JP6950780B2 - Manufacturing method of 3D model - Google Patents
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Description
本発明は、三次元造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional model.
従来から、三次元造形物を製造する様々な方法が実施されている。このうち、流動性組成物を使用して三次元造形物を形成する方法が開示されている。
例えば、特許文献1には、流動性組成物としての金属ペーストを用いて層を形成し、三次元造形物の対応領域にレーザーを照射して焼結又は溶融しながら三次元造形物を製造する製造方法が開示されている。
Conventionally, various methods for manufacturing a three-dimensional model have been implemented. Among these, a method of forming a three-dimensional model using a fluid composition is disclosed.
For example, in Patent Document 1, a layer is formed using a metal paste as a fluid composition, and a three-dimensional model is manufactured while sintering or melting by irradiating a corresponding region of the three-dimensional model with a laser. The manufacturing method is disclosed.
しかしながら、三次元造形物の対応領域を焼結又は溶融しながら三次元造形物を製造する場合、焼結又は溶融する際の熱により、該三次元造形物の対応領域以外の部分も焼結又は溶融してしまい、三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きい場合があった。すなわち、三次元造形物を製造する従来の製造方法では、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことが十分にできていなかった。 However, when a three-dimensional molded product is manufactured while sintering or melting the corresponding region of the three-dimensional molded product, the heat generated during the sintering or melting causes the portion other than the corresponding region of the three-dimensional molded product to be sintered or melted. It melts, and there are cases where the load of separation work when removing the three-dimensional model and molding work after removal is heavy. That is, the conventional manufacturing method for manufacturing a three-dimensional model has not been able to sufficiently reduce the post-treatment steps of the three-dimensional model to be manufactured.
そこで、本発明の目的は、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことである。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the number of post-treatment steps after forming a three-dimensional model.
上記課題を解決するための本発明の第1の態様の三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の構成材料粒子を含む流動性組成物と、前記三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成粒子を含む流動性組成物と、を用いて層を形成する層形成工程と、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与工程と、を有し、前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子の温度が前記構成材料粒子の融点以上且つ前記支持部形成粒子の融点未満の温度となるように、エネルギーを付与することを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to the first aspect of the present invention for solving the above problems is a method for forming a fluid composition containing particles of constituent materials of the three-dimensional model and the three-dimensional model. A layer forming step of forming a layer using a fluid composition containing support part forming particles forming a support part supporting the three-dimensional model, and energy is applied to the constituent material particles and the support part forming particles. The energy applying step includes an energy applying step in which the temperatures of the constituent material particles and the support portion forming particles are equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the supporting portion forming particles. As such, it is characterized by imparting energy.
本態様によれば、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が構成材料粒子の融点以上且つ支持部形成粒子の融点未満の温度となるようにエネルギーを付与する。このため、三次元造形物の構成材料を溶融させつつ支持部の溶融を抑制することができる。このため、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できる。したがって、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。 According to this aspect, energy is applied so that the temperatures of the constituent material particles and the support forming particles are equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the supporting portion forming particles. Therefore, it is possible to suppress the melting of the support portion while melting the constituent materials of the three-dimensional model. Therefore, by melting the portion other than the corresponding region of the three-dimensional modeled object, it is possible to suppress an increase in the load such as the separation work when removing the three-dimensional modeled object and the molding work after the removal. Therefore, it is possible to reduce the number of post-treatment steps after forming the three-dimensional model.
本発明の第2の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1の態様において、前記層形成工程は、前記構成材料粒子を含む流動性組成物及び前記支持部形成粒子を含む流動性組成物を液滴の状態で吐出して前記層を形成することを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the layer forming step is a fluidity composition containing the constituent material particles and the fluidity including the support portion forming particles. The composition is discharged in the form of droplets to form the layer.
本態様によれば、構成材料粒子を含む流動性組成物及び支持部形成粒子を含む流動性組成物を液滴の状態で吐出して層を形成する。このため、層を形成することにより、簡単に、三次元造形物を形成できる。 According to this aspect, the fluid composition containing the constituent material particles and the fluid composition containing the support portion forming particles are discharged in the form of droplets to form a layer. Therefore, by forming the layer, a three-dimensional model can be easily formed.
本発明の第3の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1又は第2の態様において、前記層形成工程を繰り返す積層工程を有することを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, there is a laminating step in which the layer forming step is repeated.
本態様によれば、層形成工程を繰り返す積層工程を有する。このため、層形成工程を繰り返すことにより、簡単に、三次元造形物を形成できる。 According to this aspect, it has a laminating step of repeating a layer forming step. Therefore, by repeating the layer forming step, a three-dimensional model can be easily formed.
本発明の第4の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第第1から第3のいずれか1つの態様において、前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子の温度が前記支持部形成粒子の焼結温度以上の温度となるように、エネルギーを付与することを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the energy applying step is the temperature of the constituent material particles and the support portion forming particles. Is characterized by applying energy so that the temperature is equal to or higher than the sintering temperature of the support portion forming particles.
本態様によれば、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が支持部形成粒子の焼結温度以上の温度となるようにエネルギーを付与する。すなわち、構成材料粒子を溶融させ支持部形成粒子を焼結させる。溶融部分に対して焼結部分は簡単に分離できるため、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。 According to this aspect, energy is applied so that the temperatures of the constituent material particles and the support portion forming particles are equal to or higher than the sintering temperature of the support portion forming particles. That is, the constituent material particles are melted and the support forming particles are sintered. Since the sintered portion can be easily separated from the molten portion, the post-treatment step after forming the three-dimensional model can be reduced.
本発明の第5の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第4のいずれか1つの態様において、前記層形成工程は、前記エネルギー付与工程後において、前記構成材料粒子で構成された層の厚みと該層と対応する前記支持部形成粒子で構成された層の厚みとが揃うように調整されていることを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to a fifth aspect of the present invention is in any one of the first to fourth aspects, wherein the layer forming step is composed of the constituent material particles after the energy applying step. It is characterized in that the thickness of the formed layer and the thickness of the layer composed of the support portion forming particles corresponding to the layer are adjusted to be the same.
本態様によれば、エネルギー付与工程後において、構成材料粒子で構成された層の厚みと該層と対応する支持部形成粒子で構成された層の厚みとが揃うように調整されている。このため、支持層と構成層との層厚が異なることに伴う層厚の調整などが不要になり、簡単に、高精度な三次元造形物を製造することができる。 According to this aspect, after the energy application step, the thickness of the layer composed of the constituent material particles and the thickness of the layer composed of the support portion forming particles corresponding to the layer are adjusted to be the same. Therefore, it is not necessary to adjust the layer thickness due to the difference in layer thickness between the support layer and the constituent layer, and a highly accurate three-dimensional model can be easily manufactured.
本発明の第6の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第5のいずれか1つの態様において、前記エネルギー付与工程は、前記層形成工程を1層分又は複数層分実行した後に、実行されることを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the energy applying step executes the layer forming step for one layer or a plurality of layers. It is characterized in that it is executed after it is executed.
本態様によれば、エネルギー付与工程は、層形成工程を1層分又は複数層分実行した後に、実行される。例えば、複数層分層形成工程を実行した後にエネルギー付与工程を実行することで、構成層形成工程の回数を減らすことができ、迅速に三次元造形物を製造することができる。また1層毎にエネルギー付与工程を実行することで、斜面部等で一方の材料が他方の材料を覆う配置となる場合であっても、各層では両材料が同一面上に露出しているため、各材料に対して適正にエネルギーを付与することが可能となる。 According to this aspect, the energy applying step is executed after the layer forming step is executed for one layer or a plurality of layers. For example, by executing the energy application step after executing the multi-layer separation forming step, the number of times of the constituent layer forming step can be reduced, and the three-dimensional model can be quickly manufactured. Further, by executing the energy application step for each layer, even if one material covers the other material on a slope or the like, both materials are exposed on the same surface in each layer. , It becomes possible to appropriately apply energy to each material.
本発明の第7の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第6のいずれか1つの態様において、前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子に同一のエネルギーを付与することを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the energy applying step is the same for the constituent material particles and the support forming particles. It is characterized by giving energy.
本態様によれば、構成材料粒子及び支持部形成粒子に同一のエネルギーを付与する。このため、簡単に、エネルギー付与工程を実行できる。 According to this aspect, the same energy is applied to the constituent material particles and the support forming particles. Therefore, the energy application step can be easily executed.
本発明の第8の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第6のいずれか1つの態様において、前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子に異なるエネルギーを付与することを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the energy applying step has different energies for the constituent material particles and the support forming particles. Is characterized by giving.
本態様によれば、構成材料粒子及び支持部形成粒子に異なるエネルギーを付与する。このため、効果的に、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融または過度に焼結させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを、抑制できる。 According to this aspect, different energies are applied to the constituent material particles and the support forming particles. For this reason, effectively, the portion other than the corresponding area of the three-dimensional modeled object is also melted or excessively sintered, so that the load such as the separation work when removing the three-dimensional modeled object and the molding work after the removal is applied. It is possible to suppress the increase.
本発明の第9の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第8のいずれか1つの態様において、前記エネルギー付与工程後において、前記構成材料粒子で構成された層の空隙率が該層と対応する前記支持部形成粒子で構成された層の空隙率よりも小さくなるよう調整されていることを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to a ninth aspect of the present invention is the porosity of the layer composed of the constituent material particles after the energy application step in any one of the first to eighth aspects. Is adjusted to be smaller than the porosity of the layer composed of the support-forming particles corresponding to the layer.
本態様によれば、エネルギー付与工程後において、構成材料粒子で構成された層の空隙率が該層と対応する支持部形成粒子で構成された層の空隙率よりも小さくなるよう調整されている。このため、支持部形成粒子で構成された層の空隙率が小さくなりすぎて三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを、抑制できる。 According to this aspect, after the energy application step, the porosity of the layer composed of the constituent material particles is adjusted to be smaller than the porosity of the layer composed of the support portion forming particles corresponding to the layer. .. Therefore, it is possible to prevent the porosity of the layer composed of the support portion-forming particles from becoming too small and increasing the load of the separation work when removing the three-dimensional model and the molding work after removal.
本発明の第10の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第9のいずれか1つの態様において、前記支持部形成粒子で構成された層の空隙率は、前記エネルギー付与工程後の方が前記エネルギー付与工程前よりも小さくなるよう調整されていることを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the porosity of the layer composed of the support portion forming particles is the energy applying step. The latter is characterized in that it is adjusted to be smaller than that before the energy application step.
本態様によれば、支持部形成粒子で構成された層の空隙率は、エネルギー付与工程後の方がエネルギー付与工程前よりも小さくなるよう調整されている。このため、支持部の強度が向上し、三次元構造物を取り外す際の分離作業を行うまでの工程において、構造体の保持を確実に行うことが出来るという利点がある。 According to this aspect, the porosity of the layer composed of the support portion forming particles is adjusted so as to be smaller after the energy application step than before the energy application step. Therefore, there is an advantage that the strength of the support portion is improved and the structure can be reliably held in the process of performing the separation work when removing the three-dimensional structure.
本発明の第11の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第1から第10のいずれか1つの態様において、前記構成材料粒子はアルミ、チタン、鉄、銅、マグネシウム、ステンレス鋼、マルエージング鋼の少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であり、前記支持部形成粒子はシリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコンの少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であることを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the constituent material particles are aluminum, titanium, iron, copper, magnesium, stainless steel, and maraging steel. It is a particle containing at least one component of aging steel, and the support forming particle is a particle containing at least one component of silica, alumina, titanium oxide, and zircon oxide.
本態様によれば、エネルギー付与工程により、構成材料粒子を溶融し、支持部材形成粒子を低い焼結密度とするように容易にコントロールすることができ、三次元造形物の強度を確保しつつ、三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できる。 According to this aspect, the constituent material particles can be melted by the energy application step, and the support member forming particles can be easily controlled to have a low sintering density, while ensuring the strength of the three-dimensional molded product. It is possible to suppress an increase in load such as separation work when removing a three-dimensional model and molding work after removal.
本発明の第12の態様の三次元造形物の製造装置は、三次元造形物の構成材料粒子を含む流動性組成物を吐出する吐出部と、前記三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成粒子を含む流動性組成物を吐出する吐出部と、前記構成材料粒子を含む流動性組成物と前記支持部形成粒子を含む流動性組成物とを用いて層を形成するよう制御する制御部と、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与部と、を有し、エネルギー付与部は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子の温度が前記構成材料粒子の融点以上且つ前記支持部形成粒子の融点未満の温度となるように、エネルギーを付与するよう調整されていることを特徴とする。 The device for producing a three-dimensional model according to a twelfth aspect of the present invention includes a discharge unit that discharges a fluid composition containing particles of constituent materials of the three-dimensional model, and the tertiary when forming the three-dimensional model. A discharge portion that discharges a fluid composition containing support portion-forming particles that form a support portion that supports the original model, a fluid composition that includes the constituent material particles, and a fluid composition that includes the support portion-forming particles. It has a control unit that controls the formation of a layer by using It is characterized in that energy is applied so that the temperature of the support portion forming particles is equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the supporting portion forming particles.
本態様によれば、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が構成材料粒子の融点以上且つ支持部形成粒子の融点未満の温度となるようにエネルギーを付与する。このため、三次元造形物の構成材料を溶融させつつ支持部の溶融を抑制することができる。このため、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できる。したがって、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。 According to this aspect, energy is applied so that the temperatures of the constituent material particles and the support forming particles are equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the supporting portion forming particles. Therefore, it is possible to suppress the melting of the support portion while melting the constituent materials of the three-dimensional model. Therefore, by melting the portion other than the corresponding region of the three-dimensional modeled object, it is possible to suppress an increase in the load such as the separation work when removing the three-dimensional modeled object and the molding work after the removal. Therefore, it is possible to reduce the number of post-treatment steps after forming the three-dimensional model.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
図1及び図2は本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図である。
ここで、本実施形態の三次元造形物の製造装置は、2種類の材料供給部(ヘッドベース)を備えているが、図1及び図2は、各々、一方の材料供給部のみを表した図であり、他方の材料供給部は省略して表している。また、図1の材料供給部は、三次元造形物の構成材料粒子を含む流動性組成物(構成材料)を供給する材料供給部である。そして、図2の材料供給部は、三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成粒子を含む流動性組成物(支持部形成用材料)を供給する材料供給部である。なお、本実施例の構成材料粒子を含む流動性組成物及び支持部形成粒子を含む流動性組成物は、何れも溶媒とバインダーとを含むものであるが、これらを含まないものを使用してもよい。
なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、いわゆる二次元形状の形状であっても厚みを有する形状を形成することも含まれる。また、「支持する」とは、下側から支持する場合の他、横側から支持する場合や、場合によっては上側から支持する場合も含む意味である。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing a configuration of a three-dimensional model manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Here, the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present embodiment includes two types of material supply units (head bases), but FIGS. 1 and 2 each represent only one material supply unit. It is a figure, and the other material supply part is omitted. Further, the material supply unit of FIG. 1 is a material supply unit that supplies a fluid composition (constituent material) containing constituent material particles of a three-dimensional model. Then, the material supply unit of FIG. 2 provides a fluid composition (material for forming a support portion) containing support portion forming particles that form a support portion that supports the three-dimensional model when forming the three-dimensional model. It is a material supply unit to be supplied. In addition, although the fluid composition containing the constituent material particles of this example and the fluid composition containing the support portion forming particles both contain a solvent and a binder, those which do not contain these may be used. ..
In addition, "three-dimensional modeling" in this specification indicates that a so-called three-dimensional model is formed, and for example, even if it is a flat plate shape, a so-called two-dimensional shape, a shape having a thickness is formed. It also includes doing. Further, "supporting" means supporting from the lower side, supporting from the side, and in some cases, supporting from the upper side.
図1及び図2に示す三次元造形物の製造装置2000(以下、形成装置2000という)は、基台110と、基台110に備える駆動手段としての駆動装置111によって、図示するX,Y,Z方向の移動、あるいはZ軸を中心とする回転方向に駆動可能に備えられたステージ120を備えている。
そして、図1で表されるように、一方の端部が基台110に固定され、他方の端部に構成材料を吐出する構成材料吐出部を備えるヘッドユニット1400を複数保持するヘッドベース1100が保持固定される、ヘッドベース支持部130を備えている。
また、図2で表されるように、一方の端部が基台110に固定され、他方の端部に支持部形成用材料を吐出する支持部形成用材料吐出部を備えるヘッドユニット1400’を複数保持するヘッドベース1100’が保持固定される、ヘッドベース支持部130’を備えている。
ここで、ヘッドベース1100及びヘッドベース1100’は、XY平面において並列に設けられている。
なお、構成材料吐出部1230及び支持部形成用材料吐出部1230’は、吐出される材料(構成材料及び支持部形成用材料)が異なること以外は同様の構成のものである。ただし、このような構成に限定されない。
The three-dimensional model manufacturing apparatus 2000 (hereinafter referred to as the forming apparatus 2000) shown in FIGS. 1 and 2 includes the
Then, as shown in FIG. 1, a
Further, as shown in FIG. 2, a head unit 1400'having a support portion forming material discharge portion having one end fixed to the
Here, the
The constituent
ステージ120上には、三次元造形物500が形成される過程での層501、502及び503が形成される。また、ステージ120に対向する領域には、後述する制御ユニット400に接続された加熱部コントローラー1710によって熱エネルギーの照射のオン・オフが制御され、ステージ120全体の領域を加熱可能な加熱部1700が設けられている。
三次元造形物500の形成には、加熱部1700による熱エネルギーの照射(エネルギー付与)がなされるため、ステージ120の熱からの保護のため、耐熱性を有する試料プレート121を用いて、試料プレート121の上に三次元造形物500を形成してもよい。試料プレート121としては、例えばセラミック板を用いることで、高い耐熱性を得ることができ、更に溶融される三次元造形物の構成材料との反応性も低く、三次元造形物500の変質を防止することができる。なお、図1(a)及び図2(a)では、説明の便宜上、層501、502及び503の3層を例示したが、所望の三次元造形物500の形状まで(図1(a)及び図2(a)中の層50nまで)積層される。
ここで、層501、502、503、・・・50nは、各々、支持部形成用材料吐出部1230’から吐出される支持部形成用材料で形成される支持層300と、構成材料吐出部1230から吐出される構成材料で形成される構成層310(三次元造形物500の構成領域に対応する層)と、で構成される。また、構成材料吐出部1230から吐出された構成材料と、支持部形成用材料吐出部1230’から吐出された支持部形成用材料とで、1層分の層を形成した後に、該層全体に加熱部1700から熱エネルギーを照射して、層毎に溶融させることができる。さらには、構成層310と支持層300とを複数層形成することで三次元造形物の形状を完成させて、これを形成装置2000とは別体で設けられた恒温槽(加熱部)において溶融させることも可能である。
Since the
Here, the
また、図1(b)は、図1(a)に示すヘッドベース1100を示すC部拡大概念図である。図1(b)に示すように、ヘッドベース1100は、複数のヘッドユニット1400が保持されている。詳細は後述するが、1つのヘッドユニット1400は、構成材料供給装置1200に備える構成材料吐出部1230が保持治具1400aに保持されることで構成される。構成材料吐出部1230は、吐出ノズル1230aと、材料供給コントローラー1500によって吐出ノズル1230aから構成材料を吐出させる吐出駆動部1230bと、を備えている。
Further, FIG. 1B is an enlarged conceptual diagram of part C showing the
また、図2(b)は、図2(a)に示すヘッドベース1100’を示すC’部拡大概念図である。図2(b)に示すように、ヘッドベース1100’は、複数のヘッドユニット1400’が保持されている。ヘッドユニット1400’は、支持部形成用材料供給装置1200’に備える支持部形成用材料吐出部1230’が保持治具1400a’に保持されることで構成される。支持部形成用材料吐出部1230’は、吐出ノズル1230a’と、材料供給コントローラー1500によって吐出ノズル1230a’から支持部形成用材料を吐出させる吐出駆動部1230b’と、を備えている。
Further, FIG. 2B is an enlarged conceptual diagram of a C'part showing the head base 1100'shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the head base 1100'holds a plurality of head units 1400'. The head unit 1400'is configured by holding the support portion forming material discharge portion 1230' provided in the support portion forming material supply device 1200' by the holding
加熱部1700は、本実施形態では熱エネルギーとして電磁波を照射するエネルギー照射部により説明する。照射される熱エネルギーに電磁波を用いることにより、ターゲットとなる供給材料に効率よくエネルギーを照射することができ、品質の良い三次元造形物を形成することができる。また、例えば吐出される材料の種類に合わせて、照射エネルギー量(パワー、走査速度)を制御することが容易に行うことができ、所望の品質の三次元造形物を得ることができる。ただし、このような構成に限定されず、他の方法で加熱する構成としてもよい。また、電磁波により溶融されることに限るものではないことは言うまでもない。
In the present embodiment, the
図1で表されるように、構成材料吐出部1230は、ヘッドベース1100に保持されるヘッドユニット1400それぞれに対応させた構成材料を収容した構成材料供給ユニット1210と供給チューブ1220により接続されている。そして、所定の構成材料が構成材料供給ユニット1210から構成材料吐出部1230に供給される。構成材料供給ユニット1210には、本実施形態に係る形成装置2000によって造形される三次元造形物500の原料を含む材料(金属粒子(構成材料粒子)を含むペースト状の構成材料)が供給材料として構成材料収容部1210aに収容され、個々の構成材料収容部1210aは、供給チューブ1220によって、個々の構成材料吐出部1230に接続されている。このように、個々の構成材料収容部1210aを備えることにより、ヘッドベース1100から、複数の異なる種類の材料を供給することができる。
As shown in FIG. 1, the constituent
図2で表されるように、支持部形成用材料吐出部1230’は、ヘッドベース1100’に保持されるヘッドユニット1400’それぞれに対応させた支持部形成用材料を収容した支持部形成用材料供給ユニット1210’と供給チューブ1220’により接続されている。そして、所定の支持部形成用材料が支持部形成用材料供給ユニット1210’から支持部形成用材料吐出部1230’に供給される。支持部形成用材料供給ユニット1210’は、三次元造形物500を造形する際の支持部を構成する支持部形成用材料(セラミックス粒子(支持部形成粒子)を含むペースト状の支持部形成用材料)が供給材料として支持部形成用材料収容部1210a’に収容され、個々の支持部形成用材料収容部1210a’は、供給チューブ1220’によって、個々の支持部形成用材料吐出部1230’に接続されている。このように、個々の支持部形成用材料収容部1210a’を備えることにより、ヘッドベース1100’から、複数の異なる種類の支持部形成用材料を供給することができる。
As shown in FIG. 2, the support portion forming material discharge portion 1230'is a support portion forming material containing a support portion forming material corresponding to each of the head units 1400' held by the head base 1100'. It is connected to the supply unit 1210'by the supply tube 1220'. Then, a predetermined support portion forming material is supplied from the support portion forming material supply unit 1210'to the support portion forming material discharge portion 1230'. The support portion forming material supply unit 1210'is a paste-like support portion forming material containing ceramic particles (support portion forming particles) constituting the support portion forming the support portion when modeling the three-dimensional model 500. ) Is housed in the support material accommodating portion 1210a'as a supply material, and the individual support portion forming
構成材料としては、例えばマグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)やクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単体粉末、もしくはこれらの金属を1つ以上含む合金(マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金)などの混合粉末を、溶剤と、バインダーとを含むスラリー状(あるいはペースト状)の混合材料などにして用いることが可能である。
また、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチックを用いることが可能である。その他、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチックも用いることが可能である。
このように、構成材料に特に限定はなく、上記金属以外の金属やセラミックスや樹脂等も使用可能である。
溶剤としては、例えば、水;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;テトラアルキルアンモニウムアセテート類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、γ−ピコリン、2,6−ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等)等のイオン液体等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
バインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はPLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)或いはその他の熱可塑性樹脂である。
As the constituent material, for example, a single powder of magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), aluminum (Al), titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), or A slurry containing a mixed powder of an alloy containing one or more of these metals (malaging steel, stainless steel, cobalt chrome molybdenum, titanium alloy, nickel alloy, aluminum alloy, cobalt alloy, cobalt chrome alloy), a solvent, and a binder. It can be used as a mixed material in the form (or paste form).
Further, general-purpose engineering plastics such as polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate can be used. In addition, engineering plastics such as polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyallylate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, and polyetheretherketone can also be used.
As described above, the constituent materials are not particularly limited, and metals other than the above metals, ceramics, resins, and the like can also be used.
Examples of the solvent include water; (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, n-propyl acetate, and acetate. Acetate esters such as iso-propyl, n-butyl acetate and iso-butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, diisopropyl ketone, acetyl acetone Ketones such as; alcohols such as ethanol, propanol and butanol; tetraalkylammonium acetates; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; pyridine solvents such as pyridine, γ-picolin and 2,6-rutidine; tetra Examples thereof include ionic liquids such as alkylammonium acetate (for example, tetrabutylammonium acetate), and one or a combination of two or more selected from these can be used.
Examples of the binder include acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, cellulose resin or other synthetic resin, PLA (polylactic acid), PA (polyamide), PPS (polyphenylene sulfide) or other thermoplastic resin.
本実施形態においては、支持部形成用材料は、セラミックスを含有している。該支持部形成用材料としては、例えば金属酸化物、金属アルコキシド、金属などの混合粉末と、溶剤と、バインダーとを含むスラリー状(あるいはペースト状)の混合材料として用いることが可能である。
ただし、支持部形成用材料に特に限定はなく、上記の構成材料の例のような、セラミックス以外の金属や樹脂等も使用可能である。
In the present embodiment, the material for forming the support portion contains ceramics. As the material for forming the support portion, for example, it can be used as a slurry-like (or paste-like) mixed material containing a mixed powder of a metal oxide, a metal alkoxide, a metal or the like, a solvent, and a binder.
However, the material for forming the support portion is not particularly limited, and metals and resins other than ceramics as in the above example of the constituent materials can also be used.
形成装置2000には、図示しない、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から出力される三次元造形物の造形用データに基づいて、上述したステージ120、構成材料供給装置1200に備える構成材料吐出部1230、加熱部1700、並びに、支持部形成用材料供給装置1200’に備える支持部形成用材料吐出部1230’を制御する制御手段としての制御ユニット400を備えている。そして、制御ユニット400には、図示しないが、ステージ120及び構成材料吐出部1230、並びに、ステージ120及び支持部形成用材料供給装置1200’が連携して駆動及び動作するよう制御する制御部を備えている。
The forming
基台110に移動可能に備えられているステージ120は、制御ユニット400からの制御信号に基づき、ステージコントローラー410においてステージ120の移動開始と停止、移動方向、移動量、移動速度などを制御する信号が生成され、基台110に備える駆動装置111に送られ、図示するX,Y,Z方向にステージ120が移動する。ヘッドユニット1400に備える構成材料吐出部1230では、制御ユニット400からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー1500において構成材料吐出部1230に備える吐出駆動部1230bにおける吐出ノズル1230aからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル1230aから所定量の構成材料が吐出される。
同様に、ヘッドユニット1400’に備える支持部形成用材料吐出部1230’では、制御ユニット400からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー1500において支持部形成用材料吐出部1230’に備える吐出駆動部1230b’における吐出ノズル1230a’からの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル1230a’から所定量の支持部形成用材料が吐出される。
The
Similarly, in the support portion forming material discharge unit 1230' provided in the head unit 1400', the
また、加熱部1700は、制御ユニット400から制御信号が加熱部コントローラー1710に送られ、加熱部コントローラー1710から、加熱部1700に電磁波を照射させる出力信号が送られる。
Further, in the
次に、ヘッドユニット1400についてさらに詳細に説明する。なお、ヘッドユニット1400’は、構成材料吐出部1230の代わりに支持部形成用材料吐出部1230’が同様の配置で構成されており、ヘッドユニット1400と同様の構成である。このため、ヘッドユニット1400’についての詳細な構成の説明は省略する。
図3及び図4は、ヘッドベース1100に複数保持されるヘッドユニット1400及びヘッドユニット1400に保持される構成材料吐出部1230の保持形態の一例を示し、図3は図1(b)に示す矢印D方向からのヘッドベース1100の外観図、図4は図3に示すE−E’部の概略断面図である。
Next, the
3 and 4 show an example of a holding form of the
図3に示すように、ヘッドベース1100に複数のヘッドユニット1400が、図示しない固定手段によって保持されている。本実施形態に係る形成装置2000のヘッドベース1100では、図下方より第1列目のヘッドユニット1401及び1402、第2列目のヘッドユニット1403及び1404、第3列目のヘッドユニット1405及び1406、そして第4列目のヘッドユニット1407及び1408の、8ユニットのヘッドユニット1400を備えている。そして、図示しないが、それぞれのヘッドユニット1401〜1408に備える構成材料吐出部1230は、吐出駆動部1230bを介して構成材料供給ユニット1210に供給チューブ1220で繋がれ、保持治具1400aに保持される構成となっている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
図4に示すように、構成材料吐出部1230は吐出ノズル1230aから、ステージ120上に載置された試料プレート121上に向けて三次元造形物の構成材料である材料Mが吐出される。ヘッドユニット1401では、材料Mが液滴状で吐出される吐出形態を例示し、ヘッドユニット1402では、材料Mが連続体状で供給される吐出形態を例示している。本実施形態の形成装置2000における材料Mの吐出形態は液滴状である。しかしながら、吐出ノズル1230aが連続体状で構成材料を供給可能なものも使用可能である。
As shown in FIG. 4, the component
吐出ノズル1230aから液滴状に吐出された材料Mは、略重力方向に飛翔し、試料プレート121上に着弾する。そして、着弾した材料Mは着弾部50を形成する。この着弾部50の集合体が、試料プレート121上に形成される三次元造形物500の構成層310(図1参照)として形成される。
The material M discharged in the form of droplets from the
図5、図6及び図7は、ヘッドユニット1400の配置と、着弾部50の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図(図1に示すD方向矢視)である。先ず、図5(a)に示すように試料プレート121上の造形起点q1において、ヘッドユニット1401及び1402の吐出ノズル1230aから材料Mが吐出され、試料プレート121に着弾した材料Mにより、着弾部50a及び50bが形成される。なお、説明の便宜上、平面図であるが着弾部50にはハッチングを施し、試料プレート121の上面に形成される1層目の層501の構成層310を例示して説明する。
5, 6 and 7 are plan views (viewing in the D direction shown in FIG. 1) that conceptually explain the relationship between the arrangement of the
先ず、図5(a)に示すように試料プレート121上の層501の構成層310の造形起点q1において、図示下方の第1列目のヘッドユニット1401及び1402に備える構成材料吐出部1230から、材料Mが吐出される。吐出された材料Mにより、着弾部50a及び50bが形成される。
First, as shown in FIG. 5A, at the modeling starting point q1 of the
ヘッドユニット1401及び1402の構成材料吐出部1230からの材料Mの吐出を継続しながら、試料プレート121を、ヘッドベース1100に対して相対的にY(+)方向の、図5(b)に示す造形起点q1が2列目のヘッドユニット1403及び1404に対応する位置まで、移動させる。これによって、着弾部50a及び50bは、造形起点q1から試料プレート121の相対移動後の位置q2まで幅tを保持して延設される。さらに、造形起点q1に対応した2列目のヘッドユニット1403及び1404から材料Mが吐出され、着弾部50c及び50dが形成され始める。
FIG. 5 (b) shows the
図5(b)に示すように着弾部50c及び50dが形成され始め、ヘッドユニット1403及び1404の構成材料吐出部1230からの材料Mの吐出を継続しながら、試料プレート121を、ヘッドベース1100に対して相対的にY(+)方向の、図5(c)に示す造形起点q1が3列目のヘッドユニット1405及び1406に対応する位置まで、移動させる。これによって、着弾部50c及び50dは、造形起点q1から試料プレート121の移動後の位置q2まで幅tを保持して延設される。同時に、着弾部50a及び50bは、造形起点q1から試料プレート121の相対移動後の位置q3まで幅tを保持して延設される。造形起点q1に対応した3列目のヘッドユニット1405及び1406から材料Mが吐出され、着弾部50e及び50fが形成され始める。
As shown in FIG. 5B, the
図5(c)に示すように着弾部50e及び50fが形成され始め、ヘッドユニット1405及び1406の構成材料吐出部1230からの材料Mの吐出を継続しながら、試料プレート121を、ヘッドベース1100に対して相対的にY(+)方向の、図6(d)に示す造形起点q1が4列目のヘッドユニット1407及び1408に対応する位置まで、移動させる。これによって、着弾部50e及び50fは、造形起点q1から試料プレート121の移動後の位置q2まで幅tを保持して延設される。同時に、着弾部50a及び50bは造形起点q1から試料プレート121の相対移動後の位置q4まで、着弾部50c及び50dは造形起点q1から試料プレート121の相対移動後の位置q3まで、幅tを保持して延設される。造形起点q1に対応した4列目のヘッドユニット1407及び1408から材料Mが吐出され、着弾部50g及び50hが形成され始める。
As shown in FIG. 5C, the
位置q5を造形終了位置とした場合(以下、位置q5を造形終点q5という)、図6(e)に示すように、試料プレート121を相対的にヘッドユニット1401及び1402が造形終点q5に到達するまで移動させることで、着弾部50g及び50hは延設される。そして、造形終点q5に到達したヘッドユニット1401及び1402では、ヘッドユニット1401及び1402の構成材料吐出部1230からの材料Mの吐出が停止される。さらに、相対的に試料プレート121をY(+)方向に移動させながら、ヘッドユニット1403、1404、1405、1406、1407及び1408が造形終点q5に到達するまで構成材料吐出部1230から材料Mが吐出される。すると、図7に示すように、着弾部50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g及び50hは、幅tを保持して造形起点q1から造形終点q5まで形成される。このようにして、造形起点q1から造形終点q5まで試料プレート121を移動させながら、ヘッドユニット1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407及び1408から順次、材料Mの吐出供給をさせることで、幅T、長さJの、本実施形態の例示では略矩形の着弾部50を形成することができる。そして、着弾部50の集合体として第1層目の層501の構成層310を成形、構成することができる。
When the position q5 is set as the modeling end position (hereinafter, the position q5 is referred to as the modeling end point q5), as shown in FIG. 6 (e), the
上述したように、本実施形態に係る形成装置2000は、試料プレート121を備えるステージ120の移動に同期させ、ヘッドユニット1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407及び1408に備える構成材料吐出部1230からの材料Mの吐出供給を選択的に行うことで、試料プレート121上に所望の形状の構成層310を形成することができる。また、上述したように、ステージ120の移動は、本例ではY軸方向に沿った一方向へ移動させるだけで、図7に示す幅T×長さJの領域内で所望の形状の着弾部50、そして着弾部50の集合体としての構成層310を得ることができる。
As described above, the forming
また、構成材料吐出部1230から吐出される材料Mを、ヘッドユニット1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407及び1408のいずれか1ユニット、あるいは2ユニット以上からその他ヘッドユニットと異なる構成材料を吐出供給することもできる。従って、本実施形態に係る形成装置2000を用いることによって、異種材料から形成される三次元造形物を得ることができる。
Further, the material M discharged from the constituent
なお、第1層目の層501において、上述したように構成層310を形成する前或いは後に、支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出させて、上記と同様の方法で、支持層300を形成することができる。そして、層501に積層させて層502、503、・・・50nを形成する際にも、同様に、構成層310及び支持層300を形成することができる。
In the
上述の本実施形態に係る形成装置2000が備えるヘッドユニット1400及び1400’の数及び配列は、上述した数及び配列に限定されない。図8に、その例として、ヘッドベース1100に配置されるヘッドユニット1400の、その他の配置の例を模式図的に示す。
The number and arrangement of the
図8(a)は、ヘッドベース1100にヘッドユニット1400をX軸方向に複数、並列させた形態を示す。図8(b)は、ヘッドベース1100にヘッドユニット1400を格子状に配列させた形態を示す。なお、いずれも配列されるヘッドユニットの数は、図示の例に限定されない。
FIG. 8A shows a form in which a plurality of
次に、上述の本実施形態に係る形成装置2000を用いて行う三次元造形物の製造方法の一実施例について説明する。
図9は、形成装置2000を用いて行う三次元造形物の製造過程の一例を表す概略図である。なお、本例は、形成装置2000が備える加熱部1700を用いて、構成材料吐出部1230及び支持部形成用材料吐出部1230’から構成材料及び支持部形成用材料を吐出させて1層分の層を形成する毎に、該層を加熱して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法の例である。また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、溶融された状態の三次元造形物を製造する。
なお、図9には、支持層300及び構成層310の厚みが分かりやすいように、Z方向に複数の補助線が引いてある。
Next, an example of a method for manufacturing a three-dimensional model performed by using the forming
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a manufacturing process of a three-dimensional modeled object performed by using the forming
In FIG. 9, a plurality of auxiliary lines are drawn in the Z direction so that the thicknesses of the
最初に、図9(a)で表されるように、構成材料吐出部1230から構成材料を吐出させ、支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出させて、第1層目の層501において、構成層310及び支持層300を形成する。ここで、支持層300は、該層における三次元造形物の形成領域(構成層310に対応する領域)以外の領域に形成される。
次に、図9(b)で表されるように、第1層目の層501を加熱部1700により加熱し、該層の構成層310を溶融させるとともに支持層300を焼結する。なお、本実施例における加熱部1700の加熱温度は、構成材料に含有される金属粒子(構成材料粒子)が溶融する温度(融点以上)であり、かつ、支持部形成用材料に含有されるセラミックス粒子(支持部形成粒子)が焼結する温度(融点未満)に設定してある。
First, as shown in FIG. 9A, the constituent material is discharged from the constituent
Next, as shown in FIG. 9B, the
以下、図9(a)で表される動作と図9(b)で表される動作とを繰り返し、三次元造形物を完成させる。
具体的には、図9(c)で表されるように、構成材料吐出部1230から構成材料を吐出させ、支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出させて、第2層目の層502において、構成層310及び支持層300を形成する。そして、図9(d)で表されるように、第2層目の層501を加熱部1700により加熱する。
さらに、図9(e)で表されるように第3層目の層502において構成層310及び支持層300を形成し、図9(f)で表されるように第3層目の層501を加熱部1700により加熱し、図9(g)で表されるように第4層目の層502において構成層310及び支持層300を形成し、図9(h)で表されるように第4層目の層501を加熱部1700により加熱して三次元造形物(溶融された状態の構成層310)を完成させる。
Hereinafter, the operation represented by FIG. 9A and the operation represented by FIG. 9B are repeated to complete the three-dimensional modeled object.
Specifically, as shown in FIG. 9C, the constituent material is discharged from the constituent
Further, the
次に、図9で表される三次元造形物の製造方法の一実施例についてフローチャートを用いて説明する。
ここで、図10は、本実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャートである。
Next, an embodiment of the method for manufacturing the three-dimensional model represented by FIG. 9 will be described with reference to a flowchart.
Here, FIG. 10 is a flowchart of a method for manufacturing a three-dimensional model according to the present embodiment.
図10で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、最初にステップS110で、三次元造形物のデータを取得する。詳細には、例えばパーソナルコンピューターにおいて実行されているアプリケーションプログラム等から、三次元造形物の形状を表すデータを取得する。 As shown in FIG. 10, in the method of manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment, first, in step S110, the data of the three-dimensional model is acquired. Specifically, for example, data representing the shape of a three-dimensional model is acquired from an application program executed on a personal computer or the like.
次に、ステップS120で、層毎のデータを作成する。詳細には、三次元造形物の形状を表すデータにおいて、Z方向の造形解像度に従ってスライスし、断面毎にビットマップデータ(断面データ)を生成する。
この際、生成されるビットマップデータは、三次元造形物の形成領域と三次元造形物の非形成領域とで区別されたデータになっている。
Next, in step S120, data for each layer is created. Specifically, in the data representing the shape of the three-dimensional modeled object, slices are made according to the modeling resolution in the Z direction, and bitmap data (cross-section data) is generated for each cross-section.
At this time, the generated bitmap data is data that is distinguished by the formed region of the three-dimensional modeled object and the non-formed area of the three-dimensional modeled object.
次に、ステップS130で、三次元造形物の形成領域を形成するデータに基づいて構成材料吐出部1230から構成材料を吐出(供給)させ、構成層310を形成する。
Next, in step S130, the constituent material is discharged (supplied) from the constituent
次に、ステップS140で、三次元造形物の非形成領域を形成するデータに基づいて支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出(供給)させ、ステップS130で構成される構成層310と同じ層に対応する支持層300を形成する。
なお、ステップS130とステップS140の順番は、逆でもよく、また、同時でもよい。
Next, in step S140, the support portion forming material is discharged (supplied) from the support portion forming material discharge portion 1230'based on the data for forming the non-forming region of the three-dimensional modeled object, and is configured in step S130. The
The order of steps S130 and S140 may be reversed or may be simultaneous.
次に、ステップS150で、ステップS130で構成される構成層310及びステップS140で構成される支持層300に対応する層に対して、加熱部1700から電磁波を照射(熱エネルギーを付与)させ、該層における構成層310を溶融するとともに支持層300を焼結する。
なお、本ステップでは、構成層310を溶融させ支持層300を焼結させたが、支持層300を焼結させなくてもよい。
Next, in step S150, the layers corresponding to the
In this step, the
そして、ステップS160により、ステップS120において生成された各層に対応するビットマップデータに基づく三次元造形物の造形が終了するまで、ステップS130からステップS160までが繰り返される。 Then, in step S160, steps S130 to S160 are repeated until the modeling of the three-dimensional modeled object based on the bitmap data corresponding to each layer generated in step S120 is completed.
そして、三次元造形物の造形が終了すると、ステップS170で、三次元造形物の現像(三次元造形物の形成領域である構成層310に対応する部分から三次元造形物の非形成領域である支持層300に対応する部分を取り除くこと、すなわち、三次元造形物をクリーニングすること)を行い、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。
Then, when the modeling of the three-dimensional model is completed, in step S170, the development of the three-dimensional model (the region corresponding to the
次に、上述の本実施形態に係る形成装置2000を用いて行う三次元造形物の製造方法の別の一実施例について説明する。
図11は、形成装置2000を用いて行う三次元造形物の製造過程の一例を表す概略図である。なお、本例は、形成装置2000が備える加熱部1700を用いず、形成装置2000とは別体で設けられた不図示の恒温槽(加熱部)において、構成材料吐出部1230及び支持部形成用材料吐出部1230’から構成材料及び支持部形成用材料を吐出させて三次元造形物の形状の形成が終了してから、該三次元造形物の形成物を加熱して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法の例である。また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、溶融された状態の三次元造形物を製造する。
なお、図11には、支持層300及び構成層310の厚みが分かりやすいように、Z方向に複数の補助線が引いてある。
Next, another embodiment of the method for manufacturing a three-dimensional model formed by using the forming
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a manufacturing process of a three-dimensional modeled object performed by using the forming
In FIG. 11, a plurality of auxiliary lines are drawn in the Z direction so that the thicknesses of the
最初に、図11(a)で表されるように、構成材料吐出部1230から構成材料を吐出させ、支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出させて、第1層目の層501において、構成層310及び支持層300を形成する。ここで、支持層300は、該層における三次元造形物の形成領域(構成層310に対応する領域)以外の領域に形成される。
次に、図11(b)で表されるように、構成材料吐出部1230から構成材料を吐出させ、支持部形成用材料吐出部1230’から支持部形成用材料を吐出させて、第2層目の層502において、構成層310及び支持層300を形成する。
そして、図11(c)及び図11(d)で表されるように、図11(a)及び図11(b)で表される動作を繰り返し、三次元造形物の形状を完成させる。
そして、図11(e)で表されるように、該三次元造形物の形成物を不図示の恒温槽において加熱し、該三次元造形物の形成物の構成層310を溶融させるとともに支持層300を焼結させて、三次元造形物(溶融された状態の構成層310)を完成させる。なお、本実施例における該恒温槽における加熱温度は、構成材料に含有される金属粒子(構成材料粒子)が溶融する温度(融点以上)であり、かつ、支持部形成用材料に含有されるセラミックス粒子(支持部形成粒子)が焼結する温度(融点未満)に設定してある。
First, as shown in FIG. 11A, the constituent material is discharged from the constituent
Next, as shown in FIG. 11B, the constituent material is discharged from the constituent
Then, as shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d), the operations shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) are repeated to complete the shape of the three-dimensional modeled object.
Then, as shown in FIG. 11 (e), the formation of the three-dimensional model is heated in a constant temperature bath (not shown) to melt the
次に、図11で表される三次元造形物の製造方法の一実施例についてフローチャートを用いて説明する。
ここで、図12は、本実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャートである。
なお、図12のステップS110からステップS140までとステップS170は、図9のステップS110からステップS140までとステップS170と同様であるので説明は省略する。
Next, an embodiment of the method for manufacturing the three-dimensional model represented by FIG. 11 will be described with reference to a flowchart.
Here, FIG. 12 is a flowchart of a method for manufacturing a three-dimensional model according to the present embodiment.
Since steps S110 to S140 and step S170 in FIG. 12 are the same as steps S110 to S140 and step S170 in FIG. 9, description thereof will be omitted.
図12で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、ステップS140の終了後、ステップS160に進む。
そして、ステップS160により、ステップS120において生成された各層に対応するビットマップデータに基づく三次元造形物の形成物の造形が終了するまで、ステップS130からステップS160までが繰り返され、三次元造形物の形成物の造形が終了すると、ステップS165に進む。
ステップS165では、ステップS130からステップS160までが繰り返されて形成された三次元造形物の形成体を、不図示の恒温槽において、構成層310を溶融するとともに支持層300を焼結する。なお、本ステップでは、構成層310を溶融させ支持層300を焼結させたが、支持層300を焼結させなくてもよい。そして、本ステップの終了後、ステップS170を実行し、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。
As shown in FIG. 12, in the method for manufacturing a three-dimensional model of the present embodiment, after the end of step S140, the process proceeds to step S160.
Then, in step S160, steps S130 to S160 are repeated until the modeling of the three-dimensional modeled product based on the bitmap data corresponding to each layer generated in step S120 is completed, and the three-dimensional modeled product is repeated. When the molding of the formed product is completed, the process proceeds to step S165.
In step S165, the
上記の2例で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の構成材料粒子を含む流動性組成物(構成材料)と、三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成粒子を含む流動性組成物(支持部形成用材料)と、を用いて層を形成する層形成工程(ステップS130及びステップS140)を有する。そして、構成材料粒子及び支持部形成粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)を有する。また、エネルギー付与工程では、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が構成材料粒子の融点以上且つ支持部形成粒子の融点未満の温度となるように、エネルギーを付与する。
このため、三次元造形物の構成材料を溶融させつつ支持部の溶融を抑制することができ、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できる。したがって、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。
As represented by the above two examples, the method for manufacturing a three-dimensional model of the present embodiment forms a fluid composition (constituent material) containing particles of the constituent material of the three-dimensional model and the three-dimensional model. A layer forming step (step S130 and step) of forming a layer using a fluid composition (material for forming a support portion) containing support portion forming particles that form a support portion that supports the three-dimensional modeled object. S140). Then, it has an energy applying step (step S150 and step S165) of applying energy to the constituent material particles and the support portion forming particles. Further, in the energy application step, energy is applied so that the temperatures of the constituent material particles and the support portion forming particles are equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the support portion forming particles.
For this reason, it is possible to suppress the melting of the support portion while melting the constituent materials of the three-dimensional model, and by melting the part other than the corresponding region of the three-dimensional model, when removing the three-dimensional model. It is possible to suppress an increase in load such as separation work and molding work after removal. Therefore, it is possible to reduce the number of post-treatment steps after forming the three-dimensional model.
別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造装置(形成装置2000)は、三次元造形物の構成材料粒子を含む流動性組成物(構成材料)を吐出する吐出部(構成材料吐出部1230)と、三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成粒子を含む流動性組成物(支持部形成用材料)を吐出する吐出部(支持部形成用材料吐出部1230’)と、構成材料粒子を含む流動性組成物と支持部形成粒子を含む流動性組成物とを用いて層を形成するよう制御する制御部(制御ユニット400)と、構成材料粒子及び支持部形成粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与部(加熱部1700)と、を有している。そして、エネルギー付与部は、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が構成材料粒子の融点以上且つ支持部形成粒子の融点未満の温度となるように、エネルギーを付与するよう調整されている。
このため、三次元造形物の構成材料を溶融させつつ支持部の溶融を抑制することができ、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できる。したがって、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。
In other words, the three-dimensional model manufacturing apparatus (forming apparatus 2000) of this embodiment is a discharge unit (constituting material) that discharges a fluid composition (constituting material) containing the constituent material particles of the three-dimensional modeling. Discharge unit 1230) and a discharge unit that discharges a fluid composition (material for forming a support portion) containing support portion forming particles that form a support portion that supports the three-dimensional model when forming the three-dimensional model. A control unit (control unit 400) that controls the formation of a layer by using (support portion forming material discharge portion 1230'), a fluid composition containing constituent material particles, and a fluid composition containing support portion forming particles. ), And an energy imparting portion (heating portion 1700) that imparts energy to the constituent material particles and the support portion forming particles. The energy applying portion is adjusted to apply energy so that the temperatures of the constituent material particles and the support portion forming particles are equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the supporting portion forming particles.
For this reason, it is possible to suppress the melting of the support portion while melting the constituent materials of the three-dimensional model, and by melting the part other than the corresponding region of the three-dimensional model, when removing the three-dimensional model. It is possible to suppress an increase in load such as separation work and molding work after removal. Therefore, it is possible to reduce the number of post-treatment steps after forming the three-dimensional model.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法における層形成工程(ステップS130及びステップS140)は、構成材料粒子を含む流動性組成物及び支持部形成粒子を含む流動性組成物を液滴の状態で吐出して層を形成する。このため、層を形成するという簡単な方法により、三次元造形物を形成できる。 Further, in the layer forming step (step S130 and step S140) in the method for producing the three-dimensional model of the present embodiment, the fluid composition containing the constituent material particles and the fluid composition containing the support portion forming particles are droplets. Discharge in the state to form a layer. Therefore, a three-dimensional model can be formed by a simple method of forming a layer.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、層形成工程(ステップS130及びステップS140)を繰り返す積層工程(ステップS130からステップS160)を有する。このため、層形成工程を繰り返すことにより、簡単に、三次元造形物を形成できる。 Further, the method for manufacturing a three-dimensional model of the present embodiment includes a laminating step (step S130 to step S160) in which the layer forming step (step S130 and step S140) is repeated. Therefore, by repeating the layer forming step, a three-dimensional model can be easily formed.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法におけるエネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)は、構成材料粒子及び支持部形成粒子の温度が支持部形成粒子の焼結温度以上の温度となるように、エネルギーを付与する。すなわち、構成材料粒子を溶融させ支持部形成粒子を焼結させる。溶融部分に対して焼結部分は簡単に分離できるため、三次元造形物を形成した後の後処理工程を減らすことができる。 Further, in the energy application step (step S150 and step S165) in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment, the temperature of the constituent material particles and the support portion forming particles becomes a temperature equal to or higher than the sintering temperature of the support portion forming particles. So, give energy. That is, the constituent material particles are melted and the support forming particles are sintered. Since the sintered portion can be easily separated from the molten portion, the post-treatment step after forming the three-dimensional model can be reduced.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法における層形成工程(ステップS130及びステップS140)は、エネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)後において、構成材料粒子で構成された層の厚みと該層と対応する支持部形成粒子で構成された層の厚みとが揃うように調整されている。詳細には、溶融されることによる構成層の厚み変化(減少度合い)と焼結されることによる支持層の厚み変化(減少度合い)が予め計算されており、両者の変化の違いを計算して各々の層厚(液滴の吐出量)が調整されている。このため、支持層と構成層との層厚が異なることに伴う層厚の調整などが不要になり、簡単に、高精度な三次元造形物を製造することができる。 Further, the layer forming step (step S130 and step S140) in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment includes the thickness of the layer composed of the constituent material particles after the energy applying step (step S150 and step S165). The thickness of the layer and the thickness of the layer composed of the corresponding support forming particles are adjusted to be the same. Specifically, the change in the thickness of the constituent layer (degree of decrease) due to melting and the change in the thickness of the support layer (degree of decrease) due to sintering are calculated in advance, and the difference between the two changes is calculated. The thickness of each layer (droplet discharge amount) is adjusted. Therefore, it is not necessary to adjust the layer thickness due to the difference in layer thickness between the support layer and the constituent layer, and a highly accurate three-dimensional model can be easily manufactured.
また、図10で表される本実施例の三次元造形物の製造方法におけるエネルギー付与工程(ステップS150)は、1層分の積層工程(ステップS130からステップS160)の終了毎に実行される。そして、図12で表される本実施例の三次元造形物の製造方法におけるエネルギー付与工程(ステップS165)は、積層工程(ステップS130からステップS160)が全て終了した後に実行される。別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法におけるエネルギー付与工程は、層形成工程(ステップS130及びステップS140)を1層分又は複数層分実行した後に、実行される。例えば、複数層分層形成工程を実行した後にエネルギー付与工程を実行することで、構成層形成工程の回数を減らすことができ、迅速に三次元造形物を製造することができる。また1層毎にエネルギー付与工程を実行することで、斜面部等で一方の材料が他方の材料を覆う配置となる場合であっても、各層では両材料が同一面上に露出しているため、各材料に対して適正にエネルギーを付与することが可能となる。 Further, the energy application step (step S150) in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment shown in FIG. 10 is executed every time the stacking step (steps S130 to S160) for one layer is completed. Then, the energy application step (step S165) in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment represented by FIG. 12 is executed after all the laminating steps (steps S130 to S160) are completed. In other words, the energy applying step in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment is executed after the layer forming step (step S130 and step S140) is executed for one layer or a plurality of layers. For example, by executing the energy application step after executing the multi-layer separation forming step, the number of times of the constituent layer forming step can be reduced, and the three-dimensional model can be quickly manufactured. Further, by executing the energy application step for each layer, even if one material covers the other material on a slope or the like, both materials are exposed on the same surface in each layer. , It becomes possible to appropriately apply energy to each material.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法におけるエネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)は、構成材料粒子及び支持部形成粒子に同一のエネルギーを付与する(ステップS150では構成材料粒子及び支持部形成粒子の両方に加熱部1700から電磁波を照射し、ステップS165では構成材料粒子及び支持部形成粒子を不図示の恒温槽で一括して加熱する)。このため、簡単に、エネルギー付与工程を実行できる。
Further, in the energy application step (step S150 and step S165) in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment, the same energy is applied to the constituent material particles and the support portion forming particles (in step S150, the constituent material particles and the support). Both the part-forming particles are irradiated with electromagnetic waves from the
ただし、エネルギー付与工程において、構成材料粒子及び支持部形成粒子に異なるエネルギーを付与してもよい。異なるエネルギーを付与することで、効果的に、三次元造形物の対応領域以外の部分も溶融させてしまうことで三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できるためである。 However, in the energy application step, different energy may be applied to the constituent material particles and the support portion forming particles. By applying different energies, the parts other than the corresponding area of the 3D model are effectively melted, which increases the load of separation work when removing the 3D model and molding work after removal. This is because it is possible to suppress the increase.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、エネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)後において、構成材料粒子で構成された層の空隙率が該層と対応する支持部形成粒子で構成された層の空隙率よりも小さくなるよう調整されている。このため、支持部形成粒子で構成された層の空隙率が小さくなりすぎて三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを、抑制できる。 Further, in the method for producing a three-dimensional model of the present embodiment, after the energy application step (step S150 and step S165), the porosity of the layer composed of the constituent material particles is the support portion forming particles corresponding to the layer. It is adjusted to be smaller than the porosity of the constituent layers. Therefore, it is possible to prevent the porosity of the layer composed of the support portion-forming particles from becoming too small and increasing the load of the separation work when removing the three-dimensional model and the molding work after removal.
また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、支持部形成粒子で構成された層の空隙率は、エネルギー付与工程(ステップS150及びステップS165)後の方がエネルギー付与工程前よりも小さくなるよう調整されている。このため、支持部の強度が向上し、三次元構造物を取り外す際の分離作業を行うまでの工程において、構造体の保持を確実に行うことが出来るという利点がある。 Further, in the method for producing a three-dimensional model of the present embodiment, the porosity of the layer composed of the support portion forming particles is smaller after the energy application step (step S150 and step S165) than before the energy application step. It is adjusted to be. Therefore, there is an advantage that the strength of the support portion is improved and the structure can be reliably held in the process of performing the separation work when removing the three-dimensional structure.
また、構成材料粒子はアルミ、チタン、鉄、銅、マグネシウム、ステンレス鋼、マルエージング鋼の少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であり、支持部形成粒子はシリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコンの少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であることが好ましい。エネルギー付与工程により、構成材料粒子を溶融し、支持部材形成粒子を低い焼結密度とするように容易にコントロールすることができ、三次元造形物の強度を確保しつつ、三次元造形物を取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷が大きくなるということを抑制できるからである。 Further, the constituent material particles are particles containing at least one component of aluminum, titanium, iron, copper, magnesium, stainless steel, and maraging steel, and the support forming particles are silica, alumina, titanium oxide, and zircon oxide. It is preferable that the particles contain at least one of the components. By the energy application process, the constituent material particles can be melted and the support member forming particles can be easily controlled to have a low sintering density, and the 3D model is removed while ensuring the strength of the 3D model. This is because it is possible to suppress an increase in load such as separation work at the time and molding work after removal.
本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the examples corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
50、50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g及び50h着弾部、
110 基台、111 駆動装置、120 ステージ(支持体)、
121 試料プレート、130、130’ ヘッドベース支持部、
300 支持層(支持部)、310 構成層、400 制御ユニット(制御部)、
410 ステージコントローラー、430 レーザーコントローラー、
500 三次元造形物、501、502及び503 層、
1100、1100’ ヘッドベース、
1200 構成材料供給装置、1200’ 支持部形成用材料供給装置、
1210 構成材料供給ユニット、1210’ 支持部形成用材料供給ユニット、
1210a 構成材料収容部、1210a’ 支持部形成用材料収容部、
1220、1220’ 供給チューブ、
1230 構成材料吐出部、1230’ 支持部形成用材料吐出部、
1230a、1230a’ 吐出ノズル、1230b、1230b’ 吐出駆動部、
1400、1400’ ヘッドユニット、
1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407及び1408 ヘッドユニット、
1400a、1400a’ 保持治具、1500 材料供給コントローラー、
1600、1600’ ヘッドベース、1700 加熱部(エネルギー付与部)、
1710 加熱部コントローラー、2000 形成装置(三次元造形物の製造装置)、
L レーザー、M 材料(構成材料)
50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f, 50g and 50h landing parts,
110 bases, 111 drives, 120 stages (supports),
121 sample plate, 130, 130'head base support,
300 support layer (support part), 310 constituent layer, 400 control unit (control part),
410 stage controller, 430 laser controller,
500 three-dimensional model, 501, 502 and 503 layers,
1100, 1100'head base,
1200 component material supply device, 1200'support part forming material supply device,
1210 Constituent material supply unit, 1210'Support unit forming material supply unit,
1210a Constituent material accommodating part, 1210a'Support part forming material accommodating part,
1220, 1220'feed tube,
1230 Constituent material discharge part, 1230'Support part formation material discharge part,
1230a, 12330a'Discharge nozzle, 1230b, 1230b' Discharge drive unit,
1400, 1400'head unit,
1401, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406, 1407 and 1408 head units,
1400a, 1400a'holding jig, 1500 material supply controller,
1600, 1600'head base, 1700 heating part (energy applying part),
1710 Heating unit controller, 2000 forming device (manufacturing device for 3D model),
L laser, M material (constituent material)
Claims (5)
支持部形成粒子を含む支持部形成用材料を連続体形状で吐出して、三次元造形物を生成する際に前記三次元造形物を支持する支持層を形成する工程と、
前記構成層を形成する工程、及び、前記支持層を形成する工程を繰り返す積層工程と、
前記構成層及び前記支持層にエネルギーを付与するエネルギー付与工程と、を有し、
前記支持部形成粒子の融点は、前記構成材料粒子の融点よりも高く、
前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子の融点以上且つ前記支持部形成粒子の融点未満の温度で、前記構成層及び前記支持層にエネルギーを付与し、
前記積層工程は、前記エネルギー付与工程後において、前記構成層の厚みと前記構成層と対応する前記支持層の厚みとが揃うように前記構成層及び前記支持層を形成し、
前記エネルギー付与工程後において、前記構成層の空隙率は、前記構成層と対応する前記支持層の空隙率よりも小さくなることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 Constituent material A process of forming a constituent layer by ejecting a constituent material containing particles in a continuous shape, and
A step of forming a support layer that supports the three-dimensional modeled object when the support portion forming material containing the support portion forming particles is discharged in a continuous shape to generate the three-dimensional modeled object.
A laminating step of repeating the step of forming the constituent layer and the step of forming the support layer, and
It has an energy applying step of applying energy to the constituent layer and the support layer.
The melting point of the support forming particles is higher than the melting point of the constituent material particles.
In the energy applying step, energy is applied to the constituent layer and the support layer at a temperature equal to or higher than the melting point of the constituent material particles and lower than the melting point of the support portion forming particles.
In the laminating step, after the energy applying step, the constituent layer and the support layer are formed so that the thickness of the constituent layer and the thickness of the support layer corresponding to the constituent layer are equal to each other.
A method for producing a three-dimensional model, wherein after the energy application step, the porosity of the constituent layer becomes smaller than the porosity of the support layer corresponding to the constituent layer.
前記エネルギー付与工程は、前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子の温度が前記支持部形成粒子の焼結温度以上の温度となるように、エネルギーを付与することを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to claim 1,
The energy applying step is characterized in that energy is applied so that the temperatures of the constituent material particles and the support portion forming particles are equal to or higher than the sintering temperature of the support portion forming particles. Production method.
前記エネルギー付与工程は、前記積層工程の終了後に、積層した前記構成材料粒子及び前記支持部形成粒子に同一のエネルギーを付与することを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 or 2.
The energy applying step is a method for producing a three-dimensional model, characterized in that the same energy is applied to the laminated constituent material particles and the support portion forming particles after the completion of the laminating step.
前記支持層の空隙率は、前記エネルギー付与工程後の方が前記エネルギー付与工程前よりも小さくなることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 3.
A method for producing a three-dimensional model, wherein the porosity of the support layer is smaller after the energy application step than before the energy application step.
前記構成材料粒子はアルミ、チタン、鉄、銅、マグネシウム、ステンレス鋼、マルエージング鋼の少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であり、前記支持部形成粒子はシリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコンの少なくともいずれか1つの成分を含む粒子であることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 4.
The constituent material particles are particles containing at least one component of aluminum, titanium, iron, copper, magnesium, stainless steel, and maraging steel, and the support forming particles are of silica, alumina, titanium oxide, and zircon oxide. A method for producing a three-dimensional model, characterized in that the particles contain at least one of the components.
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