喷嘴及层叠造形装置制造方法及图纸

有关一个实施方式的喷嘴具备喷嘴部件、第1内表面和第2内表面。上述喷嘴部件具有第1方向上的端部，设有第1通路、将上述第1通路包围并将粉体及流体从上述端部喷出的第2通路、从上述端部离开而向上述第2通路供给上述粉体及上述流体的扩散室、以及向上述扩散室供给上述粉体及上述流体的供给路。上述第1内表面设在上述喷嘴部件上，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第1曲面。上述第2内表面设在上述喷嘴部件上，隔着间隔朝向上述第1内表面，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第2曲面；在上述第1曲面与上述第2曲面之间形成上述第2通路，在与上述第1内表面之间形成上述扩散室。室。室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷嘴及层叠造形装置


[0001]本专利技术涉及喷嘴及层叠造形装置。

技术介绍

[0002]已知有从喷嘴供给粉末状的材料并通过照射激光使该材料固化、形成固化的材料的层的层叠造形装置。通过将固化的材料的层层叠，层叠造形出立体形状的物体。
[0003]喷嘴并不限于铅直下方，有被朝向斜向或水平的情况。为了防止喷嘴喷出的材料通过重力而偏倚，例如在喷嘴上设置将材料喷出的多个孔。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2005－219060号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]在将粉末状的材料从多个孔喷出的情况下，各孔的截面积变小。因此，在喷嘴的内部，材料有可能堵塞。
[0009]本专利技术的目的的一例是提供一种能够抑制粉体的堵塞的喷嘴及层叠造形装置。
[0010]用来解决课题的手段
[0011]有关一个技术方案的喷嘴具备喷嘴部件、第1内表面和第2内表面。上述喷嘴部件具有第1方向上的端部，设有使能量线从上述端部射出的第1通路、将上述第1通路包围并将粉体及流体从上述端部喷出的第2通路、从上述端部向上述第1方向的相反的第2方向离开而向上述第2通路供给上述粉体及上述流体的扩散室、以及向上述扩散室供给上述粉体及上述流体的供给路。上述第1内表面设在上述喷嘴部件上，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第1曲面。上述第2内表面设在上述喷嘴部件上，隔着间隔朝向上述第1内表面，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第2曲面，在上述第1曲面与上述第2曲面之间形成上述第2通路，在与上述第1内表面之间形成上述扩散室。上述扩散室的上述第1内表面与上述第2内表面之间的距离比上述第2通路的上述第1曲面与上述第2曲面之间的距离长。
附图说明
[0012]图1是示意地表示有关第1实施方式的层叠造形系统的例示性的立体图。
[0013]图2是示意地表示第1实施方式的层叠造形系统的一部分及物体的例示性的剖视图。
[0014]图3是将第1实施方式的喷嘴头分解而示意地表示的例示性的立体图。
[0015]图4是将第1实施方式的喷嘴头沿着图2的F4－F4线表示的例示性的剖视图。
[0016]图5是示意地表示第1实施方式的喷嘴头和被喷出的材料的例示性的剖视图。
[0017]图6是表示有关第2实施方式的喷嘴头的例示性的剖视图。
[0018]图7是表示第2实施方式的喷嘴头的前端的例示性的仰视图。
[0019]图8是示意地表示第2实施方式的喷嘴头和被喷出的材料的例示性的剖视图。
[0020]图9是表示有关第2实施方式的变形例的喷嘴头的前端的例示性的仰视图。
[0021]图10是示意地表示有关第3实施方式的喷嘴头和被喷出的材料的例示性的剖视图。
[0022]图11是示意地表示有关第4实施方式的喷嘴头的例示性的剖视图。
[0023]图12是表示第4实施方式的喷嘴头的前端的例示性的仰视图。
具体实施方式
[0024](第1实施方式)
[0025]以下，参照图1至图5对第1实施方式进行说明。另外，在本说明书中，基本上将铅直上方定义为上方，将铅直下方定义为下方。此外，在本说明书中，有将有关实施方式的构成要素及该要素的说明用多个表现记载的情况。构成要素及其说明是一例，不由本说明书的表现限定。构成要素可以由与本说明书中不同的名称确定。此外，构成要素可以通过与本说明书的表现不同的表现来说明。
[0026]图1是示意地表示有关第1实施方式的层叠造形系统1的例示性的立体图。层叠造形系统1是层叠造形装置的一例。层叠造形系统1是包括所谓的指向性能量堆积方式(Directed Energy Deposition：DED)或激光金属沉积方式(Laser Metal Deposition：LMD)的三维打印机的系统。另外，层叠造形系统1并不限于该例。
[0027]如图1所示，在本说明书中，定义X轴、Y轴及Z轴。X轴、Y轴和Z轴相互正交。Z轴例如在铅直方向上延伸。X轴及Y轴例如在水平方向上延伸。另外，层叠造形系统1也可以以Z轴与铅直方向斜着交叉的方式配置。
[0028]图2是示意地表示第1实施方式的层叠造形系统1的一部分及物体3的例示性的剖视图。层叠造形系统1例如通过将粉末状的材料M以层状堆积，将规定的形状的物体3层叠造形(附加制造)。材料M是粉体的一例。
[0029]如图1所示，层叠造形系统1具有工作台11、造形部12、控制部14和多个信号线16。工作台11、造形部12及控制部14例如被配置在层叠造形系统1的壳体的内部、或用于造形的房间的内部。
[0030]工作台11具有支承面11a。支承面11a被形成为大致平坦，朝向+Z方向(Z轴的箭头表示的方向、上方)。支承面11a支承被层叠造形的物体3、物体3的半成品、用来使材料M层叠的底座。在以下的说明中，物体3包括层叠造形完成的物体3、物体3的半成品及底座。工作台11通过该工作台11的至少一部分旋转，能够使被支承面11a支承的物体3绕平行于Z轴的旋转中心旋转。
[0031]工作台11也可以使物体3在X方向、Y方向及Z方向上移动。此外，工作台11也可以使物体3绕平行于Y轴的旋转中心或平行于X轴的旋转中心进一步旋转。
[0032]造形部12供给材料M，堆积到支承面11a或被支承面11a支承的底座之上。材料M例如是钛那样的金属的粉末。另外，材料M并不限于此，也可以是其他的金属、合成树脂及陶瓷那样的其他材料。层叠造形系统1也可以通过多种材料M将物体3层叠造形。
[0033]造形部12具有喷嘴21、供给装置22和移动装置23。喷嘴21将材料M向工作台11的支
承面11a或支承面11a之上的物体3喷出。此外，如图2所示，将能量线E向被从喷嘴21喷出的材料M或支承面11a之上的物体3照射。能量线E例如是激光。
[0034]作为能量线E的激光与材料M的供给并行地被从喷嘴21照射。也可以从喷嘴21并不限于激光，而照射其他能量线E。能量线E只要是如激光那样能够将材料M熔融或烧结的即可，例如也可以是电子束、微波至紫外线区域的电磁波。
[0035]造形部12将底座及被喷出的材料M通过能量线E加热，形成熔融区域(珠)3a。喷嘴21在熔融区域3a中向材料M照射能量线E而使其熔融或烧结，使材料M集合。这样，熔融区域3a不仅包括被供给的材料M，还可以包括被照射了能量线E的底座及物体3的一部分。此外，熔融区域3a并不限于完全熔融的材料M，也可以是部分熔融的材料M彼此结合的构成。
[0036]通过熔融区域3a固化，在底座或物体3之上，形成层状或薄膜状等的作为材料M的集合的层3b。另外，材料M也可以通过向材料M的集合的传热被冷却，被以粒状层叠，成为粒状的集合(层)。
[0037]造形部12也可以通过从喷嘴21向材料M的集合照射能量线E，进行退火处理。材料M的集合被能量线E再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷嘴，其特征在于，具备：喷嘴部件，具有第1方向上的端部，设有使能量线从上述端部射出的第1通路、将上述第1通路包围并将粉体及流体从上述端部喷出的第2通路、从上述端部向上述第1方向的相反的第2方向离开而向上述第2通路供给上述粉体及上述流体的扩散室、以及向上述扩散室供给上述粉体及上述流体的供给路；第1内表面，设在上述喷嘴部件上，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第1曲面；以及第2内表面，设在上述喷嘴部件上，隔着间隔朝向上述第1内表面，包括距上述端部越近则直径越短的圆锥状的第2曲面，在上述第1曲面与上述第2曲面之间形成上述第2通路，在与上述第1内表面之间形成上述扩散室；上述扩散室的上述第1内表面与上述第2内表面之间的距离比上述第2通路的上述第1曲面与上述第2曲面之间的距离长。2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，上述扩散室包括相互离开并且在沿上述第1方向延伸的上述喷嘴部件的中心轴的周向上以等间隔配置的多个空间；上述供给路包括与上述多个空间分别连通的多个供给孔。3.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，上述多个供给孔在上述周向上等间隔地配置。4.如权利要求2或3所述的喷嘴，其特征在于，上述第2通路的一部分位于上述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤卷晋平，深濑泰志，
申请(专利权)人：芝浦机械株式会社，
类型：发明
国别省市：