层叠造形装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种层叠造形装置，其构成为至少在腔室的中层及下层生成从正面向背面流动的惰性气体的气流来防止烟雾的滞留，并且也不易发生材料向装置外的漏出。层叠造形装置包括：腔室，包含正面板；门，设置于所述正面板的开口；照射装置；气体供给部，向所述腔室供给惰性气体；以及气体排出部，将所述惰性气体从所述腔室排出。所述气体供给部包含中层喷嘴以及下层喷嘴。所述中层喷嘴以在所述门闭合时横穿所述开口的方式设置，具有能够摆动地支撑于所述正面板的一端，与所述门的开闭独立地摆动。与所述门的开闭独立地摆动。与所述门的开闭独立地摆动。

【技术实现步骤摘要】
层叠造形装置


[0001]本专利技术涉及一种层叠造形装置。

技术介绍

[0002]层叠造形有各种方法。例如，实施粉末床熔融结合的层叠造形装置在作为形成所期望的三维造形物的区域的造形区域形成材料层，对材料层照射激光或电子束而形成固化层。然后，交替地重复进行材料层与固化层的形成，形成作为多个固化层的层叠体的三维造形物。
[0003]通常，在层叠造形装置中，为了防止材料层及固化层的变质，在造形时，在覆盖造形区域的腔室内充满惰性气体。在照射激光或电子束而形成固化层时，从照射位置产生被称为烟雾的烟。烟雾会使激光或电子束衰减，或者污染光学零件，因此有对三维造形物的品质造成影响的可能性。因此，层叠造形装置构成为向腔室内供给规定浓度的惰性气体，并且从腔室内排出包含烟雾的惰性气体。
[0004]在腔室中形成有用于取出三维造形物等的开口，在开口上设置有能够开闭的门。以下，在腔室中，将形成开口的一侧、即设置门的一侧设为正面侧，将与正面侧相向的方向设为背面侧，从正面侧朝向背面侧，将左右方向分别设为左侧、右侧。腔室内的空间从相对高的位置起依次设为上层、中层、下层。
[0005]烟雾在造形领域中产生。因此，理想的是在造形区域的正上方、即腔室内的下层生成惰性气体的气流，而去除烟雾。
[0006]日本专利5982046B1中所公开的层叠造形装置主要从设置于腔室的左侧面板的下部的供给口、以及设置于在造形区域上移动的涂覆机头(recoater head)的右侧面的供给口进行惰性气体的供给。层叠造形装置主要从设置于腔室的右侧面板的下部的排出口、以及设置于涂覆机头的左侧面的排出口进行惰性气体的排出。根据此种结构，可在造形区域上形成从左向右流动的惰性气体的气流，烟雾随着气流排出至腔室外。
[0007]若仅在造形区域的正上方生成气流，则烟雾有时会滞留于腔室内。美国专利10，987，867B2公开了一种在腔室内的上层、中层及下层生成惰性气体的气流的层叠造形装置。

技术实现思路

[0008][专利技术所要解决的问题][0009]由于设计上的制约等，有时难以形成左右方向的气流。或者，有时与左右方向的气流相比，正面/背面方向的气流可更适宜地去除烟雾。在生成正面/背面方向的气流时，考虑在门上直接设置具有惰性气体的供给口的气体供给部，但伴随门的开闭，气体供给部也同时移动，因此堆积于气体供给部上的材料有落下至装置外之虞。
[0010]本专利技术是鉴于此种情况而成，其目的在于提供一种层叠造形装置，其构成为至少在腔室的中层及下层生成从正面向背面流动的惰性气体的气流来防止烟雾的滞留，并且也不易发生材料向装置外的漏出。
[0011][解决问题的技术手段][0012]根据本专利技术，提供一种层叠造形装置，包括：腔室，包含形成有开口的正面板，覆盖作为形成所期望的三维造形物的区域的造形区域；门，设置于所述开口，构成为能够开闭；照射装置，设置于所述腔室的上方，对形成于所述造形区域的材料层照射激光或电子束而形成固化层；气体供给部，向所述腔室供给惰性气体；以及气体排出部，将所述惰性气体从所述腔室排出，所述气体供给部包含：中层喷嘴，以在所述门闭合时横穿所述开口的方式设置，形成有吹出所述惰性气体的中层吹出口；以及下层喷嘴，在所述腔室内的所述正面板侧设置于比所述中层喷嘴更靠下方处，形成有吹出所述惰性气体的下层吹出口，所述中层喷嘴具有能够摆动地支撑于所述正面板的一端，与所述门的开闭独立地摆动。
[0013][专利技术的效果][0014]本专利技术的层叠造形装置至少包括中层喷嘴以及下层喷嘴，作为向腔室供给惰性气体的气体供给部。中层喷嘴以在门闭合时横穿正面板的开口的方式设置。下层喷嘴在腔室内的正面板侧设置于比中层喷嘴更靠下方处。由此，可至少在腔室的下层及中层形成从正面向背面流动的惰性气体的气流，可防止烟雾的滞留而更高效率地进行烟雾的去除。另外，中层喷嘴的一端能够摆动地支撑于正面板，与门独立地摆动。由此，在准备作业或腔室内的维护、或者三维造形物的取出等时，中层喷嘴可不会成为妨碍地进行作业。另外，若仅打开门，则中层喷嘴实质上不摆动，因此可抑制堆积于中层喷嘴上的材料落下至装置外而漏出。
附图说明
[0015]图1是腔室及照射装置的外观图。
[0016]图2是层叠造形装置的正面剖视图。
[0017]图3是层叠造形装置的侧面剖视图。
[0018]图4是气体排出部的立体图。
[0019]图5是涂覆机头的立体图。
[0020]图6是涂覆机头的立体图。
[0021]图7是照射装置的概略结构图。
[0022]图8是污染防止装置的概略结构图。
[0023]图9是从腔室内部观察正面侧的剖视图。
[0024]图10是下层喷嘴的立体图。
[0025]图11是下层喷嘴的立体图。
[0026]图12表示门打开、中层喷嘴闭合的状态的腔室。
[0027]图13表示门及中层喷嘴打开的状态的腔室。
[0028]图14是中层喷嘴的立体图。
[0029]图15是中层喷嘴的立体图。
[0030]图16是中层喷嘴的上面剖视图。
[0031]图17是中层托架(bracket)的放大图。
[0032]图18是上层喷嘴的立体图。
[0033]图19是上层喷嘴的立体图。
[0034]图20是上层喷嘴的侧面剖视图。
[0035]图21是侧方喷嘴的立体图。
具体实施方式
[0036]以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。在各附图中，连接各部的管(pipe)或软管(hose)、螺钉或螺栓等紧固构件、其他专利技术的说明中不需要的构成构件有时适当省略图示。以下说明的各种变形例可分别任意地组合来实施。如上所述那样，只要无特别说明，则将腔室的开口侧作为正面侧来定义方向。
[0037]如图1至图3所示，本实施方式的层叠造形装置1包括：腔室10、门12、材料层形成装置3、照射装置4、气体供给部2、气体排出部13、惰性气体供给装置22、以及烟雾收集器(fume collector)23。层叠造形装置1交替地重复进行由材料层形成装置3进行的材料层92的形成与由照射装置4进行的固化层93的形成，来制造所期望的三维造形物。
[0038]腔室10构成为实质上密闭，且覆盖作为形成所期望的三维造形物的区域的造形区域R。腔室10是包含形成有开口111的正面板11而构成。正面板11是包含框架110而构成。在本实施方式中，框架110经由配管而与惰性气体供给装置22及烟雾收集器23连接，在框架110的内部流通惰性气体。在框架110上安装有气体供给部2的各部，在安装位置上形成有惰性气体的导入口。在框架110内流通的惰性气体经由导入口向气体供给部2的各部输送。
[0039]在开口111上设置有构成为能够开闭的门12。本实施方式的门12在上部具有观察窗121，在下部具有手套箱(glove box)124。观察窗121是由使激光L或电子束的散射光衰减并且具有能够视认腔室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层叠造形装置，包括：腔室，包含形成有开口的正面板，覆盖作为形成所期望的三维造形物的区域的造形区域；门，设置于所述开口，构成为能够开闭；照射装置，设置于所述腔室的上方，对形成于所述造形区域的材料层照射激光或电子束而形成固化层；气体供给部，向所述腔室供给惰性气体；以及气体排出部，将所述惰性气体从所述腔室排出，所述气体供给部包含：中层喷嘴，以在所述门闭合时横穿所述开口的方式设置，形成有吹出所述惰性气体的中层吹出口；以及下层喷嘴，在所述腔室内的所述正面板侧设置于比所述中层喷嘴更靠下方处，形成有吹出所述惰性气体的下层吹出口，所述中层喷嘴具有能够摆动地支撑于所述正面板的一端，与所述门的开闭独立地摆动。2.根据权利要求1所述的层叠造形装置，其中，所述中层喷嘴具有：中层导管，形成有所述中层吹出口；以及中层支撑构件，保持所述中层导管，且构成为能够调整来自所述中层吹出口的所述惰性气体的吹出方向。3.根据权利要求2所述的层叠造形装置，其中，所述正面板具有供所述惰性气体流通的框架，所述中层支撑构件具有：固定部，固定于所述框架；接触分离部，构成为能够与所述框架接触分离；以及流通部，供经由所述固定部及所述接触分离部中的至少一者从所述框架供给的所述惰性气体流通，向所述中层导管供给所述惰性气体。4.根据权利要求2所述的层叠造形装置，其中，所述中层喷嘴还具有能够左右摆动地轴支撑于所述中层导管的中层遮板。5.根据权利要求2所述的层叠造形装置，其中，所述中层喷嘴具有中层托架，所述中层托架具有固定所述中层导管的第一面、以及固定所述中层支撑构件的第二面，在所述中层托架的所述第一面上形成有供螺栓插通的轴支撑孔以及供螺栓插通的长孔，所述中层导管被支撑为能够以所述中层托架的所述轴支撑孔为中心上下摆动。6.根据权利要求1所述的层叠造形装置，其中，所述下层喷嘴具有：下层导管，形成有所述下层吹出口；以及下层支撑构件，保持所述下层导管，
且构成为能够调整来自所述下层吹出口的所述惰性气体的吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：村中胜隆，
申请(专利权)人：株式会社沙迪克，
类型：发明
国别省市：