JP2006200030A - Method and device for producing cubic molding - Google Patents

Method and device for producing cubic molding Download PDF

Info

Publication number
JP2006200030A
JP2006200030A JP2005015483A JP2005015483A JP2006200030A JP 2006200030 A JP2006200030 A JP 2006200030A JP 2005015483 A JP2005015483 A JP 2005015483A JP 2005015483 A JP2005015483 A JP 2005015483A JP 2006200030 A JP2006200030 A JP 2006200030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder material
manufacturing
dimensional
powder
layer side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005015483A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Yamada
茂樹 山田
Hiroyuki Hara
浩之 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2005015483A priority Critical patent/JP2006200030A/en
Priority to US11/337,079 priority patent/US20060165546A1/en
Priority to DE102006003152A priority patent/DE102006003152A1/en
Publication of JP2006200030A publication Critical patent/JP2006200030A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/53—Nozzles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for producing a cubic molding where, when a cubic molding obtained by stacking and integrating a plurality of sintered layers is produced, the same can be formed in such a manner that the surface is made smooth without performing the stage of removing a surface layer part every time each sintered layer is formed. <P>SOLUTION: The production method where a cubic molding in which a plurality of sintered layers are stacked and integrated is produced comprises: a stage where, as the part to be fed with a powder material 10 is moved, the fed powder material 10 is heated by a high density energy heat source 20, so as to form a sintered layer 16 on the lower layer side; and a stage where, as the part to be fed with the powder material 10 is moved to the surface of the sintered layer 16 on the lower layer side, the fed powder material 10 is heated by the high density energy heat source 20, so as to form a new sintered layer 18 integrated with the sintered layer 16 on the lower layer side, and on and after that, the stage of forming a new sintered layer 18 is repeated for required times. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の焼結層が積層一体化された立体造形物の製造方法および製造装置に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated.

複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造するために、焼結用テーブルの上に無機質あるいは有機質の粉末層を形成して、この粉末層の所定部に光ビームを照射して焼結するとともに、この粉末層の上に新たな粉末層を形成してその所定部に光ビームを照射することによって、下層の焼結層と一体となった新たな焼結部を形成することを繰り返す立体造形物の製造方法が知られている（特許文献１，２を参照）。   In order to manufacture a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated, an inorganic or organic powder layer is formed on a sintering table, and a predetermined portion of the powder layer is irradiated with a light beam. In addition to forming a new powder layer on the powder layer and irradiating the predetermined portion with a light beam, a new sintered portion integrated with the lower sintered layer is formed. The manufacturing method of the three-dimensional molded item which repeats this is known (refer patent document 1, 2).

特開２００２−１１５００４号公報JP 2002-115004 A 特開２００３−１５９７５５号公報JP 2003-159755 A

上述した従来の立体造形物の製造方法によれば、例えば特許文献１においても指摘されているように、粉末層を形成してからその所定部に光ビームを照射するので、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してしまう。この場合、付着した粉末が密度の低い表面層を形成してしまうために、表面が滑らかでかつ精密に形成された立体造形物を得ることができない。そこで、例えば特許文献２において提案されているように、粉末層の所定部位に光ビームを照射して新たな焼結層を形成する毎に、この密度の低い表面層を切削工具等によって除去する方法が考えられている。しかしながら、この方法を用いた場合には、焼結層を形成する毎に表面層を除去する工程が必要であるために、除去工程を必要としない場合と比較して、時間やコストを余計に費やしてしまうという問題がある。   According to the above-described conventional method for manufacturing a three-dimensional structure, for example, as pointed out in Patent Document 1, after the powder layer is formed and the predetermined portion is irradiated with the light beam, the light beam is irradiated. Unnecessary powder adheres to the periphery of the sintered and hardened part due to the transferred heat. In this case, since the adhered powder forms a surface layer having a low density, it is impossible to obtain a three-dimensionally shaped object having a smooth and precisely formed surface. Therefore, for example, as proposed in Patent Document 2, each time a predetermined sintered portion of the powder layer is irradiated with a light beam to form a new sintered layer, this low-density surface layer is removed with a cutting tool or the like. A method is considered. However, when this method is used, a process for removing the surface layer is required every time the sintered layer is formed. Therefore, compared to the case where the removal process is not required, time and cost are extra. There is a problem of spending.

そこで本発明は、複数の焼結層が積層一体化されてなる立体造形物を製造するに際して、焼結層を形成する毎に表層部を除去する工程を実施しなくとも、表面を滑らかに形成することのできる立体造形物の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。   Therefore, in the present invention, when manufacturing a three-dimensional structure formed by laminating and integrating a plurality of sintered layers, the surface is smoothly formed without performing the step of removing the surface layer every time the sintered layer is formed. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a three-dimensional structure that can be performed.

上記課題を解決するための手段は、以下の（１）〜（１０）に記載された通りの発明である。
（１）複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する方法であって、
粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して下層側の焼結層を形成する工程と、
前記下層側の焼結層の上に、粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して前記下層側の焼結層と一体となった新たな焼結層を形成する工程と、を備え、以後新たな焼結層を形成する工程を必要な回数だけ繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。
（２）上記（１）に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では密度が高くなり、得ようとする立体造形物の内層側の部位では密度が低くなるようにして粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（３）上記（１）または（２）に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では粒径の小さな粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では粒径の大きな粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（４）上記（１）から（３）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の内層側の部位では、表層側の部位において供給する粉末材料を造粒して得られる造粒粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（５）上記（１）から（４）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では金属製の粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では有機バインダを混合した金属製の粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（６）上記（１）から（５）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では粉末材料の供給速度を小さくし、得ようとする立体造形物の内層側の部位では粉末材料の供給速度を大きくすることを特徴とする立体造形物の製造方法。
（７）上記（１）から（６）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
高密度エネルギー熱源として、レーザを使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（８）上記（１）から（７）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
粉末材料を供給する手段として、粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（９）上記（１）から（８）のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
粉末材料を供給する手段として、供給する粉末材料の種類を変更することのできる粉末供給装置を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。
（１０）複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する装置であって、
粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置と、
前記粉末供給装置により供給される粉末材料を加熱することのできる高密度エネルギー熱源と、
前記粉末供給装置により粉末材料を供給する箇所を移動させることのできる粉末供給箇所移動手段と、を備えることを特徴とする立体造形物の製造装置。 Means for solving the above problems are inventions as described in the following (1) to (10).
(1) A method of manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated,
A step of heating the supplied powder material with a high-density energy heat source while moving a place for supplying the powder material to form a sintered layer on the lower layer side;
On the lower sintered layer, the powder material supplied is moved while being moved by a high-density energy heat source while moving the place to which the powder material is supplied. And a step of forming a bonding layer, and thereafter repeating the step of forming a new sintered layer as many times as necessary.
(2) It is a manufacturing method of the three-dimensional molded item according to (1) above,
In the step of forming the sintered layer, the density is increased at the portion on the surface layer side of the three-dimensional object to be obtained, and the density is reduced at the inner layer side part of the three-dimensional object to be obtained. The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by supplying.
(3) A method for producing a three-dimensional structure according to (1) or (2) above,
In the step of forming the sintered layer, a powder material having a small particle size is supplied to the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and a powder having a large particle size is provided to the inner layer side portion of the three-dimensional object to be obtained. A method for producing a three-dimensional structure, characterized by supplying a material.
(4) The method for producing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (3),
In the step of forming the sintered layer, in the part on the inner layer side of the three-dimensional structure to be obtained, the granulated powder material obtained by granulating the powder material supplied in the part on the surface layer side is supplied. The manufacturing method of the solid modeling thing to do.
(5) The method for producing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (4) above,
In the step of forming the sintered layer, a metal powder material is supplied at the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and the organic binder is mixed at the inner layer side part of the three-dimensional object to be obtained. The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by supplying manufactured powder material.
(6) The method for producing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (5),
In the step of forming the sintered layer, the supply rate of the powder material is reduced at the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and the supply rate of the powder material is set at the inner layer side portion of the three-dimensional object to be obtained. The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by enlarging.
(7) The method for producing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (6) above,
A method for producing a three-dimensional structure, wherein a laser is used as a high-density energy heat source.
(8) The method for manufacturing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (7),
A method for producing a three-dimensional structure, characterized in that a powder supply device capable of changing the supply speed of the powder material is used as means for supplying the powder material.
(9) The method for producing a three-dimensional structure according to any one of (1) to (8) above,
A method for producing a three-dimensional structure characterized by using a powder supply device capable of changing the type of powder material to be supplied as means for supplying the powder material.
(10) An apparatus for producing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated,
A powder supply device capable of changing the supply speed of the powder material;
A high-density energy heat source capable of heating the powder material supplied by the powder supply device;
A three-dimensional object manufacturing apparatus, comprising: a powder supply part moving unit capable of moving a part where the powder material is supplied by the powder supply apparatus.

本発明によれば、複数の焼結層が積層一体化されてなる立体造形物を製造するに際して、焼結層を形成する毎に表層部を除去する工程を実施しなくとも、表面を滑らかに形成することのできる立体造形物の製造方法及び製造装置を提供することができる。   According to the present invention, when manufacturing a three-dimensional structure formed by laminating and integrating a plurality of sintered layers, the surface is smoothed without performing the step of removing the surface layer portion every time the sintered layer is formed. The manufacturing method and manufacturing apparatus of the three-dimensional molded item which can be formed can be provided.

本発明は、複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する方法であって、粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して下層側の焼結層を形成する工程と、前記下層側の焼結層の上に、粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して前記下層側の焼結層と一体となった新たな焼結層を形成する工程と、を備え、以後新たな焼結層を形成する工程を必要な回数だけ繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法及び製造装置である。本発明によれば、複雑でかつ精密な三次元形状を有する立体造形物を短時間でかつ低コストに製造することができる。本発明によって製造された立体造形物は、例えば、複雑な内面形状を有する射出成形用金型に適用することが可能である。また、本発明によって製造された立体造形物は、複雑な三次元形状を有する部品やその試作品などに適用することが可能である。   The present invention is a method for manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated, and the supplied powder material is heated by a high-density energy heat source while moving the position where the powder material is supplied. A step of forming a sintered layer on the lower layer side, and the lower side of the lower layer side by heating the supplied powder material with a high-density energy heat source while moving the position of supplying the powder material on the lower layer side sintered layer Forming a new sintered layer integrated with the sintered layer, and thereafter repeating the step of forming a new sintered layer as many times as necessary. And manufacturing equipment. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the three-dimensional molded item which has a complicated and precise three-dimensional shape can be manufactured in a short time and at low cost. The three-dimensional structure manufactured by the present invention can be applied to, for example, an injection mold having a complicated inner surface shape. In addition, the three-dimensional structure manufactured by the present invention can be applied to parts having a complicated three-dimensional shape, prototypes thereof, and the like.

本発明において使用する「粉末材料」とは、加熱により焼結する粉末材料のことである。ここでいう「焼結」とは、粉末粒子の少なくとも一部が加熱により軟化あるいは溶融して、その軟化あるいは溶融した部分において周囲の粉末粒子と一体化することを指している。「焼結」は、加熱により粉末粒子の一部を溶融させて周囲の粉末粒子と一体化させる液相焼結でもよく、溶融させずに粉末粒子同士の接触部位のみによって一体化させる固相焼結でもよい。本発明では、固相焼結を利用して粉末粒子同士を一体化させるのが好ましい。固相焼結により焼結させた方が、表面が滑らかでニアネットシェイプに形成された立体造形物を製造することができる。また、固体焼結により焼結させた方が、加える熱量が少なくて済むので短時間で立体造形物を製造することが可能になる。   The “powder material” used in the present invention is a powder material that is sintered by heating. The term “sintering” as used herein refers to at least part of the powder particles being softened or melted by heating and integrated with the surrounding powder particles at the softened or melted portion. “Sintering” may be liquid phase sintering in which part of the powder particles is melted and integrated with the surrounding powder particles by heating, or solid phase sintering in which the powder particles are integrated only by the contact portion between the powder particles without melting. Yui may be used. In the present invention, the powder particles are preferably integrated using solid phase sintering. The one formed by solid-phase sintering can produce a three-dimensional structure having a smooth surface and a near net shape. Moreover, since the amount of heat to be applied is smaller when sintered by solid sintering, a three-dimensional model can be manufactured in a short time.

本発明に使用する「粉末材料」としては、特に制限するものではないが、例えば、鉄やステンレスなどの金属からなる粉末材料や、セラミックスからなる粉末材料を使用することができる。これらを混合した粉末材料を使用することも可能である。ステンレス製の粉末材料としては、例えば、ＳＵＳ４２０やＳＵＳ４１０Ｌなどのステンレス鋼からなる粉末材料を用いることができる。
粉末材料の製造方法は特に制限するものではなく、例えば、粉砕法やアトマイズ法によって製造された粉末材料を使用することができる。本発明に使用する粉末材料は、粉末粒子の粒径ができるだけ均一で球形に形成されたものを使用するのが好ましく、例えば、アトマイズ法によって球形状に微粉化された粉末材料が好ましい。 The “powder material” used in the present invention is not particularly limited. For example, a powder material made of metal such as iron or stainless steel, or a powder material made of ceramics can be used. It is also possible to use a powder material in which these are mixed. As the powder material made of stainless steel, for example, a powder material made of stainless steel such as SUS420 or SUS410L can be used.
The method for producing the powder material is not particularly limited, and for example, a powder material produced by a pulverization method or an atomization method can be used. The powder material used in the present invention is preferably a powder material having a powder particle size as uniform as possible and formed into a spherical shape. For example, a powder material finely pulverized into a spherical shape by an atomizing method is preferable.

また、本発明に使用する粉末材料は、造粒した粉末材料を使用することができる。造粒した粉末材料は、例えば、金属粒子からなる粉末材料に合成樹脂製のバインダを混合したのちに、加熱によりバインダを溶融させてスラリー状にしてから、スプレードライヤーやアトマイズ法によってそのスラリーの液滴を固化させることによって得られた粉末材料を使用することができる。
粉末材料の粒径は、特に制限するものではないが、例えば、平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の粉末材料を使用することができる。造粒した粉末材料を用いる場合には、造粒後の平均粒径が５０μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは、造粒後の平均粒径が１００μｍ以上５００μｍ以下の造粒粉末材料を使用することができる。なお、ここでいう「平均粒径」とは、ふるい上曲線を描いたときに、Ｒ（ふるい上）＝５０％に相当する粒子径のことを意味している。 Moreover, the granulated powder material can be used for the powder material used for this invention. The granulated powder material is prepared, for example, by mixing a synthetic resin binder with a powder material made of metal particles, then melting the binder by heating to form a slurry, and then spraying the slurry liquid by a spray dryer or an atomizing method. The powder material obtained by solidifying the drops can be used.
The particle size of the powder material is not particularly limited. For example, a powder material having an average particle size of 1 μm to 100 μm, more preferably an average particle size of 10 μm to 50 μm can be used. When using the granulated powder material, it is preferable to use a granulated powder material having an average particle diameter after granulation of 50 μm or more and 1000 μm or less, more preferably an average particle diameter after granulation of 100 μm or more and 500 μm or less. it can. Here, the “average particle diameter” means a particle diameter corresponding to R (on the sieve) = 50% when a sieve curve is drawn.

本発明に使用する「高密度エネルギー熱源」とは、粉末を供給した箇所を局所的に加熱できる手段のことを指している。例えば、移行性プラズマアーク、非移行性プラズマアーク、レーザ、あるいはこれらの高密度エネルギー熱源を組み合わせた加熱手段を使用することができる。レーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザや、ＹＡＧレーザなどを用いることができる。これらの熱源は、粉末材料の種類、量、粒径、要求される立体造形物の表面成形精度、等の諸要因によって使い分けることができる。このように、局所的に加熱できる熱源を用いることによって、所定の箇所に供給した粉末材料のみを集中的に加熱して焼結させることが可能になるとともに、焼結させる箇所以外の部分に熱が伝達されることによって生ずる種々の不具合（成形精度の低下、表面部への粉末材料の付着等）を防止することが可能になる。   The “high-density energy heat source” used in the present invention refers to a means capable of locally heating the portion where the powder is supplied. For example, a transfer plasma arc, a non-transfer plasma arc, a laser, or a heating means combining these high-density energy heat sources can be used. As the laser, for example, a carbon dioxide laser or a YAG laser can be used. These heat sources can be properly used depending on various factors such as the type, amount, particle size, and required surface molding accuracy of the three-dimensional structure. In this way, by using a heat source that can be locally heated, it is possible to intensively heat and sinter only the powder material supplied to a predetermined location, and heat the portions other than the location to be sintered. It is possible to prevent various problems (deterioration of molding accuracy, adhesion of the powder material to the surface portion, etc.) caused by the transmission of.

本発明では、所定の箇所に粉末材料を供給するのと同時あるいはその直後に、その供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱する。これにより、供給した粉末材料のみを集中的に加熱することができるので、焼結硬化させる部分以外の周囲への熱の伝達が防止される。また、焼結硬化させる部分の周囲には余分な粉末材料が存在していないので、伝達された熱が原因となって得ようとする立体造形物の表面に不要な粉末が付着することが防止される。これにより、焼結層を形成する毎に、その焼結層の外周を切削工具等によって削除する工程を実施しなくとも、表面が滑らかでかつ精密に形成された立体造形物を製造することが可能になる。   In the present invention, the supplied powder material is heated by a high-density energy heat source at the same time as or immediately after supplying the powder material to a predetermined location. Thereby, since only the supplied powder material can be heated intensively, the transmission of heat to the surroundings other than the portion to be sintered and hardened is prevented. In addition, since there is no extra powder material around the part to be sintered and hardened, unnecessary powder is prevented from adhering to the surface of the three-dimensional object to be obtained due to the transmitted heat. Is done. Thus, each time a sintered layer is formed, it is possible to produce a three-dimensional structure with a smooth and precisely formed surface without performing a step of removing the outer periphery of the sintered layer with a cutting tool or the like. It becomes possible.

図１は、焼結層を形成する工程の一実施例を示す図である。
図１に示すように、粉末材料１０を焼結させて焼結層を形成する工程では、工作用のテーブル１４の上に、粉体供給用のノズル１２によって粉末材料１０を供給する。そして、ノズル１２によって粉末材料１０を供給する箇所を移動させながら、この供給した粉末材料１０を、レーザ２０などの高密度エネルギー熱源を照射することによって加熱する。これにより、粉末材料１０を加熱により焼結させて焼結層１６を形成することができる。この焼結層１６の厚みは、特に制限するものではないが、例えば、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で任意に設定することができる。
新たな焼結層１８を形成するためには、下層側の焼結層１６の上に、粉体供給用のノズル１２によって粉末材料１０を供給する。そして、ノズル１２によって粉末材料１０を供給する箇所を移動させながら、この供給した粉末材料１０を、レーザ２０などの高密度エネルギー熱源を照射することによって加熱する。これにより、下層側の焼結層１６と一体となった新たな焼結層１８を形成することができる。この新たな焼結層１８の厚みは、特に制限するものではないが、例えば、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で任意に設定することができる。
そして、焼結層１６の上に新たな焼結層１８を形成する工程を必要な回数だけ繰り返すことによって、複数の焼結層が積層一体化されてなる立体造形物を製造することができる。このとき、各焼結層の平面形状を制御することによって、目的とする三次元形状を有する立体造形物を製造することが可能である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a process for forming a sintered layer.
As shown in FIG. 1, in the process of forming the sintered layer by sintering the powder material 10, the powder material 10 is supplied onto the work table 14 by the powder supply nozzle 12. The supplied powder material 10 is heated by irradiating a high-density energy heat source such as a laser 20 while moving the position where the powder material 10 is supplied by the nozzle 12. Thereby, the powder material 10 can be sintered by heating, and the sintered layer 16 can be formed. The thickness of the sintered layer 16 is not particularly limited, but can be arbitrarily set within a range of 0.01 mm to 0.5 mm, for example.
In order to form a new sintered layer 18, the powder material 10 is supplied onto the lower sintered layer 16 by the powder supply nozzle 12. The supplied powder material 10 is heated by irradiating a high-density energy heat source such as a laser 20 while moving the position where the powder material 10 is supplied by the nozzle 12. Thereby, a new sintered layer 18 integrated with the lower sintered layer 16 can be formed. The thickness of the new sintered layer 18 is not particularly limited, but can be arbitrarily set within a range of 0.01 mm to 0.5 mm, for example.
Then, by repeating the process of forming a new sintered layer 18 on the sintered layer 16 as many times as necessary, it is possible to manufacture a three-dimensional structure formed by laminating and integrating a plurality of sintered layers. At this time, by controlling the planar shape of each sintered layer, it is possible to manufacture a three-dimensionally shaped object having a target three-dimensional shape.

目的とする三次元形状を有する立体造形物を製造するためには、ノズル１２とテーブル１４との相対的な位置関係を移動させることによって、ノズル１２によって粉末材料１０を供給する箇所の軌道を制御する必要がある。この場合、ノズル１２の方を移動させてもよいし、テーブル１４の方を移動させてもよい。勿論、両方を移動させてもよい。ノズル１２あるいはテーブル１４を移動させるための手段としては、リニアモータ等によって駆動する公知の送り機構（ＸＹ駆動機構）を使用することができる。
粉末材料１０を供給する箇所の軌道は、得ようとする立体造形物の三次元ＣＡＤデータ等によって決定することができる。例えば、得ようとする立体造形物の各断面に対応した輪郭形状データ等によって決定することができる。あるいは、例えば部品の試作品を作製する場合には、元になる部品の表面形状を立体形状センサによって測定して、その測定した立体形状データに基づいて粉末材料１０を供給する箇所の軌道を決定することができる。
粉末材料１０を供給する箇所の軌道は、実際に形成されている各焼結層の形状をセンサによって認識させながら、補正演算等を介在させることによって、適宜に補正することが好ましい。例えば、加熱して焼結させたときに焼結層が収縮するような粉末材料を用いる場合には、得ようとする立体造形物の実際の断面よりも一回りだけ大きな軌道を描くようにしてノズル１２を移動させるのが好ましい。反対に、加熱して焼結させたときに焼結層が膨張するような粉末材料を用いる場合には、得ようとする立体造形物の実際の断面よりも一回りだけ小さな軌道を描くようにしてノズル１２を移動させるのが好ましい。ノズル１２によって粉末材料１０を供給する箇所の軌道は、例えばＮＣ装置などの既存の装置によって制御することも可能である。 In order to manufacture a three-dimensional object having a target three-dimensional shape, the trajectory of the location where the powder material 10 is supplied by the nozzle 12 is controlled by moving the relative positional relationship between the nozzle 12 and the table 14. There is a need to. In this case, the nozzle 12 may be moved, or the table 14 may be moved. Of course, both may be moved. As a means for moving the nozzle 12 or the table 14, a known feed mechanism (XY drive mechanism) driven by a linear motor or the like can be used.
The trajectory of the location where the powder material 10 is supplied can be determined by the three-dimensional CAD data of the three-dimensional structure to be obtained. For example, it can be determined by contour shape data corresponding to each cross section of the three-dimensional model to be obtained. Alternatively, for example, when producing a prototype of a component, the surface shape of the original component is measured by a three-dimensional shape sensor, and the trajectory of the location where the powder material 10 is supplied is determined based on the measured three-dimensional shape data. can do.
It is preferable that the trajectory at the location where the powder material 10 is supplied is corrected as appropriate by interposing a correction calculation or the like while allowing the sensor to recognize the shape of each actually formed sintered layer. For example, when using a powder material that shrinks the sintered layer when heated and sintered, draw a trajectory that is slightly larger than the actual cross section of the three-dimensional object to be obtained. It is preferable to move the nozzle 12. Conversely, when using a powder material that expands the sintered layer when heated and sintered, draw a trajectory that is slightly smaller than the actual cross section of the 3D object to be obtained. The nozzle 12 is preferably moved. The trajectory of the location where the powder material 10 is supplied by the nozzle 12 can be controlled by an existing device such as an NC device.

三次元形状を有する部品の試作品を作製する場合には、その部品の形状を忠実に再現した立体造形物を製作することが要求される。この場合、元になる部品の形状が忠実に再現されていることが最も重要である。これを言い換えると、試作品の見た目が重要であり、試作品の内層側の部位は粗密であってもよい場合があるということである。また、試作品の見た目が重要であり、試作品の内部の密度が均一であることは特に要求されていないということである。   When producing a prototype of a part having a three-dimensional shape, it is required to produce a three-dimensional model that faithfully reproduces the shape of the part. In this case, it is most important that the shape of the original part is faithfully reproduced. In other words, the appearance of the prototype is important, and the portion on the inner layer side of the prototype may be dense. Also, the appearance of the prototype is important, and it is not particularly required that the density inside the prototype is uniform.

したがって、本発明に係る立体造形物の製造方法は、焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では密度が高くなり、得ようとする立体造形物の内層側の部位では密度が低くなるようにして粉末材料を供給することが好ましい。前記「得ようとする立体造形物」とは、本発明に係る製造方法によって製造しようとする立体造形物のことである。得ようとする立体造形物の「表層側の部位」とは、立体造形物の外表面に現れる部分のことであり、より具体的には、外表面から所定の深さ（例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の深さ）の部分のことである。得ようとする立体造形物の「内層側の部位」とは、「表層側の部位」よりもさらに内側（中心側）の部分のことである。「得ようとする立体造形物の表層側の部位では密度が高く」とあるのは、内層側の部位よりも密度が高いという意味であり、内層側の部位における密度との相対関係を指すものである。表層側の部位と内層側の部位との境界は特に明瞭である必要はなく、立体造形物の密度が表層側から内層側にかけて次第に低くなるような態様であってもよい。   Therefore, in the method for producing a three-dimensional structure according to the present invention, in the step of forming the sintered layer, the density is increased at the surface layer side portion of the three-dimensional structure to be obtained, and the inner layer of the three-dimensional structure to be obtained. It is preferable to supply the powder material so as to reduce the density at the site on the side. The “three-dimensional model to be obtained” is a three-dimensional model to be manufactured by the manufacturing method according to the present invention. The “surface layer side portion” of the three-dimensional structure to be obtained is a portion that appears on the outer surface of the three-dimensional structure, and more specifically, a predetermined depth (for example, 0.1 mm to 0.1 mm to the outer surface). (Depth of about 10 mm). The “inner layer side portion” of the three-dimensional object to be obtained is a portion further inside (center side) than the “surface layer side portion”. "The density on the surface layer side of the three-dimensional model to be obtained is higher than the density" means that the density is higher than that on the inner layer side, and indicates the relative relationship with the density on the inner layer side part. It is. The boundary between the part on the surface layer side and the part on the inner layer side does not need to be particularly clear, and may be an aspect in which the density of the three-dimensional structure gradually decreases from the surface layer side to the inner layer side.

得ようとする立体造形物の表層側の部位におけるレーザー照射後の密度が高くなるようにするためには、焼結層を形成する工程において、以下の（ａ）〜（ｅ）のうち少なくとも１つの工程を実施すればよい。
（ａ）表層側の部位に粉末材料を供給するときに、その粉末材料の供給量を、内層側の部位における供給量よりも少なくする。
（ｂ）表層側の部位に粉末材料を供給するときに、その粉末材料の供給速度を、内層側の部位における供給速度よりも小さくする。「供給速度」とは、単位時間あたりの粉末材料の供給量のことである。
（ｃ）得ようとする立体造形物の表層側の部位では粒径の小さな粉末材料を供給する。これに対し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では、粒径の大きな粉末材料を供給する。なお、粒径の「小さな」、「大きな」とあるのは、表層側の部位及び内層側の部位にそれぞれ供給する粉末材料の粒径の相対関係を指すものである。
（ｄ）得ようとする立体造形物の内層側の部位では、表層側の部位において供給する粉末材料を造粒して得られる造粒粉末材料を供給する。つまり、立体造形物の内層側の部位では、表層側の部位におけるのと同種の粉末材料を供給するのであるが、造粒することにより粒径が大きくなった粉末材料を供給する、ということである。
（ｅ）得ようとする立体造形物の表層側の部位では金属製の粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では有機バインダを混合した金属製の粉末材料を供給する。有機バインダとしては、例えば、ポリエステル樹脂などの公知のバインダ材料を使用することができる。 In order to increase the density after laser irradiation in the surface layer side portion of the three-dimensional structure to be obtained, in the step of forming the sintered layer, at least one of the following (a) to (e): One process may be performed.
(A) When supplying the powder material to the portion on the surface layer side, the supply amount of the powder material is made smaller than the supply amount in the portion on the inner layer side.
(B) When supplying the powder material to the portion on the surface layer side, the supply speed of the powder material is made lower than the supply rate at the portion on the inner layer side. “Supply rate” refers to the amount of powder material supplied per unit time.
(C) A powder material having a small particle size is supplied at a portion on the surface layer side of the three-dimensional structure to be obtained. On the other hand, a powder material having a large particle size is supplied at a portion on the inner layer side of the three-dimensional structure to be obtained. Note that the terms “small” and “large” in the particle size indicate the relative relationship between the particle sizes of the powder materials supplied to the surface layer side portion and the inner layer side portion, respectively.
(D) At the site on the inner layer side of the three-dimensional object to be obtained, a granulated powder material obtained by granulating the powder material supplied at the site on the surface layer side is supplied. In other words, in the part on the inner layer side of the three-dimensional modeled object, the same kind of powder material as in the part on the surface layer side is supplied, but the powder material having a larger particle diameter is supplied by granulation. is there.
(E) A metal powder material is supplied at the surface layer side of the three-dimensional object to be obtained, and a metal powder material mixed with an organic binder is supplied at the inner layer side part of the three-dimensional object to be obtained. To do. As an organic binder, well-known binder materials, such as a polyester resin, can be used, for example.

上記（ａ）〜（ｅ）のうち少なくとも１つの工程を実施することにより、得ようとする立体造形物の表層側の部位では密度が高くなり、得ようとする立体造形物の内層側の部位では密度が低くなるようにして粉末材料を供給することができる。これにより、外表面が緻密でかつ強度が高く形成されるとともに、人の目に触れない内層側の部位は粗密に形成された立体造形物を製造することができる。   By performing at least one of the above steps (a) to (e), the density increases at the surface layer side of the three-dimensional object to be obtained, and the inner layer part of the three-dimensional object to be obtained. Then, it is possible to supply the powder material so as to reduce the density. As a result, it is possible to manufacture a three-dimensional modeled object in which the outer surface is dense and high in strength, and the inner layer side portion that is not touched by human eyes is formed densely.

図２は、本発明に係る製造方法によって得られた立体造形物の斜視図である。図３は、図２に示す立体造形物のＡ−Ａ線断面図である。
図２、図３に示すように、本発明に係る製造方法によれば、表層側の部位３２は密度が高く緻密に形成されており、内層側の部位３４は密度が低く粗密に形成された立体造形物３０を得ることができる。この立体造形物３０は、表層側の部位３２は緻密な焼結層により形成されているので、複雑な三次元形状であっても正確に再現することができる。したがって、原型となる部品とほぼ同じ立体形状を再現した試作品を作製することが可能である。また、表層側の部位３２は緻密な焼結層により形成されているので、熱収縮等による全体としての形状の歪みを最小限に抑えることができる。このため、従来よりも大型の製品であっても正確にその形状を再現することが可能である。 FIG. 2 is a perspective view of a three-dimensional structure obtained by the manufacturing method according to the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the three-dimensional structure shown in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, according to the manufacturing method of the present invention, the portion 32 on the surface layer side is densely formed with high density, and the portion 34 on the inner layer side is formed densely with low density. A three-dimensional model 30 can be obtained. Since the surface layer side portion 32 of the three-dimensional structure 30 is formed by a dense sintered layer, even a complicated three-dimensional shape can be accurately reproduced. Therefore, it is possible to produce a prototype that reproduces almost the same three-dimensional shape as the original part. Further, since the surface layer side portion 32 is formed of a dense sintered layer, distortion of the shape as a whole due to heat shrinkage or the like can be minimized. For this reason, even if it is a larger product than before, the shape can be accurately reproduced.

また、本発明に係る製造方法によれば、表層側の部位３２は密度が高く緻密に形成されているので、表面部において十分な強度を備えた立体造形物３０を製造することが可能である。   Further, according to the manufacturing method according to the present invention, the portion 32 on the surface layer side has a high density and is densely formed, so that it is possible to manufacture a three-dimensional structure 30 having sufficient strength at the surface portion. .

また、本発明に係る立体造形物の製造方法によれば、内層側の部位３４は粗密な焼結層により形成されている。このため、立体造形物３０を均一な密度でかつ高密度に成形する場合と比較すると、消費する粉末材料が少なくて済むという効果が得られる。このため、低コストでかつ高速な造形が可能になる。   Moreover, according to the manufacturing method of the three-dimensional molded item which concerns on this invention, the site | part 34 by the side of the inner layer is formed with the dense sintered layer. For this reason, compared with the case where the three-dimensional molded object 30 is shape | molded with a uniform density and high density, the effect that less powder material is consumed is acquired. For this reason, low-cost and high-speed modeling becomes possible.

また、上記（ｃ）に係る立体造形物の製造方法によれば、得ようとする立体造形物の表層側の部位３２では粒径の小さな粉末材料を供給するので、表面が緻密に形成された立体造形物３０を作製することが可能である。それとともに、得ようとする立体造形物の内層側の部位３４では粒径の大きな粉末材料を供給するので、粉末材料を焼結させるために必要とする熱エネルギーが少なくて済むという効果が得られる。すなわち、粉末材料を焼結させるためには、粉末粒子の平均粒径が大きい方が、粉末材料を加熱して焼結層を形成するために必要とする熱エネルギーが少なくて済む。なぜならば、粒径が大きな粉末粒子の方が、粒子同士の接触部が少ないので、その接触部を軟化あるいは溶融させるために必要とする熱エネルギーが少なくて済むからである。したがって、本発明に係る立体造形物の製造方法によれば、焼結のために必要とする熱エネルギーが少なくて済むので、低コストでかつ高速に立体造形物を製造することが可能である。   Moreover, according to the manufacturing method of the three-dimensional structure according to the above (c), since the powder material having a small particle diameter is supplied in the portion 32 on the surface layer side of the three-dimensional structure to be obtained, the surface is densely formed. The three-dimensional structure 30 can be produced. At the same time, the portion 34 on the inner layer side of the three-dimensional object to be obtained is supplied with a powder material having a large particle size, so that an effect that less heat energy is required to sinter the powder material can be obtained. . That is, in order to sinter the powder material, the larger the average particle diameter of the powder particles, the smaller the heat energy required to form the sintered layer by heating the powder material. This is because powder particles having a larger particle size have fewer contact portions between the particles, so that less heat energy is required to soften or melt the contact portions. Therefore, according to the manufacturing method of the three-dimensional structure according to the present invention, less heat energy is required for sintering, and therefore it is possible to manufacture the three-dimensional structure at low cost and at high speed.

また、上記（ｄ）に係る立体造形物の製造方法によれば、得ようとする立体造形物の内層側の部位３４では、表層側の部位３２において供給する粉末材料を造粒して得られる造粒粉末材料を供給する。このため、表層側の部位３２が緻密であり、内層側の部位３４が粗密となるように立体造形物３０を製造することができる。それとともに、表層側の部位３２と、内層側の部位３４とが、同種の粉末材料が焼結した焼結層により形成されることとなる。このため、表層側の部位３２と内層側の部位３４との境界部における粉末材料同士の親和性が高まることとなって、表層側の部位３２と内層側の部位３４の接合強度が高められる。したがって、表層側の部位３２と内層側の部位３４との剥離といった不具合をなくすことが可能となる。   Moreover, according to the manufacturing method of the three-dimensional molded item which concerns on said (d), it obtains by granulating the powder material supplied in the site | part 32 by the surface layer in the site | part 34 of the inner layer side of the three-dimensional molded item to be obtained. Supply granulated powder material. For this reason, the three-dimensional molded item 30 can be manufactured so that the part 32 on the surface layer side is dense and the part 34 on the inner layer side is dense. At the same time, the portion 32 on the surface layer side and the portion 34 on the inner layer side are formed by a sintered layer obtained by sintering the same kind of powder material. For this reason, the affinity of the powder materials at the boundary portion between the surface layer portion 32 and the inner layer portion 34 is increased, and the bonding strength between the surface layer portion 32 and the inner layer portion 34 is increased. Therefore, it is possible to eliminate the problem of peeling between the surface layer side portion 32 and the inner layer side portion 34.

また、上記（ｅ）に係る立体造形物の製造方法によれば、得ようとする立体造形物の表層側の部位３２では金属製の粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位３４では有機バインダを混合した金属製の粉末材料を供給する。この場合、内層側の部位３４では、金属製の粉末材料に有機バインダを混合して、加熱によってその有機バインダをスラリー状にした後に、スプレードライヤーなどによってそのスラリーの液滴を固化させて造粒した粉末材料を供給することもできる。有機バインダとしては、特に制限するものではないが、ポリエステル樹脂などを使用することができる。このような製造方法によれば、焼結時の加熱によって、粉末材料中に含まれる有機バインダを燃焼により除去することが可能である。このため、内層側の部位３４が粗密に形成された立体造形物３０を極めて容易に製造することが可能となる。   Moreover, according to the manufacturing method of the three-dimensional molded item which concerns on said (e), the metal powder material is supplied in the site | part 32 of the surface layer side of the three-dimensional molded item to be obtained, and the inner layer of the three-dimensional molded item to be obtained In the side portion 34, a metal powder material mixed with an organic binder is supplied. In this case, in the portion 34 on the inner layer side, an organic binder is mixed with a metal powder material, and the organic binder is made into a slurry by heating, and then the droplets of the slurry are solidified by a spray dryer or the like and granulated. It is also possible to supply the powdered material. Although it does not restrict | limit especially as an organic binder, A polyester resin etc. can be used. According to such a manufacturing method, the organic binder contained in the powder material can be removed by combustion by heating during sintering. For this reason, it becomes possible to manufacture the three-dimensional structure 30 in which the inner layer side portions 34 are formed densely and very easily.

本発明に係る立体造形物の製造方法において、粉末材料を所定の箇所に供給する手段としては、粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置を使用するのが好ましい。あるいは、供給する粉末材料の種類を変更することのできる粉末供給装置を使用するのが好ましい。   In the method for manufacturing a three-dimensional structure according to the present invention, it is preferable to use a powder supply device capable of changing the supply speed of the powder material as means for supplying the powder material to a predetermined location. Or it is preferable to use the powder supply apparatus which can change the kind of powder material to supply.

粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置としては、例えば、特開２００３−３０２２８１号公報に開示されている超音波振動送出機を備えた粉末供給装置を使用することができる。このような装置を使用することによって、粉末供給速度の微調整が可能となる。例えば、粉末材料を供給して焼結層を形成するに際して、表層側の部位３２では粉末供給速度を大きくして、内層側の部位３４では粉末供給速度を小さくする、というような切替え操作が可能となる。この場合、粉末供給速度の違いに応じて複数の粉末供給装置が必要とならないので、高速でかつ低コストに立体造形物３０を製造することが可能となる。   As a powder supply apparatus capable of changing the supply speed of the powder material, for example, a powder supply apparatus provided with an ultrasonic vibration transmitter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-302281 can be used. By using such an apparatus, fine adjustment of the powder supply rate becomes possible. For example, when forming a sintered layer by supplying a powder material, it is possible to perform a switching operation such as increasing the powder supply rate at the surface layer side portion 32 and decreasing the powder supply rate at the inner layer side portion 34. It becomes. In this case, since a plurality of powder supply devices are not required according to the difference in the powder supply speed, the three-dimensional structure 30 can be manufactured at high speed and at low cost.

供給する粉末材料の種類を変更することのできる粉末供給装置としては、例えば、特開２００２−２７３２０１号公報に開示されている複数の補給ホッパを備えた粉末供給装置を使用することができる。このような装置を使用することによって、供給する粉末材料の種類を必要に応じて変更することができる。例えば、平均粒径が大小に異なる複数種類の粉末材料を準備しておいて、表層側の部位３２では平均粒径が小さい粉末材料を供給し、内層側の部位３４では平均粒径が大きな粉末材料を供給する、というような切替え操作が可能となる。この場合、供給する粉末材料の種類に応じて複数の粉末供給装置が必要とならないので、高速でかつ低コストに立体造形物３０を製造することが可能となる。
また、この応用として、表層側の部位３２をレーザなどの高密度エネルギー熱源で形成し、内層側の部位３４を非移行性プラズマを利用、もしくは、高圧ガス噴射で粉末材料を供給する学会で通称「コールドスプレー」と称されるプロセスを採用して形成してもよい。 As a powder supply device capable of changing the type of powder material to be supplied, for example, a powder supply device including a plurality of replenishment hoppers disclosed in JP-A-2002-273201 can be used. By using such an apparatus, the kind of the powder material to be supplied can be changed as necessary. For example, a plurality of types of powder materials having different average particle sizes are prepared, and a powder material having a small average particle size is supplied to the portion 32 on the surface layer side, and a powder having a large average particle size is supplied to the portion 34 on the inner layer side. A switching operation such as supplying a material becomes possible. In this case, since a plurality of powder supply devices are not required depending on the type of powder material to be supplied, the three-dimensional structure 30 can be manufactured at high speed and at low cost.
As an application, the surface layer side portion 32 is formed by a high-density energy heat source such as a laser, and the inner layer side portion 34 is commonly used in a society that uses non-migrating plasma or supplies powder material by high-pressure gas injection. You may form using the process called "cold spray."

したがって、本発明は、以下の（ｆ）、（ｇ）に示す立体造形物の製造装置として構成することも可能である。
（ｆ）複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する装置であって、粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置と、前記粉末供給装置により供給される粉末材料を加熱することのできる高密度エネルギー熱源と、前記粉末供給装置により粉末材料を供給する箇所を移動させることのできる粉末供給箇所移動手段と、を備えることを特徴とする立体造形物の製造装置。
（ｇ）複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する装置であって、供給する粉末材料の種類を変更することのできる粉末供給装置と、前記粉末供給装置により供給される粉末材料を加熱することのできる高密度エネルギー熱源と、前記粉末供給装置により粉末材料を供給する箇所を移動させることのできる粉末供給箇所移動手段と、を備えることを特徴とする立体造形物の製造装置。 Therefore, this invention can also be comprised as a manufacturing apparatus of the three-dimensional molded item shown to the following (f) and (g).
(F) An apparatus for manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated, and a powder supply apparatus capable of changing a supply speed of a powder material, and a powder supplied by the powder supply apparatus A three-dimensional structure manufacturing apparatus comprising: a high-density energy heat source capable of heating a material; and a powder supply location moving means capable of moving a location where the powder material is supplied by the powder supply device. .
(G) An apparatus for manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated, and supplied by the powder supply apparatus capable of changing the type of powder material to be supplied and the powder supply apparatus A high-density energy heat source capable of heating a powder material, and a powder supply location moving means capable of moving a location where the powder material is supplied by the powder supply device. apparatus.

上記（ｆ）、（ｇ）の製造装置における「粉末供給箇所移動手段」としては、例えば、粉末材料供給装置に備え付けられた粉末供給用のノズル（例えば、図１におけるノズル１２）を移動させることのできる手段、あるいは、複数の焼結層を形成する際にその焼結層を載置するためのテーブル（例えば、図１におけるテーブル１４）を移動させることのできる手段を使用することができる。このような手段としては、例えば、リニアモータによって駆動する公知の送り機構（ＸＹ駆動機構）を使用することができる。
また、製造設備としては、表層用のレーザなどの高密度エネルギー熱源と、内層用の通称「コールドスプレー」と称される高圧ガス噴射装置とを並設し、粉末材料供給装置やワーク移動テーブルを有するものも考えられる。 As the “powder supply location moving means” in the manufacturing apparatuses (f) and (g), for example, a powder supply nozzle (for example, the nozzle 12 in FIG. 1) provided in the powder material supply apparatus is moved. Or a means capable of moving a table (for example, the table 14 in FIG. 1) on which the sintered layers are placed when a plurality of sintered layers are formed can be used. As such means, for example, a known feed mechanism (XY drive mechanism) driven by a linear motor can be used.
In addition, as a manufacturing facility, a high-density energy heat source such as a surface layer laser and a high-pressure gas injection device commonly called “cold spray” for the inner layer are arranged side by side, and a powder material supply device and a workpiece moving table are provided. Some have it.

以上説明したように、本発明に係る立体造形物の製造方法及び製造装置によれば、 複数の焼結層が積層一体化されてなる立体造形物を製造するに際して、焼結層を形成する毎に表層部を除去する工程を実施しなくとも、表面を滑らかに形成することのできる立体造形物の製造方法及び製造装置を提供することができる。このような製造方法あるいは製造装置によれば、必要な熱エネルギーが少なくて済むので、低コストでかつ高速に立体造形物を製造することができる。また、焼結層を形成するために消費する粉末材料の量が少なくて済むという効果が得られる。   As described above, according to the method and apparatus for manufacturing a three-dimensional structure according to the present invention, each time a sintered layer is formed when a three-dimensional structure formed by laminating and integrating a plurality of sintered layers is manufactured. Even if it does not implement the process of removing a surface layer part, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the three-dimensional molded item which can form the surface smoothly can be provided. According to such a manufacturing method or manufacturing apparatus, since the necessary heat energy is small, it is possible to manufacture a three-dimensional structure at low cost and at high speed. Moreover, the effect that the quantity of the powder material consumed in order to form a sintered layer may be small is acquired.

本発明をさらに具体化した実施例について説明する。
本実施例では、粉末供給装置として、日本ウェルディング・ロッド(株)製のディスク型パウダーフィーダー（型式：ＰＦ−０１）を使用した。高密度エネルギー熱源として、三菱電機(株)製のＣＯ２レーザ（型式：２０１２Ｈ、発信機：５０Ｃ、定格出力：５ｋＷ、シールドガス：Ａｒ）を使用した。粉末材料として、以下の表１に示す２種類の粉末材料を使用した。 Examples that further embody the present invention will be described.
In this example, a disk type powder feeder (model: PF-01) manufactured by Nippon Welding Rod Co., Ltd. was used as the powder supply device. A CO 2 laser (model: 2012H, transmitter: 50 C, rated output: 5 kW, shield gas: Ar) manufactured by Mitsubishi Electric Corporation was used as a high-density energy heat source. Two types of powder materials shown in Table 1 below were used as the powder materials.

Figure 2006200030
Figure 2006200030

これらの装置を使用して、図２に示すような100ｍｍ×100ｍｍ×100ｍｍの外形寸法を有する立体造形物３０を製作した。製作条件は、表層側の部位３２については、表１のＮＯ．１の粉末材料を使用し、レーザ出力２．８ｋＷ、レーザスポット径φ１．０ｍｍ、粉末供給箇所送り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎに設定した。内層側の部位３４については、表１のＮＯ．２の粉末材料を使用し、レーザ出力２．０ｋＷ、レーザスポット径φ３．０ｍｍ、粉末供給箇所送り速度４０００ｍｍ／ｍｉｎに設定した。   Using these apparatuses, a three-dimensional structure 30 having an outer dimension of 100 mm × 100 mm × 100 mm as shown in FIG. 2 was produced. As for the production conditions, the NO. No. 1 powder material was used, the laser output was 2.8 kW, the laser spot diameter was φ1.0 mm, and the powder feed point feed speed was 1000 mm / min. For the portion 34 on the inner layer side, the NO. No. 2 powder material was used, and the laser output was set to 2.0 kW, the laser spot diameter φ3.0 mm, and the powder feed point feed speed 4000 mm / min.

このようにして得られた立体造形物３０は、外観形状が緻密に形成されており、全体を球状粉で形成した場合と比較しても見た目において遜色がなかった。また、製作に要した時間は、表層側の部位３２が２．０時間、内層側の部位３４が４．８時間であり、合計６．８時間であった。これは、従来の積層造形法と比較すると約３分の１の時間であり、極めて高速の造形を達成できることが判明した。   The three-dimensional model 30 thus obtained has a dense appearance and has no fading in appearance as compared with the case where the whole is formed of a spherical powder. Further, the time required for the production was 2.0 hours for the portion 32 on the surface layer side and 4.8 hours for the portion 34 on the inner layer side, which was 6.8 hours in total. This is about one-third of the time compared with the conventional additive manufacturing method, and it has been found that extremely high-speed modeling can be achieved.

焼結層を形成する工程の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of the process of forming a sintered layer. 本発明に係る製造方法によって得られた立体造形物の斜視図である。It is a perspective view of the three-dimensional molded item obtained by the manufacturing method which concerns on this invention. 図２に示す立体造形物のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the three-dimensional molded item shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 粉末材料
１２ ノズル
１４ テーブル
１６，１８ 焼結層
２０ レーザ
３０ 立体造形物
３２ 表層側の部位
３４ 内層側の部位 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Powder material 12 Nozzle 14 Table 16, 18 Sintered layer 20 Laser 30 Three-dimensional molded item 32 Surface layer side part 34 Inner layer side part

Claims (10)

複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する方法であって、
粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して下層側の焼結層を形成する工程と、
前記下層側の焼結層の上に、粉末材料を供給する箇所を移動させながらその供給した粉末材料を高密度エネルギー熱源により加熱して前記下層側の焼結層と一体となった新たな焼結層を形成する工程と、を備え、以後新たな焼結層を形成する工程を必要な回数だけ繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。 A method of manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated,
A step of heating the supplied powder material with a high-density energy heat source while moving a place for supplying the powder material to form a sintered layer on the lower layer side;
On the lower sintered layer, the powder material supplied is moved while being moved by a high-density energy heat source while moving the place to which the powder material is supplied. And a step of forming a bonding layer, and thereafter repeating the step of forming a new sintered layer as many times as necessary. 請求項１に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では密度が高くなり、得ようとする立体造形物の内層側の部位では密度が低くなるようにして粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded item according to claim 1,
In the step of forming the sintered layer, the density is increased at the portion on the surface layer side of the three-dimensional object to be obtained, and the density is reduced at the inner layer side part of the three-dimensional object to be obtained. The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by supplying. 請求項１または請求項２に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では粒径の小さな粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では粒径の大きな粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded item according to claim 1 or 2,
In the step of forming the sintered layer, a powder material having a small particle size is supplied to the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and a powder having a large particle size is provided to the inner layer side portion of the three-dimensional object to be obtained. A method for producing a three-dimensional structure, characterized by supplying a material. 請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の内層側の部位では、表層側の部位において供給する粉末材料を造粒して得られる造粒粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded article according to any one of claims 1 to 3,
In the step of forming the sintered layer, in the part on the inner layer side of the three-dimensional structure to be obtained, the granulated powder material obtained by granulating the powder material supplied in the part on the surface layer side is supplied. The manufacturing method of the solid modeling thing to do. 請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では金属製の粉末材料を供給し、得ようとする立体造形物の内層側の部位では有機バインダを混合した金属製の粉末材料を供給することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded article according to any one of claims 1 to 4,
In the step of forming the sintered layer, a metal powder material is supplied at the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and an organic binder is mixed at the inner layer side portion of the three-dimensional object object to be obtained The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by supplying manufactured powder material. 請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
焼結層を形成する工程において、得ようとする立体造形物の表層側の部位では粉末材料の供給速度を小さくし、得ようとする立体造形物の内層側の部位では粉末材料の供給速度を大きくすることを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded article according to any one of claims 1 to 5,
In the step of forming the sintered layer, the supply rate of the powder material is reduced at the surface layer side portion of the three-dimensional object to be obtained, and the supply rate of the powder material is set at the inner layer side portion of the three-dimensional object to be obtained. The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by enlarging. 請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
高密度エネルギー熱源として、レーザーを使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded item according to any one of claims 1 to 6,
A method for producing a three-dimensional structure, wherein a laser is used as a high-density energy heat source. 請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
粉末材料を供給する手段として、粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the three-dimensional molded article according to any one of claims 1 to 7,
A method for producing a three-dimensional structure, characterized in that a powder supply device capable of changing the supply speed of the powder material is used as means for supplying the powder material. 請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の立体造形物の製造方法であって、
粉末材料を供給する手段として、供給する粉末材料の種類を変更することのできる粉末供給装置を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid fabrication thing of any 1 paragraph among Claims 1-8,
A method for producing a three-dimensional structure characterized by using a powder supply device capable of changing the type of powder material to be supplied as means for supplying the powder material. 複数の焼結層が積層一体化された立体造形物を製造する装置であって、
粉末材料の供給速度を変更することのできる粉末供給装置と、
前記粉末供給装置により供給される粉末材料を加熱することのできる高密度エネルギー熱源と、
前記粉末供給装置により粉末材料を供給する箇所を移動させることのできる粉末供給箇所移動手段と、を備えることを特徴とする立体造形物の製造装置。
An apparatus for manufacturing a three-dimensional structure in which a plurality of sintered layers are laminated and integrated,
A powder supply device capable of changing the supply speed of the powder material;
A high-density energy heat source capable of heating the powder material supplied by the powder supply device;
A three-dimensional object manufacturing apparatus, comprising: a powder supply part moving unit capable of moving a part where the powder material is supplied by the powder supply apparatus.
JP2005015483A 2005-01-24 2005-01-24 Method and device for producing cubic molding Pending JP2006200030A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005015483A JP2006200030A (en) 2005-01-24 2005-01-24 Method and device for producing cubic molding
US11/337,079 US20060165546A1 (en) 2005-01-24 2006-01-23 Method and apparatus for manufacturing three-dimensional objects
DE102006003152A DE102006003152A1 (en) 2005-01-24 2006-01-23 Method and device for producing three-dimensional objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005015483A JP2006200030A (en) 2005-01-24 2005-01-24 Method and device for producing cubic molding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006200030A true JP2006200030A (en) 2006-08-03

Family

ID=36696935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005015483A Pending JP2006200030A (en) 2005-01-24 2005-01-24 Method and device for producing cubic molding

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20060165546A1 (en)
JP (1) JP2006200030A (en)
DE (1) DE102006003152A1 (en)

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101456830B1 (en) * 2014-04-18 2014-11-04 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
WO2014188778A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 株式会社シマブンコーポレーション Production method for three-dimensional shaped article
KR101473164B1 (en) * 2014-04-18 2014-12-16 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
KR101473165B1 (en) * 2014-04-18 2014-12-16 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
WO2015046629A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three-dimensional object formation, hardening liquid and three-dimensional object formation kit, and formation method and formation apparatus of three-dimensional object
JP2015096646A (en) * 2013-10-11 2015-05-21 セイコーエプソン株式会社 Powder for laser sintering and method and apparatus for production of structure
JP2015136831A (en) * 2014-01-21 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 Method of producing stator
WO2015141027A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 株式会社 東芝 Laminated molded body, laminated molded body manufacturing method, and laminated molded body manufacturing apparatus
JP2015178645A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 株式会社東芝 Light radiation device and laminate molding device
JP2015217682A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 ソク−ムン，キム 3d printing device and method, and construction method of reinforced concrete structure utilizing the device
JP2016065284A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 セイコーエプソン株式会社 Three-dimensional molding apparatus and three-dimensional molding method
JP2016079609A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method for reinforcing member used with existing steel frame, and reinforcement method for existing steel frame
WO2016075802A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 株式会社ニコン Shaping device and shaping method
WO2016084832A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder for modeling
WO2016147448A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 株式会社東芝 Three-dimensional molding method
JP2016168735A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 日本電気株式会社 Lamination molding device and lamination molding method
JP2016172893A (en) * 2015-03-17 2016-09-29 セイコーエプソン株式会社 Three-dimensional formation device and three-dimensional formation method
WO2016185966A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 コニカミノルタ株式会社 Powder material, method for producing three-dimensional molded article, and three-dimensional molding device
JPWO2016075801A1 (en) * 2014-11-14 2017-09-28 株式会社ニコン Modeling apparatus and modeling method
US9782935B2 (en) 2015-03-18 2017-10-10 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three-dimensional modeling, kit for three-dimensional modeling, device for manufacturing three-dimensional object, and method of manufacturing three-dimensional object
JP2017190505A (en) * 2016-04-14 2017-10-19 ファナック株式会社 Laminate molding processing for conducting laminate molding by moving processing part to which laser is irradiated while supplying metal powder and laminate molding processing device
US9994702B2 (en) 2015-01-09 2018-06-12 Ricoh Company, Ltd. Liquid material for forming three-dimensional object and material set for forming three-dimensional object, and three-dimensional object producing method and three-dimensional object producing apparatus
WO2018106978A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 H.C. Starck Inc. Fabrication of metallic parts by additive manufacturing and tungsten heavy metal alloy powders therefor
JP2018090471A (en) * 2016-11-10 2018-06-14 グッドリッチ コーポレイション Powder bed additive manufacturing of low expansion glass
JP2018516774A (en) * 2015-05-07 2018-06-28 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング Apparatus for producing a three-dimensional object object by sequentially curing the layers, and method associated therewith
JP2018118442A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 三菱重工業株式会社 Lamination molding apparatus and lamination molding method
US20180233997A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-16 Honda Motor Co., Ltd. Core for rotary electric machine and method of manufacturing the same
US10226918B2 (en) 2014-08-08 2019-03-12 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional object formation powder material, three-dimensional object formation material set, and three-dimensional object production method
US10259076B2 (en) 2014-03-31 2019-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Device for manufacturing layered object and method of manufacturing layered object
US10259159B2 (en) 2013-10-18 2019-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Stack forming apparatus and manufacturing method of stack formation
US10293555B2 (en) 2014-12-04 2019-05-21 Ricoh Company, Ltd. Liquid material for forming three-dimensional object and material set for forming three-dimensional object, and three-dimensional object producing method
JP2019077945A (en) * 2017-10-20 2019-05-23 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング Build material application device
JP2019131894A (en) * 2019-04-25 2019-08-08 セイコーエプソン株式会社 Apparatus and method for three-dimensional formation
JP2019137071A (en) * 2019-05-24 2019-08-22 株式会社ニコン Shaping apparatus and shaping method
JP2020069662A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 東芝機械株式会社 Laminate molding apparatus, laminate molding method, and program
JP2020515440A (en) * 2017-04-06 2020-05-28 エフュージョンテック ピーティーワイ リミテッド Spray deposition equipment
US10759002B2 (en) 2014-03-18 2020-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Stack forming apparatus and manufacturing method of stack formation
JP2020171968A (en) * 2020-06-22 2020-10-22 株式会社ニコン Shaping apparatus and shaping method
CN112172140A (en) * 2019-07-04 2021-01-05 株式会社理光 Powder material, set, method and apparatus for manufacturing three-dimensional objects
WO2021002479A1 (en) 2019-07-04 2021-01-07 株式会社リコー Method and apparatus for producing additively manufactured article, curing solution for additive manufacturing, and kit for additive manufacturing
US10974345B2 (en) 2014-09-16 2021-04-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Nozzle device and additive manufacturing apparatus
US11154931B2 (en) 2015-10-15 2021-10-26 Seiko Epson Corporation Manufacturing method of three-dimensional formed object by forming contour region and object
US11318536B2 (en) 2014-09-16 2022-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Additive manufacturing apparatus and additive manufacturing method

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7494923B2 (en) * 2004-06-14 2009-02-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of wiring substrate and semiconductor device
SE530323C2 (en) * 2006-09-26 2008-05-06 Foersvarets Materielverk Methods of making amorphous metal objects
JP3923511B1 (en) * 2006-10-30 2007-06-06 株式会社松浦機械製作所 Stereolithography method
DE102007047326B4 (en) * 2007-10-02 2011-08-25 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH, 96215 Device for producing a three-dimensional object
SE533076C2 (en) * 2008-09-05 2010-06-22 Methods for making articles containing nanometal or composite metal
US20180253774A1 (en) * 2009-05-19 2018-09-06 Cobra Golf Incorporated Method and system for making golf club components
US20120193126A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 General Electric Company Method of forming sensors and circuits on components
US20220176484A1 (en) * 2011-03-31 2022-06-09 Norsk Titanium As Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
US20140315040A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Sikorsky Aircraft Corporation Integrally formed stiffener
CN103706791B (en) * 2013-12-10 2015-06-10 鞍山煜宸科技有限公司 Control method for improving laser 3D (three-dimensional) printing and surface-treatment material utilization rate
WO2015109214A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 United Technologies Corporation A workpiece manufactured from an additive manufacturing system having a particle separator and method of operation
EA201790906A1 (en) * 2014-10-24 2017-11-30 Лэйзербонд Лимитед METHOD AND DEVICE FOR PLACING PRODUCT SURFACE
DE102015206892A1 (en) * 2015-04-16 2016-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Method for producing a component by thermal spraying and installation for producing a component with a device for thermal spraying
KR101627683B1 (en) * 2015-11-23 2016-06-07 한국생산기술연구원 A 3D printing apparatus possible for manufacturing a hollow body and a 3D printing method using the same
DE102016103202A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-24 Klingelnberg Ag A method of providing a fluid delivery device and use of such
US20170355018A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 Hamilton Sundstrand Corporation Powder deposition for additive manufacturing
CN106891003B (en) * 2017-02-17 2019-02-19 陕西恒通智能机器有限公司 A kind of accurate and uniformly mixed intelligent 3D printer of ingredient
US11001002B2 (en) * 2017-08-24 2021-05-11 The Regents Of The University Of California Powder bed additive manufacturing method of fabricating a porous matrix
WO2020159509A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Predicted object attributes
CN111631682B (en) * 2020-04-23 2023-06-20 深圳赛安特技术服务有限公司 Physiological characteristic integration method and device based on trending analysis and computer equipment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE430860B (en) * 1980-06-11 1983-12-19 Uddeholms Ab SET TO MAKE SINTERED AND INFILTERED BODIES
SE9403165D0 (en) * 1994-09-21 1994-09-21 Electrolux Ab Ways to sinter objects
DE10344901B4 (en) * 2002-09-30 2006-09-07 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma Method for producing a three-dimensional sintered product
DE102004008054B8 (en) * 2003-02-25 2007-02-08 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma Metal powder composition for use in selective laser sintering

Cited By (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014188778A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 株式会社シマブンコーポレーション Production method for three-dimensional shaped article
JP2014227587A (en) * 2013-05-24 2014-12-08 株式会社シマブンコーポレーション Method for producing three-dimensional molding
US10828827B2 (en) 2013-09-30 2020-11-10 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three-dimensional object formation, hardening liquid and three-dimensional object formation kit, and formation method and formation apparatus of three-dimensional object
US11628617B2 (en) 2013-09-30 2023-04-18 Ricoh Company, Ltd. Formation method of three-dimensional object with metal and/or ceramic particles and thin organic resin
WO2015046629A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three-dimensional object formation, hardening liquid and three-dimensional object formation kit, and formation method and formation apparatus of three-dimensional object
JP2015096646A (en) * 2013-10-11 2015-05-21 セイコーエプソン株式会社 Powder for laser sintering and method and apparatus for production of structure
US10259159B2 (en) 2013-10-18 2019-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Stack forming apparatus and manufacturing method of stack formation
US11396128B2 (en) 2013-10-18 2022-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Stack forming apparatus and manufacturing method of stack formation
JP2015136831A (en) * 2014-01-21 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 Method of producing stator
WO2015141027A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 株式会社 東芝 Laminated molded body, laminated molded body manufacturing method, and laminated molded body manufacturing apparatus
US10247929B2 (en) 2014-03-18 2019-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Light irradiation device and additive layer manufacturing apparatus
JP2015178645A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 株式会社東芝 Light radiation device and laminate molding device
DE112014006475B4 (en) 2014-03-18 2022-08-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Manufacturing method for a stack formation
US10040251B2 (en) 2014-03-18 2018-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Layered object, method for manufacturing layered object, and apparatus for manufacturing layered object
US10759002B2 (en) 2014-03-18 2020-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Stack forming apparatus and manufacturing method of stack formation
US10259076B2 (en) 2014-03-31 2019-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Device for manufacturing layered object and method of manufacturing layered object
KR101473164B1 (en) * 2014-04-18 2014-12-16 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
KR101456830B1 (en) * 2014-04-18 2014-11-04 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
KR101473165B1 (en) * 2014-04-18 2014-12-16 주식회사 스맥 Apparatus and process for producing three-dimensional object
JP2015217682A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 ソク−ムン，キム 3d printing device and method, and construction method of reinforced concrete structure utilizing the device
US10226918B2 (en) 2014-08-08 2019-03-12 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional object formation powder material, three-dimensional object formation material set, and three-dimensional object production method
US10974345B2 (en) 2014-09-16 2021-04-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Nozzle device and additive manufacturing apparatus
US11318536B2 (en) 2014-09-16 2022-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Additive manufacturing apparatus and additive manufacturing method
JP2016065284A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 セイコーエプソン株式会社 Three-dimensional molding apparatus and three-dimensional molding method
JP2016079609A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method for reinforcing member used with existing steel frame, and reinforcement method for existing steel frame
WO2016075802A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 株式会社ニコン Shaping device and shaping method
JPWO2016075801A1 (en) * 2014-11-14 2017-09-28 株式会社ニコン Modeling apparatus and modeling method
JPWO2016075802A1 (en) * 2014-11-14 2017-08-24 株式会社ニコン Modeling apparatus and modeling method
US11806810B2 (en) 2014-11-14 2023-11-07 Nikon Corporation Shaping apparatus and shaping method
US11161202B2 (en) 2014-11-14 2021-11-02 Nikon Corporation Shaping apparatus and shaping method
US11911844B2 (en) 2014-11-14 2024-02-27 Nikon Corporation Shaping apparatus and shaping method
WO2016084832A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder for modeling
KR20170048438A (en) * 2014-11-27 2017-05-08 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 Metal Powder for Modeling
KR102266772B1 (en) 2014-11-27 2021-06-18 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 Metal Powder for Modeling
KR102266771B1 (en) 2014-11-27 2021-06-18 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 Metal Powder for Modeling
JP2016102229A (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder for molding
KR20180115366A (en) * 2014-11-27 2018-10-22 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 Metal Powder for Modeling
KR20180115365A (en) * 2014-11-27 2018-10-22 산요오도꾸슈세이꼬 가부시키가이샤 Metal Powder for Modeling
US10293555B2 (en) 2014-12-04 2019-05-21 Ricoh Company, Ltd. Liquid material for forming three-dimensional object and material set for forming three-dimensional object, and three-dimensional object producing method
US9994702B2 (en) 2015-01-09 2018-06-12 Ricoh Company, Ltd. Liquid material for forming three-dimensional object and material set for forming three-dimensional object, and three-dimensional object producing method and three-dimensional object producing apparatus
JP2016168735A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 日本電気株式会社 Lamination molding device and lamination molding method
JP2016172893A (en) * 2015-03-17 2016-09-29 セイコーエプソン株式会社 Three-dimensional formation device and three-dimensional formation method
US9782935B2 (en) 2015-03-18 2017-10-10 Ricoh Company, Ltd. Powder material for three-dimensional modeling, kit for three-dimensional modeling, device for manufacturing three-dimensional object, and method of manufacturing three-dimensional object
WO2016147448A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 株式会社東芝 Three-dimensional molding method
JP2016175202A (en) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社東芝 Three-dimensional molding method
US11571856B2 (en) 2015-05-07 2023-02-07 Concept Laser Gmbh Device for producing three-dimensional objects by successively solidifying layers and an associated method and evasive return movement with coating device
JP2018516774A (en) * 2015-05-07 2018-06-28 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング Apparatus for producing a three-dimensional object object by sequentially curing the layers, and method associated therewith
WO2016185966A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 コニカミノルタ株式会社 Powder material, method for producing three-dimensional molded article, and three-dimensional molding device
JPWO2016185966A1 (en) * 2015-05-15 2018-03-01 コニカミノルタ株式会社 Powder material, manufacturing method of three-dimensional structure, and three-dimensional structure apparatus
US11154931B2 (en) 2015-10-15 2021-10-26 Seiko Epson Corporation Manufacturing method of three-dimensional formed object by forming contour region and object
DE102017206001A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Fanuc Corporation An additive manufacturing processing method and additive manufacturing processing device for performing additive manufacturing by moving a processing element that emits a laser while supplying metal powder
JP2017190505A (en) * 2016-04-14 2017-10-19 ファナック株式会社 Laminate molding processing for conducting laminate molding by moving processing part to which laser is irradiated while supplying metal powder and laminate molding processing device
JP2023051954A (en) * 2016-11-10 2023-04-11 グッドリッチ コーポレイション Powder bed additive manufacturing of low expansion glass
JP7197266B2 (en) 2016-11-10 2022-12-27 グッドリッチ コーポレイション Powder bed additive manufacturing of low expansion glass
JP2018090471A (en) * 2016-11-10 2018-06-14 グッドリッチ コーポレイション Powder bed additive manufacturing of low expansion glass
WO2018106978A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 H.C. Starck Inc. Fabrication of metallic parts by additive manufacturing and tungsten heavy metal alloy powders therefor
JP2018118442A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 三菱重工業株式会社 Lamination molding apparatus and lamination molding method
JP2018133945A (en) * 2017-02-16 2018-08-23 本田技研工業株式会社 Core for rotary electric machine and method for manufacturing the same
US20180233997A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-16 Honda Motor Co., Ltd. Core for rotary electric machine and method of manufacturing the same
CN108448758A (en) * 2017-02-16 2018-08-24 本田技研工业株式会社 The manufacturing method of electric rotating machine iron core and electric rotating machine iron core
US10587173B2 (en) 2017-02-16 2020-03-10 Honda Motor Co., Ltd. Core for rotary electric machine and method of manufacturing the same
JP2020515440A (en) * 2017-04-06 2020-05-28 エフュージョンテック ピーティーワイ リミテッド Spray deposition equipment
JP7118997B2 (en) 2017-04-06 2022-08-16 エフュージョンテック アイピー ピーティーワイ リミテッド Equipment for spray deposition
JP2019077945A (en) * 2017-10-20 2019-05-23 ツェーエル・シュッツレヒツフェアヴァルトゥングス・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング Build material application device
US11000999B2 (en) 2017-10-20 2021-05-11 Concept Laser Gmbh Build material application device
JP7146576B2 (en) 2018-10-29 2022-10-04 芝浦機械株式会社 Layered manufacturing apparatus, layered manufacturing method, and program
JP2020069662A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 東芝機械株式会社 Laminate molding apparatus, laminate molding method, and program
JP2019131894A (en) * 2019-04-25 2019-08-08 セイコーエプソン株式会社 Apparatus and method for three-dimensional formation
JP2019137071A (en) * 2019-05-24 2019-08-22 株式会社ニコン Shaping apparatus and shaping method
US11426929B2 (en) 2019-07-04 2022-08-30 Ricoh Company, Ltd. Powder material for producing three-dimensional object, kit for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing method and apparatus
CN112172140A (en) * 2019-07-04 2021-01-05 株式会社理光 Powder material, set, method and apparatus for manufacturing three-dimensional objects
EP3760344A1 (en) 2019-07-04 2021-01-06 Ricoh Company, Ltd. Powder material for producing three-dimensional object, kit for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing method and apparatus
WO2021002479A1 (en) 2019-07-04 2021-01-07 株式会社リコー Method and apparatus for producing additively manufactured article, curing solution for additive manufacturing, and kit for additive manufacturing
JP2020171968A (en) * 2020-06-22 2020-10-22 株式会社ニコン Shaping apparatus and shaping method
JP7047864B2 (en) 2020-06-22 2022-04-05 株式会社ニコン Modeling equipment and modeling method

Also Published As

Publication number Publication date
US20060165546A1 (en) 2006-07-27
DE102006003152A1 (en) 2006-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006200030A (en) Method and device for producing cubic molding
Kumar et al. Selective laser sintering
Gadagi et al. A review on advances in 3D metal printing
Kumar et al. Review on the evolution and technology of State-of-the-Art metal additive manufacturing processes
Zhang et al. Weld deposition-based rapid prototyping: a preliminary study
KR100291953B1 (en) Variable deposition manufacturing method and apparatus
US9877805B2 (en) Methods for shaping green bodies and articles made by such methods
JP6303016B2 (en) Manufacturing method of layered objects
US9578695B2 (en) Method and devices for solid structure formation by localized microwaves
Jeng et al. Mold fabrication and modification using hybrid processes of selective laser cladding and milling
JP6717573B2 (en) Additive manufacturing method using fiber reinforcement
Chueh et al. Additive manufacturing of hybrid metal/polymer objects via multiple-material laser powder bed fusion
CN101068503B (en) Methods for shaping green bodies and articles made by such methods
JP2017075361A (en) Method for manufacturing three-dimensional molded article and apparatus for manufacturing three-dimensional molded article
JPH05192767A (en) Method of preparing three- dimensional metal article using bond welding and its device
JP2017075362A (en) Method for manufacturing three-dimensional molded object and apparatus for manufacturing three-dimensional molded object
JP6836097B2 (en) Manufacturing method of 3D model and manufacturing equipment of 3D model
JP2005171299A (en) Method for manufacturing three-dimensionally formed article
WO2018212193A1 (en) Additive manufacturing device and additive manufacturing method
US20120223462A1 (en) Laser build up method using vibration and apparatus
CN106862570A (en) A kind of many shower nozzle Collaborative Control metal dust 3D forming methods
JP2008184623A (en) Method for producing three-dimensional molding, and material
KR102152465B1 (en) Apparatus and method for powder control of 3D printing system
EP1695778B1 (en) Laminate molding method and laminate molding device
KR20150121525A (en) Method for Crystallizing Powdered Bones using 3-Dimension Printer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090310

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090630