层叠造型系统及层叠造型方法技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种能够进一步提高层叠造型物的品质的层叠造型系统。本发明专利技术提供一种层叠造型系统(70)，具备：层叠造型单元(10)，在保护气体的存在下，使用能量射线向粉体材料供给热进行层的造型，并且将造型出的层依次层叠；以及浓度调整单元(30)，调整保护气体中的气体成分的浓度，层叠造型单元(10)具有：照射部，包括向粉体材料照射的能量射线的照射源；以及造型部，包括腔室和造型台，该腔室被填充保护气体，该造型台进行层的造型及层叠，浓度调整单元(30)具有：精炼部，根据粉体材料去除保护气体中的作为杂质的第一气体成分；以及供给部，将根据粉体材料选择的第二气体成分根据需要供给到腔室内。分根据需要供给到腔室内。分根据需要供给到腔室内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠造型系统及层叠造型方法


[0001]本专利技术涉及层叠造型系统及层叠造型方法。

技术介绍

[0002]具有一种称为增材制造(Additive Manufacturing)的附加制造技术。作为附加制造技术的一例，已知将树脂、金属等粉体材料造型为任意形状的层并将造型出的层依次层叠来制作任意形状的层叠造型物的层叠造型装置。
[0003]作为利用附加制造技术的层叠造型装置的一例，已知利用激光等来烧结造型台上的金属粉体的金属3D打印机。对于金属3D打印机而言，将烧结后的金属层依次层叠在造型台上，能够在短时间内高精度地制造复杂形状的结构物。因此，金属3D打印机作为在飞机产业及医疗等尖端
有前景的技术而备受关注(例如，专利文献1)。
[0004]专利文献1所记载的层叠造型装置具备：由惰性气体充满的造型室；以及向粉体材料层的规定部位照射激光来烧结粉体材料而形成烧结体的激光照射部。在专利文献1所记载的层叠造型装置等的现有的金属3D打印机中，一般通过控制激光的参数和特性、金属层的厚度等来提高品质。
[0005]专利文献1：日本专利公开2016
‑
74957号公报
[0006]层叠造型装置需要进一步提高层叠造型物的品质。为了提高品质，最好根据作为烧结等的对象的金属粉体的材质来优化造型室内的气氛中的气体成分的浓度，并且将优化后的浓度保持恒定。
[0007]然而，专利文献1所记载的层叠造型装置不具有根据金属粉体的材质来优化造型室内的气氛中的气体成分的浓度的功能。此外，也没有根据金属粉体的材质来使造型室内的气体成分的浓度保持恒定的功能。因此，在专利文献1所记载的层叠造型装置中，不能根据所使用的粉体材料来进一步提高层叠造型物的品质。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种能够进一步提高层叠造型物的品质的层叠造型系统。
[0009]本专利技术提供以下层叠造型系统。
[0010][1]一种层叠造型系统，在保护气体的存在下，使用能量射线向粉体材料供给热进行层的造型，并且将所述层依次层叠来制造层叠造型物，其中，
[0011]所述层叠造型系统具备：层叠造型单元，进行所述层的造型，并且将所述层依次层叠；以及浓度调整单元，调整所述保护气体中的气体成分的浓度，
[0012]所述层叠造型单元具有：照射部，包括向所述粉体材料照射的能量射线的照射源；以及造型部，包括腔室和造型台，所述腔室被填充所述保护气体，所述造型台进行所述层的造型及层叠，
[0013]所述浓度调整单元具有：精炼部，根据所述粉体材料去除所述保护气体中的作为杂质的第一气体成分；以及供给部，将根据所述粉体材料选择的第二气体成分根据需要供
给到所述腔室内。
[0014][2]根据[1]所述的层叠造型系统，其中，所述层叠造型系统进一步具备：第一供给线路，将所述腔室内的所述保护气体的一部分供给到所述精炼部，
[0015]所述精炼部包括与所述第一供给线路连接且选自由下述的第一精炼塔、第二精炼塔、第三精炼塔和第四精炼塔组成的组中的至少一个以上的精炼塔，
[0016]第一精炼塔：从所述保护气体去除氧的精炼塔；
[0017]第二精炼塔：从所述保护气体去除水分的精炼塔；
[0018]第三精炼塔：从所述保护气体去除氮的精炼塔；
[0019]第四精炼塔：从所述保护气体去除水分而不去除氧的精炼塔。
[0020][3]根据[2]所述的层叠造型系统，其中，所述精炼部进一步包括选自由下述的第一旁通线路、第二旁通线路、第三旁通线路和第四旁通线路组成的组中的至少一个以上的旁通线路，
[0021]第一旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第一精炼塔的二次侧而不会供给到所述第一精炼塔的旁通线路；
[0022]第二旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第二精炼塔的二次侧而不会供给到所述第二精炼塔的旁通线路；
[0023]第三旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第三精炼塔的二次侧而不会供给到所述第三精炼塔的旁通线路；
[0024]第四旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第四精炼塔的二次侧而不会供给到所述第四精炼塔的旁通线路。
[0025][4]根据[1]～[3]中任一项所述的层叠造型系统，其中，所述供给部包括所述第二气体成分的供给源，所述第二气体成分为选自由氢、氧、一氧化碳、二氧化碳和氨组成的组中的一个以上的气体成分。
[0026][5]根据[1]～[4]中任一项所述的层叠造型系统，其中，所述层叠造型系统进一步具备：第二供给线路，将通过所述精炼部从所述保护气体去除所述第一气体成分的气体供给到所述腔室，所述供给部进一步包括：第三供给线路，根据需要向所述第二供给线路中的所述气体供给所述第二气体成分。
[0027][6]一种层叠造型方法，在保护气体的存在下，使用能量射线向粉体材料供给热进行层的造型，并且将所述层依次层叠来制造层叠造型物，其中，
[0028]所述层叠造型方法具有：步骤(a)，进行所述层的造型，并且将所述层依次层叠；以及步骤(b)，调整所述保护气体中的气体成分的浓度，
[0029]在所述步骤(a)中，向腔室内的粉体材料照射能量射线，在所述腔室内进行所述层的造型，并且将造型出的所述层依次层叠，
[0030]在所述步骤(b)中，根据所述粉体材料去除所述保护气体中的作为杂质的第一气体成分，并且将根据所述粉体材料选择的第二气体成分根据需要供给到所述腔室内。
[0031][7]根据[6]所述的层叠造型方法，其中，在所述步骤(b)中，将选自由氧、水分和氮组成的组中的至少一个以上的气体成分作为所述第一气体成分从所述保护气体去除。
[0032][8]根据[6]或[7]所述的层叠造型方法，其中，在所述步骤(b)中，将选自由氢、氧、一氧化碳、二氧化碳和氨组成的组中的一个以上的气体成分作为所述第二气体成分供给到
所述腔室内。
[0033][9]根据[6]～[8]中任一项所述的层叠造型方法，其中，在所述步骤(b)中，根据所述粉体材料的种类切换所述第一气体成分。
[0034][10]根据[6]至～[9]中任一项所述的层叠造型方法，其中，在所述步骤(b)中，根据需要向去除所述第一气体成分的气体供给所述第二气体成分。
[0035]根据本专利技术，提供一种能够进一步提高层叠造型物的品质的层叠造型系统。
附图说明
[0036]图1是表示一实施方式例子所涉及的层叠造型系统的结构的一例的示意图。
[0037]图2是表示图1的层叠造型系统所具备的层叠造型单元的结构的示意图。
[0038]图3是表示图1的层叠造型系统所具备的浓度调整单元的结构的示意图。
[0039]图4是将实施例1中的腔室内的氧浓度的时间经过与比较例1中的腔室内的氧浓度的时间经过比较并示出的图表。
[0040]图5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠造型系统，在保护气体的存在下，使用能量射线向粉体材料供给热进行层的造型，并且将所述层依次层叠来制造层叠造型物，其中，所述层叠造型系统具备：层叠造型单元，进行所述层的造型，并且将所述层依次层叠；以及浓度调整单元，调整所述保护气体中的气体成分的浓度，所述层叠造型单元具有：照射部，包括向所述粉体材料照射的能量射线的照射源；以及造型部，包括腔室和造型台，所述腔室被填充所述保护气体，所述造型台进行所述层的造型及层叠，所述浓度调整单元具有：精炼部，根据所述粉体材料去除所述保护气体中的作为杂质的第一气体成分；以及供给部，将根据所述粉体材料选择的第二气体成分根据需要供给到所述腔室内。2.根据权利要求1所述的层叠造型系统，其中，所述层叠造型系统进一步具备：第一供给线路，将所述腔室内的所述保护气体的一部分供给到所述精炼部，所述精炼部包括与所述第一供给线路连接且选自由下述的第一精炼塔、第二精炼塔、第三精炼塔和第四精炼塔组成的组中的至少一个以上的精炼塔，第一精炼塔：从所述保护气体去除氧的精炼塔；第二精炼塔：从所述保护气体去除水分的精炼塔；第三精炼塔：从所述保护气体去除氮的精炼塔；第四精炼塔：从所述保护气体去除水分而不去除氧的精炼塔。3.根据权利要求2所述的层叠造型系统，其中，所述精炼部进一步包括选自由下述的第一旁通线路、第二旁通线路、第三旁通线路和第四旁通线路组成的组中的至少一个以上的旁通线路，第一旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第一精炼塔的二次侧而不会供给到所述第一精炼塔的旁通线路；第二旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第二精炼塔的二次侧而不会供给到所述第二精炼塔的旁通线路；第三旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第三精炼塔的二次侧而不会供给到所述第三精炼塔的旁通线路；第四旁通线路：将从所述第一供给线路供给的所述保护气体供给到所述第四精...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口祐典，尾山朋宏，天野宏纪，赤松亮，
申请(专利权)人：大阳日酸株式会社，
类型：发明
国别省市：