三维层叠造形物制造装置以及三维层叠造形物制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的三维层叠造形物制造装置对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，该三维层叠造形物制造装置具备：粉末保持部，其保持以层状配置的粉末；加热部，其对被粉末保持部保持的粉末进行预热；反射部，其配置有包括反射面的反射膜，所述反射面使从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向粉末保持部侧反射；以及反射面更新部，其使反射膜移动而在反射部配置新的反射面。

Three dimensional lamination device and manufacturing method of three dimensional lamination

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维层叠造形物制造装置以及三维层叠造形物制造方法
本公开涉及三维层叠造形物制造装置以及三维层叠造形物制造方法。
技术介绍
以往，具有将作为原料的粉末以层状配置在作业台上，对该粉末层的所选择的部分赋予激光、电子束等能量而依次进行熔融来制造三维产品(以下，称为造形物)的装置(例如，参照专利文献1)。在制造这样的造形物的装置中，对于一个粉末层使其局部熔融，在熔融的粉末凝固后，在其上形成其他粉末层，再次使所选择的部分熔融、凝固，反复进行上述操作来制造造形物。在使用电子束的装置中，为了抑制金属粉末的飞散，在使粉末熔融前，需要对粉末进行预热。通过该预热，具有抑制造形物变形的效果。在激光中，为了抑制制造中的造形物的裂缝、变形，也存在使用与用于熔融的激光热源不同的预热用的附加的热源(加热器等)进行预热的情况。专利文献1：日本特开第6154544号说明书
技术实现思路
在加热了粉末的情况下，与已加热的粉末的绝对温度的4次方和周边的绝对温度的4次方之差成比例的热能通过辐射(放射传热)来散热。存在一种技术，通过使由该辐射产生的热在配置于粉末附近的反射面反射而再次加热粉末来回收能量。然而，若粉末因制造中的加热而蒸发，则导致该蒸发成分附着于反射面而使得反射率降低。本公开的目的在于提供一种能够在预热时抑制辐射热的反射率降低，减轻辐射热的回收效率降低的三维层叠造形物制造装置以及三维层叠造形物制造方法。本公开的一个方式的三维层叠造形物制造装置，对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，所述三维层叠造形物制造装置具备：粉末保持部，其保持以层状配置的粉末；加热部，其对被粉末保持部保持的粉末进行预热；反射部，其配置有包括反射面的反射膜，所述反射面使从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向粉末保持部侧反射；以及反射面更新部，其使反射膜移动而在反射部配置新的反射面。根据本公开，能够在预热时抑制辐射热的反射率降低，减轻辐射热的回收效率的降低。附图说明图1是表示一个实施方式的三维层叠造形物制造装置的结构图。图2是放大地示出三维层叠造形物制造装置的真空腔室内的剖视图。图3是表示控制器的框图。图4是表示三维层叠造形物制造方法的顺序的流程图。具体实施方式本公开的一个方式的三维层叠造形物制造装置，对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，所述三维层叠造形物制造装置具备：粉末保持部，其保持以层状配置的粉末；加热部，其对被粉末保持部保持的粉末进行预热；反射部，其配置有包括反射面的反射膜，所述反射面使从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向粉末保持部侧反射；以及反射面更新部，其使反射膜移动而在反射部配置新的反射面。在本公开的三维层叠造形物制造装置中，能够对被粉末保持部保持的粉末进行预热，因此能够抑制在三维层叠造形物产生的残留应力。由此，能够减少由残留应力引起的变形和裂缝的产生。在三维层叠造形物制造装置中，能够在预热时通过反射膜反射从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热，因此能够减少预热时的热损失。在三维层叠造形物制造装置中，能够使反射膜移动并配置新的反射面，因此能够抑制因反射面的污染而导致的反射率的降低。其结果，在三维层叠造形物制造装置中能够减轻辐射热的回收效率的降低。在几个方式中也可以构成为：反射面更新部具备：反射膜供给辊，其缠绕有配置于反射部前的反射膜；反射膜回收辊，其卷绕配置于反射部后的反射膜；以及驱动部，其驱动反射膜回收辊。由此，能够削减配置反射膜的空间。在几个方式中也可以构成为：具备收容粉末保持部的腔室，在腔室内收容有反射部以及反射面更新部。由此，在更新反射面时不需要进行敞开腔室的作业以及复原腔室的作业。因此，能够在维持腔室内的环境的状态下更新反射面，从而能够抑制作业效率的降低。例如，能够在维持真空腔室内的真空环境的状态下更新反射面。能够在对保持惰性气体的腔室内的惰性气体环境进行维持的状态下更新反射面。在几个方式中也可以构成为：反射面更新部使反射膜相对于反射部从与粉末保持部相反的一侧朝向粉末保持部侧移动。靠近粉末保持部的一侧与远离粉末保持部的一侧相比，容易附着蒸发成分，反射面容易受到污染。根据该反射面更新部，能够使比较没有受到污染的部分向容易受到污染的一侧移动，能够先从反射部排除比较受到污染的部分。在几个方式中也可以构成为：具备导辊，该导辊引导反射膜的移动并且伴随反射膜的移动进行旋转。由此，能够适当地配置反射膜的移动路径。在几个方式中也可以：具备使导辊位移的导辊移动机构。由此，使导辊位移，能够根据需要变更反射膜的配置。在几个方式中也可以构成为：在利用加热部进行预热时，导辊移动机构使导辊以接近粉末保持部侧的方式移动，在向粉末保持部供给粉末时，导辊移动机构使导辊以远离粉末保持部的方式移动。由此在预热时，通过与粉末保持部接近地配置反射面，从而能够提高辐射热的回收效率。通过使导辊远离粉末保持部，从而在供给粉末时，导辊和反射膜不会成为障碍。在几个方式中，三维层叠造形物制造装置也可以具备：污染传感器，其检测反射面的污染；和更新时期设定部，其基于由污染传感器检测的结果，设定反射膜的移动时期。由此能够根据反射面的污染程度，在适当的时期更新反射面，因此能够可靠地抑制反射率的降低。在几个方式中也可以构成为：反射面包括第一反射面和第二反射面，该第二反射面相对于被粉末保持部保持的粉末的表面而配置于比第一反射面远的位置，第一反射面相对于粉末的表面的倾斜角比第二反射面相对于粉末的表面的倾斜角小。由此能够提高第二反射面的反射效率。被粉末保持部保持的粉末的表面是指包括被粉末保持部保持的粉末在内的粉末层的表面。本公开的一个方式的三维层叠造形物制造方法，对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，所述三维层叠造形物制造方法包括以下工序：预热工序，在熔融或烧结粉末前，对被粉末保持部保持的粉末进行预热；反射工序，使从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向粉末保持部侧反射；以及反射面更新工序，更新使辐射热反射的反射面。在本公开的三维层叠造形物制造方法中，对被粉末保持部保持的粉末进行预热，因此能够抑制在三维层叠造形物产生的残留应力。由此能够减少由残留应力引起的变形和裂缝的产生。在三维层叠造形物制造方法中，在预热时，反射从包括粉末以及三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热，因此能够减少预热时的热损失。在三维层叠造形物制造方法中，能够更新为新的反射面，因此能够抑制因反射面的污染而导致的反射率的降低。其结果，在三维层叠造形物制造装置中能够减轻辐射热的回收效率的降低。以下，参照附图对本公开的优选的实施方式进行详细地说明。另外，在各图中对相同部分或相当部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。图1所示的三维层叠造形物制造装置(以下称为“制造装置”)1是所谓的3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维层叠造形物制造装置，对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使所述粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，其特征在于，具备：/n粉末保持部，其保持以层状配置的所述粉末；/n加热部，其对被所述粉末保持部保持的所述粉末进行预热；/n反射部，其配置有包括反射面的反射膜，所述反射面使从包括所述粉末以及所述三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向所述粉末保持部侧反射；以及/n反射面更新部，其使所述反射膜移动而在所述反射部配置新的反射面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 JP 2017-2113741.一种三维层叠造形物制造装置，对以层状配置的粉末局部地赋予能量，使所述粉末熔融或烧结来制造三维层叠造形物，其特征在于，具备：
粉末保持部，其保持以层状配置的所述粉末；
加热部，其对被所述粉末保持部保持的所述粉末进行预热；
反射部，其配置有包括反射面的反射膜，所述反射面使从包括所述粉末以及所述三维层叠造形物中的至少一方的对象物放射的辐射热向所述粉末保持部侧反射；以及
反射面更新部，其使所述反射膜移动而在所述反射部配置新的反射面。


2.根据权利要求1所述的三维层叠造形物制造装置，其特征在于，
所述反射面更新部具备：
反射膜供给辊，其缠绕有配置于所述反射部前的所述反射膜；
反射膜回收辊，其卷绕配置于所述反射部后的所述反射膜；以及
驱动部，其驱动所述反射膜回收辊。


3.根据权利要求1或2所述的三维层叠造形物制造装置，其特征在于，
具备收容所述粉末保持部的腔室，
在所述腔室内收容有所述反射部以及反射面更新部。


4.根据权利要求1～3中的任一项所述的三维层叠造形物制造装置，其特征在于，
所述反射面更新部使所述反射膜相对于所述反射部从与所述粉末保持部相反的一侧向所述粉末保持部侧移动。


5.根据权利要求1～4中的任一项所述的三维层叠造形物制造装置，其特征在于，
具备导辊，该导辊引导所述反射膜的移动并且伴随所述反射膜的移动进行旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛利雅志，山田雅人，小末祐辉，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP