三维物体的成形装置及制造方法制造方法及图纸

简单且精确地成形尺寸比通过来自照射装置的光束的照射的区域大的三维物体。三维物体的成形装置(1)在水平的成形区域(7)中成形三维物体，该三维物体是由成形材料制成的硬化层的层叠体，成形区域(7)保持通过光束(L)的照射而硬化的所述成形材料。照射装置(30)从成形区域(7)上方将光束(L)照射到成形区域(7)中的照射区域(8)。成形台(10)设置有比照射区域(8)宽的成形区域(7)。移动装置在水平方向上移动成形台(10)，以改变照射区域(8)的在成形区域(7)中的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维物体的成形装置及制造方法
本专利技术涉及通过光束的照射成形三维物体的三维物体的成形装置及制造方法。
技术介绍
当通过层叠成形来成形三维物体时，通过光束照射装置将光束照射到成形材料(例如粉末、液体)以使成形材料硬化。以这种方式，形成了由硬化成形材料制成的硬化层，然后顺序层叠多个硬化层。三维物体是硬化层的层叠体，并且三维物体通过反复地形成硬化层并层叠硬化层而被成形为预定的三维形状。然而，一个照射装置能够照射光束的照射区域的宽度存在对三维物体的尺寸限制。图6是示出传统的三维物体的成形装置100的示例的构造图，并且示意性地示出了成形装置100的一部分。另外，图6A是成形装置100的主视图，并且图6B是从图6A上方观察的成形装置100的平面图。如图所示，三维物体的成形装置100包括成形台101和布置于成形台101上方的用于照射光束L的照射装置102。成形台101的上表面是三维物体的成形区域103。成形材料被供给到成形区域103并被保持于成形区域103。在该状态下，照射装置102将光束L照射到成形区域103以通过光束L使成形区域103中的成形材料硬化。来自照射装置102的光束L的焦距从成形区域103的中央部朝向端部逐渐变长。因此，这可能会影响硬化层的成形精度，并且焦距越长，则以高精度成形三维物体的越难。因此，照射装置102的光束L的照射区域104根据三维物体的容许精度而设定，并且成形区域103与照射区域104一致。由于在照射区域104的外部区域105中难以以高精度成形三维物体，所以仅在照射区域104中成形三维物体。为了解决该问题，传统地已知通过具有多个光束扫描部件的照射部件来使成形物体成形的制造方法(参照专利文献1)。根据专利文献1记载的传统的制造方法，多个光束扫描部件将多个光束照射到一个成形区域，以通过多个光束成形一个成形物体。图7是示出用于通过多个光束L进行成形的传统的三维物体的成形装置110的示例的图，并且示意性地示出了与图6相同的成形装置110的一部分。如图所示，三维物体的成形装置110包括成形台111和布置于成形台111上方的用于照射光束L的两个照射装置112、113。两个成形区域114、115和两个照射区域116、117设定于成形台111的上表面，并且照射装置112、113分别将光束L照射到照射区域116、117。以这种方式，使成形区域114、115变宽，从而能够成形较大的三维物体。然而，当多个照射装置112、113被用于成形一个三维物体时，成形装置110的结构变得复杂，并且增大了成形装置110的成本。另外，位于两个照射区域116、117之间的边界处的边界区域118中，难以通过两个照射装置112、113控制成形，因此会降低三维物体的成形精度。因此，可能需要用于边界区域118中的成形的控制技术或新开发成形过程的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-6509号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于上述传统问题做出了本专利技术，本专利技术的目的是通过一个照射装置简单地、容易地且精确地成形比光束的照射区域大的三维物体。用于解决问题的方案本专利技术是一种如下的三维物体的成形装置，其用于在水平的成形区域中成形三维物体，所述三维物体是由成形材料制成的硬化层的层叠体，所述成形区域保持通过光束的照射而硬化的所述成形材料。成形装置包括：照射装置，其从所述成形区域上方将光束照射到所述成形区域内的照射区域；能够移动的成形台，其具有比所述照射区域大的所述成形区域；以及移动装置，其在水平方向上移动所述成形台，以改变所述照射区域的在所述成形区域内的位置。另外，本专利技术是一种如下的三维物体的制造方法，其用于在水平的成形区域中成形三维物体，所述三维物体是由成形材料制成的硬化层的层叠体，所述成形区域保持通过光束的照射而硬化的所述成形材料。通过照射装置从所述成形区域上方用光束照射所述成形区域内的照射区域；以及通过移动装置在水平方向上移动具有比所述照射区域大的所述成形区域的成形台，以改变所述照射区域的在所述成形区域内的位置。专利技术的效果根据本专利技术，能够通过一个照射装置简单地、容易地且精确地成形比光束的照射区域大的三维物体。附图说明图1是示出第一实施方式的三维物体的成形装置的构造图。图2是用于说明第一实施方式的三维物体的成形装置中的成形台的移动的图。图3是示出通过移动装置移动的成形台的速度变化的图表。图4是示出第二实施方式的三维物体的成形装置的图。图5是示出第三实施方式的三维物体的成形装置的图。图6是示出传统的三维物体的成形装置的示例的构造图。图7是示出通过多个光束进行成形的传统的三维物体的成形装置的示例的图。具体实施方式将参照附图说明本专利技术的三维物体的成形装置和三维物体的制造方法的实施方式。本实施方式的三维物体的成形装置和三维物体的制造方法成形如下三维物体：该三维物体为通过层叠成形层叠多个硬化层形成的层叠体，其中硬化层被顺序层叠。三维物体是具有三维形状的物体(成形物体)并通过层叠成形成形为预定的三维形状。这里，三维物体是橡胶物品用模具，并且用于橡胶物品的成型。例如，当橡胶物品是轮胎时，则通过作为轮胎用模具的三维物体成型轮胎。(第一实施方式)图1是示出第一实施方式的三维物体的成形装置1的构造图，并示意性地示出了成形装置1的从前方观察的示意性构造。如图所示，成形装置1包括：板状的成形台10、用于成形台10的升降装置11、用于供给成形材料5的供给装置20、用于照射光束L的照射装置30、移动装置40和用于控制整个成形装置1的控制装置6。控制装置6利用成形装置1控制三维物体的成形操作，使得成形装置1通过成形材料5成形三维物体。成形材料5是通过光束L硬化的粉末(金属粉末、树脂粉末等)或液体(树脂液等)，并且成形材料5通过光束L的照射硬化以形成硬化层。例如，当成形材料5是金属粉末时，金属粉末被光束L加热来进行烧结。以这种方式，使金属粉末硬化以形成由烧结金属粉末制成的硬化层(烧结金属层)。当成形材料5是树脂粉末时，树脂粉末被光束L加热以使熔融树脂粉末聚合。聚合的树脂凝固并硬化以形成由聚合的树脂粉末制成的硬化层(固体树脂层)。当成形材料5是光凝固树脂的液体(树脂液)时，通过光束L使树脂液硬化以形成由凝固树脂液制成的硬化层(固体树脂层)。以这种方式，形成了硬化层以成形由金属或树脂制成的三维物体。光束L是使成形材料5硬化的束状光，并且包括与成形材料5的种类相对应的预定波长的光(例如激光束、紫外线)。这里，成形材料5是金属粉末，并且光束L是激光束。通过光束L使成形材料5烧结以形成由金属制成的硬化层。另外，反复执行硬化层的形成和硬化层的层叠以成形由金属制成的三维物体。三维物体通过硬化层的层叠而成形并且具有多个硬化层。成形装置1设置有水平成形区域7，在成形区域7中成形作为由成形材料5制成的硬化层的层叠体的三维物体。成形区域7是成形台10的矩形的上表面，并且成形台10在矩形的成形区域7中保持通过光束L的照射而硬化的成形材料5。在成形三维物体时，照射装置30将光束L照射到成形区域7中的矩形的照射区域8。光束L的照射区域8是能够通过光束L成形三维物体的区域(可成形区域)，并且例如与三维物体的容许精度相对应地设定该照射区域8。另外，照射区域8是比成形区域7小的区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维物体的成形装置，其用于在水平的成形区域中成形三维物体，所述三维物体是由成形材料制成的硬化层的层叠体，所述成形区域保持通过光束的照射而硬化的所述成形材料，所述三维物体的成形装置包括：照射装置，其从所述成形区域上方将光束照射到所述成形区域内的照射区域；能够移动的成形台，其具有比所述照射区域大的所述成形区域；以及移动装置，其在水平方向上移动所述成形台，以改变所述照射区域的在所述成形区域内的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 JP 2015-2524291.一种三维物体的成形装置，其用于在水平的成形区域中成形三维物体，所述三维物体是由成形材料制成的硬化层的层叠体，所述成形区域保持通过光束的照射而硬化的所述成形材料，所述三维物体的成形装置包括：照射装置，其从所述成形区域上方将光束照射到所述成形区域内的照射区域；能够移动的成形台，其具有比所述照射区域大的所述成形区域；以及移动装置，其在水平方向上移动所述成形台，以改变所述照射区域的在所述成形区域内的位置。2.根据权利要求1所述的三维物体的成形装置，其特征在于，所述移动装置使所述成形台在一个水平方向上移动，并且均具有所述照射装置、所述成形台和所述移动装置的多组成形单元在与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木幸生，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP