JP2019155883A - Solid molding method and solid molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体造形方法及び立体造形装置に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling method and a three-dimensional modeling apparatus.
立体造形の方法として、複数の層を積層する積層造形法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）が利用されている。積層造形法の１つであるＰＢＦ方式では、粉体を層状に配置したものにレーザー光を選択的に照射し、粉体を溶融接着させて粉体層として成膜する。その後、その紛体層の上に別の粉体を層状に配置し、同様の操作を繰り返す。これにより、粉体層を順次積層し、積層体としての立体造形物を得ることができる。 As a three-dimensional modeling method, an additive manufacturing method in which a plurality of layers are stacked is used. In the PBF method, which is one of the additive manufacturing methods, a laser beam is selectively irradiated onto a layer in which powders are arranged in layers, and the powders are melt-bonded to form a powder layer. Thereafter, another powder is arranged in layers on the powder layer, and the same operation is repeated. Thereby, a powder layer can be laminated | stacked sequentially and the three-dimensional molded item as a laminated body can be obtained.
特許文献１には、積層造形法で補強穴を設けた三次元造形物を製作し、その補強穴に流動性物質を充填して硬化させることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、三次元造形物の内部強度を高めることができるとされている。 Patent Document 1 describes that a three-dimensional structure having reinforcing holes is manufactured by the additive manufacturing method, and the reinforcing holes are filled with a fluid substance and cured. Thereby, according to patent document 1, it is supposed that the internal strength of a three-dimensional structure can be raised.
特許文献１に記載の技術では、三次元造形物が製作されてから三次元造形物中に補強材が形成されるため、三次元造形物を造形している途中（立体造形の途中）で発生する変形を防止することが困難である。 In the technique described in Patent Document 1, since the reinforcing material is formed in the three-dimensional structure after the three-dimensional structure is manufactured, the three-dimensional structure is being formed (in the middle of the three-dimensional structure). It is difficult to prevent the deformation.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、立体造形の途中で発生する変形を抑制できる立体造形方法及び立体造形装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the three-dimensional modeling method and three-dimensional modeling apparatus which can suppress the deformation | transformation which generate | occur | produces in the middle of three-dimensional modeling.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる立体造形方法は、１以上の粉体層が積層された積層体の上に粉体を配置する工程と、前記粉体へレーザー光を照射して第１の温度に加熱する工程と、前記粉体へのレーザー光の照射の前又は照射に並行して、前記積層体へレーザー光を照射して前第１の温度より低い第２の温度に加熱する工程とを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the three-dimensional modeling method according to one aspect of the present invention includes a step of arranging powder on a laminate in which one or more powder layers are laminated, The step of irradiating the powder with laser light and heating it to a first temperature, and before or in parallel with the irradiation of the laser light onto the powder, And a step of heating to a second temperature lower than the temperature of 1.
本発明の１つの側面によれば、立体造形の途中で発生する変形を抑制できるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that deformation that occurs during three-dimensional modeling can be suppressed.
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる立体造形装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a three-dimensional modeling apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
（実施形態）
実施形態に係る立体造形装置は、粉体を用いて立体造形を行う。立体造形には、数種類の方式があり、方式ごとに使える材料や造形物の特性は異なる。いくつかある造形方式の中の一つとして、高強度高精度な造形が可能な粉末床溶融（ＰＢＦ：Ｐｏｗｄｅｒ Ｂｅｄ Ｆｕｓｉｏｎ）方式がある。
(Embodiment)
The three-dimensional modeling apparatus according to the embodiment performs three-dimensional modeling using powder. There are several types of three-dimensional modeling, and the characteristics of materials and modeling objects that can be used for each method are different. As one of several modeling methods, there is a powder bed fusion (PBF) method capable of modeling with high strength and high accuracy.
ＰＢＦ方式には、選択的にレーザーを照射して立体造形物を形成する選択的レーザー焼結法（ＳＬＳ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌｅｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方式や、マスクを使い平面状にレーザーを当てる選択的マスク焼結法（ＳＭＳ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｍａｓｋ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方式などがある。 The PBF method includes a selective laser sintering (SLS) method that selectively irradiates a laser to form a three-dimensional object, and a selective mask sintering method that applies a laser to a flat surface using a mask. (SMS: Selective Mask Sintering) method.
ＰＢＦ方式は、レーザー光線を金属やセラミック又は樹脂の粉体を薄層状に配置したものに選択的にレーザーを選択的に照射することにより粉体を加熱して溶融接着させ、粉体層として成膜する。その後、その成膜された粉体層の上に別の粉体を薄層状に配置して同様の操作を繰り返す。これにより、粉体層を順次積層し、積層体としての立体造形物を得ることができる。 In the PBF method, a laser beam is selectively irradiated with a laser on a metal, ceramic or resin powder arranged in a thin layer to heat and melt the powder to form a powder layer. To do. Thereafter, another powder is arranged in a thin layer on the formed powder layer, and the same operation is repeated. Thereby, a powder layer can be laminated | stacked sequentially and the three-dimensional molded item as a laminated body can be obtained.
ＰＢＦ方式に樹脂の粉末を使用する場合では、薄層間の内部応力を低く維持することと緩和（リラックス）しながら、供給槽に供給された樹脂粉末の層を樹脂の軟化点付近の温度まで加熱しておき、この層にレーザー光線を選択的に照射し、照射された樹脂粉末自身を軟化点以上の温度まで加熱して相互に融着させることにより立体造形が行われる。 When resin powder is used in the PBF method, the internal stress between the thin layers is kept low and relaxed while the resin powder layer supplied to the supply tank is brought to a temperature near the softening point of the resin. The three-dimensional modeling is performed by heating, selectively irradiating this layer with a laser beam, and heating the irradiated resin powder itself to a temperature equal to or higher than the softening point.
このとき、造形物の変形（例えば、反り）を抑制させるために、供給された樹脂粉末の層を所定の低めの温度に加熱して造形を行うことが考えられる。所定の低めの温度は、樹脂粉末材料の結晶化温度以上かつ融点以下の温度である。所定の低めの温度に保たれることで、レーザー照射により融解した樹脂は、過冷却状態となり結晶化が進行しにくくなる可能性があるが、材料によっては結晶化温度と融点との温度差が狭く、所定の温度に加熱した際に熱による造形物の変形を抑制しにくいことがある。 At this time, in order to suppress deformation (for example, warpage) of the modeled object, it is conceivable to perform modeling by heating the supplied resin powder layer to a predetermined lower temperature. The predetermined lower temperature is a temperature not lower than the crystallization temperature of the resin powder material and not higher than the melting point. By maintaining a predetermined low temperature, the resin melted by laser irradiation may be in a supercooled state and crystallization may be difficult to proceed, but depending on the material, the temperature difference between the crystallization temperature and the melting point may be. It is narrow and sometimes it is difficult to suppress deformation of the shaped object due to heat when heated to a predetermined temperature.
一方、造形物の変形を抑制するために、造形物の内部に補強材を設けることが考えられる。すなわち、積層造形法で補強穴を設けた造形物を製作し、その補強穴に流動性物質を充填して硬化させることで、造形物の内部強度を高めることができるようにも考えられる。 On the other hand, in order to suppress deformation of the modeled object, it is conceivable to provide a reinforcing material inside the modeled object. That is, it can be considered that the internal strength of the modeled object can be increased by manufacturing a modeled object having reinforcing holes by the additive manufacturing method, filling the reinforcing hole with a fluid substance, and curing the modeled object.
しかし、造形物が製作されてから造形物中に補強材が形成されると、造形物を造形している途中（立体造形の途中）で発生する変形を抑制することが困難である。また、補強材が不要である場合、補強材の除去が作業者にとっての大きな負担になり得るとともに、除去後の造形物の表面の凹凸が粗くなってしまう。 However, if a reinforcing material is formed in a model after the model is manufactured, it is difficult to suppress deformation that occurs during modeling of the model (in the middle of three-dimensional modeling). Further, when the reinforcing material is unnecessary, the removal of the reinforcing material can be a heavy burden on the operator, and the unevenness of the surface of the molded article after the removal becomes rough.
そこで、本実施形態では、立体造形装置において、粉体層の積層体の上に配置された粉体に溶融可能な温度に加熱するレーザー光の照射を行うとともに、その照射の前又はその照射に並行して積層体へより低い温度に加熱するレーザー光の照射を行うことで、立体造形の途中における変形の抑制を図る。 Therefore, in the present embodiment, in the three-dimensional modeling apparatus, the laser beam is heated to a temperature at which the powder arranged on the layered product of the powder layer can be melted, and before the irradiation or for the irradiation. In parallel, the laminate is irradiated with laser light that is heated to a lower temperature, thereby suppressing deformation in the middle of the three-dimensional modeling.
具体的には、モデル造形時のレーザー照射の前もしくは同時に、モデル造形を行う箇所を含む、もしくはモデル造形部以外の領域に存在する粉体すべてもしくは一部に対してレーザー加熱を行う。そして、造形部周辺の粉の表面を若干量融解させ、粉同士を融着させる。これにより、造形物の表面粗さを悪化させることなく、モデル造形の反り発生を抑制することが可能となる。 Specifically, laser heating is performed on all or a part of the powder including a part where model modeling is performed or existing in a region other than the model modeling part before or simultaneously with laser irradiation during model modeling. Then, the surface of the powder around the modeling part is slightly melted, and the powder is fused. Thereby, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the curvature of model modeling, without deteriorating the surface roughness of a modeling thing.
より具体的には、立体造形装置１００は、図１に示すように構成される。図１は、立体造形装置１００の構成を示す斜視図であり略説明図である。
More specifically, the three-
立体造形装置１００は、電磁照射源１、反射鏡２、ヒーター３、ローラ４、供給槽５、造形槽６、レンズシステム７、反射鏡駆動部８、及びコントローラ９を有する。コントローラ９は、配置部９ａ、第１の加熱部９ｂ、及び第２の加熱部９ｃを有する。
The three-
供給槽５は、立体造形の造形材料としての粉末を貯蔵する。ローラ４は、供給槽５に貯蔵された粉末をその使用量に応じて造形槽６へ供給するように回転動作する。造形槽６には、１以上の粉体層が積層された積層体６ａが既に配されている。配置部９ａは、供給槽５からローラ４を介して供給された粉末が粉体６ｂとして積層体６ａの上に配置されるように、ローラ４の動作を制御する。
The
電磁照射源１は、コントローラ９による制御に従い、ガウシアン分布のレーザー光を発生させ、レーザー光をレンズシステム７へ導く。レンズシステム７は、電磁照射源１から導かれたレーザー光をトップハット形状のレーザー光に変換し反射鏡２へ導く。反射鏡２は、例えば、ガルバノミラーであり、レーザー光を反射し造形槽６へ照射させる。このとき、反射鏡駆動部８は、例えば、ガルバノモータであり、コントローラ９による制御に従い、反射鏡２をスキャン駆動する。これにより、造形槽６へ照射されるレーザー光は、積層体６ａの上に配置された粉体６ｂに対して２次元的にスキャンされ得る。レーザー光による熱により、粉体６ｂを焼結させて立体造形物を得ることができる。
The electromagnetic radiation source 1 generates laser light having a Gaussian distribution under the control of the
このとき、第１の加熱部９ｂは、粉体６ｂを第１の温度に加熱するように制御する。また、第２の加熱部９ｃは、粉体６ｂへのレーザー光の照射の前又は照射に並行して、積層体６ａへレーザー光を照射して第１の温度より低い第２の温度に加熱するように制御する。第１の温度は、粉体６ｂの融点以上の温度とすることができ、第２の温度は、粉体６ｂの融点未満の温度とすることができる。あるいは、第１の温度は、粉体６ｂの結晶化温度以上融点以下の温度とすることができ、第２の温度は、粉体６ｂの結晶化温度未満の温度とすることができる。
At this time, the first heating unit 9b controls to heat the
例えば、第２の加熱部９ｃは、積層体６ａへのレーザー光の照射を積層体６ａにおける任意の領域に対して行うができる。第２の加熱部９ｃは、積層体６ａへのレーザー光の照射を積層体６ａにおける粉体６ｂから３次元的に離れた領域に対して行うことができる。第２の加熱部９ｃは、積層体６ａへのレーザー光の照射を積層体６ａにおける粉体６ｂより積層方向の高さが低い位置に対して選択的に行うことができる。
For example, the
また、第１の加熱部９ｂは、粉体６ｂへ照射されるレーザー光のエネルギー密度が第１のエネルギー密度になるように制御する。第２の加熱部９ｃは、積層体６ａへ照射されるレーザー光のエネルギー密度が第１のエネルギー密度より低い第２のエネルギー密度になるように制御する。
In addition, the first heating unit 9b controls the energy density of the laser light applied to the
例えば、第１の加熱部９ｂは、電磁照射源１を制御して、粉体６ｂへ照射されるレーザー光の出力値が第１の出力値になるように制御する。第２の加熱部９ｃは、電磁照射源１を制御して、積層体６ａへ照射されるレーザー光の出力値が第１の出力値より低い第２の出力値になるように制御する。
For example, the first heating unit 9b controls the electromagnetic radiation source 1 so that the output value of the laser light irradiated to the
あるいは、第１の加熱部９ｂは、反射鏡駆動部８を制御して、粉体６ｂへ照射されるレーザー光のスキャン速度が第１のスキャン速度になるように制御する。第２の加熱部９ｃは、反射鏡駆動部８を制御して、積層体６ａへ照射されるレーザー光のスキャン速度が第１のスキャン速度より速い第２のスキャン速度になるように制御する。
Alternatively, the first heating unit 9b controls the reflecting mirror driving unit 8 so that the scanning speed of the laser light applied to the
あるいは、第１の加熱部９ｂは、反射鏡駆動部８を制御して、粉体６ｂへ照射されるレーザー光のスキャンピッチが第１のスキャンピッチになるように制御する。第２の加熱部９ｃは、反射鏡駆動部８を制御して、積層体６ａへ照射されるレーザー光のスキャンピッチが第１のスキャン速度より大きい第２のスキャンピッチになるように制御する。
Alternatively, the first heating unit 9b controls the reflecting mirror driving unit 8 so that the scan pitch of the laser light applied to the
樹脂粉末を対象としたＰＢＦ方式の造形においては、アンカーやサポート構造と呼ばれるような、造形物の変形を拘束することを目的とした補助的な構造を造形する手法が用いられないことが多い。そのため、レーザー照射された箇所の樹脂は溶融後、変形する自由度を持った状態で周囲の粉もしくは造形物に囲まれることになる。造形対象の樹脂種が収縮しやすい種類であったり、造形装置の温度設定が適していない場合、そのような状況下におかれている溶融した樹脂は体積収縮にともなう変形が発生し、結果として造形物の反り返り等の欠陥あるいは造形の失敗が発生する。 In PBF modeling for resin powder, a technique for modeling an auxiliary structure for the purpose of restraining deformation of a modeled object, such as an anchor or a support structure, is often not used. Therefore, after melting, the resin at the location irradiated with the laser is surrounded by surrounding powder or a modeled object with a degree of freedom of deformation. If the resin type to be modeled is a type that tends to shrink, or if the temperature setting of the modeling device is not suitable, the molten resin that is placed in such a situation will be deformed due to volume shrinkage, and as a result Defects such as warping of the modeled object or modeling failures occur.
本実施形態によると、アンカーやサポート構造と呼ばれるような、造形物の変形を拘束することを目的とした補助的な構造を造形することなく、反り等の造形物の変形を抑制することが可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to suppress deformation of a shaped object such as a warp without modeling an auxiliary structure intended to restrain deformation of the shaped object, such as an anchor or a support structure. It becomes.
サポート構造を造形するわけではないため、造形物以外の領域の粉末は、多少の熱ダメージを受けたケーキ粉としてリサイクルが可能である。 Since the support structure is not modeled, the powder in the region other than the modeled product can be recycled as cake powder that has undergone some thermal damage.
＜レーザー書き込みの形態＞
加熱を目的としたレーザー照射時の、レーザーに関連するパラメータとしては、レーザーパワー、スキャン速度、スキャンピッチ、レーザービーム径が挙げられる。レーザーパワーは、レーザーの出力値であり、ワット（Ｗ）やジュール（Ｊ）等のエネルギーの単位で表現される。
<Laser writing mode>
The laser-related parameters at the time of laser irradiation for the purpose of heating include laser power, scan speed, scan pitch, and laser beam diameter. The laser power is an output value of the laser, and is expressed in units of energy such as watts (W) and joules (J).
スキャン速度は、レーザー書き込み時の走査速度である。スキャンピッチは、モデル造形時のレーザー書き込み時の、１ラインごとの変位量であり、どの程度レーザーを重ね書きするかを示している。ここで、レーザーパワー、スキャン速度、スキャンピッチを用いたか式から計算される、レーザーエネルギー密度も重要な指標である。レーザーエネルギー密度は、例えば、次の式で求められ得る。
レーザーエネルギー密度［ｋＪ／ｍ２］＝ レーザーパワー［Ｗ］／（スキャン速度［ｍ／ｓ］×スキャンピッチ［ｍ］）
The scanning speed is a scanning speed at the time of laser writing. The scan pitch is a displacement amount for each line at the time of laser writing at the time of modeling, and indicates how much the laser is overwritten. Here, the laser energy density calculated from the formula using the laser power, the scan speed, and the scan pitch is also an important index. The laser energy density can be obtained by the following equation, for example.
Laser energy density [kJ / m2] = Laser power [W] / (Scan speed [m / s] × Scan pitch [m])
レーザーによる加熱は、造形用のレーザーエネルギー密度よりも低い値で書き込むことが好ましい。また、スキャン速度は、加熱用の書き込みのほうが造形用の書き込みよりも速いほうが好ましい。 The heating by the laser is preferably written at a value lower than the laser energy density for modeling. Further, it is preferable that the scanning speed is higher for heating writing than for modeling writing.
＜レーザーによる加熱の領域＞
各層の造形モデルが存在する領域から、少なくとも１００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ、さらに好ましくは１０ｍｍ以内の範囲に照射することで、本実施形態の効果を最大限生かすことができる。
<Laser heating area>
By irradiating at least 100 mm, preferably 50 mm, and more preferably within 10 mm from the region where the modeling model of each layer exists, the effect of this embodiment can be maximized.
＜レーザーによる加熱時の粉温度＞
融点近傍まで上昇させることで、本実施形態の効果を発現することができる。
<Powder temperature when heated by laser>
The effect of this embodiment can be expressed by raising the temperature to near the melting point.
本発明における融点とは、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳＫ７１２１）により測定される融解ピーク温度を意味し、複数の融解温度が存在する場合は、高温側の融点を使用する。 The melting point in the present invention means a melting peak temperature measured by ISO 3146 (Plastic Transition Temperature Measurement Method, JISK7121), and when a plurality of melting temperatures exist, the melting point on the high temperature side is used.
融点近傍とは、材料の熱特性あるいは粉体の造形槽内充填状況次第で変化するため、値を制限することはできないが、少なくとも材料の（融点−１０）度、好ましくは（融点−５）度、さらに好ましくは（融点−２）度の温度に、レーザーによって加熱することができれば、本実施形態の効果を期待できる。 The value close to the melting point changes depending on the thermal characteristics of the material or the filling state of the powder in the molding tank, so the value cannot be limited, but at least (melting point−10) degree of the material, preferably (melting point−5) The effect of the present embodiment can be expected if it can be heated by a laser to a temperature of, preferably, (melting point-2) degree.
この加熱による粉面の温度上昇は、サーモカメラやＩＲセンサといった非接触式の温度センサによって計測および制御可能である。加熱時のレーザー条件は、この温度の上昇量によって調整することが好ましい。 The temperature rise of the powder surface due to this heating can be measured and controlled by a non-contact temperature sensor such as a thermo camera or an IR sensor. The laser conditions during heating are preferably adjusted by the amount of increase in temperature.
立体造形用樹脂粉末を用いて、レーザー焼結により形成される立体造形物は、滑らかであり、最小オレンジピール以下を呈する十分な解像度を示す表面を形成できる。ここで、オレンジピールとは、一般にＰＢＦでのレーザー焼結により形成される立体造形物の表面上に不適切な粗面、又は空孔問題やゆがみ問題のような表面欠陥の存在を意味し、前記空孔は、例えば、美観を示すだけでなく、機械強度にも著しく影響を及ぼす。 The three-dimensional structure formed by laser sintering using the three-dimensional structure resin powder is smooth and can form a surface exhibiting sufficient resolution that exhibits a minimum orange peel or less. Here, the orange peel generally means the presence of an improper rough surface on the surface of a three-dimensional structure formed by laser sintering with PBF, or surface defects such as a void problem or a distortion problem, The holes, for example, not only show aesthetics, but also significantly affect the mechanical strength.
以上のように、本実施形態では、立体造形装置１００において、粉体層の積層体の上に配置された粉体に溶融可能な温度に加熱するレーザー光の照射を行うとともに、その照射の前又はその照射に並行して積層体へより低い温度に加熱するレーザー光の照射を行う。これにより、造形物の変形を拘束することを目的とした補助的な構造を造形することなく、立体造形の途中において、粉体周辺の粉の表面を若干量融解させ粉同士を融着させることができる。この結果、造形物の表面粗さを悪化させることなく、造形物の変形を抑制できる。
As described above, in this embodiment, in the three-
なお、立体造形装置１００は、新規層をローラ等により引くごとに焼結処理を行い、立体造形用樹脂粉末からの立体造形を行ってもよい。この焼結処理では粉末層部分を選択的に溶融させる。新たな粉末層を先行して形成した層に施用し、再度選択的に溶融させ、これが繰り返され所望の立体造形物が製造されるまでこの処理を継続する。
Note that the three-
あるいは、他の実施態様として、選択的マスク焼結（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍａｓｋ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＭＳ）技術を使用して、立体造形物を製造してもよい。ＳＭＳプロセスについては、例えば、米国特許第６，５３１，０８６号明細書に記載されているものを好適に用いることができる。 Alternatively, as another embodiment, a three-dimensional structure may be manufactured using a selective mask sintering (SMS) technique. For the SMS process, for example, those described in US Pat. No. 6,531,086 can be suitably used.
ＳＭＳプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部の選択的照射をもたらす。本発明の立体造形用樹脂粉末から物品を製造するためにＳＭＳプロセスを使用する場合、立体造形用樹脂粉末の赤外吸収特性を増強させる粉末組成物中の１種以上物質を含有させることが好ましく、立体造形用樹脂粉末には１種以上の熱吸収剤及び／又は暗色物質（カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、もしくはカーボンファイバー、セルロースナノファイバー等）を含有することができる。 As an SMS process, a shielding mask is used to selectively block infrared radiation, resulting in selective irradiation of a portion of the powder layer. When the SMS process is used to manufacture an article from the three-dimensional modeling resin powder of the present invention, it is preferable to include one or more substances in the powder composition that enhances the infrared absorption characteristics of the three-dimensional modeling resin powder. The resin powder for three-dimensional modeling can contain one or more heat absorbers and / or dark substances (carbon fiber, carbon black, carbon nanotube, carbon fiber, cellulose nanofiber, etc.).
９ コントローラ
９ａ 配置部
９ｂ 第１の加熱部
９ｃ 第２の加熱部
１００ 立体造形装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記粉体へレーザー光を照射して第１の温度に加熱する工程と、
前記粉体へのレーザー光の照射の前又は照射に並行して、前記積層体へレーザー光を照射して前第１の温度より低い第２の温度に加熱する工程と、
を含むことを特徴とする立体造形方法。 Arranging powder on a laminate in which one or more powder layers are laminated;
Irradiating the powder with laser light and heating to a first temperature;
A step of irradiating the laminated body with a laser beam before or in parallel with the laser beam irradiation to the powder and heating the powder to a second temperature lower than the first temperature;
3D modeling method characterized by including.
前記積層体へのレーザー光の照射を前記積層体における任意の領域に対して行うことを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形方法。 The heating step includes
The three-dimensional modeling method according to claim 1, comprising: irradiating the laminated body with a laser beam on an arbitrary region in the laminated body.
前記積層体へのレーザー光の照射を前記積層体における前記粉体から３次元的に離れた領域に対して行うことを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形方法。 The heating step includes
2. The three-dimensional modeling method according to claim 1, comprising: irradiating the laminated body with a laser beam on an area of the laminated body that is three-dimensionally separated from the powder.
前記積層体へのレーザー光の照射を前記積層体における前記粉体より積層方向の高さが低い位置に対して選択的に行うことを含む。
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の立体造形方法。 The heating step includes
Including selectively irradiating the laminated body with a laser beam at a position where the height in the laminating direction is lower than the powder in the laminated body.
The three-dimensional modeling method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形方法。 The energy density of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the laminate is lower than the energy density of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the powder. Solid modeling method.
ことを特徴とする請求項５に記載の立体造形方法。 The output value of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the laminate is lower than the output value of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the powder. Solid modeling method.
ことを特徴とする請求項５に記載の立体造形方法。 The scan speed of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the laminate is higher than the scan rate of the laser beam used for irradiation of the laser beam to the powder. Solid modeling method.
ことを特徴とする請求項５に記載の立体造形方法。 The scan pitch of the laser beam used for the laser beam irradiation to the laminate is larger than the scan pitch of the laser beam used for the laser beam irradiation to the powder. Solid modeling method.
前記粉体へレーザー光を照射して第１の温度に加熱する第１の加熱部と、
前記粉体へのレーザー光の照射の前又は照射に並行して、前記積層体へレーザー光を照射して前第１の温度より低い第２の温度に加熱する第２の加熱部と、
を備えたことを特徴とする立体造形装置。 An arrangement part for arranging powder in a laminate in which one or more powder layers are laminated;
A first heating unit that irradiates the powder with laser light and heats the powder to a first temperature;
A second heating unit that irradiates the layered product with laser light before or in parallel with irradiation of the laser light to the powder and heats the laminate to a second temperature lower than the first temperature;
A three-dimensional modeling apparatus comprising:
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