專利名稱：三維造型物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由光束使原料粉末燒結(jié)硬化而制造三維造型物的三維造型物制造方法。
背景技術(shù)：
所謂三維造型物，是從三維造型物的設(shè)計數(shù)據(jù)(CAD數(shù)據(jù))得到所希望層厚的切片多層截面形狀數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些層的截面數(shù)據(jù)計算出掃描輪廓形狀，對原料粉末照射光束而使粉末固化，通過重復(fù)進行上述過程，形成多層進行三維疊層燒結(jié)硬化的造型物。所以，就是說即使沒有CAM(Computer Aided Manufacturing，計算機輔助制造)裝置，也能夠制造出任意形狀的三維造型物，而且，與切削加工等加工方法相比，具有能夠迅速制造所希望形狀的造型物的優(yōu)點。
在專利第2620353號中，公開了作為光造型法的周知的三維造型物的制造方法。在專利第2620353號中所公開的制造方法，是向原料粉末層的規(guī)定的地方照射光束，使原料粉末燒結(jié)而形成燒結(jié)層，交替重復(fù)原料粉末層的形成與燒結(jié)層的形成而制造出三維造型物。在這種方法中，通過對由疊層構(gòu)成的臨時三維造型物僅實行一次去除不要部分的去除工序，就能夠最終制作具有所希望形狀的三維造型物。
然而，在照射光束使原料粉末燒結(jié)時，是利用光束照射所產(chǎn)生的熱。發(fā)生的熱也會傳導(dǎo)到燒結(jié)部分的周圍，周圍部分也會被加熱到高的溫度。被加熱到高溫的周圍部分，由于其反應(yīng)性增高，所以容易黏附周圍所存在的原料粉末。當(dāng)原料粉末黏附到周圍部分時，該黏附的原料粉末，會因產(chǎn)生的熱而變質(zhì)為低密度的黏附物。為了得到具有光滑表面的三維造型物，就必須將低密度的黏附物去除。
因此，本發(fā)明人在專利2000-306546中提出了如下的制造方法。即，專利2000-306546中所提出的制造方法，包含形成原料粉末層的步驟，和通過對原料粉末層的規(guī)定的地方照射光束而使該處的原料粉末燒結(jié)、形成燒結(jié)層的步驟，和重復(fù)這些步驟，形成由多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的步驟，和從燒結(jié)塊除去不要部分而得到所希望的外觀形狀的步驟，和對于除去不要部分的燒結(jié)塊、重復(fù)原料粉末層形成步驟與燒結(jié)層形成步驟。也就是說，提出了先制作由多層燒結(jié)層疊層的下位燒結(jié)塊，再從下位燒結(jié)塊將不要部分切削去除后，接著形成上位燒結(jié)塊的第一燒結(jié)層的方法。在這種方法中，通過重復(fù)進行燒結(jié)塊的制作工序與從燒結(jié)塊中將不要部分切削去除的工序，可以不受工具長度的限制，得到具有光滑平面的三維造型物。
但是，在具有從燒結(jié)塊中將不要部分切削去除工序的上述方法中，存在有以下的問題。
即，如圖14所示，首先，對于由多層燒結(jié)層疊層的下位燒結(jié)塊B，使用切削工具4等對表面或側(cè)面存在的不要部分去除。接著，當(dāng)在下位燒結(jié)塊B上形成由多層燒結(jié)層疊層而構(gòu)成的上位燒結(jié)塊B+1時，對于已經(jīng)將不要部分去除、具有光滑完成面的下位燒結(jié)塊B的外側(cè)面，周圍所存在的多余的粉末會黏附燒結(jié)。其結(jié)果是會生成像冰溜一樣的垂下的剩余燒結(jié)部17。而且，即使是使用切削工具4等對燒結(jié)塊B+1再進行切削去除，該剩余燒結(jié)部17也不能被去除而殘留。因此，在所得到的三維形狀的造型物的外面上，就生成由剩余燒結(jié)部17所形成的凹凸。
當(dāng)然，在去除上位燒結(jié)塊B+1的剩余燒結(jié)部17時，也將下位燒結(jié)塊B的上層部外側(cè)所生成的剩余燒結(jié)部17去除，從技術(shù)上講是可能的。但是，在這種情況下，去除對象的區(qū)域增多，去除剩余燒結(jié)部17所需要的時間也延長。而且，由于在多個燒結(jié)塊中去除剩余燒結(jié)部17的加工時間的增加，所以全體上會增加很多的去除加工時間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種三維造型物的制造方法，能夠解決由剩余燒結(jié)部所產(chǎn)生的問題。
本發(fā)明之1的三維造型物的制造方法，其特征是，具有(a)形成無機物原料粉末層的步驟；(b)通過對所述原料粉末層的規(guī)定的地方照射光束，使該處的原料粉末燒結(jié)而形成燒結(jié)層，并與緊接下面的燒結(jié)層一體化的步驟；(c)在重復(fù)步驟(a)與(b)，在形成多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的燒結(jié)塊形成步驟中，在該當(dāng)燒結(jié)塊的側(cè)面設(shè)置凹部的步驟；(d)從燒結(jié)塊除去不要部分的步驟；(e)對于除去不要部分的燒結(jié)塊，重復(fù)步驟(c)與(d)，制作由多層燒結(jié)塊疊層的目標(biāo)形狀的三維造型物的步驟。通過在燒結(jié)塊的側(cè)面設(shè)置凹部，將燒結(jié)塊的上層部相對地向外側(cè)伸出，使燒結(jié)塊下層的凹部能夠接收剩余燒結(jié)部的垂下。
本發(fā)明之2的特征是所述凹部被設(shè)置在燒結(jié)塊的下層部。剩余燒結(jié)部的垂下，在經(jīng)過燒結(jié)塊上層部的側(cè)面后被下層部的凹部所接收。
本發(fā)明之3的特征是所述凹部的上面，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)向下稍微傾斜。剩余燒結(jié)部的垂下被燒結(jié)塊的下層部的凹部所接收，僅在傾斜的空間部分接收更多的剩余燒結(jié)部的垂下。
本發(fā)明之4的特征是進而具有在除去不要部分的燒結(jié)塊上、將覆蓋該燒結(jié)塊的薄板一體疊層的步驟。通過配置覆蓋去除了不要部分的燒結(jié)塊、比燒結(jié)塊面積大的薄板，能夠防止剩余燒結(jié)部的垂下。
本發(fā)明之5的特征是進而還具有對于除去不要部分的燒結(jié)塊表面，實施表面處理，以使其不與原料粉末發(fā)生反應(yīng)的步驟。通過對去除了不要部分的燒結(jié)塊的表面實施低反應(yīng)性的表面處理，能夠防止原料粉末的黏附及剩余燒結(jié)部的生成。
本發(fā)明之6的特征是還具有在表面處理步驟之后、將非黏結(jié)性的粉體配置在燒結(jié)塊周圍的步驟。通過在進行了表面處理的燒結(jié)塊的周圍配置非黏結(jié)性的粉體，能夠防止原料粉末的黏附及剩余燒結(jié)部的生成。
本發(fā)明之7的特征是還具有在表面處理步驟之后、配置具有與燒結(jié)塊的輪廓大體相同的開口部的面罩部件的步驟。通過配置具有與進行了表面處理的燒結(jié)塊的輪廓大體相同的開口部的面罩部件，能夠防止原料粉末的黏附及剩余燒結(jié)部的生成。
本發(fā)明之8的特征是具有(a)形成無機物原料粉末層的步驟；(b)在所述原料粉末層中，對燒結(jié)對象部分的輪廓照射光束，形成輪廓燒結(jié)部的步驟；(c)通過對燒結(jié)對象全體照射光束，使該處的原料粉末燒結(jié)形成燒結(jié)層并與緊接下面的燒結(jié)層一體化的步驟；(d)重復(fù)步驟(a)及(c)，形成由多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的步驟；(e)從燒結(jié)塊除去不要部分的步驟；(f)對于除去了不要部分的燒結(jié)塊，重復(fù)步驟(a)～(e)，制作由多層燒結(jié)塊疊層的目標(biāo)形狀的三維造型物的步驟。由于在燒結(jié)對象部分的輪廓上設(shè)置熱傳導(dǎo)性好的輪廓燒結(jié)部之后，對于燒結(jié)對象部分全體照射光束時，由光束照射所發(fā)生的熱，沿?zé)醾鲗?dǎo)性好的輪廓燒結(jié)部傳導(dǎo)至內(nèi)側(cè)的原料粉末層以及下位的燒結(jié)塊，所以能夠防止熱從輪廓燒結(jié)部向外部的傳導(dǎo)。其結(jié)果是，能夠防止由于在下位的燒結(jié)塊的側(cè)面存在的原料粉末的黏附與燒結(jié)而生成冰溜那樣的垂下剩余燒結(jié)部。
(發(fā)明效果)在本發(fā)明中，能夠防止原料粉末在燒結(jié)塊的側(cè)面黏附與剩余燒結(jié)部的形成，或即使是剩余燒結(jié)部在燒結(jié)塊的側(cè)面形成，也能夠防止剩余燒結(jié)部沿?zé)Y(jié)塊的側(cè)面的下垂及從側(cè)面的露出。其結(jié)果是，由于只要去除剩余燒結(jié)部的去除裝置的加工深度大體相當(dāng)于一個燒結(jié)塊的厚度即可，所以能夠縮短去除加工時間。


圖1A是表示本發(fā)明的一實施例的立體圖，圖1B是截面圖，圖1C是說明圖。
圖2A是表示本發(fā)明的另一實施例的立體圖，圖2B是截面圖。
圖3是三維CAD模型的立體圖。
圖4A是說明在燒結(jié)塊的下層部光束掃描的圖，圖4B是說明在燒結(jié)塊的上層部光束掃描的圖，圖4C說明光束能量密度與光點直徑之間關(guān)系的圖。
圖5A是表示本發(fā)明中其它實施例的、說明輪廓部的燒結(jié)(預(yù)燒結(jié))模樣的截面模式圖，圖5B是在圖5A所示的輪廓部的燒結(jié)(預(yù)燒結(jié))后實行的主燒結(jié)的模樣的截面模式圖。
圖6是本發(fā)明的其它實施例的工序說明圖。
圖7是與圖6的工序說明圖相接續(xù)的工序說明圖。
圖8是說明本發(fā)明的另一個其它實施例的截面模式圖。
圖9是說明本發(fā)明的另一個其它實施例的截面模式圖。
圖10A是說明圖9中所示實施例的立體圖，圖10B是截面圖。
圖11A是說明本發(fā)明的另一個其它實施例的截面模式圖，表示了燒結(jié)層形成的模樣，圖11B表示了在燒結(jié)層上配置了面罩板的模樣。
圖12是表示三維造型物制造裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖13是說明圖12所示制造裝置的基本動作的圖。
圖14是說明歷來技術(shù)中三維造型物制造順序的圖。
具體實施例方式
圖12是表示由光造型法制作三維造型物的裝置。圖12所示的裝置設(shè)置有粉末層形成裝置2、燒結(jié)層形成裝置3、以及切削去除裝置4。
粉末層形成裝置2，是設(shè)置在三維造型物的制作用工作臺、即設(shè)置在可上下升降的升降臺20上并在外周被包圍的空間(造型筒罐25)內(nèi)，由滑動刀片21將供給的無機物原料粉末10a壓平整，形成規(guī)定厚度Δt1的原料粉末層10的裝置。燒結(jié)層形成裝置3，是通過電流鏡31等掃描光學(xué)系統(tǒng)將由激光發(fā)振器30所輸出的激光在所述原料粉末層上掃描，使原料粉末層10燒結(jié)而形成燒結(jié)層11的裝置。切削去除裝置4，例如可以是銑削頭41。銑削頭41被安裝在對于所述粉末層形成裝置2的基板22可在XY方向自由移動的XY驅(qū)動結(jié)構(gòu)40上。
下面，參照圖13對三維造型物的基本制作順序加以說明。在升降臺20上面所配置的基板20的表面供給所定量的原料粉末10a，并由刀片21進行平整而形成第一層的原料粉末層10。通過對該原料粉末層10的欲燒結(jié)的地方照射光束(激光)L，使原料粉末層10燒結(jié)，同時，形成與基板22一體化的燒結(jié)層11。
而且，在將升降臺20少許下降并再次供給原料粉末10后，由刀片21平整而形成第二層的原料粉末層10。通過對該原料粉末層10的欲燒結(jié)的地方照射光束(激光)L，使原料粉末層10燒結(jié)，同時形成與下層的燒結(jié)層11一體化的燒結(jié)層11。通過重復(fù)升降臺20下降的工序、形成新的原料粉末層10的工序、照射光束L使所需要的地方形成燒結(jié)層11的工序，就能夠制作構(gòu)成目的三維造型物的一部分的燒結(jié)塊B。
光束L的照射路徑，是基于三維CAD模型的數(shù)據(jù)而預(yù)先制作的。也就是說，與歷來的技術(shù)相同，將由三維CAD模型數(shù)據(jù)所生成的STL(StereoLithography)數(shù)據(jù)以等節(jié)距(例如0.05mm)切片為層狀。在得到各截面層的外形輪廓形狀P后，由外形輪廓形狀P進而得到掃描輪廓形狀R。此時，希望進行照射光束L，以便將燒結(jié)塊B的至少最表面燒結(jié)為高密度(孔隙度為5％以下)。
在重復(fù)進行形成所述原料粉末層10后照射光束L形成燒結(jié)層11時，燒結(jié)層11的全厚度，當(dāng)例如達到由切削去除裝置4中銑削頭41的工具長度等所決定的需要值時，使切削去除裝置4一次動作，對至此為止所制作的燒結(jié)塊B的表面部(含側(cè)面)進行切削加工。其結(jié)果是，能夠得到表面平滑、具有所希望的外形輪廓形狀P的燒結(jié)塊B。例如，如果是具有直徑1mm，有效刃長3mm銑削頭41的工具(圓頭銑刀)，能夠進行深3mm的銑削加工。而且，如果原料粉末層10的厚度Δt1為0.05mm，例如在制作出疊層50層的燒結(jié)層11的燒結(jié)塊B時，使切削去除裝置4動作，進行切削加工。
燒結(jié)塊B的表面所黏附的原料粉末10a會由照射光束L所產(chǎn)生的熱而變質(zhì)，由此在燒結(jié)塊B的表面上會生成低密度的表面層。該低密度的表面層由切削去除裝置4去除。此時，可以切入至高密度部，這樣使燒結(jié)塊B的表面全面露出高密度部。在這種情況下，進行了切削加工的燒結(jié)塊B是由比所希望的外形輪廓形狀P稍大的尺寸所構(gòu)成。由切削去除裝置4進行切削加工的路徑，與光束L的照射路徑同樣，是由三維CAD數(shù)據(jù)所預(yù)先制作的。而且，對于由所述切削去除裝置4進行切削加工后的下位燒結(jié)塊B，再次重復(fù)原料粉末層10的形成與燒結(jié)層11的形成，在下位燒結(jié)塊B上形成新的上位燒結(jié)塊B。
在多層燒結(jié)層11疊層的燒結(jié)塊B中，該燒結(jié)塊B的下層部Lp以向水平中心方向后退(回折)變短的設(shè)計尺寸構(gòu)成。即，各層的掃描輪廓線R的尺寸構(gòu)成，以使上層部Up的設(shè)計端側(cè)比下層部Lp的設(shè)計端側(cè)具有向外側(cè)伸出的形狀。例如，如圖1A、1B、1C所示，由多層燒結(jié)層11所疊層的燒結(jié)塊B的側(cè)面，以具有從上層部Up到下層部Lp呈大體斜面狀缺口而構(gòu)成掃描輪廓形狀R的數(shù)據(jù)。如圖1C中詳細所示，在形成各燒結(jié)層11時，沿著基于三維CAD數(shù)據(jù)的掃描輪廓線R照射光束L時，由于在照射對象的燒結(jié)層11的側(cè)面所存在的原料粉末10a也一起被燒結(jié)，所以結(jié)果是在燒結(jié)層11的側(cè)面形成剩余燒結(jié)部17。光束L所掃描的掃描輪廓線R，在下層部Lp的燒結(jié)層11中是層的長度方向(圖中水平方向)內(nèi)側(cè)的短尺寸的位置，在上層部Up的燒結(jié)層11中是層的長度方向外側(cè)的長尺寸的位置。隨著從下層部Lp向上層部Up的行進，如果燒結(jié)層11的長度方向尺寸具有緩慢變大的結(jié)構(gòu)，則凹部g的上面可以從外側(cè)向內(nèi)側(cè)向下略微傾斜。而且，在照射光束L后的燒結(jié)塊B中，在上層部Up的側(cè)面上形成向外側(cè)伸出的伸出部f，在下層部Lp的側(cè)面上形成向斜下方縮進的凹部g。在疊層燒結(jié)層11的過程中所生成的剩余燒結(jié)部17被收容于凹部g，不會向緊接下面的燒結(jié)塊B的側(cè)面流出。通過對燒結(jié)塊B的側(cè)面的剩余燒結(jié)部17的切削加工，能夠得到具有所希望外形輪廓形狀P的燒結(jié)塊B。另外，如圖2A及2B所示，燒結(jié)塊B的側(cè)面的下層部Lp被設(shè)計為矩形縮進的尺寸結(jié)構(gòu)。而且，在燒結(jié)塊B的上層部Up的側(cè)面上，形成向外側(cè)伸出的伸出部f，在燒結(jié)塊B的下層部Lp的側(cè)面形成矩形向內(nèi)側(cè)縮進的凹部g。
而且，在制作具有這樣形狀的燒結(jié)塊B的過程中，如圖4C所示，在光束L的光點中，使用能夠得到70～80％以上的燒結(jié)密度ρ的光點徑2Lr的光束。在燒結(jié)塊B的下層部Lp側(cè)，如圖4A所示，光束L沿著基于三維CAD數(shù)據(jù)所計算出的掃描輪廓線RL掃描。在燒結(jié)塊B的上層部Up側(cè)，如圖4B所示，光束L沿著比基于三維CAD數(shù)據(jù)所計算出的掃描輪廓線RL向外擴展f的掃描輪廓線RU而掃描。這樣，就能夠形成向外突出的部分f。
而且，在燒結(jié)塊B的上層部Up向外側(cè)伸出的部分f，在該燒結(jié)塊B上形成的下一個上位燒結(jié)塊B的燒結(jié)結(jié)束的時候，與剩余燒結(jié)部17一起被切削去除。
另外，在上述實施例中，雖然有必要對上位燒結(jié)塊B的上層部Up的伸出部f進行切削去除，但是與剩余燒結(jié)部17從上位燒結(jié)塊B到下位燒結(jié)塊B垂下的歷來技術(shù)相比，切削去除所需要的工夫與時間都非常短。
圖5表示的是其它的實施例。在圖5中，在對下位燒結(jié)塊B實行切削去除之后，使與下一個上位燒結(jié)塊B相對應(yīng)的原料粉末層10的所需要的地方進行燒結(jié)時，首先使光束L′沿應(yīng)該燒結(jié)的部分，即外周緣或內(nèi)周緣的掃描輪廓線掃描。其結(jié)果是形成沿著細的掃描輪廓線的預(yù)燒結(jié)部、即輪廓燒結(jié)部18。接著，通過對由輪廓燒結(jié)部18所圍的應(yīng)該燒結(jié)的區(qū)域照射光束L進行燒結(jié)，以形成作為主燒結(jié)部的燒結(jié)層11。這里，為形成輪廓燒結(jié)部18的光束L′，通過將其能量設(shè)定得比主燒結(jié)用的光束L的能量小，或進行高速掃描，使燒結(jié)的程度變小。
沿著掃描輪廓線形成的輪廓燒結(jié)部18(最小的剩余燒結(jié)部17)，在接受光束L照射時，能夠起到使光束L所產(chǎn)生的熱向已經(jīng)形成的下位燒結(jié)塊B中逃逸的作用。因此，能夠防止剩余燒結(jié)部17的大的成長及向燒結(jié)塊B的外側(cè)部的垂下。在對下位燒結(jié)塊B進行切削加工之后，形成下一個上位燒結(jié)塊B的最初燒結(jié)層11時，形成輪廓燒結(jié)部18。但是，輪廓燒結(jié)部18的形成并不是僅對于最初的燒結(jié)層11，也可以對其以外的燒結(jié)層11形成。即，輪廓燒結(jié)部18的形成至少進行一次，而燒結(jié)層11的形成則進行多次。
圖6及圖7表示的是其他的實施例。在該實施例中，由切削去除裝置4對下位燒結(jié)塊B進行切削加工之后，在下位燒結(jié)塊B上放置由薄鐵板構(gòu)成的薄板7，由薄板7將下位燒結(jié)塊B與作為切削去除裝置4的加工軌跡而生成的外周的溝槽19覆蓋。接著，使用切削去除裝置4，在薄板7與下位燒結(jié)塊B上開設(shè)孔70，并在該孔70內(nèi)填充原料粉末10a。通過對孔70內(nèi)所填充的原料粉末10a照射光束L，使薄板7與下位燒結(jié)塊B成為一體地?zé)Y(jié)結(jié)合。
其后，轉(zhuǎn)移到下一個上位燒結(jié)塊B的制作工序。也就是說，在形成原料粉末層10之后，形成燒結(jié)層11。重復(fù)原料粉末層10的形成與燒結(jié)層11的形成而制作上位燒結(jié)塊B。此時，由于由薄板7將下位燒結(jié)塊B的溝槽19覆蓋，所以來自上位燒結(jié)塊B的剩余燒結(jié)部17就不會垂下進入溝槽19。而且，在上位燒結(jié)塊B的切削去除工序中，使用切削去除裝置4，將所述薄板7的不要部分切削去除。
進而，如圖8所示，在作為使用切削去除裝置4對燒結(jié)塊B進行切削加工的加工軌跡所生成外周的溝槽19內(nèi)，能夠進行防止原料粉末10a黏附的表面處理。作為該表面處理，例如，可以在吹附空氣或氧氣A的同時進行照射光束La，在燒結(jié)塊B的上層部側(cè)面形成氧化膜。由于通過這樣的表面處理能夠使原料粉末10a不易黏附，所以可抑制由于原料粉末10a的黏附而引起的剩余燒結(jié)部17的形成。另外，即使在燒結(jié)塊B上形成剩余燒結(jié)部17，由于剩余燒結(jié)部17對于燒結(jié)塊B的結(jié)合力很弱，所以也容易將剩余燒結(jié)部17從燒結(jié)塊B脫離。即，在對燒結(jié)塊B進行切削加工時，剩余燒結(jié)部17很容易從燒結(jié)塊B脫離去除。
另外，如圖9所示，在作為由切削去除裝置4進行切削加工的加工軌跡所生成的溝槽19內(nèi)，也可以填充不易與燒結(jié)塊B(即，燒結(jié)層11)黏結(jié)的材料C，例如填充粒徑為φ10μm～φ50μm的陶瓷粉末，其后，再進行形成下一個上位燒結(jié)塊B的燒結(jié)層11。即使是由上位燒結(jié)塊B生成剩余燒結(jié)部17并向下位燒結(jié)塊B垂下，但由于下位燒結(jié)塊B的周圍是由非黏結(jié)性材料C所覆蓋，所以在下位燒結(jié)塊B的側(cè)面不會黏附結(jié)合剩余燒結(jié)部17。
如圖10A及10B所示，非黏結(jié)性材料C是由分配器8所供給。也就是說，安裝在XY驅(qū)動機構(gòu)(可以利用切削去除裝置4中的XY驅(qū)動機構(gòu)40)上的分配器8，由燒結(jié)塊B的周圍形成的溝槽19定位。隨后，從分配器8向溝槽19中正確地填充適當(dāng)量的非黏結(jié)性材料C。
而且，如圖11A所示，在由切削去除裝置4對下位燒結(jié)塊B進行切削去除之后，如圖11B所示，由設(shè)置有與下位燒結(jié)塊B的平面輪廓形狀大體相同形狀的開口部的面罩板M將燒結(jié)塊B覆蓋。在這種狀態(tài)下，進行形成與下一個上位燒結(jié)塊B相對應(yīng)的原料粉末層10，并形成燒結(jié)層11。通過設(shè)置面罩板M，能夠防止剩余燒結(jié)部17越過面罩板M而向下位燒結(jié)塊B移動。
而且，作為原料粉末10a，可使用無機物或有機物的粉末。作為無機物的原料粉末，例如希望能夠使用專利2001-152204中所公開的粉末，即包含鐵基粉末與從由鎳、鎳基合金、銅、及銅基合金中所選擇的一種以上的有色金屬粉末所組成的粉末材料。另外，還可以使用鐵、銅、鈦、鋁、鎂、硬質(zhì)合金等。作為有機物的原料粉末，希望使用以尼龍、ABS等為主要成分的熱塑性樹脂。
權(quán)利要求
1.一種三維造型物的制造方法，其特征在于，具有(a)形成無機物原料粉末層的步驟；(b)通過對所述原料粉末層的規(guī)定的地方照射光束，使該處的原料粉末燒結(jié)，形成燒結(jié)層并與緊接下面的燒結(jié)層一體化的步驟；(c)在重復(fù)步驟(a)與(b)、形成多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的燒結(jié)塊形成步驟中，在該燒結(jié)塊的側(cè)面設(shè)置凹部的步驟；(d)從燒結(jié)塊除去不要部分的步驟；(e)對于除去了不要部分的燒結(jié)塊，重復(fù)步驟(c)與(d)，制作由多層燒結(jié)塊疊層的目標(biāo)形狀的三維造型物的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維造型物的制造方法，其特征在于所述凹部設(shè)置在燒結(jié)塊的下層部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維造型物的制造方法，其特征在于所述凹部的上面從外側(cè)向內(nèi)側(cè)向下稍微傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維造型物的制造方法，其特征在于進而還具有在除去不要部分的燒結(jié)塊上、將覆蓋該燒結(jié)塊的薄板一體疊層的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維造型物的制造方法，其特征在于進而還具有對于除去不要部分的燒結(jié)塊表面，實施表面處理，以使其不與原料粉末發(fā)生反應(yīng)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維造型物的制造方法，其特征在于還具有在表面處理步驟之后、將非黏結(jié)性的粉體配置在燒結(jié)塊周圍的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維造型物的制造方法，其特征在于還具有在表面處理步驟之后，配置具有與燒結(jié)塊的輪廓大體相同的開口部的面罩部件的步驟。
8.一種三維造型物的制造方法，其特征在于，具有(a)形成無機物原料粉末層的步驟；(b)在所述原料粉末層中，對燒結(jié)對象部分的輪廓照射光束，形成輪廓燒結(jié)部的步驟；(c)通過對燒結(jié)對象部分的全體照射光束，使該處的原料粉末燒結(jié)形成燒結(jié)層，并與緊接下面的燒結(jié)層一體化的步驟；(d)重復(fù)步驟(a)及(c)、形成由多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的步驟；(e)從燒結(jié)塊除去不要部分的步驟；(f)對于除去不要部分的燒結(jié)塊，重復(fù)步驟(a)～(e)，制作由多層燒結(jié)塊疊層的目標(biāo)形狀的三維造型物的步驟。
全文摘要
一種三維造型物的制造方法，具有(a)形成無機物原料粉末層的步驟；(b)通過對所述原料粉末層的規(guī)定的地方照射光束，使該處的原料粉末燒結(jié)，形成燒結(jié)層并與緊接下面的燒結(jié)層一體化的步驟；(c)在重復(fù)步驟(a)與(b)、形成多層燒結(jié)層疊層的燒結(jié)塊的燒結(jié)塊形成步驟中，在該燒結(jié)塊的側(cè)面設(shè)置凹部的步驟；(d)從燒結(jié)塊除去不要部分的步驟；(e)對于除去了不要部分的燒結(jié)塊，重復(fù)步驟(c)與(d)，制作由多層燒結(jié)塊疊層的目標(biāo)形狀的三維造型物的步驟。這種三維造型物的制造方法，能夠解決由剩余燒結(jié)部的生成所引起的問題。
文檔編號B29C67/00GK1497480SQ0313596
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者阿部諭, 不破勛, 垰山裕彥, 吉田德雄, 武南正孝, 上永修士, 士, 孝, 彥, 雄 申請人:松下電工株式會社