JP2016107543A - Powder laminate molding apparatus, and powder laminate molding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder laminate molding apparatus capable of suppressing a volume shrinkage when a thin layer of a powder material is solidified.SOLUTION: A powder laminate molding apparatus has: a lifting stage 15; a first conveyance member 20b and a second conveyance member 20c which carry a powder material 19 onto the lifting stage 15 while leveling the material; a pressing roller 20a which is arranged between the first conveyance member 20b and the second conveyance member 20c, whose bottom surface is at a lower position than bottom surfaces of the first conveyance member 20b and the second conveyance member 20c, and which presses the leveled powder material 19 to form a thin layer 19a of the powder material; and a heating-use energy beam emitting means 102 for heating the thin layer 19a of the powder material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、粉末積層造形装置及び粉末積層造形方法に関し、より詳しくは、リコータにより粉末材料を運び、その薄層を形成し、粉末材料の薄層にエネルギービームを選択的に照射して３次元造形物を作製する粉末積層造形装置及び粉末積層造形方法に関する。   The present invention relates to a powder additive manufacturing apparatus and a powder additive manufacturing method. More specifically, a powder material is carried by a recoater, a thin layer is formed, and an energy beam is selectively irradiated to the thin layer of the powder material to obtain a three-dimensional structure. The present invention relates to a powder additive manufacturing apparatus and a powder additive manufacturing method for producing a model.

近年、試作品又は少量多品種の製品等を作製するため、物品を輪切りにしたときの薄い層の形状に対応する固化層を順次積層して、物品の造形物を作製する粉末積層造形方法が注目されている。   In recent years, in order to produce a prototype or a small variety of products, etc., there is a powder additive manufacturing method in which a solidified layer corresponding to the shape of a thin layer when an article is cut into pieces is sequentially laminated to produce a molded article of the article. Attention has been paid.

特許文献１、２に記載されているように、積層造形方法によれば、底に昇降台を備えた容器上でリコータを移動させて昇降台上に表面を均しながら粉末材料を運び、第１層目の粉末材料の薄層を形成する。次いで、エネルギービームによりその薄層を溶融し固化して、或いは焼結して、昇降台上に第１層目の固化層を形成する。その後、昇降台を薄層１層分ずつ下に移動させて第１層目の固化層の上に第２層目以降の固化層を積層する。   As described in Patent Documents 1 and 2, according to the additive manufacturing method, the recoater is moved on a container having a lifting platform at the bottom, and the powder material is conveyed while leveling the surface on the lifting platform. A thin layer of the first powder material is formed. Next, the thin layer is melted and solidified by an energy beam, or sintered to form a first solidified layer on the lifting platform. Thereafter, the lifting platform is moved downward by one thin layer, and the second and subsequent solidified layers are laminated on the first solidified layer.

特開２００８−０６８４３９号公報JP 2008-068439 A 特開２００８−１５５５３８号公報JP 2008-155538 A ２００８年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 ７６１頁〜７６２頁2008 Precision Engineering Society Autumn Conference Academic Lecture Proceedings, pp. 761-762

しかしながら、積層造形方法では、溶融した粉末材料が固化したときに体積が収縮し、所望の形状の固化層が得られないことがある。試作品などにおいても高精度が要求されてきている昨今、この点のさらなる改良が望まれている。   However, in the layered manufacturing method, when the melted powder material is solidified, the volume shrinks, and a solidified layer having a desired shape may not be obtained. In recent years when high precision is required in prototypes and the like, further improvement in this respect is desired.

本発明は、上述の問題点に鑑みて創作されたものであり、粉末材料の薄層を固化したときの体積収縮を抑制することができる粉末積層造形装置及び粉末積層造形方法を提供するものである。   The present invention was created in view of the above-described problems, and provides a powder additive manufacturing apparatus and a powder additive manufacturing method capable of suppressing volume shrinkage when a thin layer of powder material is solidified. is there.

上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、昇降台と、粉末材料を均しながら前記昇降台上に運ぶ第１運搬部材及び第２運搬部材と、前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材の間に配置され、前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材のそれぞれの下面よりも低い位置に下面があり、均した前記粉末材料を押圧して前記粉末材料の薄層を形成する押圧ローラーと、前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a lifting platform, a first transporting member and a second transporting member that transport the powder material onto the lifting platform, and the first transporting member and the The lower surface is disposed between the second conveying members and is lower than the lower surfaces of the first conveying member and the second conveying member, and the powder material is pressed to form a thin layer of the powder material. There is provided a powder additive manufacturing apparatus comprising a pressing roller to be formed and a heating energy beam emitting means for heating a thin layer of the powder material.

本発明の他の一観点によれば、押圧ローラーと、前記押圧ローラーの前後に配置され、下面が前記押圧ローラーの下面より高い位置にある第１及び第２運搬部材とを用意する工程と、前記第１運搬部材を前にして前記リコータを移動させ、前記第１運搬部材で表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記押圧ローラーで押圧して粉末材料の第１薄層を形成する工程と、前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程とを有することを特徴とする粉末積層造形方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a step of preparing a pressing roller and first and second conveying members that are disposed before and after the pressing roller and whose lower surface is higher than the lower surface of the pressing roller; The recoater is moved in front of the first conveying member, and the powder material is conveyed on a lifting platform while leveling the surface with the first conveying member, and the leveled powder material is pressed with the pressing roller to be a powder material. There is provided a powder additive manufacturing method comprising the steps of: forming a first thin layer; and heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer.

本発明によれば、粉末材料を均しながら昇降台上に運ぶ第１運搬部材及び第２運搬部材と、第１運搬部材と第２運搬部材の間に配置され、第１運搬部材及び第２運搬部材のそれぞれの下面よりも低い位置に下面があり、均した粉末材料を押圧して粉末材料の薄層を形成する押圧ローラーと、粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有する。   According to the present invention, the first conveying member and the second conveying member that convey the powder material on the lifting platform while leveling, and the first conveying member and the second conveying member are disposed between the first conveying member and the second conveying member. A pressing roller for forming a thin layer of the powder material by pressing the leveled powder material and a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material; Have

すなわち、第１運搬部材又は第２運搬部材で表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、次いで、均した粉末材料を押圧ローラーで押圧して粉末材料の薄層を形成するため、高い分布密度の粉末材料の薄層を得ることができる。このため、その薄層を加熱して、溶融し、固化したときに薄層の体積の収縮を抑制することができ、これによって、固化層の形状変化を抑制することができる。   That is, since the powder material is carried on the lifting platform while leveling the surface with the first transport member or the second transport member, and then the leveled powder material is pressed with a pressure roller to form a thin layer of the powder material. A thin layer of powder material with a distributed density can be obtained. For this reason, when the thin layer is heated, melted, and solidified, the shrinkage of the volume of the thin layer can be suppressed, and thereby the shape change of the solidified layer can be suppressed.

また、運搬部材と押圧ローラーを設けたので、均し動作と押圧動作を一回の移動で行うことができ、このため、１つのローラーを用いて均し動作と押圧動作を分けて行う場合と比べて、薄層形成に要する時間を短縮することができる。   In addition, since the conveying member and the pressing roller are provided, the leveling operation and the pressing operation can be performed by one movement. For this reason, the leveling operation and the pressing operation are separately performed using one roller. In comparison, the time required for forming the thin layer can be shortened.

また、押圧ローラーの前後に下面が押圧ローラーの下面より高い位置にある第１運搬部材と第２運搬部材を有するため、リコータを往復移動させ、かつ往復移動においてそれぞれ、高い分布密度の粉末材料の薄層を効率よく形成することができる。   In addition, since the first and second conveying members whose lower surfaces are higher than the lower surface of the pressing roller before and after the pressing roller, the recoater is reciprocated, and each of the powder materials having a high distribution density in the reciprocating movement. A thin layer can be formed efficiently.

（ａ）は、本発明の実施形態に係る粉末積層造形装置の構成を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。(A) is a top view which shows the structure of the powder layered modeling apparatus which concerns on embodiment of this invention, (b) is sectional drawing which follows the II line | wire of (a). （ａ）は、本発明の実施形態に係る粉末積層造形装置のうち、３連ローラーからなるリコータの構成ついて示す断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、リコータの動作について示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows about the structure of the recoater which consists of a triple roller among the powder layered modeling apparatus which concerns on embodiment of this invention, (b) And (c) is sectional drawing which shows about operation | movement of a recoater. It is. （ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）及び（ｃ）のリコータの動作に対応する粉末材料の状態を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the state of the powder material corresponding to operation | movement of the recoater of FIG.2 (b) and (c). 本発明の実施形態に係る粉末積層造形方法を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the powder layered manufacturing method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る粉末積層造形方法を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows the powder layered shaping method which concerns on embodiment of this invention. 第１変形例のリコータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the recoater of a 1st modification. （ａ）は、図６のリコータを変形した状態を示す断面図（その１）であり、（ｂ）は、（ａ）のリコータの動作を示す断面図（その１）である。(A) is sectional drawing (the 1) which shows the state which deform | transformed the recoater of FIG. 6, (b) is sectional drawing (the 1) which shows operation | movement of the recoater of (a). （ａ）は、図６のリコータを変形した状態を示す断面図（その２）であり、（ｂ）は、（ａ） のリコータの動作を示す断面図（その２）である。(A) is sectional drawing (the 2) which shows the state which deform | transformed the recoater of FIG. 6, (b) is sectional drawing (the 2) which shows operation | movement of the recoater of (a). （ａ）は、第２変形例のリコータの構成を示す断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、リコータの動作を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the recoater of a 2nd modification, (b), (c) is sectional drawing which shows operation | movement of a recoater. （ａ）は、第３変形例のリコータの構成を示す断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、リコータの動作を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the recoater of a 3rd modification, (b), (c) is sectional drawing which shows operation | movement of a recoater. 第４変形例のリコータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the recoater of a 4th modification. （ａ）は、図１１のリコータを変形した状態を示す断面図（その１）であり、（ｂ）は、（ａ）のリコータの動作を示す断面図（その１）である。(A) is sectional drawing (the 1) which shows the state which deform | transformed the recoater of FIG. 11, (b) is sectional drawing (the 1) which shows operation | movement of the recoater of (a). （ａ）は、図１１のリコータを変形した状態を示す断面図（その２）であり、（ｂ）は、（ａ ）のリコータの動作を示す断面図（その２）である。(A) is sectional drawing (the 2) which shows the state which deform | transformed the recoater of FIG. 11, (b) is sectional drawing (the 2) which shows operation | movement of the recoater of (a).

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（１）粉末積層造形装置について
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る粉末積層造形装置の構成を示す図である。 (1) About Powder Laminate Modeling Apparatus FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a powder laminating apparatus according to an embodiment of the present invention.

なお、造形を行う加熱用エネルギービーム源として、レーザ光源、電子ビーム源その他の粒子ビーム源があり、本発明に適用できるが、以下では、レーザ光源を用いて説明する。   In addition, there exist a laser light source, an electron beam source, and other particle beam sources as a heating energy beam source for modeling, which can be applied to the present invention, but will be described below using a laser light source.

実施形態に係る粉末積層造形装置は、レーザ光出射部102と、粉末材料の薄層19aを形成し、レーザ光22により焼結し、又は溶融して固化し、固化層19bを形成して造形物が形成される薄層形成部101と、造形を制御する、図示しない制御部とを備えている。薄層形成部101は、粉末材料への水分の付着や粉末材料の酸化・窒化を防止するため、図示しない減圧可能なチャンバ（減圧用容器）内に設置されてもよい。   The powder additive manufacturing apparatus according to the embodiment forms a thin layer 19a of a laser beam emitting unit 102 and a powder material, and is sintered by laser light 22 or melted and solidified to form a solidified layer 19b. A thin layer forming unit 101 on which an object is formed and a control unit (not shown) that controls modeling are provided. The thin layer forming unit 101 may be installed in a depressurizable chamber (depressurization container) (not shown) in order to prevent moisture from adhering to the powder material and oxidation / nitridation of the powder material.

なお、上述の「焼結し、又は溶融して固化させ」る動作について、以下では、冗長な表現を避けるため「固化層を形成する」動作としてまとめて表現する。必要な場合には、特定の動作を区別して明示する。   The operation of “sintering or melting and solidifying” described above is collectively expressed as an operation of “forming a solidified layer” in order to avoid redundant expressions. If necessary, specific actions are clearly identified.

以下に、本粉末積層造形装置における各部の詳細について説明する。   Below, the detail of each part in this powder additive manufacturing apparatus is demonstrated.

（ｉ）レーザ光出射部102の構成
図１（ｂ）に示すレーザ光出射部102は、レーザ光源と、光学系と、ＸＹＺドライバとを備えている。 (I) Configuration of Laser Light Emitting Unit 102 The laser light emitting unit 102 shown in FIG. 1B includes a laser light source, an optical system, and an XYZ driver.

レーザ光源は、主に、波長1,070nmのレーザ光を出射するYAGレーザ光源、あるいは、ファイバレーザ光源などが用いられるが、粉末材料の波長吸収率だけでなくコストパフォーマンスなどを考慮して、使用波長の異なる光源に適宜変更できる。例えば、波長10.6μmのレーザ光を出射する高出力のCO2レーザ光源を用いてもよい。 As the laser light source, a YAG laser light source that emits laser light with a wavelength of 1,070 nm or a fiber laser light source is mainly used, but considering the cost performance as well as the wavelength absorption rate of the powder material, the wavelength used The light source can be changed appropriately. For example, a high-power CO 2 laser light source that emits laser light having a wavelength of 10.6 μm may be used.

光学系は、ガルバノメータミラー（ＸミラーとＹミラーとで構成される）と、レンズとを有する。ＸミラーとＹミラーは、それぞれ、レーザ光の出射角度を変化させてレーザ光をＸ方向とＹ方向に走査する。また、レンズは、Ｘ方向とＹ方向に走査されるレーザ光22の動きに従って移動し、レーザ光22の焦点距離を粉末材料の薄層の表面にあわせる。   The optical system includes a galvanometer mirror (comprised of an X mirror and a Y mirror) and a lens. The X mirror and the Y mirror respectively scan the laser light in the X direction and the Y direction by changing the emission angle of the laser light. The lens moves according to the movement of the laser beam 22 scanned in the X direction and the Y direction, and adjusts the focal length of the laser beam 22 to the surface of the thin layer of the powder material.

ＸＹＺドライバは、制御部からの制御信号により、ＸミラーとＹミラーとレンズを動作させる制御信号を送出し、次のような動作を行わせる。   The XYZ driver sends out a control signal for operating the X mirror, the Y mirror, and the lens in response to a control signal from the control unit, and performs the following operation.

即ち、固化層の形成領域に対して設定された走査線に基づき、ＸミラーとＹミラーの角度を変化させてレーザ光22を走査するとともにレーザ光源を適宜ON/OFFさせる。この間、レーザ光22の動きに合わせて、レーザ光22が粉末材料の薄層19aの表面に焦点を結ぶように絶えずレンズを動かす。このようにして、粉末材料の薄層19aの特定の領域にレーザ光22を選択的に照射して加熱する。レーザ光源に加える電力を制御することで粉末材料の薄層19aを焼結させ、或いは、溶融させる。   That is, based on the scanning line set for the solidified layer formation region, the angle of the X mirror and the Y mirror is changed to scan the laser light 22 and to turn the laser light source ON / OFF appropriately. During this time, the lens is continuously moved in accordance with the movement of the laser beam 22 so that the laser beam 22 is focused on the surface of the thin layer 19a of the powder material. In this manner, a specific region of the thin layer 19a of the powder material is selectively irradiated with the laser beam 22 and heated. By controlling the power applied to the laser light source, the thin layer 19a of the powder material is sintered or melted.

なお、加熱用エネルギービーム源として、レーザ光22の代わりに、他のエネルギービーム源を用いた場合、エネルギービーム源に応じて光学系を適宜変更できる。例えば、電子ビーム源の場合、電子ビームの方向を制御するため電磁レンズ及び偏向系を用いることができる。   When another energy beam source is used as the heating energy beam source instead of the laser beam 22, the optical system can be appropriately changed according to the energy beam source. For example, in the case of an electron beam source, an electromagnetic lens and a deflection system can be used to control the direction of the electron beam.

（ii）薄層形成部101の構成
薄層形成部101は、薄層形成容器11と、その両側に設置された第１及び第２粉末材料収納容器12a、12bと、粉末材料19を薄層形成容器11に運び、パートテーブル（昇降台）15上に粉末材料の薄層19aを形成するリコータ（３連ローラー）20とを備えている。 (Ii) Configuration of Thin Layer Forming Unit 101 The thin layer forming unit 101 includes a thin layer forming container 11, first and second powder material storage containers 12a and 12b installed on both sides thereof, and a thin layer of the powder material 19. A recoater (triple roller) 20 is provided which is carried to the forming container 11 and forms a thin layer 19a of a powder material on a part table (elevating platform) 15.

さらに、各容器11、12a、12b内に収納された粉末材料19や、容器11内の粉末材料の薄層19aを加熱し、昇温するため、ヒータや加熱用光源その他の加熱手段を有する。加熱手段は各容器11、12a、12bに内蔵されてもよいし、各容器11、12a、12bの周辺に設けられてもよい。図１（ｂ）に、薄層形成容器11と第１粉末材料収納容器12aの間のフランジ14の下と、薄層形成容器11と第２粉末材料収納容器12bの間のフランジ14の下にそれぞれ設けられたヒータ（加熱手段）13a及び13bを示す。ヒータ13a及び13bは、粉末材料収納容器12a又は12bから薄層形成容器11に粉末材料を運ぶ際に、粉末材料19がフランジ14上で冷めないように設けられる。   Furthermore, in order to heat and heat the powder material 19 accommodated in each container 11, 12a, 12b and the thin layer 19a of the powder material in the container 11, a heater, a light source for heating, and other heating means are provided. The heating means may be built in each container 11, 12a, 12b, or may be provided around each container 11, 12a, 12b. In FIG. 1B, under the flange 14 between the thin layer forming container 11 and the first powder material storage container 12a and under the flange 14 between the thin layer forming container 11 and the second powder material storage container 12b. The heaters (heating means) 13a and 13b respectively provided are shown. The heaters 13a and 13b are provided so that the powder material 19 does not cool on the flange 14 when the powder material is transported from the powder material storage container 12a or 12b to the thin layer forming container 11.

薄層形成容器11では、容器11の底となるパートテーブル15上で、粉末材料の薄層19aが形成され、粉末材料の薄層19aをレーザ光の照射により加熱して固化層19bが形成される。そして、パートテーブル15を順次下方に移動させて固化層19bを積層し、３次元造形物が作製される。   In the thin layer forming container 11, a thin layer 19a of the powder material is formed on the part table 15 that is the bottom of the container 11, and the solid layer 19b is formed by heating the thin layer 19a of the powder material by laser light irradiation. The Then, the part table 15 is sequentially moved downward to stack the solidified layer 19b, and a three-dimensional structure is produced.

第１粉末材料収納容器12aと第２粉末材料収納容器12bでは、第１フィードテーブル17aと第２フィードテーブル17bの上に粉末材料19が収納される。第１粉末材料収納容器12aと第２粉末材料収納容器12bのうち、いずれか一方を供給側とした場合、他方を、粉末材料の薄層を形成した後に残った粉末材料を収納する側とする。   In the first powder material storage container 12a and the second powder material storage container 12b, the powder material 19 is stored on the first feed table 17a and the second feed table 17b. When one of the first powder material storage container 12a and the second powder material storage container 12b is the supply side, the other is the side that stores the powder material remaining after the thin layer of the powder material is formed. .

パートテーブル15と第１フィードテーブル17aと第２フィードテーブル17bには、それぞれ、支持軸16、18a、18bが取り付けられる。支持軸16、18a、18bは、支持軸16、18a、18bを上下に移動させる図示しない上下移動用駆動装置に接続されている。上下移動用駆動装置は制御部からの制御信号により制御される。   Support shafts 16, 18a, and 18b are attached to the part table 15, the first feed table 17a, and the second feed table 17b, respectively. The support shafts 16, 18a, 18b are connected to a drive device for vertical movement (not shown) that moves the support shafts 16, 18a, 18b up and down. The vertical movement drive device is controlled by a control signal from the control unit.

制御部は上下移動用駆動装置を介して、粉末材料の供給側の第１フィードテーブル17a又は第２フィードテーブル17bを上昇させて粉末材料19を供給するとともに、収納側の第２フィードテーブル17b又は第１フィードテーブル17aを下降させて薄層の形成後に残った粉末材料19を収納する。   The controller raises the first feed table 17a or the second feed table 17b on the powder material supply side to supply the powder material 19 via the vertical movement drive device, and supplies the second feed table 17b on the storage side. The first feed table 17a is lowered to store the powder material 19 remaining after the thin layer is formed.

リコータ20は、第１粉末材料収納容器12aと薄層形成容器11と第２粉末材料収納容器12bの上面上を全領域にわたって移動する。   The recoater 20 moves over the entire area on the upper surfaces of the first powder material storage container 12a, the thin layer forming container 11 and the second powder material storage container 12b.

図２（ａ）は、３連ローラー20a, 20b, 20cからなるリコータ20の構成ついて示す断面図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、３連ローラー20a, 20b, 20cの動作について示す断面図である。   FIG. 2A is a cross-sectional view showing the configuration of the recoater 20 including the triple rollers 20a, 20b, and 20c. FIGS. 2B and 2C show the operation of the triple rollers 20a, 20b, and 20c. It is sectional drawing shown.

リコータ20は、図２（ａ）に示すように、同じ直径の３連のローラー、すなわち、中央部の押圧ローラー20aと、その前後に配置された第１運搬ローラー20b及び第２運搬ローラー20cとからなり、第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cの回転軸21b, 21cは、押圧ローラー20aの回転軸21aに並行するように配置されている。   As shown in FIG. 2 (a), the recoater 20 includes three rollers having the same diameter, that is, a central pressing roller 20a, and first and second conveying rollers 20b and 20c arranged before and after the roller. The rotary shafts 21b and 21c of the first transport roller 20b and the second transport roller 20c are arranged in parallel with the rotary shaft 21a of the pressing roller 20a.

また、第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cの下面がそれぞれ、押圧ローラー20aの下面よりも高くなるように配置される。第１運搬ローラー20bと押圧ローラー20aの下面同士の距離t1と、第２運搬ローラー20cと押圧ローラー20aの下面同士の距離t2とを等しくし、それぞれ０．１〜０．２mmとする。 Moreover, it arrange | positions so that the lower surface of the 1st conveyance roller 20b and the 2nd conveyance roller 20c may become higher than the lower surface of the press roller 20a, respectively. The distance t 1 between the lower surfaces of the first transport roller 20b and the pressing roller 20a and the distance t 2 between the lower surfaces of the second transport roller 20c and the pressing roller 20a are made equal to 0.1 to 0.2 mm.

さらに、各ローラー20a, 20b, 20cは、粉末材料として金属粉末を用いた場合、例えば、鉄系の材料を用い、直径50mm、重さ5kg程度とする。粉末材料として樹脂粉末を用いた場合、例えば、鉄系の材料を用い、直径50mmとし、重さは金属粉末の場合よりも軽くする。また、各ローラー20a, 20b, 20cの幅は、容器11、12a、12bの内側の差し渡し幅より長くする。なお、ローラー20a, 20b, 20cの直径や重さや幅は、造形エリアの大きさや必要な押圧力などに応じて適宜変更することができる。また、ローラー20a, 20b, 20cの材料も、使用する粉末材料や必要な押圧力などに応じて適宜変更することができる。   Furthermore, each roller 20a, 20b, 20c uses, for example, an iron-based material, and has a diameter of 50 mm and a weight of about 5 kg when a metal powder is used as the powder material. When resin powder is used as the powder material, for example, an iron-based material is used, the diameter is 50 mm, and the weight is lighter than that of metal powder. Further, the width of each of the rollers 20a, 20b, 20c is longer than the passing width inside the containers 11, 12a, 12b. The diameters, weights, and widths of the rollers 20a, 20b, and 20c can be appropriately changed according to the size of the modeling area, the required pressing force, and the like. Further, the materials of the rollers 20a, 20b, and 20c can be appropriately changed according to the powder material to be used, the required pressing force, and the like.

この実施形態のリコータ20では、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、左右の往復移動において、第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cのうち進行方向の前方に位置する運搬ローラー20b又は20cが粉末材料の運搬を行い、押圧ローラー20aが押圧を行う。押圧力は押圧ローラー20aの自重、回転方向、回転速度及び並進速度で決まる。並進速度は、ローラーの回転速度に対応する周速と等しくするが、適宜、異なるようにしてもよい。   In the recoater 20 of this embodiment, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), in the reciprocating movement on the left and right, the transport roller located in the forward direction of the first transport roller 20b and the second transport roller 20c. 20b or 20c carries the powder material, and the pressing roller 20a performs the pressing. The pressing force is determined by the weight of the pressing roller 20a, the rotation direction, the rotation speed, and the translation speed. The translation speed is equal to the peripheral speed corresponding to the rotation speed of the roller, but may be different as appropriate.

このように、往復移動において運搬ローラー20b, 20cと押圧ローラー20aの下面同士の距離t1とt2を等しくすることで、往復移動のいずれにおいても押圧ローラー20aの前に同じ厚さの押圧すべき粉末材料19の薄層を形成することができる。これに加えて、往復移動において押圧ローラー20aの並進速度を等しく設定することで、往復移動のいずれにおいても同じ厚さの粉末材料19の薄層を同じ押圧力で押圧することができるため、各層にわたって高い分布密度の薄層を再現性良く、均一に形成することができる。 Thus, by making the distances t 1 and t 2 between the lower surfaces of the transport rollers 20b and 20c and the pressing roller 20a equal in the reciprocating movement, the same thickness is pressed before the pressing roller 20a in both of the reciprocating movements. A thin layer of the power powder material 19 can be formed. In addition to this, by setting the translational speed of the pressing roller 20a equal in the reciprocating movement, a thin layer of the powder material 19 having the same thickness can be pressed with the same pressing force in any of the reciprocating movements. A thin layer with a high distribution density can be formed uniformly with good reproducibility.

さらに、各ローラー20a, 20b, 20cの回転軸21a, 21b, 21cにはモータなどの回転用駆動手段が接続され、各ローラー20a, 20b, 20cを独立に回転させることができる。   Furthermore, rotation driving means such as a motor is connected to the rotation shafts 21a, 21b, and 21c of the rollers 20a, 20b, and 20c, and the rollers 20a, 20b, and 20c can be rotated independently.

押圧ローラー20aは、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、左右どちらにも回転可能である。すなわち、往復移動において進行方向の前方から見て常に下向きに回転（進行方向に対して順回転）させる。上向きの回転（進行方向に対して逆回転）だと、均した粉末材料が巻き上げられ、押圧すべき粉末材料の厚さが変わる恐れがあるためである。   As shown in FIGS. 2B and 2C, the pressing roller 20a can rotate to the left and right. That is, in the reciprocating movement, it is always rotated downward (forward rotation with respect to the traveling direction) when viewed from the front in the traveling direction. If the rotation is upward (reverse rotation with respect to the traveling direction), the uniform powder material is wound up, and the thickness of the powder material to be pressed may change.

一方、第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cは、ともに、進行方向の前方に配置されたときに逆回転するよう一方向に回転させる。すなわち、第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cのうち、進行方向の前方に位置し、粉末材料を運ぶ方の運搬ローラー20 b又は20cを進行方向の前方から見て上向きに回転させる。下向きの回転だと、粉末材料19を巻き込んで、粉末材料の運搬や表面の平坦化が妨げられる恐れがあるためである。   On the other hand, both the 1st conveyance roller 20b and the 2nd conveyance roller 20c are rotated in one direction so that it may reversely rotate, when it arrange | positions ahead of the advancing direction. That is, of the first transport roller 20b and the second transport roller 20c, the transport roller 20b or 20c that is located in front of the traveling direction and carries the powder material is rotated upward as viewed from the front in the traveling direction. This is because, if the rotation is downward, the powder material 19 is involved, and the conveyance of the powder material and the flattening of the surface may be hindered.

このような構成のリコータ20は、制御部からの制御信号により次のように制御される。図３（ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）及び（ｃ）のリコータ20の移動と対応する粉末材料の状態を示す断面図である。   The recoater 20 having such a configuration is controlled as follows by a control signal from the control unit. FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing the state of the powder material corresponding to the movement of the recoater 20 of FIGS. 2B and 2C.

最初に、リコータ20を右側に移動させる場合、図３（ａ）に示すように、右側の第１運搬ローラー20bを逆回転させ、押圧ローラー20aを順回転させる。第２運搬ローラー20cは、回転させなくてもよい。また、押圧ローラー20aの周速を並進速度と同じくらいにすると薄層19aの下部と上部の間のずれが少ないため好ましい。後述する第２運搬ローラー20cを移動方向の前方に配置する場合も同じである。   First, when the recoater 20 is moved to the right side, as shown in FIG. 3A, the first transport roller 20b on the right side is reversely rotated, and the pressing roller 20a is forwardly rotated. The second transport roller 20c may not be rotated. Further, it is preferable to set the peripheral speed of the pressing roller 20a to be the same as the translation speed because there is little deviation between the lower part and the upper part of the thin layer 19a. The same applies to the case where a second transport roller 20c, which will be described later, is arranged in front of the moving direction.

次いで、粉末材料の供給側の第１フィードテーブル17aの上昇により粉末材料収納容器12aの上面に粉末材料19を突出させ、リコータ20を右側に移動させ、突出させた粉末材料19を第１運搬ローラー20bにより巻き上げながら前方に押しやって薄層形成容器11まで運ぶ。そして、図３（ａ）に示すように、薄層形成容器11に運び入れながら粉末材料19の表面を均し、さらに、均した表面を押圧ローラー20aで押圧する。このようにして、パートテーブル15上に高い分布密度の粉末材料の薄層19aを形成する。   Next, as the first feed table 17a on the powder material supply side rises, the powder material 19 is projected on the upper surface of the powder material storage container 12a, the recoater 20 is moved to the right side, and the projected powder material 19 is moved to the first transport roller. While being rolled up by 20b, it is pushed forward and carried to the thin layer forming container 11. Then, as shown in FIG. 3A, the surface of the powder material 19 is leveled while being carried into the thin layer forming container 11, and the leveled surface is further pressed by the pressing roller 20a. In this way, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density is formed on the part table 15.

図３（ａ）中、白丸印の分布密度は、粉末材料の分布密度を示す。この場合、粉末材料の薄層19aの厚さは、パートテーブル15の下降量で決まり、粉末材料の分布密度は、パートテーブル15の下降量、第１運搬ローラー20bと押圧ローラー20aの下面同士の距離t1、及び押圧ローラー20aの押圧力などで決まる。 In FIG. 3A, the distribution density of white circles indicates the distribution density of the powder material. In this case, the thickness of the thin layer 19a of the powder material is determined by the descending amount of the part table 15, and the distribution density of the powder material is the descending amount of the part table 15, between the lower surfaces of the first transport roller 20b and the pressing roller 20a. It is determined by the distance t 1 and the pressing force of the pressing roller 20a.

そして、粉末材料の薄層19aを形成した後に、さらにリコータ20を右側に移動させて余った粉末材料19を収納側の粉末材料収納容器12bまで運び、第２フィードテーブル17b上に収納する。   Then, after forming the thin layer 19a of the powder material, the recoater 20 is further moved to the right side to carry the surplus powder material 19 to the powder material storage container 12b on the storage side, and stored on the second feed table 17b.

次に、リコータ20を左側に移動させる場合、図３（ｂ）に示すように、左側の第２運搬ローラー20cを逆回転させ、押圧ローラー20aを順回転させる。第１運搬ローラー20bは、回転させなくてもよい。   Next, when the recoater 20 is moved to the left side, as shown in FIG. 3B, the left second transport roller 20c is reversely rotated, and the pressing roller 20a is rotated forward. The first transport roller 20b may not be rotated.

次いで、粉末材料の供給側の第２フィードテーブル17bの上昇により粉末材料収納容器12bの上面に粉末材料19を突出させ、リコータ20を左側に移動させて突出させた粉末材料19を第２運搬ローラー20cにより巻き上げながら前方に押しやって薄層形成容器11まで運ぶ。そして、粉末材料を薄層形成容器11に運び入れながら、第２運搬ローラー20cで粉末材料19の表面を均し、さらに、均した粉末材料19を押圧ローラー20aで押圧する。このようにして、パートテーブル15上に高い分布密度の粉末材料の薄層19aを形成する。   Next, as the second feed table 17b on the powder material supply side is raised, the powder material 19 is projected on the upper surface of the powder material storage container 12b, and the recoater 20 is moved to the left side to project the projected powder material 19 to the second transport roller. While being rolled up by 20c, it is pushed forward and carried to the thin layer forming container 11. Then, while carrying the powder material into the thin layer forming container 11, the surface of the powder material 19 is leveled by the second transport roller 20c, and the leveled powder material 19 is pressed by the pressing roller 20a. In this way, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density is formed on the part table 15.

図３（ｂ）中、白丸印の分布密度は、粉末材料の分布密度を示す。この場合、粉末材料の薄層19aの厚さは、パートテーブル15の下降量で決まり、粉末材料の分布密度は、パートテーブル15の下降量、第２運搬ローラー20cと押圧ローラー20aの下面同士の距離t2、及び押圧ローラー20aの押圧力などで決まる。 In FIG.3 (b), the distribution density of a white circle mark shows the distribution density of powder material. In this case, the thickness of the thin layer 19a of the powder material is determined by the descending amount of the part table 15, and the distribution density of the powder material is the descending amount of the part table 15, between the lower surfaces of the second transport roller 20c and the pressing roller 20a. It is determined by the distance t 2 and the pressing force of the pressing roller 20a.

そして、粉末材料の薄層19aを形成させた後に、リコータ20をさらに左側に移動させて余った粉末材料19を収納側の粉末材料収納容器12aまで運び、第１フィードテーブル17a上に収納する。   After the thin layer 19a of the powder material is formed, the recoater 20 is further moved to the left side to carry the surplus powder material 19 to the powder material storage container 12a on the storage side and store it on the first feed table 17a.

なお、第１及び第２運搬ローラー20b, 20cの下面が押圧ローラー20aの下面より高く設定してあるため、粉末材料19を運ぶときに、すべての粉末材料19を運びきれずに、薄層形成容器11と第１及び第２粉末材料収納容器12a、12bの間のフランジ14上に粉末材料19が残ることがあるが、粉末材料19がある程度蓄積されると蓄積された粉末材料はその後のローラーの移動により運ばれるため蓄積され続けることはない。   In addition, since the lower surfaces of the first and second transport rollers 20b and 20c are set higher than the lower surface of the pressing roller 20a, when carrying the powder material 19, not all the powder material 19 can be carried and a thin layer is formed. The powder material 19 may remain on the flange 14 between the container 11 and the first and second powder material storage containers 12a and 12b. When the powder material 19 is accumulated to some extent, the accumulated powder material is transferred to the subsequent rollers. Since it is carried by the movement of, it does not continue to accumulate.

（粉末材料）
使用可能な粉末材料19として、アルミニウム或いはアルミニウム合金、チタン及びその他の金属粉末や、樹脂粉末や、アルミナセラミックスなどのセラミックス粉末などが挙げられる。 (Powder material)
Usable powder materials 19 include aluminum or aluminum alloys, titanium and other metal powders, resin powders, ceramic powders such as alumina ceramics, and the like.

また、粉末材料19として、上述の金属粉末などに、使用する特定波長のレーザ光を吸収可能な金属、顔料或いは染料などのレーザ吸収剤を混ぜたものを用いてもよい。   Further, as the powder material 19, a material obtained by mixing the above-described metal powder or the like with a laser absorber such as a metal, a pigment, or a dye capable of absorbing a laser beam having a specific wavelength to be used may be used.

（２）粉末積層造形方法について
次に、図１の粉末積層造形装置を用いた粉末積層造形方法について説明する。図４〜図５は、粉末積層造形方法について示す断面図である。 (2) About Powder Laminate Modeling Next, a powder laminar modeling method using the powder laminating apparatus of FIG. 1 will be described. 4 to 5 are cross-sectional views illustrating the powder additive manufacturing method.

まず、積層造形を始める前に、減圧雰囲気中で粉末材料から酸素、窒素及び水分を除く。   First, before starting additive manufacturing, oxygen, nitrogen and moisture are removed from the powder material in a reduced-pressure atmosphere.

次いで、制御部の制御により積層造形を行う。制御部は、パートテーブル15と第１フィードテーブル17aと第２フィードテーブル17bの昇降と、リコータ20の動作とを制御するとともに、ヒータや加熱用光源その他の加熱手段による加熱を制御する。   Next, additive manufacturing is performed under the control of the control unit. The control unit controls the raising and lowering of the part table 15, the first feed table 17a and the second feed table 17b, and the operation of the recoater 20, and also controls the heating by the heater, the heating light source, and other heating means.

なお、積層造形は、酸素、窒素及び水分を除いた後に引き続き減圧雰囲気中で行ってもよいし、減圧雰囲気をアルゴンなどの不活性ガスで置換し、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。   The additive manufacturing may be performed in a reduced pressure atmosphere after removing oxygen, nitrogen, and moisture, or may be performed in an inert gas atmosphere by replacing the reduced pressure atmosphere with an inert gas such as argon.

また、この実施形態では、粉末材料として粒径４５μｍ以下で平均粒径約３０μｍの６４チタンを用いる。なお、そのほかに、粒径５３μｍ以下のもの、粒径１５０μｍ以下のもの、その他、用途などにより適宜粒径を変更して使い分けることができる。   In this embodiment, 64 titanium having a particle size of 45 μm or less and an average particle size of about 30 μm is used as the powder material. In addition to the above, those having a particle diameter of 53 μm or less, those having a particle diameter of 150 μm or less, and the like can be used by appropriately changing the particle diameter depending on the application.

まず、図４（ａ）に示すように、第１運搬ローラー20bが進行方向の前方に位置するようにしてリコータ20を第１粉末材料収納容器12aのフランジ14の上面縁部に配置する。また、積層造形を行う間、粉末材料19中の水分を除くため、粉末材料19の温度が水の飽和蒸気圧温度或いは気化温度以上に維持されるように、各容器11、12a、12bの加熱手段を動作させて、所定の温度に加熱する。また、フランジ14下のヒータ13a, 13bを動作させて、粉末材料19の溶融温度よりも低い温度に加熱する。   First, as shown in FIG. 4A, the recoater 20 is disposed on the upper edge of the flange 14 of the first powder material storage container 12a so that the first transport roller 20b is positioned forward in the traveling direction. Further, during the additive manufacturing, heating of each container 11, 12a, 12b is performed so that the temperature of the powder material 19 is maintained at the saturated vapor pressure temperature or the vaporization temperature of water or more in order to remove moisture in the powder material 19. The means is operated and heated to a predetermined temperature. In addition, the heaters 13a and 13b under the flange 14 are operated to heat to a temperature lower than the melting temperature of the powder material 19.

次いで、図４（ｂ）に示すように、粉末材料19を載せた第１フィードテーブル17aを上昇させるとともに、パートテーブル15を薄層一層分、例えば、粉末粒子の最大粒径よりも少し大きく６０μｍ程度下降させる。形成すべき薄層の厚さは、高い精度が要求される部分かどうか、加熱が容易な材料かどうか、昇温する温度が高いか低いかなど種々の条件により、適宜変更する必要があるので、パートテーブル15の下降量や押圧ローラー20aの押圧力もそれに応じて決める。また、第２フィードテーブル17bを、粉末材料19の薄層19aを形成後に残った粉末材料が十分に収納される程度に下降させる。   Next, as shown in FIG. 4 (b), the first feed table 17a on which the powder material 19 is placed is raised, and the part table 15 is formed in a thin layer, for example, 60 μm slightly larger than the maximum particle size of the powder particles. Decrease to a certain extent. The thickness of the thin layer to be formed needs to be changed as appropriate depending on various conditions such as whether it is a part that requires high accuracy, whether it is a material that can be easily heated, and whether the temperature to be raised is high or low. The lowering amount of the part table 15 and the pressing force of the pressing roller 20a are also determined accordingly. Further, the second feed table 17b is lowered so that the powder material remaining after forming the thin layer 19a of the powder material 19 is sufficiently stored.

次いで、図４（ｃ）に示すように、リコータ20を右側に移動させて第１粉末材料収納容器12a上に突出した粉末材料19を巻き上げながら前方に押しやって薄層形成容器11まで運ぶ。そして、粉末材料19を運び入れながら、表面を均し、続いて押圧して、パートテーブル13a上に第１層目の粉末材料の薄層19aを形成する。次いで、図５（ａ）に示すように、リコータ20をさらに右側に移動させて、残った粉末材料19を第２粉末材料収納容器12bまで運び、第２フィードテーブル17b上に収納する。   Next, as shown in FIG. 4C, the recoater 20 is moved to the right side, and the powder material 19 protruding on the first powder material storage container 12a is pushed forward and carried to the thin layer forming container 11. Then, the surface of the powder material 19 is leveled while being carried in, and then pressed to form a thin layer 19a of the first layer of powder material on the part table 13a. Next, as shown in FIG. 5A, the recoater 20 is further moved to the right side, and the remaining powder material 19 is carried to the second powder material storage container 12b and stored on the second feed table 17b.

その後に、図５（ｂ）に示すように、作製すべき３次元造形物のスライスデータ（描画パターン）に基づき、レーザ光出射部102のコントローラにより光学系のミラー及びレンズの動きを制御しながら、第１層目の粉末材料の薄層19aにレーザ光22を選択的に照射する。これにより、第１層目の粉末材料の薄層19aを加熱して、第１層目の固化層19bを形成する。なお、スライスデータとは、物品を輪切りにしたときの薄い層の平面の形状を平面の座標で表したデータである。   Thereafter, as shown in FIG. 5B, the controller of the laser beam emitting unit 102 controls the movement of the mirror and the lens of the optical system based on the slice data (drawing pattern) of the three-dimensional structure to be produced. Then, the thin layer 19a of the first powder material is selectively irradiated with the laser beam 22. Thereby, the thin layer 19a of the first layer of powder material is heated to form the first solidified layer 19b. Note that the slice data is data representing the shape of the plane of the thin layer when the article is cut into circles by plane coordinates.

次いで、第１層目の粉末材料の薄層19a及び固化層19bの上に第２層目の粉末材料の薄層19aを形成する。この場合、リコータ20を左側に移動させるため、第２運搬ローラー20cが移動方向の前方に位置することになる（図５（ｃ））。   Next, a thin layer 19a of the second layer of powder material is formed on the thin layer 19a of the first layer of powder material and the solidified layer 19b. In this case, since the recoater 20 is moved to the left side, the second transport roller 20c is positioned in front of the moving direction (FIG. 5C).

第２層目の粉末材料の薄層19aを形成するため、まず、粉末材料19を載せた第２フィードテーブル17bを上昇させるとともに、パートテーブル15を薄層一層分、例えば、粉末粒子の最大粒径よりも少し大きく６０μｍ程度下降させ、第１フィードテーブル17aを下降させる（図５（ｃ））。   In order to form the thin layer 19a of the powder material of the second layer, first, the second feed table 17b on which the powder material 19 is placed is raised, and the part table 15 is made up of one thin layer, for example, the maximum size of the powder particles The first feed table 17a is lowered by lowering about 60 μm slightly larger than the diameter (FIG. 5C).

次いで、リコータ20を左側に移動させて、図４（ｃ）〜図５（ａ）と同じようにして、第１層目の粉末材料の薄層19a及び固化層19bの上に第２層目の粉末材料の薄層19aを形成する。引き続き、残った粉末材料19を第１フィードテーブル17a上に収納する。   Next, the recoater 20 is moved to the left, and the second layer is formed on the thin layer 19a and the solidified layer 19b of the first powder material in the same manner as in FIGS. A thin layer 19a of the powder material is formed. Subsequently, the remaining powder material 19 is stored on the first feed table 17a.

次いで、図５（ｂ）と同じようにして、スライスデータに基づき、第２層目の粉末材料の薄層19aにレーザ光を選択的に照射する。そして、第２層目の粉末材料の薄層19aを選択的に加熱して、第１層目の粉末材料の薄層19a及び固化層19bの上に第２層目の固化層を形成する。   Next, as in FIG. 5B, based on the slice data, the thin layer 19a of the second powder material is selectively irradiated with laser light. Then, the second layer of powder material thin layer 19a is selectively heated to form a second solidified layer on the first layer of powder material thin layer 19a and solidified layer 19b.

その後、粉末材料の薄層19aの形成→固化層19bの形成→粉末材料の薄層19aの形成→固化層19bの形成→・・・を繰り返して、多数の固化層19bを積層し、３次元造形物を作製する。   Thereafter, the formation of the thin layer 19a of the powder material → the formation of the solidified layer 19b → the formation of the thin layer 19a of the powder material → the formation of the solidified layer 19b →. Create a model.

本発明の実施形態によれば、リコータ20は、押圧ローラー20aの前後に下面が押圧ローラー20aの下面より高く配置された第１運搬ローラー20bと第２運搬ローラー20cを備え、往復移動において進行方向の前方の運搬ローラー20b又は20cが粉末材料を運ぶ。   According to the embodiment of the present invention, the recoater 20 includes the first transport roller 20b and the second transport roller 20c whose lower surfaces are disposed higher than the lower surface of the press roller 20a before and after the press roller 20a, and the traveling direction in the reciprocating movement. A transport roller 20b or 20c in front of the tract carries the powder material.

すなわち、運搬ローラー20b又は20cで粉末材料19の表面を均した後に、均した表面を押圧ローラー20aで押圧して粉末材料の薄層19aを形成するので、高い分布密度の粉末材料19の薄層19aを得ることができる。したがって、その粉末材料の薄層19aを溶融し、固化したときに体積の収縮が抑えられ、固化層19bの反りなどの形状変化をより一層抑制できる。   That is, after leveling the surface of the powder material 19 with the transport roller 20b or 20c, the leveled surface is pressed with the pressing roller 20a to form the thin layer 19a of the powder material, so the thin layer of the powder material 19 with high distribution density You can get 19a. Therefore, when the thin layer 19a of the powder material is melted and solidified, the shrinkage of the volume is suppressed, and the shape change such as the warp of the solidified layer 19b can be further suppressed.

また、運搬ローラー20b, 20cと押圧ローラー20aを１つのリコータ20に設けたので、均し動作と押圧動作をリコータ20の一回の移動で行うことができ、このため、１つのローラーを用いて均し動作と押圧動作を分けて行う場合と比べて、薄層形成に要する時間を短縮することができる。   Moreover, since the transport rollers 20b, 20c and the pressing roller 20a are provided in one recoater 20, the leveling operation and the pressing operation can be performed by one movement of the recoater 20, and therefore, using one roller Compared with the case where the leveling operation and the pressing operation are performed separately, the time required for forming the thin layer can be shortened.

また、リコータ20の往復移動の往路及び復路のいずれにおいても、それぞれ、高い分布密度の粉末材料の薄層19aの形成が可能であり、このため、効率よく粉末材料の薄層19aを形成することができる。   Further, it is possible to form a thin layer 19a of a powder material having a high distribution density in each of the reciprocating path of the recoater 20, and for this reason, the thin layer 19a of the powder material can be efficiently formed. Can do.

しかも、リコータ20の往復移動において、運搬ローラー20b及び20cと押圧ローラー20aの下面同士の距離t1, t2を等しく設定し、かつ押圧ローラー20aの押圧力を等しく設定することで、往復の移動において押圧ローラー20aの前に同じ厚さの粉末材料の薄層を形成し、続いてその薄層を同じ押圧力で押圧することができる。 Moreover, in the reciprocating movement of the recoater 20, the distances t 1 and t 2 between the lower surfaces of the transport rollers 20b and 20c and the pressing roller 20a are set equal, and the pressing force of the pressing roller 20a is set equal, so that the reciprocating movement , A thin layer of powder material having the same thickness can be formed in front of the pressing roller 20a, and then the thin layer can be pressed with the same pressing force.

これにより、各層にわたり、高い分布密度の粉末材料の薄層19aとそれに基づく形状変化の少ない固化層19bを再現性良く、均一に形成することができるため、造形物全体にわたってより高い精度の造形物を得ることができる。   As a result, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density and the solidified layer 19b with little shape change based on the thin layer 19a can be uniformly formed over each layer with high reproducibility. Can be obtained.

また、各層にわたり高い分布密度の粉末材料の薄層19aを再現性良く、均一に形成するために、距離t1, t2や押圧力を一度設定すると、往路から復路に移るときそれらを設定しなおさずに続けて均し動作と押圧動作を行うことができる。これにより、１つ又は２つのローラーを用いて同じ動作を行う場合と比べて、調整に要する時間を短縮することができる。 In addition, once the distances t 1 and t 2 and the pressing force are set in order to form a thin layer 19a of a powder material with a high distribution density across each layer with good reproducibility, they are set when moving from the forward path to the return path. In addition, the leveling operation and the pressing operation can be continuously performed. Thereby, the time which adjustment requires can be shortened compared with the case where the same operation | movement is performed using one or two rollers.

（３）第１変形例
図６、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）を参照して第１変形例について説明する。 (3) First Modification A first modification will be described with reference to FIGS. 6, 7A, 7B, 8A, and 8B.

図６は、本発明の第１変形例のリコータ（３連ローラー）30の構成を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a recoater (triple roller) 30 according to a first modification of the present invention.

第１変形例のリコータ30は、図６に示すように、図２（ａ）の３連ローラーと類似しているが、次の点で図２（ａ）の３連ローラーと異なる。   As shown in FIG. 6, the recoater 30 of the first modification is similar to the triple roller of FIG. 2A, but differs from the triple roller of FIG. 2A in the following points.

すなわち、第１ローラー30aの前後に設けられた第２ローラー30bと第３ローラー30cを運搬ローラーとしても押圧ローラーとしても機能させるために、第２ローラー30bと第３ローラー30cをそれぞれ上下移動させる図示しない別々の駆動装置を有する。駆動装置は、例えば、第２ローラー30bと第３ローラー30cの回転軸31b, 31cをそれぞれ第２ローラー30bと第３ローラー30cの両側で独立に保持している。   That is, the second roller 30b and the third roller 30c are moved up and down in order to cause the second roller 30b and the third roller 30c provided before and after the first roller 30a to function as a transport roller and a pressing roller, respectively. Not have a separate drive. For example, the drive device independently holds the rotation shafts 31b and 31c of the second roller 30b and the third roller 30c on both sides of the second roller 30b and the third roller 30c, respectively.

リコータ30の往復移動の際に、進行方向の前方に配置される第２ローラー30b又は第３ローラー30cを運搬ローラーとして用いるため、その下面が押圧ローラーとなる第１ローラー30aの下面よりも高くなるようにする。また、後方に配置される第３ローラー30c又は第２ローラー30bをもう一つの押圧ローラーとして用いるためその下面が第１ローラー30aの下面よりも低くなるようにする。なお、図６では、第２ローラー30bと第３ローラー30cはともに上側に移動させた状態にあり、第２ローラー30bと第１ローラー30aの下面同士の距離t3と、第３ローラー30cと第１ローラー30aの下面同士の距離t4とを等しくし、それぞれ０．１〜０．２mmとしている。 When the recoater 30 reciprocates, the second roller 30b or the third roller 30c arranged in the forward direction of the traveling direction is used as a transport roller, so that the lower surface thereof is higher than the lower surface of the first roller 30a serving as a pressing roller. Like that. Moreover, since the 3rd roller 30c or the 2nd roller 30b arrange | positioned back is used as another press roller, the lower surface is made lower than the lower surface of the 1st roller 30a. In FIG. 6, the second roller 30b and the third roller 30c is in a state where both are moved upward, a distance t 3 of the lower surface between the second roller 30b and the first roller 30a, a third roller 30c first 1 equal to the distance t 4 of the lower surface between the rollers 30a, respectively and 0.1 to 0.2 mm.

第１ローラー30aは、押圧ローラーとしてのみ機能し、左右に回転可能であり、往復移動において常に順方向に回転させる。一方で、第２ローラー30bと第３ローラー30cは、運搬ローラーとしても押圧ローラーとしても機能するが、進行方向の前方に配置されたときに逆回転するように一方向に回転させる。   The first roller 30a functions only as a pressing roller, can rotate left and right, and always rotates in the forward direction during reciprocal movement. On the other hand, although the 2nd roller 30b and the 3rd roller 30c function as a conveyance roller and a press roller, they are rotated in one direction so that it may reversely rotate when arrange | positioned ahead of the advancing direction.

図６のリコータ30を図７（ａ）及び図８（ａ）のように変形することで、変形したリコータ30を左右に往復移動させていずれの移動方向においても粉末材料の薄層を形成することができる。   6 is deformed as shown in FIGS. 7A and 8A, the deformed recoater 30 is reciprocated left and right to form a thin layer of powder material in any direction of movement. be able to.

図７（ａ）は、リコータ30を右側に移動させる（往路）ために変形したリコータ30の構成を示す断面図（その１）である。図７（ｂ）は、リコータ30を右側に移動させたときの３連ローラーの動きと、粉末材料の状態を示す断面図である。   FIG. 7A is a cross-sectional view (No. 1) showing the configuration of the recoater 30 which is deformed to move the recoater 30 to the right side (outward path). FIG. 7B is a cross-sectional view showing the movement of the triple roller and the state of the powder material when the recoater 30 is moved to the right side.

図７（ａ）に示すように、第２ローラー30bが運搬ローラーとして機能し、第２ローラー30bの下面が第１ローラー30aの下面よりも距離t3だけ高い図６の状態を維持する。一方、第３ローラー30cがもう一つの押圧ローラーとして機能し、図６の状態から下に動かして、その下面を第１ローラー30aの下面よりも距離t5だけ低くする。距離t5は、たとえば０．１〜０．２mmとする。 As shown in FIG. 7 (a), the second roller 30b functions as transport rollers, the lower surface of the second roller 30b maintains a state of only the higher 6 distance t 3 than the lower surface of the first roller 30a. On the other hand, the third roller 30c functions as another pressure roller, moving down from the state of FIG. 6, lower distance t 5 than the lower surface the lower surface of the first roller 30a. Distance t 5 is, for example, 0.1~0.2mm.

そして、図７（ｂ）に示すように、第２ローラー30bを逆回転させ、第１ローラー30aを順回転させ、第３ローラー30cを順回転させる。このとき、少なくとも第１ローラー30a及び第３ローラー30cの周速を並進速度と同じにする。   Then, as shown in FIG. 7B, the second roller 30b is rotated in the reverse direction, the first roller 30a is rotated forward, and the third roller 30c is rotated forward. At this time, at least the peripheral speeds of the first roller 30a and the third roller 30c are made the same as the translation speed.

そして、図２（ｂ）と同じように、第２ローラー30bで表面を均しながら粉末材料19を運び、均した粉末材料19を第１ローラー30aで押圧する。第１変形例では、第１ローラー30aで押圧した粉末材料19を、さらに第３ローラー30cで押圧する。これにより、２回にわたって段階的に粉末材料19の分布密度が高められるため、無理なく、より高い分布密度の薄層19aを形成することができる。   Then, as in FIG. 2B, the powder material 19 is carried while the surface is leveled by the second roller 30b, and the leveled powder material 19 is pressed by the first roller 30a. In the first modification, the powder material 19 pressed by the first roller 30a is further pressed by the third roller 30c. Thereby, since the distribution density of the powder material 19 is increased stepwise twice, the thin layer 19a having a higher distribution density can be formed without difficulty.

図８（ａ）は、リコータ30を左側に移動させる（復路）ために変形したリコータ30の構成を示す断面図（その２）である。図８（ｂ）は、リコータ30を左側に移動させたときの３連ローラーの動きと、粉末材料の状態を示す断面図である。   FIG. 8A is a cross-sectional view (part 2) showing the configuration of the recoater 30 which is deformed to move the recoater 30 to the left side (return path). FIG. 8B is a cross-sectional view showing the movement of the triple roller and the state of the powder material when the recoater 30 is moved to the left side.

図８（ａ）に示すように、第３ローラー30cが運搬ローラーとして機能し、図７（ａ）の状態から上に動かして、その下面を押圧ローラーとなる第１ローラー30aの下面よりも距離t4だけ高くする。一方、第２ローラー30bがもう一つの押圧ローラーとして機能し、図７（ａ）の状態から下に動かして、その下面を第１ローラー30aの下面よりも距離t6だけ低くする。この場合、距離t6を、距離t5と等しくし、たとえば０．１〜０．２mmとする。 As shown in FIG. 8 (a), the third roller 30c functions as a transport roller and moves upward from the state of FIG. 7 (a) so that its lower surface is a distance from the lower surface of the first roller 30a serving as a pressing roller. only t 4 higher. On the other hand, the second roller 30b functions as another pressure roller, moving down from the state of FIG. 7 (a), lower by a distance t 6 than its lower surface a lower surface of the first roller 30a. In this case, the distance t 6, equal to the distance t 5, for example, to 0.1 to 0.2 mm.

さらに、図８（ｂ）に示すように、第３ローラー30cを逆回転させ、第１ローラー30aを順回転させ、第２ローラー30bを順回転させる。このとき、少なくとも第１ローラー30aと第２ローラー30bの周速を並進速度と同じにする。また、この復路のリコータ30の並進速度を、往路のリコータ30の並進速度と同じとする。   Further, as shown in FIG. 8B, the third roller 30c is reversely rotated, the first roller 30a is forwardly rotated, and the second roller 30b is forwardly rotated. At this time, at least the peripheral speeds of the first roller 30a and the second roller 30b are made equal to the translation speed. In addition, the translation speed of the recoater 30 on the return path is the same as the translation speed of the recoater 30 on the outbound path.

そして、図２（ｃ）と同じように、第３ローラー30cで表面を均しながら粉末材料19を運び、均した粉末材料19を第１ローラー30aで押圧する。第１変形例では、引き続き、第１ローラー30aで押圧した粉末材料19を、さらに第２ローラー30bで押圧する。これにより、２回にわたって段階的に粉末材料19の分布密度が高められるため、無理なく、より高い分布密度の薄層19aを形成することができる。   Then, as in FIG. 2C, the powder material 19 is carried while leveling the surface with the third roller 30c, and the leveled powder material 19 is pressed with the first roller 30a. In the first modification, the powder material 19 pressed by the first roller 30a is further pressed by the second roller 30b. Thereby, since the distribution density of the powder material 19 is increased stepwise twice, the thin layer 19a having a higher distribution density can be formed without difficulty.

このように、第１変形例によれば、２回にわたる押圧によりより高い分布密度の薄層19aを得ることができるため、その粉末材料の薄層19aを加熱して、溶融し、固化したときに体積の収縮をより一層抑制することができ、これにより、固化層19bの反りをより一層抑制できる。   Thus, according to the first modification, the thin layer 19a having a higher distribution density can be obtained by pressing twice, so that when the thin layer 19a of the powder material is heated, melted and solidified Further, the shrinkage of the volume can be further suppressed, whereby the warpage of the solidified layer 19b can be further suppressed.

また、リコータ30の往復移動においてそれぞれ、１回目の押圧に係る距離t3とt4を等しくし、また、２回目の押圧に係る距離t5とt6を等しくしている。すなわち、往復の移動において、１回目の押圧前の粉末材料の薄層の厚さを等しくし、かつ２回目の押圧前の粉末材料の薄層の厚さを等しくしている。さらに、往復の移動において、リコータ30の並進速度を等しくして、１回目の押圧力を等しくするとともに、２回目の押圧力も等しくしている。 Further, each of the reciprocating movement of the recoater 30, equal the distance t 3 and t 4 when according to the pressing of the first, also equal to the distance t 5 and t 6 according to the pressing of the second. That is, in the reciprocating movement, the thickness of the thin layer of the powder material before the first pressing is made equal, and the thickness of the thin layer of the powder material before the second pressing is made equal. Furthermore, in the reciprocating movement, the translation speed of the recoater 30 is made equal to make the first pressing force equal, and the second pressing force is also made equal.

これにより、各層にわたり、より一層高い分布密度の粉末材料の薄層19aとそれに基づく一層反りの少ない固化層19bを再現性良く、均一に形成することができるため、造形物全体にわたってより高い精度の造形物を作製することができる。   As a result, a thin layer 19a of a powder material with a higher distribution density and a solidified layer 19b with less warpage based thereon can be uniformly formed with good reproducibility over each layer. A model can be produced.

（４）第２変形例
図９（ａ）は、本発明の第２変形例のリコータ（３連ローラー）40の構成を示す断面図である。 (4) Second Modification FIG. 9A is a cross-sectional view showing a configuration of a recoater (three-roller) 40 according to a second modification of the present invention.

第２変形例のリコータ40では、図９（ａ）に示すように、図２（ａ）のリコータ20と異なり、押圧ローラー40aと第１運搬ローラー40bと第２運搬ローラー40cの各回転軸41a, 41b, 41cを同じ高さとし、かつ、中央部の押圧ローラー40aの直径を、押圧ローラー40aの前後に配置された第１運搬ローラー40bと第２運搬ローラー40cの直径よりも大きくしている。したがって、押圧ローラー40aの下面は、第１運搬ローラー40bと第２運搬ローラー40cの各下面よりも低い位置にある。第１運搬ローラー40bと押圧ローラー40aの下面同士の距離t7と、第２運搬ローラー40cと押圧ローラー40aの下面同士の距離t8は、等しく、たとえば０．１〜０．２mmに設定されている。 In the recoater 40 of the second modified example, as shown in FIG. 9A, unlike the recoater 20 in FIG. 2A, the rotating shafts 41a of the pressing roller 40a, the first transport roller 40b, and the second transport roller 40c. , 41b, 41c have the same height, and the diameter of the central pressing roller 40a is larger than the diameters of the first conveying roller 40b and the second conveying roller 40c arranged before and after the pressing roller 40a. Therefore, the lower surface of the pressing roller 40a is at a position lower than the lower surfaces of the first transport roller 40b and the second transport roller 40c. The distance t 7 between the lower surfaces of the first transport roller 40b and the pressing roller 40a and the distance t 8 between the lower surfaces of the second transport roller 40c and the pressing roller 40a are equal, for example, set to 0.1 to 0.2 mm. Yes.

なお、各ローラー40a, 40b, 40cは、図２（ａ）のリコータ20と同じように回転させる。   Each roller 40a, 40b, 40c is rotated in the same manner as the recoater 20 of FIG.

リコータ40を図９（ａ）の構成で左右に往復移動させたとき往路及び復路のいずれにおいても、下面が押圧ローラー40aの下面よりも高い位置にある運搬ローラー40b又は40cが押圧ローラー40aの前方に配置されるので、粉末材料の薄層を形成することができる。   When the recoater 40 is reciprocated left and right in the configuration of FIG. 9A, the transport roller 40b or 40c whose lower surface is higher than the lower surface of the pressing roller 40a is positioned in front of the pressing roller 40a in both the forward path and the return path. Therefore, a thin layer of powder material can be formed.

図９（ｂ）は、リコータ40を右側に移動させた（往路）ときのリコータ40の動きと粉末材料の状態を示す断面図（その１）である。   FIG. 9B is a cross-sectional view (part 1) showing the movement of the recoater 40 and the state of the powder material when the recoater 40 is moved to the right (outward path).

右側の第１運搬ローラー40bを逆回転させ、押圧ローラー40aを順回転させる。左側の第２運搬ローラー40cは機能しない。また、押圧ローラー40aの周速を並進速度と同じにする。   The first transport roller 40b on the right side is rotated in the reverse direction, and the pressing roller 40a is rotated in the forward direction. The second transport roller 40c on the left does not function. Further, the peripheral speed of the pressing roller 40a is made the same as the translation speed.

そして、第１運搬ローラー40bで表面を均しながら粉末材料19を運び、均した粉末材料19を押圧ローラー40aで押圧する。これにより、高い分布密度の粉末材料の薄層19aが得られる。この場合、薄層19aの粉末材料19の分布密度は、パートテーブル15の下降量、押圧ローラー40aの半径と第１運搬ローラー40bの半径との差、及び押圧ローラー40aの並進速度に対応する押圧力によって決まる。   And the powder material 19 is conveyed while leveling the surface with the 1st conveyance roller 40b, and the leveled powder material 19 is pressed with the press roller 40a. Thereby, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density is obtained. In this case, the distribution density of the powder material 19 in the thin layer 19a is determined by the amount of lowering of the part table 15, the difference between the radius of the pressing roller 40a and the radius of the first conveying roller 40b, and the pressing speed corresponding to the translation speed of the pressing roller 40a. Depends on pressure.

図９（ｃ）は、リコータ40を左側に移動させた（復路）ときのリコータ40の動きと粉末材料の状態を示す断面図（その２）である。   FIG. 9C is a sectional view (part 2) showing the movement of the recoater 40 and the state of the powder material when the recoater 40 is moved to the left (return path).

左側の第２運搬ローラー40cを逆回転させ、押圧ローラー40aを順回転させる。右側の第１運搬ローラー40bは機能しない。また、押圧ローラー40aの周速を並進速度と同じにする。さらに、この復路において、リコータ40の並進速度を往路のリコータ40の並進速度と同じとする。   The left second transport roller 40c is rotated in the reverse direction, and the pressing roller 40a is rotated in the forward direction. The right first transport roller 40b does not function. Further, the peripheral speed of the pressing roller 40a is made the same as the translation speed. Furthermore, in this return path, the translation speed of the recoater 40 is made the same as the translation speed of the forward path recoater 40.

そして、第２運搬ローラー40cで表面を均しながら粉末材料19を運び、均した粉末材料19を押圧ローラー40aで押圧する。これにより、高い分布密度の粉末材料の薄層19aが得られる。この場合、薄層19aの分布密度は、パートテーブル15の下降量、押圧ローラー40aの半径と第２運搬ローラー40cの半径との差、及び押圧ローラー40aの並進速度に対応する押圧力によって決まる。   And the powder material 19 is conveyed while leveling the surface with the 2nd conveyance roller 40c, and the leveled powder material 19 is pressed with the press roller 40a. Thereby, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density is obtained. In this case, the distribution density of the thin layer 19a is determined by the descending amount of the part table 15, the difference between the radius of the pressing roller 40a and the radius of the second transport roller 40c, and the pressing force corresponding to the translation speed of the pressing roller 40a.

第２変形例によれば、ローラー40a, 40b, 40cの回転軸41a, 41b, 41cが同じ高さでよいため、機構の調整が容易である。   According to the second modified example, since the rotation shafts 41a, 41b, 41c of the rollers 40a, 40b, 40c may have the same height, the adjustment of the mechanism is easy.

また、運搬ローラー40b又は40cで表面を均しながら粉末材料19を運び、均した粉末材料19を押圧ローラー40aで押圧しているため、高い分布密度の粉末材料の薄層19aを形成することができる。このため、粉末材料の薄層19aを溶融し、固化したときに体積の収縮を抑制することができ、これにより、固化層19bの反りをより一層抑制することができる。   Further, since the powder material 19 is carried while leveling the surface by the transport roller 40b or 40c and the leveled powder material 19 is pressed by the pressing roller 40a, a thin layer 19a of the powder material having a high distribution density can be formed. it can. For this reason, when the thin layer 19a of the powder material is melted and solidified, the shrinkage of the volume can be suppressed, whereby the warpage of the solidified layer 19b can be further suppressed.

しかも、往復の移動において、押圧ローラー40aと運搬ローラー40b, 40cの下面同士の距離t7及びt8を等しく設定し、かつ押圧ローラー40aの並進速度に対応する押圧力を等しく設定している。このため、往復の移動において、押圧ローラー40aの前に同じ厚さの粉末材料の薄層を形成し、同じ押圧力で押圧することができる。これによって、各層にわたり高い分布密度の粉末材料の薄層19aとそれに基づく反りの少ない固化層19bを再現性良く、均一に形成することができるため、造形物全体にわたって高い精度の造形物を作製することができる。 In addition, in the reciprocating movement, the distances t 7 and t 8 between the lower surfaces of the pressing roller 40a and the transport rollers 40b and 40c are set equal, and the pressing force corresponding to the translation speed of the pressing roller 40a is set equal. For this reason, in the reciprocating movement, a thin layer of the powder material having the same thickness can be formed in front of the pressing roller 40a and pressed with the same pressing force. As a result, a thin layer 19a of a powder material having a high distribution density and a solidified layer 19b with less warping based on the layer can be uniformly formed with good reproducibility over each layer. be able to.

さらに、各層にわたり高い分布密度の粉末材料の薄層19aを再現性良く、均一に形成するために、距離t7, t8や押圧力を一度設定すると、往路から復路に移るときそれらを設定しなおさずに続けて均し動作と押圧動作を行うことができる。これにより、１つ又は２つのローラーを用いて同じ動作を行う場合と比べて、調整に要する時間を短縮することができる。 Furthermore, once the distances t 7 and t 8 and the pressing force are set in order to form a thin layer 19a of high-density powder material over each layer with good reproducibility, they are set when moving from the forward path to the return path. In addition, the leveling operation and the pressing operation can be continuously performed. Thereby, the time which adjustment requires can be shortened compared with the case where the same operation | movement is performed using one or two rollers.

なお、第２変形例においても、第１変形例のように、第２ローラー40bと第３ローラー40cを下側に動くようにしてもよい。   In the second modified example, the second roller 40b and the third roller 40c may move downward as in the first modified example.

（５）第３変形例
図１０（ａ）は、第３変形例のリコータ50の構成を示す断面図である。 (5) Third Modification FIG. 10A is a cross-sectional view showing a configuration of a recoater 50 according to a third modification.

第３変形例のリコータ50では、図１０（ａ）に示すように、図２（ａ）の３連ローラーと異なり、運搬部材として第１運搬ブレード50bと第２運搬ブレード50cが設けられている。   In the recoater 50 of the third modified example, as shown in FIG. 10A, unlike the triple roller of FIG. 2A, a first transport blade 50b and a second transport blade 50c are provided as transport members. .

第１運搬ブレード50bと第２運搬ブレード50cの下面は、押圧ローラー50aの下面よりも高い位置に配置されている。押圧ローラー50aと第１運搬ブレード50bの下面同士の距離t9と、押圧ローラー50aと第２運搬ブレード50cの下面同士の距離t10は、等しく、たとえば０．１〜０．２mmに設定される。なお、図１０（ａ）中、符号51aは、押圧ローラー50aの回転軸である。 The lower surfaces of the first conveying blade 50b and the second conveying blade 50c are arranged at a position higher than the lower surface of the pressing roller 50a. A distance t 9 of the lower surface between the pressing roller 50a and the first conveying blade 50b, the distance t 10 of the lower surface between the pressing roller 50a and a second conveying blade 50c is set equal, for example, 0.1~0.2mm . In addition, in Fig.10 (a), the code | symbol 51a is a rotating shaft of the press roller 50a.

リコータ50の移動の際に、第１運搬ブレード50bと第２運搬ブレード50cは移動方向に並進する。   When the recoater 50 moves, the first conveying blade 50b and the second conveying blade 50c translate in the moving direction.

図１０（ｂ）は、リコータ50を右側に移動させた（往路）ときのリコータ50の動きと粉末材料の状態を示す断面図（その１）である。   FIG. 10B is a cross-sectional view (part 1) showing the movement of the recoater 50 and the state of the powder material when the recoater 50 is moved to the right (outward path).

押圧ローラー50aを順回転させ、周速を並進速度と同じにする。   The pressing roller 50a is rotated forward so that the peripheral speed is the same as the translation speed.

進行方向の前方に配置された第１運搬ブレード50bは、突出する粉末材料を掻き取りながら前方に押しやり、かつ、粉末材料の表面を均す。押圧ローラー50aは、均した粉末材料19を押圧する。これにより、高い密度の薄層19aが得られる。一方、後方に配置された第２運搬ブレード50cは機能しない。   The first conveying blade 50b disposed forward in the traveling direction pushes forward while scraping the protruding powder material, and leveles the surface of the powder material. The pressing roller 50a presses the leveled powder material 19. Thereby, a thin layer 19a having a high density is obtained. On the other hand, the 2nd conveyance blade 50c arrange | positioned back does not function.

図１０（ｃ）は、リコータ50を左側に移動させた（復路）ときのリコータ50の動きと粉末材料の状態を示す断面図（その２）である。   FIG. 10C is a cross-sectional view (part 2) showing the movement of the recoater 50 and the state of the powder material when the recoater 50 is moved to the left (return path).

押圧ローラー50aを順回転させ、周速を並進速度と同じにする。また、この復路において、リコータ50の並進速度を往路のリコータ50の並進速度と同じとする。   The pressing roller 50a is rotated forward so that the peripheral speed is the same as the translation speed. In this return path, the translation speed of the recoater 50 is set to be the same as the translation speed of the forward recoater 50.

進行方向の前方に配置された第２運搬ブレード50cは、突出する粉末材料を掻き取りながら前方に押しやり、かつ、後に残る粉末材料の表面を均す。押圧ローラー50aは、均した粉末材料19を押圧する。これにより、高い分布密度の薄層19aが得られる。一方、後方にある第１運搬ブレード50bは機能しない。   The second conveying blade 50c arranged forward in the traveling direction pushes forward while scraping the protruding powder material, and leveles the surface of the remaining powder material. The pressing roller 50a presses the leveled powder material 19. Thereby, a thin layer 19a with a high distribution density is obtained. On the other hand, the first conveying blade 50b at the rear does not function.

以上のように、第３変形例によれば、運搬ブレード50b, 50cで粉末材料の表面を均し、押圧ローラー50aで均した粉末材料を押圧しているので、高い分布密度の粉末材料の薄層19aを得ることができる。そして、これによって、その薄層19aを溶融し、固化したときに体積の収縮を抑制することができるため、固化層19bの反りを抑制できる。   As described above, according to the third modification, the surface of the powder material is leveled by the conveying blades 50b and 50c, and the leveled powder material is pressed by the pressing roller 50a. Layer 19a can be obtained. Then, when the thin layer 19a is melted and solidified, the shrinkage of the volume can be suppressed, so that the warpage of the solidified layer 19b can be suppressed.

また、リコータ50の往復移動においてそれぞれ粉末材料の薄層19aの形成が可能であるため、効率よく高い分布密度の粉末材料の薄層19aを形成することができる。   Further, since the thin layer 19a of the powder material can be formed in each reciprocating movement of the recoater 50, the thin layer 19a of the powder material having a high distribution density can be efficiently formed.

また、往復移動において、運搬ブレード50b, 50cと押圧ローラー50aの下面同士の距離t9, t10を等しくし、押圧ローラー50aの押圧力を等しくすることで、各層にわたり、高い分布密度の粉末材料の薄層19aとそれに基づく反りの少ない固化層19bを再現性良く、均一に形成することができるため、造形物全体にわたって高い精度の造形物を作製することができる。 Further, in the reciprocating movement, by making the distances t 9 and t 10 between the conveying blades 50b and 50c and the lower surface of the pressing roller 50a equal, and by equalizing the pressing force of the pressing roller 50a, a powder material having a high distribution density over each layer Since the thin layer 19a and the solidified layer 19b with less warpage based on the thin layer 19a can be formed uniformly with good reproducibility, a highly accurate modeled object can be manufactured over the entire modeled object.

さらに、各層にわたり高い分布密度の粉末材料の薄層19aを再現性良く、均一に形成するために、距離t9, t10や押圧力を一度設定すると、往路から復路に移るときそれらを設定しなおさずに続けて均し動作と押圧動作を行うことができる。これにより、１つ又は２つのローラーなどを用いて同じ動作を行う場合と比べて、調整に要する時間を短縮することができる。 Furthermore, once the distances t 9 and t 10 and the pressing force are set in order to form a thin layer 19a of a powder material with a high distribution density across each layer with good reproducibility, they are set when moving from the forward path to the return path. In addition, the leveling operation and the pressing operation can be continuously performed. Thereby, compared with the case where the same operation | movement is performed using one or two rollers etc., the time which adjustment requires can be shortened.

（第４変形例）
図１１は、第４変形例のリコータ60の構成を示す断面図である。 (Fourth modification)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a recoater 60 of a fourth modification.

第４変形例のリコータ60は、図１１に示すように、図２（ａ）の３連ローラーと異なり、第１ローラー60aと第２ローラー60bの２連ローラーからなる。   As shown in FIG. 11, the recoater 60 of the fourth modified example includes a double roller of a first roller 60 a and a second roller 60 b, unlike the triple roller of FIG.

第１ローラー60aと第２ローラー60bは同じ直径を有し、ともに運搬ローラーとしても押圧ローラーとしても用いられる。このために、第１ローラー60aと第２ローラー60bの少なくともいずれか一方を上下移動させることができる上下移動用駆動装置を備えていればよいが、この実施形態では、上下移動用駆動装置は、例えば、第１ローラー60aと第２ローラー60bについて別々に設けられているものとし、各ローラー60a、60bの両側で回転軸61a及び61bを保持する。   The first roller 60a and the second roller 60b have the same diameter, and both are used as a transport roller and a pressure roller. For this purpose, it is only necessary to have a vertical movement drive device capable of moving at least one of the first roller 60a and the second roller 60b up and down. In this embodiment, the vertical movement drive device is For example, it is assumed that the first roller 60a and the second roller 60b are provided separately, and the rotating shafts 61a and 61b are held on both sides of each of the rollers 60a and 60b.

また、進行方向の前方に配置されたときに逆回転するように第１ローラー60aを一方向に回転させる回転用駆動装置と、進行方向の前方に配置されたときに逆回転するように第２ローラー60bを一方向に回転させる回転用駆動装置を有する。   In addition, a rotation drive device that rotates the first roller 60a in one direction so as to rotate in the reverse direction when it is disposed in the forward direction of the traveling direction, and a second state of rotation in the reverse direction when disposed in the forward direction of the traveling direction. A rotation drive device that rotates the roller 60b in one direction is provided.

この実施形態のリコータ60を左右に往復移動させて往路及び復路においてそれぞれ粉末材料の薄層を形成することが可能である。リコータ60の進行方向の前方に配置された方が運搬ローラーとなり、逆回転させる。一方、後方に配置された方が押圧ローラーとなり、順回転させる。また、図１１では、第１ローラー60aの下面と第２ローラー60bの下面が同じ高さになっているが、リコータ60の移動の際に運搬ローラーとなる方の下面を押圧ローラーとなる方の下面より高くする。   The recoater 60 of this embodiment can be reciprocated left and right to form a thin layer of powder material in the forward and return paths. The one arranged in front of the recoater 60 in the traveling direction serves as a transport roller and rotates in the reverse direction. On the other hand, the one arranged rearward becomes a pressing roller and rotates forward. Further, in FIG. 11, the lower surface of the first roller 60a and the lower surface of the second roller 60b are the same height, but the lower surface that becomes the transport roller when the recoater 60 moves is the one that becomes the pressing roller. Make it higher than the bottom.

図１２（ａ）は、リコータ60を右側に移動させる（往路）ために変形したリコータ60の構造を示す断面図である。図１２（ｂ）は、リコータ60を右側に移動させた（往路）ときのリコータ60の動きと粉末材料の状態を示す断面図である。   FIG. 12A is a cross-sectional view showing the structure of the recoater 60 that is deformed to move the recoater 60 to the right (outward path). FIG. 12B is a cross-sectional view showing the movement of the recoater 60 and the state of the powder material when the recoater 60 is moved to the right (outward path).

図１２（ａ）に示すように、右側の第１ローラー60aが運搬ローラーとなり、左側の第２ローラー60bが押圧ローラーとなる。したがって、図１１に示す状態から、上下移動用駆動装置によって第１ローラー60aを上側に移動させて、第１ローラー60aの下面を第２ローラー60bの下面より高い位置に置く。このとき、第１ローラー60aと第２ローラー60bの下面同士の距離t11を、たとえば０．１〜０．２mmとする。 As shown to Fig.12 (a), the 1st roller 60a on the right side becomes a conveyance roller, and the 2nd roller 60b on the left side becomes a pressing roller. Therefore, from the state shown in FIG. 11, the first roller 60a is moved upward by the vertical movement drive device, and the lower surface of the first roller 60a is placed higher than the lower surface of the second roller 60b. In this case, the distance t 11 of the underside ends of first roller 60a and the second roller 60b, for example, to 0.1 to 0.2 mm.

また、図１２（ｂ）に示すように、第１ローラー60aを逆回転させ、第２ローラー60bを順回転させる。このとき、第２ローラー60bの周速を並進速度と同じにする。   Moreover, as shown in FIG.12 (b), the 1st roller 60a is reversely rotated and the 2nd roller 60b is rotated forward. At this time, the peripheral speed of the second roller 60b is made the same as the translation speed.

そして、第１ローラー60aで粉末材料19を巻き上げながら前方に押しやって薄膜形成容器11まで運ぶ。次いで、パートテーブル15を下降させた後に粉末材料19を薄膜形成容器11に運び入れながら表面を均し、均した粉末材料19を第２ローラー60bで押圧する。これにより、パートテーブル15上に粉末材料が高い密度で分布した薄層19aが得られる。薄層19aの粉末材料の分布密度は、パートテーブル15の下降量、第１ローラー60aと第２ローラー60bの下面同士の距離t11、及び第２ローラー60bの押圧力によって決まる。 Then, the powder material 19 is pushed forward while being wound up by the first roller 60a and carried to the thin film forming container 11. Next, after the part table 15 is lowered, the surface of the powder material 19 is leveled while being carried into the thin film forming container 11, and the leveled powder material 19 is pressed by the second roller 60b. Thereby, the thin layer 19a in which the powder material is distributed at a high density on the part table 15 is obtained. Distribution density of the powder material thin layer 19a is lowered the amount of Part table 15 is determined by the pressing force of the first roller 60a and the distance t 11 of the lower surface between the second roller 60b, and the second roller 60b.

図１３（ａ）は、リコータ60を左側に移動させる（復路）ために変形したリコータ60の構造を示す断面図である。図１３（ｂ）は、リコータ60を左側に移動させたときのリコータ60の動きと粉末材料の状態を示す断面図である。   FIG. 13A is a cross-sectional view showing the structure of the recoater 60 that has been modified to move the recoater 60 to the left (return path). FIG. 13B is a cross-sectional view showing the movement of the recoater 60 and the state of the powder material when the recoater 60 is moved to the left side.

図１３（ａ）に示すように、左側の第２ローラー60bが運搬ローラーとなり、右側の第１ローラー60aが押圧ローラーとなる。したがって、図１２（ａ）に示す状態から、上下移動用駆動装置によって第２ローラー60bを上側に移動させ、別の上下移動用駆動装置によって第１ローラー60aを下側に移動させて、第２ローラー60bの下面を第１ローラー60aの下面より高い位置に置く。第１ローラー60aと第２ローラー60bの下面同士の距離t12を、距離t11と等しくし、たとえば０．１〜０．２mmとする。 As shown in FIG. 13A, the second roller 60b on the left side is a transport roller, and the first roller 60a on the right side is a pressing roller. Therefore, from the state shown in FIG. 12A, the second roller 60b is moved upward by the vertical movement driving device, the first roller 60a is moved downward by another vertical movement driving device, and the second roller 60b is moved downward. The lower surface of the roller 60b is placed at a position higher than the lower surface of the first roller 60a. The distance t 12 of the lower surface between the first roller 60a and the second roller 60b, and equal to the distance t 11, for example a 0.1 to 0.2 mm.

また、図１３（ｂ）に示すように、第２ローラー60bを逆回転させ、第１ローラー60aを順回転させる。第１ローラー60aの周速を並進速度と同じにする。   Moreover, as shown in FIG.13 (b), the 2nd roller 60b is reversely rotated and the 1st roller 60a is rotated forward. The circumferential speed of the first roller 60a is made the same as the translation speed.

そして、第２ローラー60bで粉末材料19を巻き上げながら前方に押しやって薄膜形成容器11まで運び、パートテーブル15を下降させた後に薄膜形成容器11に運び入れながら表面を均し、均した粉末材料19を第１ローラー60aで押圧する。これにより、パートテーブル15上に高い分布密度の薄層19aを形成することができる。この場合、薄層19aの粉末材料の分布密度は、パートテーブル15の下降量、第１ローラー60aと第２ローラー60bの下面同士の距離t12、及び第１ローラー60aの押圧力によって決まる。 Then, the powder material 19 is pushed forward while being rolled up by the second roller 60b and is carried to the thin film forming container 11, and after the part table 15 is lowered, the surface is leveled while being carried into the thin film forming container 11, and the powder material 19 is smoothed. Is pressed by the first roller 60a. Thereby, the thin layer 19a having a high distribution density can be formed on the part table 15. In this case, the distribution density of the powder material of the thin layer 19a is determined by the descending amount of the part table 15, the distance t 12 between the lower surfaces of the first roller 60a and the second roller 60b, and the pressing force of the first roller 60a.

以上のように、第４変形例のリコータ60によれば、２連ローラーであっても、各ローラー60a, 60bを独立に上下移動させることで、往路及び復路でそれぞれ、高い密度の粉末材料の薄層を形成することができる。したがって、効率が良い。   As described above, according to the recoater 60 of the fourth modified example, even in the case of double rollers, by moving the rollers 60a and 60b independently up and down, the high-density powder material can be obtained in the forward path and the return path, respectively. A thin layer can be formed. Therefore, efficiency is good.

以上、実施の形態によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。   Although the present invention has been described in detail with the embodiments, the scope of the present invention is not limited to the examples specifically shown in the above embodiments, and the above embodiments within the scope of the present invention are not deviated. Variations in form are within the scope of this invention.

例えば、往復移動において往路と復路でリコータの並進速度及びローラーの対応する周速を等しくしているが、適宜変えてもよい。   For example, in the reciprocating movement, the translation speed of the recoater and the corresponding peripheral speed of the roller are made equal in the forward path and the backward path, but may be changed as appropriate.

また、造形物の精度があまり要求されない部分のリコータの並進速度及びローラーの対応する周速を、その他の部分より速めてもよい。逆に、造形物の精度が要求される部分のリコータの並進速度及びローラーの対応する周速を、その他の部分より遅くしてもよい。   Moreover, you may speed up the translation speed of the recoater of the part in which the precision of a molded article is not requested | required so much, and the corresponding peripheral speed of a roller from other parts. Conversely, the translation speed of the recoater in the part where the accuracy of the modeled object is required and the corresponding peripheral speed of the roller may be made slower than the other parts.

以下に、実施形態で説明した本発明をまとめて列記する。   Hereinafter, the present invention described in the embodiments will be listed together.

（付記１）
昇降台と、
前記昇降台上に粉末材料を運び、前記粉末材料の薄層を形成する第１ローラー及び第２ローラーと、
前記第１ローラー及び前記第２ローラーの少なくともいずれかを上下に移動させる第１駆動手段と、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 (Appendix 1)
A platform,
A first roller and a second roller for carrying a powder material on the platform and forming a thin layer of the powder material;
First driving means for moving up and down at least one of the first roller and the second roller;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material.

（付記２）
昇降台と、
粉末材料を均しながら前記昇降台上に運ぶ第１運搬部材及び第２運搬部材と、
前記第１運搬部材と前記第２運搬部材の間に配置され、前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材のそれぞれの下面よりも低い位置に下面があり、均した前記粉末材料を押圧して前記粉末材料の薄層を形成する押圧ローラーと、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 (Appendix 2)
A platform,
A first conveying member and a second conveying member that carry the powder material on the lifting platform while leveling;
It is arranged between the first conveying member and the second conveying member, has a lower surface at a position lower than the lower surfaces of the first conveying member and the second conveying member, and presses the leveled powder material A pressure roller that forms a thin layer of the powder material;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material.

（付記３）
前記押圧ローラーを順回転させる第２駆動手段を有することを特徴とする付記２に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 3)
The powder additive manufacturing apparatus according to appendix 2, further comprising second driving means for forwardly rotating the pressing roller.

（付記４）
前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材は、第１運搬ローラー及び第２運搬ローラーであることを特徴とする付記３に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 4)
The powder additive manufacturing apparatus according to Supplementary Note 3, wherein the first transport member and the second transport member are a first transport roller and a second transport roller.

（付記５）
前記第１運搬ローラー及び前記第２運搬ローラーのうち、進行方向の前方に配置された前記第１運搬ローラー又は前記第２運搬ローラーを逆回転させる第３駆動手段を有することを特徴とする付記４に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 5)
Supplementary note 4 comprising third driving means for reversely rotating the first transport roller or the second transport roller disposed forward of the traveling direction among the first transport roller and the second transport roller. The powder additive manufacturing apparatus described in 1.

（付記６）
前記押圧ローラー、前記第１運搬ローラー及び前記第２運搬ローラーは、直径が同じであることを特徴とする付記４に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 6)
The powder additive manufacturing apparatus according to appendix 4, wherein the pressing roller, the first transport roller, and the second transport roller have the same diameter.

（付記７）
前記押圧ローラーの直径は前記第１運搬ローラー及び前記第２運搬ローラーの直径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 7)
5. The powder additive manufacturing apparatus according to claim 4, wherein a diameter of the pressing roller is larger than diameters of the first transport roller and the second transport roller.

（付記８）
前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材は、第１運搬ブレード及び第２運搬ブレードであることを特徴とする付記２又は３に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 8)
The powder additive manufacturing apparatus according to appendix 2 or 3, wherein the first transport member and the second transport member are a first transport blade and a second transport blade.

（付記９）
昇降台と、
前記昇降台上に粉末材料を運び、前記粉末材料の薄層を形成する、第１ローラー、前記第１ローラーの前後に配置された第２ローラー及び第３ローラーと、
前記第２ローラーを上下に移動させる第４駆動手段と、
前記第３ローラーを上下に移動させる第５駆動手段と、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 (Appendix 9)
A platform,
A first roller, a second roller and a third roller disposed before and after the first roller, carrying a powder material on the lifting platform and forming a thin layer of the powder material;
Fourth driving means for moving the second roller up and down;
Fifth drive means for moving the third roller up and down;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material.

（付記１０）
前記第１ローラーを回転させる第６駆動手段と、
進行方向の前方に配置された前記第２ローラー又は前記第３ローラーを前記第１ローラーの回転の向きと逆の向きに回転させる第７駆動手段と、
進行方向の後方に配置された前記第３ローラー又は前記第２ローラーを前記第１ローラーの回転の向きと同じ向きに回転させる第８駆動手段とをさらに有することを特徴とする付記９に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 10)
Sixth driving means for rotating the first roller;
A seventh driving means for rotating the second roller or the third roller arranged in the forward direction in a direction opposite to the direction of rotation of the first roller;
The additional drive means according to claim 9, further comprising: an eighth driving means for rotating the third roller or the second roller arranged behind in the traveling direction in the same direction as the rotation direction of the first roller. Powder additive manufacturing equipment.

（付記１１）
前記粉末材料は、金属、樹脂又はセラミックスであることを特徴とする付記１乃至１０のいずれか１項に記載の粉末積層造形装置。 (Appendix 11)
11. The powder additive manufacturing apparatus according to any one of appendices 1 to 10, wherein the powder material is metal, resin, or ceramic.

（付記１２）
少なくともいずれかが上下に移動する第１ローラー及び第２ローラーを用意する工程と、
前記第１ローラーの下面を前記第２ローラーの下面より高くする工程と、
前記第１ローラーを前にして前記第１ローラー及び前記第２ローラーを移動させ、前記第１ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記第２ローラーで押圧して粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 (Appendix 12)
Preparing at least one of a first roller and a second roller that move up and down;
Making the lower surface of the first roller higher than the lower surface of the second roller;
The first roller and the second roller are moved in front of the first roller, and the powder material is carried on a lifting platform while leveling the surface with the first roller, and the leveled powder material is transferred to the second roller. Pressing to form a first thin layer of powder material;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer.

（付記１３）
前記第１ローラーを逆回転させ、前記第２ローラーを順回転させることを特徴とする付記１２に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 13)
The powder additive manufacturing method according to appendix 12, wherein the first roller is reversely rotated and the second roller is forwardly rotated.

（付記１４）
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くする工程と、
前記第２ローラーを前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記第１ローラー及び前記第２ローラーを移動させ、前記第２ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱して、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする付記１２に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 14)
After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
Lowering the lifting platform;
Making the lower surface of the second roller higher than the lower surface of the first roller;
In front of the second roller, the first roller and the second roller are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material, and the second roller Carrying the powder material onto the first solidified layer on the platform while leveling the surface, pressing the leveled powder material with the first roller to form a second thin layer of powder material;
The powder additive manufacturing method according to appendix 12, further comprising: heating a second thin layer of the powder material to form a second solidified layer on the first solidified layer.

（付記１５）
前記第１ローラーを順回転させ、前記第２ローラーを逆回転させることを特徴とする付記１４に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 15)
The powder additive manufacturing method according to appendix 14, wherein the first roller is rotated forward and the second roller is rotated reversely.

（付記１６）
押圧ローラーと、前記押圧ローラーの前後に配置され、下面が前記押圧ローラーの下面より高い位置にある第１運搬部材及び第２運搬部材とを用意する工程と、
前記第１運搬部材を前にして前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材を移動させ、前記第１運搬部材で表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記押圧ローラーで押圧して粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 (Appendix 16)
A step of preparing a first conveying member and a second conveying member, which are arranged before and after the pressing roller, and whose lower surface is higher than the lower surface of the pressing roller;
The first conveying member and the second conveying member are moved in front of the first conveying member, and the powder material is conveyed on a lifting platform while leveling the surface with the first conveying member. Forming a first thin layer of powder material by pressing with the pressing roller;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer.

（付記１７）
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第２運搬部材を前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材を移動させ、前記第２運搬部材で表面を均しながら粉末材料を前記昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記押圧ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱して、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする付記１６に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 17)
After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
Lowering the lifting platform;
The first conveying member and the second conveying member are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material in front of the second conveying member, (2) The powder material is transported onto the first solidified layer on the lifting platform while leveling the surface with a conveying member, and the leveled powder material is pressed with the pressing roller to form a second thin layer of powder material. Process,
The powder additive manufacturing method according to appendix 16, further comprising: heating the second thin layer of the powder material to form a second solidified layer on the first solidified layer.

（付記１８）
前記第１運搬部材及び第２運搬部材は、第１運搬ローラー及び第２運搬ローラーであることを特徴とする付記１６又は付記１７に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 18)
The powder additive manufacturing method according to appendix 16 or appendix 17, wherein the first transport member and the second transport member are a first transport roller and a second transport roller.

（付記１９）
前記押圧ローラーを順回転させ、進行方向の前方の前記第１運搬ローラー又は前記第２運搬ローラーを逆回転させることを特徴とする付記１８に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 19)
The powder additive manufacturing method according to appendix 18, wherein the pressing roller is forwardly rotated, and the first transporting roller or the second transporting roller forward in the traveling direction is reversely rotated.

（付記２０）
前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材は、第１運搬ブレード及び第２運搬ブレードであることを特徴とする付記１６又は付記１７に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 20)
The powder additive manufacturing method according to appendix 16 or appendix 17, wherein the first transport member and the second transport member are a first transport blade and a second transport blade.

（付記２１）
第１ローラーと、前記第１ローラーの前後に配置された、上下移動する第２ローラー及び上下移動する第３ローラーとを用意する工程と、
前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くし、かつ前記第３ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より低くする工程と、
前記第２ローラーを前にして前記第１ローラー、前記第２ローラー及び前記第３ローラーを移動させ、前記第２ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧し、更に前記第３ローラーで押圧して前記粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 (Appendix 21)
Preparing a first roller, a second roller that moves up and down, and a third roller that moves up and down, arranged before and after the first roller;
The lower surface of the second roller is made higher than the lower surface of the first roller, and the lower surface of the third roller is made lower than the lower surface of the first roller;
The first roller, the second roller, and the third roller are moved in front of the second roller, and the powder material is transported on a lifting platform while leveling the surface with the second roller, and the leveled powder material Pressing with the first roller and further pressing with the third roller to form a first thin layer of the powder material;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer.

（付記２２）
前記第１ローラーを順回転させ、前記第２ローラーを逆回転させ、前記第３ローラーを順回転させることを特徴とする付記２１に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 22)
The powder additive manufacturing method according to appendix 21, wherein the first roller is rotated forward, the second roller is rotated backward, and the third roller is rotated forward.

（付記２３）
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記第３ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くし、かつ前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より低くする工程と、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第３ローラーを前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記第１ローラー、前記第２ローラー及び前記第３ローラーを移動させ、前記第３ローラーで表面を均しながら粉末材料を前記昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧し、更に前記第２ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱し、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする付記２１又は付記２２に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 23)
After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
The lower surface of the third roller is made higher than the lower surface of the first roller, and the lower surface of the second roller is made lower than the lower surface of the first roller;
Lowering the lifting platform;
In front of the third roller, the first roller, the second roller and the third roller are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material, The powder material is transported onto the first solidified layer on the lifting platform while leveling the surface with the third roller, the leveled powder material is pressed with the first roller, and further pressed with the second roller. Forming a second thin layer of powdered material;
The powder additive manufacturing method according to appendix 21 or appendix 22, wherein the second thin layer of the powder material is heated to form a second solidified layer on the first solidified layer.

（付記２４）
前記第１ローラーを順回転させ、前記第２ローラーを順回転させ、前記第３ローラーを逆回転させることを特徴とする付記２３に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 24)
The powder additive manufacturing method according to appendix 23, wherein the first roller is forwardly rotated, the second roller is forwardly rotated, and the third roller is reversely rotated.

（付記２５）
前記粉末材料は、金属、樹脂又はセラミックスであることを特徴とする付記１２乃至２４のいずれか１項に記載の粉末積層造形方法。 (Appendix 25)
25. The powder additive manufacturing method according to any one of appendices 12 to 24, wherein the powder material is a metal, a resin, or a ceramic.

11…薄層形成容器、12a…第１粉末材料収納容器、12b…第２粉末材料収納容器、13a, 13b…ヒータ（加熱手段）、14…フランジ、15…パートテーブル（昇降台）、16, 18a, 18b…支持軸、17a…第１フィードテーブル、17b…第２フィードテーブル、19…粉末材料、19a…粉末材料の薄層、19b…固化層、20, 30, 40…リコータ（３連ローラー）、60…リコータ（２連ローラー）、20a, 30a, 40a, 50a…押圧ローラー、20b, 40b…第１運搬ローラー（第１運搬部材）、20c, 40c…第２運搬ローラー（第２運搬部材）、21a, 21b, 21c, 31a, 31b, 31c, 41a, 41b, 41c, 51a, 61a, 61b…回転軸、22…レーザ光、30a, 60a…第１ローラー、30b, 60b…第２ローラー、30c…第３ローラー、50…リコータ、50b…第１運搬ブレード（第１運搬部材）、50c…第２運搬ブレード（第２運搬部材）、101…薄層形成部、102…レーザ光出射部。   11 ... Thin layer forming container, 12a ... First powder material storage container, 12b ... Second powder material storage container, 13a, 13b ... Heater (heating means), 14 ... Flange, 15 ... Part table (lifting table), 16, 18a, 18b ... support shaft, 17a ... first feed table, 17b ... second feed table, 19 ... powder material, 19a ... thin layer of powder material, 19b ... solidified layer, 20, 30, 40 ... recoater (triple roller) ), 60 ... Recoater (double roller), 20a, 30a, 40a, 50a ... Pressing roller, 20b, 40b ... First transport roller (first transport member), 20c, 40c ... Second transport roller (second transport member) ), 21a, 21b, 21c, 31a, 31b, 31c, 41a, 41b, 41c, 51a, 61a, 61b ... Rotating shaft, 22 ... Laser beam, 30a, 60a ... first roller, 30b, 60b ... second roller, 30c ... 3rd roller, 50 ... Recoater, 50b ... 1st conveyance blade (1st conveyance member), 50c ... 2nd conveyance blade (2nd conveyance member), 101 ... Thin layer formation part, 102 ... Lay Light emitting portion.

Claims (9)

昇降台と、
前記昇降台上に粉末材料を運び、前記粉末材料の薄層を形成する第１ローラー及び第２ローラーと、
前記第１ローラー及び前記第２ローラーの少なくともいずれかを上下に移動させる第１駆動手段と、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 A platform,
A first roller and a second roller for carrying a powder material on the platform and forming a thin layer of the powder material;
First driving means for moving up and down at least one of the first roller and the second roller;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material. 昇降台と、
粉末材料を均しながら前記昇降台上に運ぶ第１運搬部材及び第２運搬部材と、
前記第１運搬部材と前記第２運搬部材の間に配置され、前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材のそれぞれの下面よりも低い位置に下面があり、均した前記粉末材料を押圧して前記粉末材料の薄層を形成する押圧ローラーと、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 A platform,
A first conveying member and a second conveying member that carry the powder material on the lifting platform while leveling;
It is arranged between the first conveying member and the second conveying member, has a lower surface at a position lower than the lower surfaces of the first conveying member and the second conveying member, and presses the leveled powder material A pressure roller that forms a thin layer of the powder material;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material. 昇降台と、
前記昇降台上に粉末材料を運び、前記粉末材料の薄層を形成する、第１ローラー、前記第１ローラーの前後に配置された第２ローラー及び第３ローラーと、
前記第２ローラーを上下に移動させる第２駆動手段と、
前記第３ローラーを上下に移動させる第３駆動手段と、
前記粉末材料の薄層を加熱する加熱用エネルギービーム出射手段とを有することを特徴とする粉末積層造形装置。 A platform,
A first roller, a second roller and a third roller disposed before and after the first roller, carrying a powder material on the lifting platform and forming a thin layer of the powder material;
Second driving means for moving the second roller up and down;
Third driving means for moving the third roller up and down;
A powder additive manufacturing apparatus comprising: a heating energy beam emitting means for heating the thin layer of the powder material. 少なくともいずれかが上下に移動する第１ローラー及び第２ローラーを用意する工程と、
前記第１ローラーの下面を前記第２ローラーの下面より高くする工程と、
前記第１ローラーを前にして前記第１ローラー及び前記第２ローラーを移動させ、前記第１ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記第２ローラーで押圧して粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 Preparing at least one of a first roller and a second roller that move up and down;
Making the lower surface of the first roller higher than the lower surface of the second roller;
The first roller and the second roller are moved in front of the first roller, and the powder material is carried on a lifting platform while leveling the surface with the first roller, and the leveled powder material is transferred to the second roller. Pressing to form a first thin layer of powder material;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer. 前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くする工程と、
前記第２ローラーを前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記第１ローラー及び前記第２ローラーを移動させ、前記第２ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱して、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項４に記載の粉末積層造形方法。 After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
Lowering the lifting platform;
Making the lower surface of the second roller higher than the lower surface of the first roller;
In front of the second roller, the first roller and the second roller are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material, and the second roller Carrying the powder material onto the first solidified layer on the platform while leveling the surface, pressing the leveled powder material with the first roller to form a second thin layer of powder material;
The method according to claim 4, further comprising: heating a second thin layer of the powder material to form a second solidified layer on the first solidified layer. 押圧ローラーと、前記押圧ローラーの前後に配置され、下面が前記押圧ローラーの下面より高い位置にある第１運搬部材及び第２運搬部材とを用意する工程と、
前記第１運搬部材を前にして前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材を移動させ、前記第１運搬部材で表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記押圧ローラーで押圧して粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 A step of preparing a first conveying member and a second conveying member, which are arranged before and after the pressing roller, and whose lower surface is higher than the lower surface of the pressing roller;
The first conveying member and the second conveying member are moved in front of the first conveying member, and the powder material is conveyed on a lifting platform while leveling the surface with the first conveying member. Forming a first thin layer of powder material by pressing with the pressing roller;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer. 前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第２運搬部材を前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記第１運搬部材及び前記第２運搬部材を移動させ、前記第２運搬部材で表面を均しながら粉末材料を前記昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記押圧ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱して、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項６に記載の粉末積層造形方法。 After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
Lowering the lifting platform;
The first conveying member and the second conveying member are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material in front of the second conveying member, (2) The powder material is transported onto the first solidified layer on the lifting platform while leveling the surface with a conveying member, and the leveled powder material is pressed with the pressing roller to form a second thin layer of powder material. Process,
The method according to claim 6, further comprising: heating the second thin layer of the powder material to form a second solidified layer on the first solidified layer. 第１ローラーと、前記第１ローラーの前後に配置された、上下移動する第２ローラー及び上下移動する第３ローラーとを用意する工程と、
前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くし、かつ前記第３ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より低くする工程と、
前記第２ローラーを前にして前記第１ローラー、前記第２ローラー及び前記第３ローラーを移動させ、前記第２ローラーで表面を均しながら粉末材料を昇降台上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧し、更に前記第３ローラーで押圧して前記粉末材料の第１薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程と
を有することを特徴とする粉末積層造形方法。 Preparing a first roller, a second roller that moves up and down, and a third roller that moves up and down, arranged before and after the first roller;
The lower surface of the second roller is made higher than the lower surface of the first roller, and the lower surface of the third roller is made lower than the lower surface of the first roller;
The first roller, the second roller, and the third roller are moved in front of the second roller, and the powder material is transported on a lifting platform while leveling the surface with the second roller, and the leveled powder material Pressing with the first roller and further pressing with the third roller to form a first thin layer of the powder material;
And heating the first thin layer of the powder material to form a first solidified layer. 前記粉末材料の第１薄層を加熱して、第１固化層を形成する工程の後に、
前記第３ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より高くし、かつ前記第２ローラーの下面を前記第１ローラーの下面より低くする工程と、
前記昇降台を下降させる工程と、
前記第３ローラーを前にして、前記粉末材料の第１薄層を形成する工程で移動させた方向とは逆の方向に前記前記第１ローラー、前記第２ローラー及び前記第３ローラーを移動させ、前記第３ローラーで表面を均しながら粉末材料を前記昇降台上の前記第１固化層の上に運び、均した前記粉末材料を前記第１ローラーで押圧し、更に前記第２ローラーで押圧して粉末材料の第２薄層を形成する工程と、
前記粉末材料の第２薄層を加熱して、前記第１固化層上に第２固化層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項８に記載の粉末積層造形方法。 After the step of heating the first thin layer of the powder material to form the first solidified layer,
The lower surface of the third roller is made higher than the lower surface of the first roller, and the lower surface of the second roller is made lower than the lower surface of the first roller;
Lowering the lifting platform;
The first roller, the second roller, and the third roller are moved in a direction opposite to the direction moved in the step of forming the first thin layer of the powder material in front of the third roller. The powder material is transported onto the first solidified layer on the lifting platform while leveling the surface with the third roller, the leveled powder material is pressed with the first roller, and further pressed with the second roller Forming a second thin layer of powdered material;
The method according to claim 8, further comprising: heating the second thin layer of the powder material to form a second solidified layer on the first solidified layer.
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