JP2010042524A - 三次元形状造形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】三次元形状造形物の製造方法は、造形用プレート41に金属粉末2を供給して粉末層21を形成する粉末層形成工程と、粉末層21に光ビームLを照射して粉末層21を焼結又は溶融させ焼結層22を形成する焼結層形成工程と、造形時に造形用プレート41に発生する熱応力を予測して、造形後の造形用プレート41の変形量が小さくなるように、粉末層形成工程の前に予め造形用プレート41に応力を付与する応力付与工程と、を有する。造形時に造形用プレート41に発生する熱応力と、応力付与工程により造形用プレート41に付与する応力とが打ち消し合うので、造形後の造形用プレート41の返り、変形が小さくなり、造形物3が形状不良になる虞を少なくすることができる。
【選択図】図4
Description
本発明の第1の実施形態に係る三次元形状造形物(以下、造形物と略記)の製造方法について図面を参照して説明する。図1は同製造方法に用いられる金属光造形加工機(以下、光造形機と略記)の構成を示す。光造形機1は、金属粉末(粉末材料)2から造形物3を造形する造形部4と、造形部4に金属粉末2を供給し、粉末層21を形成する粉末層形成部5と、粉末層21に光ビームLを照射し焼結層22を形成する焼結部6と、造形物3の周囲を切削する切削除去部7と、を備える。
本発明の第2の実施形態に係る造形物の製造方法について図8を参照して説明する。図8は、光造形機1の断面を示す。本実施形態では、造形用プレート41はテーブル43に直接載置され、テーブル43は、造形用プレート41を造形用プレート41の周辺部で保持しており、造形用プレート41の裏面の中央付近は下方に開放になっている。また、光造形機1は、造形用プレート41の裏面に光ビームLを照射する焼結部を備えている。制御部は、焼結層形成工程において、造形用プレート41上の粉末層21に光ビームLを照射しているときに、造形用プレート41の裏面にも光ビームLを照射する。このとき、粉末層21への照射経路と略同一の経路を下から照射するのが望ましい。また、照射している粉末層21の層数に応じて、裏面への光ビームLのレーザ出力を変えることが望ましい。
21 粉末層
22 焼結層
3 造形物(三次元形状造形物)
41 造形用プレート
43 テーブル
8 加熱設備(加熱手段)
L 光ビーム
Claims (7)
- 造形用プレートに粉末材料を供給して粉末層を形成する粉末層形成工程と、前記粉末層に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融させ焼結層を形成する焼結層形成工程と、を備え、前記粉末層形成工程と焼結層形成工程とを繰り返すことにより前記焼結層を上下に積層一体化して三次元形状造形物を造形する三次元形状造形物の製造方法において、
造形後の造形用プレートの変形量が小さくなるように、前記粉末層形成工程の前に予め造形用プレートに応力を付与する応力付与工程を有することを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。 - 前記応力付与工程は、機械加工によって造形用プレートを予め曲がった形状に形成した後、該造形用プレートを略平坦になるように剛性を有するテーブル上に固定する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の三次元形状造形物の製造方法。
- 前記応力付与工程は、三次元形状造形物の積層を行なわない造形用プレートの一方の面を加熱手段によって加熱した後、該造形用プレートを略平坦になるように剛性を有するテーブル上に固定する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の三次元形状造形物の製造方法。
- 前記加熱手段は、光ビーム照射であることを特徴とする請求項3に記載の三次元形状造形物の製造方法。
- 前記加熱手段による光ビーム照射は、前記焼結層形成工程での光ビーム照射を行なう面とは反対の面から該焼結層形成工程での光ビームの照射経路と略同一の経路を照射することを特徴とする請求項4に記載の三次元形状造形物の製造方法。
- 前記応力付与工程は、三次元形状造形物の積層を行なう造形用プレートの一方の面にショットブラストを行なった後、該造形用プレートを略平坦になるように剛性を有するテーブル上に固定する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の三次元形状造形物の製造方法。
- 造形用プレートに粉末材料を供給して粉末層を形成する粉末層形成工程と、前記粉末層に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融させ焼結層を形成する焼結層形成工程と、を備え、前記粉末層形成工程と焼結層形成工程とを繰り返すことにより前記焼結層を上下に積層一体化して三次元形状造形物を造形する三次元形状造形物の製造方法において、
造形後の造形用プレートの変形量が小さくなるように、前記焼結層形成工程で造形用プレート上の粉末層に光ビームを照射しているときに、同造形用プレートの裏面にも光ビームを照射することを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。
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