附加制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供即使在真空状态下也能够有效地除去烟尘的附加制造装置。附加制造装置(1)具备烟尘捕捉机构(8)，该烟尘捕捉机构(8)设为能够在光束源(9)与载物台(51)之间的空间(R)移动，捕捉因粉末(P)的熔融而产生的烟尘(F)。

Additional manufacturing devices

The invention provides an additional manufacturing device capable of effectively removing smoke and dust even in a vacuum state. The additional manufacturing device (1) is provided with a dust catching mechanism (8), which is arranged to be able to move in the space (R) between the light beam source (9) and the loading platform (51) to catch the dust (f) generated by the melting of the powder (P).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】附加制造装置
本专利技术涉及附加制造装置。
技术介绍
一直以来，公知有附加制造技术。附加制造是通过附着材料而由三维形状的数值表现来制作物体的工艺，与除去性的制造型成对照。附加制造也被称为“3D打印机”或“层叠造型”，大多情况下，通过层叠多个层来实现。作为进行附加制造的装置的一例，公知有通过反复实施对粉末层的预定部位照射光束而形成固化层，从而制造多个固化层层叠而一体化的三维形状造型物的装置(参照下述专利文献1)。专利文献1所记载的以往的装置具有粉末层形成构件、光束照射构件、造型工作台、腔室、光透过窗、以及气体流形成构件(参照同文献的权利要求13等)。粉末层形成构件是用于形成粉末层的构件。光束照射构件是以形成固化层的方式用于向粉末层照射光束的构件。造型工作台是用于在其上形成粉末层、固化层。腔室在内部具备粉末层形成构件以及造型工作台。光透过窗为了使从光束照射构件发出的光束射入腔室内而设于腔室。气体流形成构件是用于在腔室内形成局部的气体流的构件，由供给喷嘴以及吸引喷嘴构成。根据上述结构，能够在腔室内有效地捕获因光束的照射而产生的烟尘。即，能够将产生的烟尘引导至腔室内的局部的区域并进行保持，最终将其从腔室内除去。由此，能够防止腔室光透过窗的模糊，并且也能够防止烟尘引起的光束路径的遮挡(参照专利文献1第0020段等)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/049143号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题上述以往的装置通过使气体在腔室内局部地流动，从而形成局部的气体流来除去烟尘。但是，若腔室内成为气压比大气压降低的真空状态，则形成局部的气体流变得困难，从而除去烟尘变得困难。因此，本专利技术提供一种即使在真空状态下也能够有效地除去烟尘的附加制造装置。用于解决课题的方案本专利技术的附加制造装置具备载置有附加制造材料的粉末的载物台以及向上述粉末照射高能束的光束源，利用上述高能束使上述粉末熔融结合来制造造型物，上述附加制造装置的特征在于，具备烟尘捕捉机构，该烟尘捕捉机构设为能够在上述光束源与上述载物台之间的空间移动，捕捉因上述粉末的熔融而产生的烟尘。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种附加制造装置，即使在真空状态下，也能够通过烟尘捕捉机构有效地除去烟尘。上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式会更加清楚。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的附加制造装置的示意性的剖视图。图2是表示图1所示的烟尘捕捉机构的动作的附加制造装置的示意性的剖视图。图3是本专利技术的实施方式2的附加制造装置的示意性的剖视图。图4是本专利技术的实施方式3的附加制造装置的示意性的剖视图。图5是本专利技术的实施方式4的附加制造装置的示意性的剖视图。图6是本专利技术的实施方式5的附加制造装置的示意性的剖视图。图7是本专利技术的实施方式6的附加制造装置的示意性的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的附加制造装置的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是表示本专利技术的实施方式1的附加制造装置1的概略结构的示意性的剖视图。本实施方式的附加制造装置1例如是利用激光或电子束等高能束B使附加制造材料的粉末P熔融结合来制造造型物M的粉末床熔融结合方式的附加制造装置。本实施方式的附加制造装置1的特征在于，具备：载物台51，其载置有粉末P；以及烟尘捕捉机构8，其能够移动地设置在与向粉末P照射高能束B的光束源9之间的空间R，捕捉因粉末P的熔融而产生的烟尘F。以下，对本实施方式的附加制造装置1进行详细说明。本实施方式的附加制造装置1例如具备腔室2、减压部3、材料供给部4、附加制造部5、回收部6、涂敷器(リコーター)7、烟尘捕捉机构8、以及光束源9。材料供给部4具有用于供给附加制造材料的粉末P的载物台41，附加制造部5具有附加制造用的载物台51。腔室2例如除了光束源9以及减压部3以外容纳附加制造装置1的各结构。腔室2例如具有嵌入有保护玻璃21的透过窗22。透过窗22使从配置在腔室2的外部的光束源9照射的高能束B透过，到达载置于腔室2的内部的附加制造部5的载物台51上的附加制造材料的粉末P。减压部3例如由真空泵构成，与设于腔室2的真空抽吸用的配管23连接。减压部3例如经由真空抽吸用的配管23来排出腔室2内的空气，从而使腔室2的内压为降低至比大气压低的真空压，使腔室2内成为真空状态。材料供给部4例如是由侧壁和底壁围成的凹状的部分。材料供给部4的底壁由材料供给用的载物台41构成。就材料供给部4而言，上方敞开，在侧壁的上端具有开口部，在材料供给用的载物台41上载置有附加制造材料的粉末P。材料供给用的载物台41例如设为通过适当的升降机构而能够以预定的间距升降。作为造型物M的附加制造所使用的附加制造材料没有特别限定，例如能够使用铜、钛合金、镍合金、铝合金、钴铬合金、不锈钢等金属材料的粉末、聚酰胺等树脂材料的粉末、陶瓷的粉末等。附加制造部5例如与上述的材料供给部4相同，是由侧壁和底壁围成的凹状的部分。附加制造部5的底壁由附加制造用的载物台51构成。附加制造部5与材料供给部4相同，上方敞开，在侧壁的上端具有开口部，在附加制造用的载物台51上，载置有从材料供给部4供给的附加制造材料的粉末P、和通过附加制造而制造出的造型物M。附加制造部5的开口部与材料供给部4的开口部例如在铅垂方向的高度大致相等，并沿大致水平方向排列。附加制造用的载物台51与上述的材料供给用的载物台41相同，例如设为通过适当的升降机构而能够以预定的间距升降。回收部6例如是由侧壁和底壁围成的凹状的部分。在图示的例子中，回收部6的底壁固定于侧壁的下端部，但也可以与材料供给部4以及附加制造部5相同，由能够升降的载物台构成。就回收部6而言，上部敞开，在侧壁的上端具有开口部。回收部6的开口部与附加制造部5的开口部在铅垂方向的高度大致相等，并沿大致水平方向排列。回收部6例如容纳并回收由涂敷器7从材料供给部4供给至附加制造部5的多余的粉末P，并且回收来自由烟尘捕捉机构8捕捉到的烟尘F的粒子。涂敷器7例如设为，通过适当的移动机构，能够沿材料供给部4以及附加制造部5的开口部在大致水平方向上移动。涂敷器7设为能够在其移动方向上进行往复。涂敷器7在从材料供给部4向附加制造部5供给附加制造材料的粉末P时，从材料供给部4的开口部的跟前侧的位置横穿材料供给部4的开口部和附加制造部5的开口部，移动到面向回收部6的开口部的位置。光束源9例如能够使用在真空中产生数kW程度的输出的电子束的电子光束源、或产生数百W至数kW程度的输出的激光的激光光源。本实施方式的附加制造装置1的光束源9例如是波长为1080nm、输出为500W的单模光纤激光器、即产生能量强度为高斯分布的光纤激光的激光光源。此外，在光束源9是电子光束源的情况下，光束源9也可以配置在腔室2内。烟尘捕捉机构8设为能够在光束源9与附加制造用的载物台51之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种附加制造装置，具备载置有附加制造材料的粉末的载物台以及向上述粉末照射高能束的光束源，利用上述高能束使上述粉末熔融结合来制造造型物，上述附加制造装置的特征在于，/n具备烟尘捕捉机构，该烟尘捕捉机构设为能够在上述光束源与上述载物台之间的空间移动，捕捉因上述粉末的熔融而产生的烟尘。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 JP 2017-1137141.一种附加制造装置，具备载置有附加制造材料的粉末的载物台以及向上述粉末照射高能束的光束源，利用上述高能束使上述粉末熔融结合来制造造型物，上述附加制造装置的特征在于，
具备烟尘捕捉机构，该烟尘捕捉机构设为能够在上述光束源与上述载物台之间的空间移动，捕捉因上述粉末的熔融而产生的烟尘。


2.根据权利要求1所述的附加制造装置，其特征在于，
上述烟尘捕捉机构具有在与上述空间中的移动方向交叉的方向上延伸而使上述烟尘附着的捕捉部。


3.根据权利要求2所述的附加制造装置，其特征在于，
上述烟尘捕捉机构具有承接部，该承接部在与上述捕捉部的延伸方向交叉的方向上延伸，承接从上述捕捉部脱离的来自上述烟尘的粒子。


4.根据权利要求2所述的附加制造装置，其特征在于，
上述捕捉部形成为具有捕捉面的板状，该捕捉面与上述移动方向交叉。


5.根据权利要求4所述的附加制造装置，其特征在于，
上述捕捉部具备朝向上述移动方向的前方突出的多个翅片。


6.根据权利要求5所述的附...

【专利技术属性】
技术研发人员：青田欣也，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP