三维造形物的制造方法及其装置以及三维造形物制造方法及图纸

提供一种三维造形物的制造方法及其装置以及三维造形物，能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。本发明专利技术的三维造形物的制造方法层叠以预定图案形成的层，制造三维造形物，其特征在于，反复进行具备组成物供应工序和接合工序的一系列工序，所述组成物供应工序将包含多个粒子的组成物供应到预定部位，所述接合工序通过照射激光而使所述粒子接合，所述组成物供应工序具备：将包含第1粒子的第1组成物用作所述组成物来形成第1区域的工序；以及将包含与第1粒子不同的第2粒子的第2组成物用作所述组成物来形成第2区域的工序；对所述第1区域中所述粒子的接合和所述第2区域中所述粒子的接合，照射不同光谱的激光。

Method and device for producing three-dimensional shape, and three-dimensional shape

A method and apparatus for producing a three-dimensional shape, and a three-dimensional shape, capable of effectively producing three-dimensional shapes with excellent mechanical strength and dimensional accuracy. A method of manufacturing a three-dimensional shape of the invention in a predetermined pattern forming layer, making three-dimensional modeling, characterized by repeated with a series of process composition supply process and bonding process, composition for supplying the composition supply process will contain a number of particles to a predetermined position, the engagement process by laser irradiation of the particles are joined, the composition process with supply: will contain first particle first component is used as the composition to form the first regions of the process; and second will contain second particles with first different particle composition as the composition to form the second regional operations to engage the particles; engage the particles of the first regions and the second region of the laser irradiation with different spectra.

【技术实现步骤摘要】
三维造形物的制造方法及其装置以及三维造形物
本专利技术涉及一种三维造形物的制造方法、三维造形物制造装置及三维造形物。
技术介绍
以往已知一种例如根据由三维CAD软件、三维扫描仪等生成的三维物体的模型数据，形成三维造形物的方法。作为形成三维造形物的方法，已知层叠法(三维造形法)。层叠法中，通常是将三维物体的模型数据分割为多个二维截面层数据(层数据)后，通过依次对与各二维截面层数据所对应的截面构件进行造形，并依次层叠截面部件而形成三维造形物。关于层叠法，只要有欲造形的三维造形物的模型数据即可立刻形成，无需在造形之前制造模具，因而可迅速且便宜地形成三维造形物。另外，由于是逐一层叠薄板状的截面构件而成，因此即便是例如具有内部结构的复杂物体，也可形成为一体的造形物而无需分为多个部件。作为这种层叠法，已知一种包括向支承体喷射粉体的喷射工序、以及通过激光的照射使固定粉体层烧结而形成烧结层的烧结工序的技术(例如参照专利文献1)。而且，专利文献1中公开有：作为粉体使用第一粉体及第二粉体，在喷射工序中，分别将这些粉体喷射到支承体的不同位置。然而，通过激光对由不同材料构成的粉体进行烧结的情况下，难以很好地使这些粉体烧结。更具体而言，想要对由各粉体构成的所有区域进行充分烧结的情况下，由于粉体过度熔融等而出现产生非本意变形的区域，最终得到的三维造形物的尺寸精度降低。另外，当想要防止粉体的过度熔融等时，又无法使由其他粉体构成的区域处的接合强度足够优异。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015－81380号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的在于：提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物的制造方法；提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物制造装置；以及提供一种机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。用于解决技术问题的手段通过下述的本专利技术来达成这种目的。本专利技术提供一种三维造形物的制造方法，层叠以预定图案形成的层，制造三维造形物，其特征在于，反复进行具备组成物供应工序和接合工序的一系列工序，所述组成物供应工序将包含多个粒子的组成物供应到预定部位，所述接合工序通过照射激光而使所述粒子接合，所述组成物供应工序具备：将包含第1粒子的第1组成物用作所述组成物来形成第1区域的工序；以及将包含与第1粒子不同的第2粒子的第2组成物用作所述组成物来形成第2区域的工序；对所述第1区域中所述粒子的接合和所述第2区域中所述粒子的接合，照射不同光谱的激光。由此，能够提供一种能够有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物的制造方法。在本专利技术的三维造形物的制造方法中，优选为，针对包含所述第1区域的一部分和所述第2区域的一部分且包含所述第1区域与所述第2区域的交界部的区域，重叠照射多种不同的所述激光。由此，即便在第1区域与第2区域的交界部附近，也使第1区域及第2区域均能够更好地吸收激光的能量，使粒子能够更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。在本专利技术的三维造形物的制造方法中，优选为，所述第1组成物和所述第2组成物中至少一方包含用于使所述粒子分散的溶剂。由此，组成物的流动性提高，能够容易地赋予组成物，从而能够使得三维造形物的生产率更加优异。在本专利技术的三维造形物的制造方法中，在所述一系列工序中，在所述组成物供应工序与所述接合工序之间具备除去所述溶剂的溶剂除去工序。由此，能够使得三维造形物的生产率更加优异。另外，例如能够有效防止因接合工序中溶剂的急剧挥发(突沸等)等而导致的层的非本意变形，从而能够使得三维造形物的尺寸精度更加可靠地优异。在本专利技术的三维造形物的制造方法中，优选的是，所述第1粒子包含选自由镁、铁、铜、钴、钛、铬、铝、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、镁合金及钴铬合金组成的组中的至少一种，所述第2粒子包含选自由氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅及氮化硅组成的组中的至少一种。这些物质的物性差异大，通过组合使用这些物质，例如能够得到由这些复合材料构成的三维造形物，从而能够使得三维造形物整体发挥优异特性。另外，这些物质的光的吸收光谱彼此差异较大，使用单一激光进行粒子的接合时，特别明显地发生无法获得充分的接合强度、或者尺寸精度降低等问题。反之，在本专利技术中，即便如这般组合使用光的吸收光谱差异较大的材料时，也能够在各区域中，防止非本意变形，得到充分的接合强度。即，组合使用由上述材料构成的粒子时，可以更显著地发挥本专利技术的效果。在本专利技术的三维造形物的制造方法中，优选的是，所述第1粒子的接合使用最大峰值波长为0.5μm以上且2.0μm以下的激光进行，所述第2粒子的接合使用最大峰值波长为7.0μm以上且15μm以下的激光进行。由此，在第1区域及第2区域中，能够分别使其更好地吸收激光的能量，从而使粒子更好地接合。其结果，能够使得三维造形物的机械强度、尺寸精度更加优异。本专利技术提供一种三维造形物制造装置，其具备：将包含多个粒子的组成物供应到预定部位的组成物供应单元；以及对所述组成物照射激光的激光照射单元；其特征在于，所述组成物供应单元具备：将包含多个第1粒子的第1组成物供应到预定部位的第1组成物供应单元；以及将包含多个第2粒子的第2组成物供应到预定部位的第2组成物供应单元；对被供应所述第1组成物的第1区域和被供应所述第2组成物的第2区域，照射的激光的光谱不同。由此，能够提供一种可以有效制造机械强度及尺寸精度优异的三维造形物的三维造形物制造装置。本专利技术提供一种三维造形物，其特征在于，使用本专利技术的三维造形物制造装置制造而成。由此，能够提供一种机械强度及尺寸精度优异的三维造形物。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图2是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图3是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图4是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图5是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图6是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图7是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图8是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图9是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式中的工序的纵剖视图。图10是示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第1实施方式的流程图。图11是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图12是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图13是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图14是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图15是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图16是示意性地示出本专利技术的三维造形物的制造方法的第2实施方式中的工序的纵剖视图。图17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维造形物的制造方法，层叠以预定图案形成的层，制造三维造形物，其特征在于，反复进行具备组成物供应工序和接合工序的一系列工序，所述组成物供应工序将包含多个粒子的组成物供应到预定部位，所述接合工序通过照射激光而使所述粒子接合，所述组成物供应工序具备：将包含第1粒子的第1组成物用作所述组成物来形成第1区域的工序；以及将包含与第1粒子不同的第2粒子的第2组成物用作所述组成物来形成第2区域的工序；对所述第1区域中所述粒子的接合和所述第2区域中所述粒子的接合，照射不同光谱的激光。

【技术特征摘要】
2015.12.17 JP 2015-2467701.一种三维造形物的制造方法，层叠以预定图案形成的层，制造三维造形物，其特征在于，反复进行具备组成物供应工序和接合工序的一系列工序，所述组成物供应工序将包含多个粒子的组成物供应到预定部位，所述接合工序通过照射激光而使所述粒子接合，所述组成物供应工序具备：将包含第1粒子的第1组成物用作所述组成物来形成第1区域的工序；以及将包含与第1粒子不同的第2粒子的第2组成物用作所述组成物来形成第2区域的工序；对所述第1区域中所述粒子的接合和所述第2区域中所述粒子的接合，照射不同光谱的激光。2.根据权利要求1所述的三维造形物的制造方法，其特征在于，针对包含所述第1区域的一部分和所述第2区域的一部分且包含所述第1区域与所述第2区域的交界部的区域，重叠照射多种不同的所述激光。3.根据权利要求1或2所述的三维造形物的制造方法，其特征在于，所述第1组成物和所述第2组成物中至少一方包含用于使所述粒子分散的溶剂。4.根据权利要求3所述的三维造形物的制造方法，其特征在于，在所述一系列工序中，在所述组成物供应工序与所述接合工序之间具备除去所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫下武，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP