金属构件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种金属构件的制造方法。在根据实施方式的金属构件的制造方法中，借助于反复地形成通过向散布在基座上的金属粉末层的预定区域施加光束而选择性地熔融并凝固的成型层，将具有悬垂部的金属构件与支承悬垂部的中空的支承构件一起成型。该制造方法包括：在基座上设置移除构件；在移除构件上一体地形成支承构件；在支承构件上一体地形成金属构件；以及通过扭转移除构件而将移除构件和支承构件从彼此形成为一体的移除构件、支承构件和金属构件上移除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属构件的制造方法，并且涉及通过使用诸如称为三维(3D)打印机的三维成型装置等制造金属构件的方法。
技术介绍
三维成型装置——即，所谓的3D打印机——成为人们关注的中心。三维成型装置通过向诸如金属粉末或可光固化的树脂之类的材料施加光束来成型具有三维形状的构件。更具体地，借助于反复地形成通过向材料层的预定区域施加光束而选择性地熔融并凝固或固化的成型层，可以制造层叠并结合有许多成型层的三维形状的构件。在通过使用这种三维成型装置来制造具有悬垂部的构件的情况下，有必要在将作为产品的构件与支承悬垂部的支承构件成型在一起之后分离并移除所述支承构件。支承构件具有中空的蜂窝状结构，这便于移除操作。然而，支承构件的移除操作通常手动地执行，这会花费时间。鉴于此，已探索出进一步便于支承构件的移除操作并缩短时间的技术。日本专利申请公报No.8-025487(JP8-025487A)描述了一种支承件形成方法，在该方法中，在支承构件与树脂构件之间设置有间隙以便于该支承构件在由三维成型装置成型的树脂构件中的移除操作。在JP8-025487A中所描述的方法应用于成型金属构件的情况下，因为金属构件比树脂构件重，所以可能引起金属构件在成型期间由于支承构件与金属构件之间的间隙而倾斜的问题。因此，在JP8-025487A中所描述的方法不能应用于金属构件的制造方法。对便于金属构件的制造方法中的支承构件的移除操作以缩短时间的技术的探索仍在继续。
技术实现思路
本专利技术提供了一种金属构件的制造方法。在该制造方法中，移除构件、支承构件和金属构件被成型为一体，并且通过扭转移除构件可以容易地将移除构件和支承构件从如此成型为一体的移除构件、支承构件和金属构件上分离并移除。根据本专利技术的一方面的金属构件的制造方法为这样一种制造方法，该制造方法用于制造金属构件，使得借助于反复地形成成型层而将具有悬垂部的所述金属构件与支承所述悬垂部的中空的支承构件一起成型，其中所述成型层通过向散布在基座上的金属粉末层的预定区域施加光束而选择性地熔融并凝固而成。所述制造方法包括以下步骤：在所述基座上设置移除构件，所述移除构件用于移除所述支承构件；在设置于所述基座上的所述移除构件上一体地形成所述支承构件；在与所述移除构件一体形成的所述支承构件上一体地形成所述金属构件；以及通过扭转所述移除构件而将所述移除构件和所述支承构件从彼此形成为一体的所述移除构件、所述支承构件和所述金属构件上移除。所述移除构件各自包括本体部、不平坦结构和翼部，所述本体部为柱状的实心构件，所述不平坦结构形成在所述本体部的底面或侧面上，所述翼部形成为从所述本体部的顶面朝向竖向上侧突出，并且，在移除所述支承构件的步骤中，从外部通过所述不平坦结构施加至所述移除构件的扭转力从所述翼部的侧面传递至所述支承构件的侧面。在这种构型的情况下，通过使移除构件扭转，可以容易地分离并移除该移除构件和支承构件。在一体地形成所述支承构件的步骤中，可以将所述支承构件形成为朝向所述竖向上侧延伸的中空矩形柱，并且，可以将多个支承构件形成为一体且布置为形成方形的蜂窝状结构。这种构型允许支承构件具有刚度从而保持金属构件。同时，可以容易地移除支承构件。此外，在于所述基座上设置所述移除构件的步骤中，可以设置多个移除构件；并且，在移除所述支承构件的步骤中，当从竖向下侧观察所述多个移除构件时，安置在外周中的所述移除构件可以沿着所述外周顺序地被扭转。通过这种构型，可以减小扭转力。该制造方法还可以包括以下步骤：在于所述基座上设置所述移除构件的步骤之前，在所述基座上形成所述支承构件，并且，在于所述基座上设置所述移除构件的步骤中，可以在形成于所述基座上的所述支承构件上形成所述移除构件。这种构型便于彼此形成为一体的移除构件、支承构件和金属构件与基座的分离。此外，所述移除构件可以呈圆柱形形状，所述翼部可以由多个具有与所述顶面的半径长度相同的宽度并具有预定高度和预定厚度的板状本体构成，并且所述板状本体的一个端部可以安置在所述顶面的中心上从而使得从所述竖向上侧观察时所述板状本体呈放射状布置。通过这种构型，可以增大支承构件与翼部之间的结合力，由此使得可以将扭转力从不平坦结构传递至支承构件。此外，所述不平坦结构可以是形成在所述本体部的底面上的突出部。此外，在于所述基座上设置所述移除构件的步骤中，可以将预先形成的所述移除构件的所述本体部嵌入并固定在形成于所述基座中的槽内；并且，在一体地形成所述支承构件的步骤中，可以将所述支承构件与所述翼部一体地形成。通过这种构型，可以省略通过使用带锯从基座移除移除构件的操作。所述移除构件的所述本体部可以呈圆柱形形状，所述翼部可以由一个具有与所述顶面的直径长度相同的宽度并具有预定高度和预定厚度的板状本体构成，并且所述板状本体可以沿着穿过所述顶面的中心的一个方向安置。所述不平坦结构可以是形成在所述本体部的侧面上的凹部。所述移除构件的所述本体部可以呈方形柱的形状，所述翼部可以由多个具有与所述本体部的方形顶面的一个侧边的一半长度相同的宽度并具有预定高度和预定厚度的板状本体构成，所述板状本体的一个端部可以安置在所述顶面的中心上从而使得从所述竖向上侧观察时所述板状本体呈放射状布置，所述板状本体可以安置成使得相邻板状本体之间形成的角度为90°，可以以矩阵的形式布置多个移除构件，并且当从竖向下侧观察时，所述移除构件可以相对于所述金属构件的边缘斜对地布置。所述移除构件的所述本体部可以呈方形柱的形状；所述翼部可以由四个具有与所述本体部的方形顶面的一个侧边长度相同的宽度并具有预定高度和预定厚度的板状本体构成，并且所述四个板状本体可以沿着所述本体部的所述顶面的边缘连接成盒状。所述移除构件的所述本体部可以呈六边形柱的形状，在所述六边形柱中，形成在所述本体部的相邻侧面之间的拐角部可以形成为圆角形状，并且所述移除构件可以布置成使得所述本体部的六个侧面中的每个侧面各自和与该本体部相邻的本体部中对应的一个本体部的一侧面相对。在移除构件的本体部的底面上可以形成有凹部。根据本专利技术，可以提供一种金属构件的制造方法，该制造方法通过扭转移除构件而实现了移除构件和支承构件的容易分离和移除。附图说明下面将参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：图1是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的移除构件、支承构件和金属构件的立体图；图2是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法的流程图；图3A是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的移除构件的立体图；图3B是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的移除构件的俯视图；图3C是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的移除构件的正视图；图3D是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的移除构件的侧视图；图4A是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的支承构件的水平截面图；图4B是例示了根据实施方式的金属构件的制造方法中的支承构件的立体图；图5A是根据实施方式的金属构件的制造方法中的从竖向下侧观察到的与基座分离的移除构件的视图；图5B是根据实施方式的金属构件的制造方法中的从竖向下侧观察到的与基座分离的移除构件的视图；图6是例示了根据比较示例的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属构件的制造方法，用于制造金属构件，使得借助于反复地形成成型层而将具有悬垂部的所述金属构件与支承所述悬垂部的中空的支承构件一起成型，其中所述成型层通过向散布在基座上的金属粉末层的预定区域施加光束而选择性地熔融并凝固而成，所述制造方法的特征在于包括：在所述基座上设置移除构件，所述移除构件用于移除所述支承构件；在设置于所述基座上的所述移除构件上一体地形成所述支承构件；在与所述移除构件一体地形成的所述支承构件上一体地形成所述金属构件；以及通过扭转所述移除构件而将所述移除构件和所述支承构件从彼此一体地形成的所述移除构件、所述支承构件和所述金属构件上移除，其中：所述移除构件各自包括本体部、不平坦结构和翼部，所述本体部为柱状的实心构件，所述不平坦结构形成在所述本体部的底面或侧面上，所述翼部形成为从所述本体部的顶面朝向竖向上侧突出；并且在移除所述支承构件时，从外部通过所述不平坦结构施加至所述移除构件的扭转力从所述翼部的侧面传递至所述支承构件的侧面。

【技术特征摘要】
2015.09.09 JP 2015-1778141.一种金属构件的制造方法，用于制造金属构件，使得借助于反复地形成成型层而将具有悬垂部的所述金属构件与支承所述悬垂部的中空的支承构件一起成型，其中所述成型层通过向散布在基座上的金属粉末层的预定区域施加光束而选择性地熔融并凝固而成，所述制造方法的特征在于包括：在所述基座上设置移除构件，所述移除构件用于移除所述支承构件；在设置于所述基座上的所述移除构件上一体地形成所述支承构件；在与所述移除构件一体地形成的所述支承构件上一体地形成所述金属构件；以及通过扭转所述移除构件而将所述移除构件和所述支承构件从彼此一体地形成的所述移除构件、所述支承构件和所述金属构件上移除，其中：所述移除构件各自包括本体部、不平坦结构和翼部，所述本体部为柱状的实心构件，所述不平坦结构形成在所述本体部的底面或侧面上，所述翼部形成为从所述本体部的顶面朝向竖向上侧突出；并且在移除所述支承构件时，从外部通过所述不平坦结构施加至所述移除构件的扭转力从所述翼部的侧面传递至所述支承构件的侧面。2.根据权利要求1所述的金属构件的制造方法，其特征在于，在一体地形成所述支承构件时，将所述支承构件形成为朝向所述竖向上侧延伸的中空矩形柱，并且，将多个支承构件一体地形成且布置为形成方形的蜂窝状结构。3.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，在于所述基座上设置所述移除构件时，设置多个移除构件；并且在移除所述支承构件时，当从竖向下侧观察所述多个移除构件时，安置在外周中的所述移除构件沿着所述外周顺序地被扭转。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的金属构件的制造方法，其特征在于还包括：在于所述基座上设置所述移除构件之前，在所述基座上形成所述支承构件，其中，在于所述基座上设置所述移除构件时，在形成于所述基座上的所述支承构件上形成所述移除构件。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的金属构件的制造方法，其特征在于：所述移除构件呈圆柱形形状；所述翼部由多个具有与所述顶面的半径长度相同的宽度并具有预定高度和预定厚度的板状本体构成；以及所述板状本体的一个端部安置在所述顶面的中心上从而使得从所述竖向上侧观察时所述板状本体呈放射状布置。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：盐谷重美，村松敦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP