいない過剰粉末材料とを別個の容器に保管することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の三次元形状造形物の製造方法。The three-dimensionally shaped object according to any one of claims 1 to 11, wherein the powder material containing cutting chips and the excess powder material not containing cutting chips are stored in separate containers. Production method.