三维形状造型物的制造方法技术

三维造型物的制造方法的特征在于，反复进行下述工序：（i）通过挤压刮板的滑动移动而在造型板上形成粉末层，接着，对该粉末层的规定部位照射光束，从而使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序；以及（ii）在所得到的固化层上形成新的粉末层，对该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序，其中，对在制造中途的造型物前体的外表面至少实施1次切削加工，而且，该切削加工后，在形成了至少1层量的固化层之后，实施用于将在固体层的周边部（轮廓部）产生的隆起固化部除去的上面切削。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】三维造型物的制造方法的特征在于，反复进行下述工序：（i）通过挤压刮板的滑动移动而在造型板上形成粉末层，接着，对该粉末层的规定部位照射光束，从而使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序；以及（ii）在所得到的固化层上形成新的粉末层，对该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序，其中，对在制造中途的造型物前体的外表面至少实施1次切削加工，而且，该切削加工后，在形成了至少1层量的固化层之后，实施用于将在固体层的周边部（轮廓部）产生的隆起固化部除去的上面切削。【专利说明】
本专利技术涉及。更详细地，本专利技术涉及通过反复实施对粉末层的规定部位照射光束而形成固化层，从而制造由多个固化层层叠一体化而成的三维形状造型物的方法。
技术介绍
一直以来，已知对粉末材料照射光束而制造三维形状造型物的方法(一般称为“粉末烧结层叠法”)。在所述方法中，反复进行下述工序:“(i)对粉末层的规定部位照射光束，由此使所述规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层，(ii)在所得到的固化层上铺设新的粉末层并同样照射光束而进一步形成固化层”，从而制造三维形状造型物(参照专利文献I或专利文献2)。在作为粉末材料而使用了金属粉末、陶瓷粉末等无机质的粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模具使用，在使用了树脂粉末、塑料粉末等有机质的粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模型使用。根据这种制造技术，能够在短时间内制造复杂的三维形状造型物。当以使用金属粉末作为粉末材料、将所得到的三维形状造型物用作模具的情况为例时，如图1所示那样，首先，在造型板21上形成了规定厚度11的粉末层22之后(参照图1(a))，对粉末层22的规定部位照射光束，从而在造型板21上形成固化层24。然后，在所形成的固化层24上铺设新的粉末层22，再次照射光束而形成新的固化层。当如此反复形成固化层时，能够得到由多个固化层24层叠一体化而成的三维形状造型物(参照图1 (b))。相当于最下层的固化层能够以与造型板面粘接的状态形成，因此三维形状造型物和造型板成为相互一体化的状态。一体化的三维形状造型物和造型板能够直接用作为模具。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特表平1-502890号公报专利文献2:日本特开2000-73108号公报专利文献3:日本特开2004-277881号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在粉末烧结层叠法中，本申请【专利技术者】等发现了如下现象:如图13所示那样，当对没有母材的部分直接照射激光时，周边的粉末较大地熔融，结果由于表面张力而凸起。也就是说，发现了如下情况:当对不存在成为母材的固化部分的区域直接照射激光时，周边的粉末较大地熔融，作为其结果，在固体层的周边部、轮廓部产生隆起固化部(即“端部隆起”)。而且可知，当产生所述隆起固化部时，担心在下一层的粉末供给时挤压刮板会碰撞，而不能够形成所希望的粉末层。 本专利技术是鉴于所述情况而进行的。即，本专利技术的课题在于提供特别适于通过挤压刮板形成粉末层的“”。用于解决课题的手段为了解决上述课题，在本专利技术中，提供一种，其特征在于，反复进行下述工序:(i)通过挤压刮板(squeezing blade)的滑动移动而在造型板上形成粉末层,接着，对粉末层的规定部位照射光束，从而使该规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序；以及(ii)在所得到的固化层上形成新的粉末层，对该新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序，其中，对在该三维形状造型物的制造中途得到的造型物前体的外表面(特别是前体的侧面)，至少实施I次切削加工，侧面的切削加工后，在形成了至少I层量的固化层之后，实施用于将在该形成的固体层的周边部(即，轮廓部)产生的隆起固化部(即，“端部隆起”)除去的上面切削(即，顶面切削)。在某个优选方式中，仅对固体层的周边部实施上面切削。也就是说，仅对“在侧面的切削加工后形成的固化层”的上表面(即，“顶面”)的轮廓区域实施上面切削(“顶面切削，，)。在其它某个优选方式中，对“在侧面的切削加工后形成的固化层”的顶面整体地实施上面切削。也就是说，对包含固化层的周边部在内的“切削加工后的固化层上表面”整体地实施“将隆起固化部除去的上面切削”。在对“在侧面的切削加工后形成的固化层”的上表面整体地实施上面切削的情况下，也可以使“上面切削所使用的切削工具”不仅移动到成为该上面切削的对象的固化区域、还移动到其周围的粉末区域所达到的区域，由此，进行将隆起固化部除去的上面切削。此外，在成为上面切削的对象的固化层由多个子固化区域构成的情况下，也可以通过使切削工具不仅移动到多个子固化区域、还移动到该多个子固化区域周围的粉末区域所达到的区域，由此进行上面切削。此外，在所述情况下，也可以将成为上面切削的对象的区域视为“由至少2个子固化区域构成的多个组”，以所述组单位进行上面切削。例如，也可以通过将切削工具不仅移动到成为组的各个子固化区域、还移动到该各个固化区域的周围的粉末区域所达到的区域，由此以组单位进行上面切削。在成为上面切削的对象的固化区域由多个子固化区域构成的情况下，优选为:根据成为对象的各子固化区域的形态以及针对该形态的切削工具的控制方法、操作方式等，选择最佳的上面切削。当进行例示时，求出“仅对各子固化区域的周边部局部地实施上面切削时的切削时间A”、“使切削工具不仅在各子固化区域的周边部移动还在其以外的上表面区域(即，固化区域的上表面整体和/或粉末区域)移动，从而整体地进行上面切削时的切削时间B ”，选择性地实施与其中切削时间短的一方相当的上面切削。在其它某个方式中，“在侧面的切削加工后形成的固化层”的周边部产生的隆起固化部的厚度尺寸(即，隆起固化部的垂直方向尺寸)变大到阻碍挤压刮板的滑动移动的程度。因此，在本专利技术中，特别优选为了将阻碍挤压刮板的滑动移动的隆起固化部除去而实施上面切削。在所述情况下，也可以对隆起固化部的厚度尺寸进行测定，在该所测定的厚度尺寸为隆起到阻碍挤压刮板的滑动移动的程度的厚度尺寸的情况下，实施上面切削。在另外的其它某个优选方式中，在对于造型物前体的外表面(侧面)的切削加工后，每形成I层固化层，对隆起固化部实施上面切削。专利技术的效果在本专利技术的制造方法中，即使如图13所示那样在固体层周边部产生在垂直方向上隆起的固化部，也能够通过上面切削来减少该隆起固化部的高度尺寸(即，厚度尺寸、垂直方向尺寸)，因此不会阻碍挤压刮板的滑动移动。在本专利技术中，隆起固化部的尺寸一旦变大到阻碍挤压刮板的滑动移动的程度，则也可以在该时刻实施上面切削，但如果预先确定在切削加工后例如每形成I层固化层实施“上面切削”，则能够不依赖于隆起固化部的尺寸(隆起的进行程度)而良好地进行造型物的制造。也就是说，在该情况下，不对隆起固化部的尺寸进行特别监视，就能够良好地制造造型物。【专利附图】【附图说明】图1是示意地表示光造型复合加工机的动作的截面图。图2是示意地表示进行粉末烧结层叠法的方式的立体图(图2 (a):具备切削机构的复合装置，图2 (b):不具备切削机构的装置)。图3是示意地表示实施粉末烧结层叠法的光造型复合加工机的构成的立体图。图4是示意地表示进行粉末烧结层叠法的方式的立体图。图5是光造型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维造型物的制造方法，其特征在于，反复进行下述工序：（i）通过挤压刮板的滑动移动而在造型板上形成粉末层，接着，对该粉末层的规定部位照射光束，从而使所述规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序；以及（ii）在所得到的固化层上形成新的粉末层，对所述新的粉末层的规定部位照射光束而形成进一步的固化层的工序，其中，对在所述三维造型物的制造中途得到的造型物前体的外表面，至少实施1次切削加工，所述切削加工后，在形成了至少1层量的固化层之后，实施用于将在该固体层的周边部产生的隆起固化部除去的上面切削。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部谕，松本武，武南正孝，不破勲，东喜万，内野野良幸，吉田德雄，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：