JP2002038201A - 三次元形状造形物の製造方法および装置 - Google Patents
三次元形状造形物の製造方法および装置Info
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Abstract
状造形物の表面を滑らかに、かつ、高密度化すること
で、造形物の品質性能を向上させる。 【解決手段】 無機質あるいは有機質からなる粉末Pの
層に光ビームLを照射して焼結層mを形成する操作を繰
り返し、複数の焼結層mが積層一体化された粉末焼結部
品Mを作製する方法において、粉末焼結部品Mの作製中
に、既に焼結された造形物Mと、造形物Mと焼結されな
かった粉末Pとを分離もしくは除去する工程(a) と、光
ビームL1 を再照射し、造形物M周囲に付着した粉末部
分を溶融固化Sさせる工程(b) とを含む。
Description
機質の粉末材料に光ビームを照射して焼結層を形成し、
この焼結層を積み重ねて所望の三次元形状を有する造形
物を製造する方法と、この方法に用いる装置に関する。
脂)に対して光ビーム(指向性エネルギービーム、レー
ザ)を照射して硬化させ、硬化層を積層して三次元形状
造形物を製造する方法に関する従来技術が、特許第26
20353号公報に示されている。通常、上記方法によ
り製造される部品の設計は、三次元CADによって行わ
れる。設計された三次元CADモデルを所望の層厚みに
スライスすることにより生成される各層の断面形状デー
タをもとに、各層のレーザの経路が決定され、一層分の
粉末が焼結(硬化)されると同時に、直前の層に対して
も焼結(接合)され、連続して積み重ねることにより部
品形状を製造する方法である。
れた形状が、従来このような三次元形状造形物の製造に
使用されていたCAM装置がなくても製造可能である。
また、従来の切削加工等の工法に比べて、迅速に所望の
部品が製造できる点で大きなメリットがある。また、上
記方法で作製された造形物の表面仕上げ方法が、特開2
000−73108号公報に開示されている。この方法
は、金属粉末焼結部品の作製後あるいは作製中に、金属
粉末焼結部品の表面をなす各焼結層の端縁の突出する段
差部分を除去する。
開2000−73108号公報に記載の方法では、レー
ザ照射による仕上げ方法の場合、造形物と周辺の未硬化
粉末を完全に分離しないと、レーザ再照射時に熱伝導に
より粉末が造形物に付着し滑らかな表面が得られないと
いう問題がある。また、焼結工程において十分な密度の
焼結体を形成しておかないと、段差を除去しても除去後
の表面に気孔が現れて滑らかな表面が得られない。本発
明が解決しようとする課題は、造形物の表面を滑らか
に、かつ、高密度化することで、造形物の品質性能を向
上させることである。
状造形物の製造方法は、無機質あるいは有機質からなる
粉末の層の所定個所に光ビームを照射して焼結させるこ
とによって焼結層を形成し、この焼結層の上に前記粉末
の層を被覆するとともにこの粉末の所定個所に光ビーム
を照射して焼結させることによって下の焼結層と一体に
なった焼結層を形成し、これを繰り返すことによって複
数の焼結層が積層一体化された粉末焼結部品を作製する
方法において、粉末焼結部品の作製中に、既に焼結され
た造形物と、造形物と焼結されなかった粉末とを分離も
しくは除去する工程(a) と、光ビームを再照射し、造形
物周囲に付着した粉末部分を溶融固化させる工程(b) と
を含む。
の必要な部分のみ選択的に前記工程(a) および工程(b)
を行うことができる。前記方法において、異なる材料を
複数層にわたり積層焼結し、前記工程(a) および工程
(b) を複数の焼結層毎に行うことができる。前記方法に
おいて、少なくとも再溶融させる深さ以上の粉末を除去
することができる。前記方法において、造形物を作製す
る光ビーム照射ラインと造形物の硬化端との間に、工程
(b) における光ビームを再照射することができる。
に対して斜めに照射することができる。前記方法におい
て、前記工程(b) における光ビームの照射角度を、造形
物モデルデータに基づいて制御することができる。前記
方法において、前記工程(a) のあと、造形物を粉末の層
から取り出し、前記工程(b) を、造形物を構成する焼結
層の端面に対して略水平方向から光ビームを再照射する
ことができる。前記方法において、前記工程(b) を、加
圧した雰囲気で行うことができる。
性ガス雰囲気で行うことができる。前記方法において、
前記工程(b) を、還元ガス雰囲気で行うことができる。
前記方法において、前記工程(b) を、複数の光ビームを
用い、第1の光ビームで造形物の表面温度を上昇させ、
第2の光ビームで造形物の周囲に付着した粉末を溶融さ
せることができる。前記方法において、前記工程(b) で
光ビームの再照射が終了したあと、粉末が分離もしくは
除去された部分に、粉末を戻すことができる。前記方法
において、造形物を作製する粉末よりも高い融点を有す
る粉末を戻すことができる。
形物を作製する際に、造形物の表層部に、密度が略10
0%となるような条件で光ビームを照射して高密度層を
形成しておくことができる。前記方法において、前記工
程(a) と工程(b) の間、または、工程(b) と同時に、造
形物の表面に表面改質処理を行うことができる。前記方
法において、前記表面改質処理が、造形物の表面に粉末
を吹きつけながら、前記工程(b) を行うことができる。
前記方法において、前記表面改質処理が、造形物の表面
にガスを吹きつけながら、前記工程(b) を行うことがで
きる。
置は、前記三次元形状造形物の製造方法を実施する装置
であって、造形物の周囲に光ビームを再照射する光ビー
ム再照射装置と、再照射する光ビームの照射方向を変え
る偏向装置と、粉末を収容する造形部を駆動するテーブ
ル駆動機構と、造形部に粉末を供給する粉末供給機構
と、焼結されなかった粉末を除去する粉末除去機構とを
有する。前記装置において、前記粉末除去機構が前記粉
末供給機構に取り付けられていることができる。前記装
置において、前記粉末除去機構が、XY駆動機構を有
し、造形物の断面輪郭形状に沿ってNC駆動が可能であ
ることができる。
に加振装置を備えることができる。前記装置において、
前記光ビーム再照射装置が、光ファイバーを経て光ビー
ムが供給され首振り自在な照射ヘッドと、照射ヘッドを
搭載するXY駆動機構とを有することができる。前記装
置において、前記光ビーム再照射装置が光ファイバーを
経て光ビームが供給される照射ヘッドを有するととも
に、前記粉末除去機構と照射ヘッドとが同軸または隣接
して設置されたXY駆動機構を有することができる。前
記装置において、前記造形部に供給する粉末を収容する
粉末供給部と、焼結されず除去された粉末を粉末供給部
に戻す粉末戻し機構を有することができる。
本発明の実施形態となる三次元形状造形物の製造装置を
示している。製造装置には、造形に用いる粉末材料Pが
収容されたタンク状の供給部20と、供給部20に隣接
して造形物の作製を行い、供給部20と同様のタンク状
をなす造形部10とを備えている。供給部20および造
形部10は同じ平面形状をなしている。
昇降自在である。供給部20の底面22も昇降自在であ
る。造形台12の上に粉末材料Pを光硬化させてなる硬
化層mが順次積み重ねられて造形物Mが作製される。移
送ブレード30は、造形部10および供給部20の内幅
よりも長い細幅の板状をなし、両端が往復動装置32に
支持されている。移送ブレート30は、供給部20の外
側から供給部20および造形部10の上方を通過して造
形部10の外側まで水平移動する。造形部10の上方に
は、レーザ光などの光ビームLを照射する光ビーム照射
装置40が配置されている。光ビーム照射装置40は、
光ビームの照射器42から照射された光ビームLを、複
数の可動鏡43、44やレンズを組み合わせた光学系で
偏向させたり集束させたりして、造形部10の中の粉末
材料Pに照射する。可動鏡43、44などの光偏向装置
は、図示しないコンピュータなどで制御されて光ビーム
Lの照射位置や焦点位置などを変える。
0が配置される。粉末除去ノズル50は、可撓性のある
ホース53を経て、粉末分離装置55および吸引ポンプ
56に接続されている。吸引ポンプ56を作動させれ
ば、粉末除去ノズル50の先端から空気とともに粉末P
を吸い込む。粉末分離装置55で、空気と粉末Pとを分
離し、粉末Pは粉末分離装置55に備えた補助タンク
(図示せず)に貯めておいたり、粉末分離装置55の下
端から供給部20に戻したりする。粉末Pが分離された
空気は吸引ポンプ56から外部に放出される。粉末除去
ノズル50は、支持バー52に摺動自在に取り付けられ
ている。支持バー52は、造形部10および供給部20
の両外側に沿って配置された案内駆動部54に支持され
ており、案内駆動部54に沿って摺動する。その結果、
粉末除去ノズル50は、造形部10の上方でXY両方向
に自由に移動することができる。
閉空間を構成する加工室60に収容されている。但し、
光ビーム照射装置40の大部分は加工室60の外部に設
置されていて、光ビームLは、加工室60の壁面に設け
られたレンズ45を通して加工室60の内部へと照射さ
れる。加工室60の壁面には吸排気口62を介して配管
64およびバルブ63が接続されており、加工室60に
圧力空気を送り込んだり、排気吸引したり、所望のガス
雰囲気を作りだしたりすることができるようになってい
る。 〔製造装置の具体的構成〕造形物の製造装置として、以
下の構成を備えたものが使用できる。
台12および底面22の昇降を行う。サーボモータで回
転駆動されるボールねじや、ボールねじの摺動体の昇降
動作を案内する直動ガイドレール、ボールねじの摺動体
に支持された平板(テーブル)およびテーブルを囲むシ
リンダなどで構成される。 粉末供給機構:サーボモータ、ボールねじ、ガイドレー
ルにスキージングを行う移送ブレード30を設置してお
く。
除去ノズル50を備えておく。XY駆動テーブルは、タ
イミングベルトやボールねじなどの機構を組み合わせて
駆動することができる。XY駆動テーブルの動作は、造
形作業全体を制御するコンピュータの指令によって各軸
位置や動作速度などが制御され、造形物の断面形状に沿
って正確に移動させることができる。XY駆動テーブル
の作動に直動リニアモータを用いれば高速動作が可能に
なる。粉末除去ノズル50を吸引駆動する吸引ポンプ5
6には、掃除機用の吸引ポンプを利用することができ
る。掃除機に備えたゴミと空気の分離機構を利用すれ
ば、粉末Pの分離が可能である。
工程を(a) 〜(d) へと段階的に示している。図3(a) に
示すように、造形部10の造形台12の上で造形物Mを
作製する。作製途中の造形物Mは、複数の焼結層mが積
み重ねられており、造形物Mの外側面には、後述する再
溶融固化層Sが形成されている。造形物Mの周囲は粉末
Pで埋められている。図示しないが、供給部20におい
て、底面22を少し持ち上げることで、供給部20の上
面よりも上昇した部分の粉末Pを、移送ブレード30で
押し動かして、造形部10の上方に供給する。このと
き、造形部10では、作製途中の造形物Mの上面を造形
部10の上面よりも少し低い状態まで下げておき、造形
物Mの上に所定の厚みで粉末Pの層が形成されるように
する。
に造形物作製用の光ビームL0 を照射する。光ビームL
0 が照射された部分の粉末Pは焼結して焼結層mを形成
する。焼結層mは先に形成されている下層の焼結層mと
融着一体化して造形物Mの一部を構成することになる。
なお、この段階では、最上層の焼結層mの側端には再溶
融固化層Sは形成されていない。図3(a) と図3(b) の
工程を順次繰り返すことで、複数層の焼結層mが積み重
ねられた造形物Mを作製することができる。図3(c) に
示すように、1段の焼結層mが作製されたあと、あるい
は、複数段の焼結層mが作製されたあとで、造形物Mの
周囲で、造形物Mの側端面と周囲の焼結されなかった粉
末Pとを分離し、造形物Mの側端面を露出させる。
物Mの周囲の粉末Pを吸引除去する。造形部10内の粉
末Pを全て除去することもできるが、通常は、造形物M
のうち、再溶融固化層Sが形成されていない焼結層mの
側端面が完全に露出する深さまで、粉末Pを除去して、
造形物Mの外周に沿って空孔hを形成する。粉末除去ノ
ズル50をXY方向に移動制御することで、任意の形状
の造形物Mに対して周囲に空孔hを形成することができ
る。空孔hの幅は、造形物Mの外周端面から十分に離れ
たところに空孔hの反対側の内壁が配置されるようにし
ておく。造形物Mの周りに堆積された粉末Pの層が一部
崩れたり変形したりしても空孔hが埋まってしまわない
ようにしておくことが好ましい。後述する光ビームL1
の照射時に、光ビームL1 が付着粉末P0 以外の粉末P
を溶融固化させないようにしておく。
は、供給部20に戻されて再利用される。なお、造形物
Mの側端面と粉末Pとを分離する手段としては、粉末除
去ノズル50のほかにも、後述する加振装置などが使用
できる。図3(d) に示すように、露出された造形物Mの
側端面に、再溶融固化のための光ビームL1 を照射する
ことで、造形物Mの側端面に再溶融固化層Sが形成され
る。再溶融固化層Sが形成されたあとは、空孔hは粉末
Pで埋め戻し、再び図3(a) の工程から繰り返して、焼
結層mの作製と積層を行う。
ば、平均粒径約20μmの鉄粉が使用できる。粉末Pは
略球形のものが望ましい。光ビームとして、例えば、炭
酸ガスレーザが使用できる。1層の焼結層mの厚みは、
例えば0.05mmに設定できる。空孔hの深さとして、
例えば、焼結層mの積層ピッチが0.1mmで、3層毎に
再溶融固化層Sをまとめて形成する場合には、空孔hの
深さを0.3mm以上に設定しておけばよい。 〔再溶融固化層の形成〕図4は、再溶融固化層Sの形成
状態を詳しく示している。
射し粉末Pを焼結させて得られた焼結層mを複数層積み
重ねて構成された造形物Mは、外周側端に、未硬化ある
いは半硬化状態の粉末P0 、あるいは、粒状のままで焼
結した状態の粉末P0 が付着した状態になる。粉末除去
ノズル50で焼結されなかった粉末Pを吸引除去したと
しても、一部の粉末P0 は造形物Mの外周に付着したま
まになる。なお、図では、焼結層mの断面形状を、光ビ
ームL0 の焦点形状に対応する楕円断面がつながった状
態で模式的に表しているが、実際には、楕円断面が並ん
だ包絡形状の層状をなすものである。
P0 が付着した状態では、当然、造形物Mの表面は付着
粉末P0 に対応する凹凸が存在していて、滑らかな表面
にはなっていない。また、粉末P0 の間に存在する空隙
によって、ポーラスな状態になっており、緻密な焼結状
態にはなっていない。表面を滑らかにするためには、樹
脂や金属を含浸させたり、表面にヤスリやサンドペーパ
ーなどで仕上げ加工を施す必要がある。表面に仕上げ加
工を行っても、付着した粉末P0 を完全に削り取らない
限り、表面を滑らかにすることは困難である。図4(b)
に示すように、造形物Mの外周端近くに光ビームL1 を
照射することにより、造形物Mに付着した粉末P0 が溶
融され、造形物Mの端面に存在する凹凸の空隙部分に流
れ込んで固化する。これによって、造形物Mの外周面に
は、緻密で滑らかな焼結材料からなり、造形物Mと一体
的に結合された再溶融固化層Sが形成される。
あるいは表面仕上げ加工を行わなくても、滑らかで緻密
な表面を現出させることができる。再溶融固化層Sは、
粉末P0 の間に存在する空隙がなくなり、粉末Pの材料
が一様で均一な焼結層を形成するので、材料の密度が高
くなり、機械的強度などの特性や表面性状も良好にな
る。 〔再溶融固化光ビーム〕再溶融固化させるための光ビー
ムL1 は、造形物Mの外面に付着した粉末P0を溶融さ
せることができればよいので、造形物Mの本体部分を焼
結させる際の光ビームL0 に比べてビーム径は細くても
よい。勿論、光ビームL1 を光ビームL 0 と同じビーム
径で照射することもできる。
は、造形物Mに付着した粉末P0 を確実に溶融させるた
めには、造形物Mの外周端よりも内側から外側までの広
い範囲を覆っているのが好ましい。しかし、光ビームL
1 が、前記図3(d) の空孔hの底まで届くと、造形物M
の外周に接触する部分に埋められた粉末Pまでが溶融固
化してしまう。それでは、造形物Mの外形状が変わって
しまったり、先に形成された再溶融固化層Sの外側に新
たに粉末Pが付着してしまって、表面粗度や密度が低下
し、寸法精度も悪くなる。そこで、光ビームL1 の外周
端が、造形物Mの外周端と同じ位置に配置されるか、そ
れよりも少し内側に配置されるように、光ビームL1 の
照射位置を決めるのが好ましい。より具体的には、光ビ
ームL1 の中心線が、造形物Mを作製する際の光ビーム
L0 の照射経路の中心線よりも外側になり、かつ、光ビ
ームL1 のビーム径の外周端が、造形物Mを作製する際
の光ビームL0 のビーム径の外周端よりも内側に配置さ
れるように、光ビームL1 のビーム径および照射位置を
設定するのが好ましい。
のほかには周囲に粉末Pが存在していなければ、造形物
Mの外周端からはみ出るように光ビームL1 を照射して
も前記のような問題は起こらない。この場合、光ビーム
L1 のうち、最もエネルギーが強いビーム径の中心部分
を造形物Mに付着した粉末P0 の中心に当てるようにす
れば、再溶融固化の効率を高めたり、緻密で滑らかな再
溶融固化層Sを形成したりするのに有効である。 〔再溶融固化層の配置〕前記した再溶融固化層Sは、造
形物Mの任意の表面に形成することができる。前記実施
形態では、造形物Mの外周の垂直な側面だけに再溶融固
化層Sを形成していたが、造形物Mの上面あるいは傾斜
した側面にも再溶融固化層Sを形成することができる。
造形物Mの姿勢を変えたり、光ビームL1 の照射方向を
変えれば、造形物Mの下面や凹凸の内部にも再溶融固化
層Sを形成することができる。
緻密さをそれほど要求されない個所については、再溶融
固化層Sの形成を行わないでおくことができる。図5に
示す実施形態は、造形物Mとして金型を作製した場合を
示す。金型造形物Mは、パーティング面Xを境界にし
て、上部には金型で作製する製品の形状を表す製品形状
部M0 が配置され、下部にはモールドベースに挿入され
るポケット部M1 が配置される。ポケット部M1 は、寸
法精度は要求されるが、表面密度や精度はそれほど要求
されない。そこで、造形物Mのうち、ポケット部M1 の
作製段階では焼結層mの積み重ねだけを行って再溶融固
化層Sの形成工程を行わずにおく。製品形状部M0 の作
製段階に入って初めて造形物Mの外周面に再溶融固化層
Sを形成する。
に再溶融固化層Sを形成すれば、再溶融固化層Sが不要
な個所では、粉末分離・除去工程や光ビーム再照射工程
を省略することで、造形物Mの製造工程全体の工数を削
減し、造形時間を短縮することができる。上記のよう
な、再溶融固化層Sの選択的な形成を行うには、例え
ば、造形物Mの高さ方向において、所定の高さまでは再
溶融固化層Sを形成せず、所定の高さを超えると再溶融
固化層Sの形成を行えば、非常に簡単な制御操作で、再
溶融固化層Sを選択的に形成することができる。
段階で、製品形状部M0 とポケット部M1 の形状データ
を分割し、個々のモデルについて、一方(製品形状部M
0 )には光ビーム再照射の操作条件や命令を設定し、他
方(ポケット部M1 )には光ビーム再照射の操作条件や
命令を設定しないでおき、処理命令や条件が設定された
あとの各モデルを、元の三次元形状データを再構成する
ように組み合わせればよい。 〔粉末材料の組み合わせ〕前記図4において、再溶融固
化用の光ビームL1 を真上から照射した場合、多くのエ
ネルギーは最上層の付着粉末P0 に吸収されてしまい、
その下の層の付着粉末P0 にはエネルギーが到達し難
い。
再溶融固化層Sの形成を行ったほうが作業能率は良く造
形時間は短縮できるが、前記した下方の層には光ビーム
L1のエネルギーが届きにくいという問題があるため、
下層の再溶融固化層Sは、表面の滑らかさや緻密性の点
で劣ることになる。造形物Mの外表面に、滑らかさや密
度の違い部分が生じてしまう。そこで、図6に示す実施
形態では、1工程でまとめて形成される再溶融固化層S
に対応する焼結層m1 、m2 を形成する粉末P1 、P2
の材料について、融点の違うものを組み合わせている。
点が高い粉末材料を用い、下側に配置される粉末P2 に
は、比較的融点が低い粉末材料を用いる。具体的には、
上側の粉末P2 として鉄粉を用い、下側に配置される粉
末P2 に銅粉を用いることができる。このような組み合
わせの粉末P1 、P2 を用いて、焼結層m1 、m2 の外
周側面に同時に再溶融固化層Sを形成すると、光ビーム
L1 のエネルギーは、焼結層m1 の融点が高い付着粉末
P01に強く作用し、焼結層m2 の融点が低い付着粉末P
02には弱く作用する。その結果、付着粉末P01、付着粉
末P02の何れに対しても、ほぼ同じような再溶融固化状
態が得られる。具体的には、表面の滑らかさや密度が同
じ程度になる。
Pの材料の変更や組み合わせは、再溶融固化層Sの品質
や仕上がりを向上させるために行われるだけでなく、造
形物Mの熱伝導率、電気伝導率、硬度などの物性を制御
したり、部分的に違えたりするためにも利用することが
できる。 〔再照射光ビームの照射方向〕前記した実施形態では、
造形物Mの真上から垂直方向に再照射光ビームL1 を照
射していたが、再溶融固化層Sの形成に適した方向に光
ビームL1 の照射方向を変えることもできる。
な外周側面に対して、斜め方向から光ビームL1 を照射
して付着粉末P0 の再溶融固化を行う。前記したよう
に、光ビームL1 を真上から照射した場合には、上層の
焼結層mに付着した粉末P0 と下層焼結層mに付着した
粉末P0 とで、供給される光エネルギーに大きな差が生
じて、再溶融固化層Sの品質性能に違いが生じ易くな
る。しかし、斜め方向の光ビームL1 であれば、上下何
れの層に対しても、大きなエネルギー差を生じることが
なく、ほぼ同じ条件で光ビームL1 を当てることができ
る。その結果、複数層の焼結層mに対して一度でまとめ
て再溶融固化層Sの形成工程を実施しても、品質性能に
悪影響を及ぼすことが少ない。造形物Mの品質性能を損
なうことなく、造形物Mの製造工程全体の能率向上が達
成できる。
て、外周側面が傾斜面を有するものを作製している。造
形物Mの傾斜面に、再照射光ビームL1 を照射する場
合、傾斜面に対して鉛直方向から光ビームL1 を照射す
れば、付着粉末P0 に対して効率で品質性能にも優れた
再溶融固化が行える。光ビームL1 は、光ビームL1 の
中心軸方向に対して直交する面で最も高いビームエネル
ギが得られる。造形物Mの表面に対して、その表面の鉛
直方向から光ビームL1 を照射するのが、最も効率の良
い方法である。高いエネルギが照射されるほど、付着粉
末P0 の再溶融固化が良好に行われ、滑らかで密度の高
い表面が得られる。
タをもとにして、光ビームL1 の照射方向を制御し、光
ビームL1 が造形物Mの表面に対して常に鉛直方向から
照射されるようにすれば、造形物Mの全面に対して効率
良く、品質性能に優れた再溶融固化層Sを形成すること
ができる。なお、造形物Mの形状や光ビームL1 の制御
構造によって、造形物Mの全表面に対して鉛直方向から
光ビームL1 を照射することができない場合にも、出来
るだけ鉛直方向に近い角度で光ビームL1 を照射するよ
うにすることで、造形物Mの表面の滑らかさや密度を向
上させることができる。
Mと周囲の粉末Pとを分離して造形物Mの外表面を露出
させる作業を、造形物Mの上昇動作によって行う。図9
(a) に示すように、造形部10に収容された粉末Pに光
ビームL0 を照射して焼結層mを形成し、焼結層mを積
み重ねて造形物Mを作製するのは、前記実施形態と同様
である。図9(b) に示すように、造形物Mが作製された
あと、造形台12を上昇させて、造形物Mを造形部10
の上方に配置する。造形物Mの周囲に存在していた粉末
Pは、自然に崩れて造形物Mの周囲から除かれるか、粉
末除去ノズル50で吸引除去するか、ブレードなどで押
し退けるかすれことで、造形物Mの外周側面が露出す
る。
から光ビームL1 を照射して、再溶融固化層Sを形成す
る。この場合、造形物Mの垂直側面に対して鉛直方向か
ら光ビームL1 が照射されるので、エネルギ効率が高
く、品質性能の良い再溶融固化層Sを効率的に形成する
ことができる。図9(b) では、造形物Mの全体を造形部
10の上部まで上昇させているが、造形物Mのうち再溶
融固化層Sを形成する必要のある部分だけが、造形物1
0の上部に配置されるだけであっても構わない。また、
再溶融固化層Sを形成しない部分については、造形物1
0が粉体Pで覆われたままであっても良い。
成するために真上から照射する光ビームL0 を、光学系
などを作動させて、照射方向を垂直方向から水平方向に
偏向させることで両方に兼用することもできるし、焼結
層mの形成用の光ビームL0とは別の照射装置あるいは
光学系を用いて水平方向からの光ビームL1 を照射する
ようにしてもよい。また、水平方向に照射される光ビー
ムL1 で、造形物Mの全周に再溶融固化層Sを形成する
には、造形物Mの周囲で光ビームL1 の照射機構が旋回
運動を行うようにしてもよいし、光ビームL1 の照射方
向は変えずに造形物Mのほうを水平旋回させることで全
周に光ビームL1 が当たるようにしてもよい。
態において、加工室60を加圧雰囲気にすることができ
る。再溶融固化工程で、光ビームL1 によって付着粉末
Pが再溶融固化する際に、加圧雰囲気であると、再溶融
した粉末材料同士および粉末材料と焼結層mとが密着し
易くなる。その結果、再溶融固化層Sが緻密になり、強
度が向上したり表面粗度が小さくなったり寸法精度が向
上したりする。加工室60を不活性ガス雰囲気にしてお
くこともできる。不活性ガス雰囲気では、造形物Mの酸
化が抑制され、再溶融した付着粉末Pおよび焼結層mが
密着して強固に接合され易くなる。このような効果が期
待できる不活性ガスの具体例としては、窒素、アルゴン
が挙げられる。
る代わりに、造形物Mの外表面で再溶融固化用の光ビー
ムL1 が照射される個所に、ガス噴射ノズルを配置し
て、不活性ガスを吹きつけながら光ビームL1 の照射を
行うこともできる。光ビームL 1 の照射ヘッドに不活性
ガスの噴射ノズルを一体的に組み込んでおくこともでき
る。加工室60を還元ガス雰囲気にしておくこともでき
る。例えば水素などの還元ガス雰囲気で光ビームL1 を
付着粉末P0 に照射すると、付着粉末P0 の溶融固化す
なわち焼結時に生成される酸化物が還元ガスによって還
元されるので、再溶融した粉末材料が密着し易くなるの
である。
はなく、光ビームL1 の照射個所だけに噴射ノズルなど
で吹きつけることができる。 〔複数の光ビーム〕図10に示す実施形態は、再溶融固
化層Sを形成するための光ビームを、光ビームL11と光
ビームL12の2種類を用いる。第1の光ビームL11は、
造形物Mのうち再溶融固化層Sを形成する個所の表面温
度を上昇させる。第2の光ビームL12は、造形物Mに付
着した粉末P0 を溶融させる。
1に示した焼結層mを形成する光ビームL0 の照射機構
を利用することができる。具体的には、反射鏡44など
の光学系を用いて、造形物Mの上方から光ビームL11を
照射する。第2の光ビームL12は、照射ヘッド140か
ら照射される。照射ヘッド140は、XY駆動テーブル
144に取り付けられている。XY駆動テーブル144
は、造形部10に対して、照射ヘッド140を水平方向
でXY両方向に自在に移動させる。照射ヘッド140に
は、可撓性のある光ファイバケーブル142を介して光
ビームL11が供給される。
れた光ビームLを分岐させて、その一部を光ビームL11
として照射し、別の一部を光ビームL12として照射する
ことができる。光ビームLの分岐には、光ファイバやレ
ンズ、反射鏡などの光学系を組み合わせて行えばよい。
上記実施形態では、第1の光ビームL11で造形物Mの外
周部分を昇温させた状態で、第2の光ビームL12で溶融
させた付着粉末P0 を一体的に溶融固化させるので、付
着粉末P0 と造形物Mとが短時間で効率的に強固かつ均
一に一体化する。その結果、再溶融固化層Sの表面粗度
が向上し、再溶融固化工程に要する作業時間を短縮する
ことができる。
態は、粉末除去ノズル50で除去した粉末Pを、造形部
10に再充填する。造形物Mの外周で、粉末除去ノズル
50を用いて粉末Pを除去し、空孔hを形成して、造形
物Mの外周端面を露出させるのは、前記した実施形態と
同様である。空孔hに露出した造形物Mの外周端面に光
ビームL1 を照射して、再溶融固化層Sを形成する工程
も、前記実施形態と同じである。
は別に、粉末充填ノズル58を備えている。粉末充填ノ
ズル58には、ホース59やポンプ(図示せず)などを
介して、粉末除去ノズル50のホース53が接続されて
いる。粉末除去ノズル50で吸引除去された粉末Pが、
粉末充填ノズル58へと送り込まれるようになってい
る。また、粉末充填ノズル58についても、XY駆動機
構などに取り付けられていて、水平面内で自由に移動で
きるようになっている。粉末充填ノズル58は、再溶融
固化層Sの形成が終了した個所の空孔hの上方に配置さ
れて、空孔hを埋めるように粉末Pを充填する。
充填機構を利用することができる。例えば、インクジェ
ット装置の原理を用いてインクの代わりに粉末Pを噴出
させる機構が利用できる。この実施形態では、粉末除去
ノズル50による粉末Pの除去、光ビームL1 の照射に
よる再溶融固化層Sの形成、および、粉末充填ノズル5
8による粉末Pの埋め戻しが、作業性良く効率的に行わ
れるので、作業時間の短縮化が図れる。除去された粉末
Pを再利用することで、材料の利用効率も高まる。 〔高融点材料の埋め戻し〕造形物Mの周囲で空孔hに露
出した端面に再溶融固化層Sを形成したあと、空孔hを
粉末Pで埋め戻して、さらに造形物Mの上に新たな粉末
Pの層を供給し焼結層mを形成すると、焼結層mを形成
するための光ビームL0 の照射によって、下層の焼結層
mの外周部分に粉末Pが付着する現象が生じることがあ
る。
形成されており、その外側に新たな粉末Pが付着してし
まうと、表面の滑らかさは失われてしまう。この問題を
解消するために、再溶融固化層Sの形成後に空孔hに埋
め戻す粉末Pとして、造形物Mを作製するための粉末P
よりも融点の高い粉末を埋め戻すことが有効である。図
12(a) に示すように、造形物Mの周囲の粉末Pに空孔
hを形成し、空孔hに露出する造形物Mの外側面に付着
した付着粉末P0 に光ビームL1 を照射して再溶融固化
層Sを形成するのは、前記した実施形態と同じである。
hに、粉末Pとは別の材料からなる高融点粉末P3 を埋
め戻す。高融点粉末P3 は、焼結層mを形成する粉末P
よりも融点が高く、焼結層mを形成する光ビームL0 の
照射によっては溶融しない材料を選択して使用する。具
体的には、鉄やセラミックが挙げられる。空孔hが高融
点粉末P3 で埋め戻されたあと、通常の焼結層mの形成
工程と同様に、造形物Mの上面には新たな粉末Pの層が
形成される。この粉末Pの層に、光ビームL0 が照射さ
れて、新たな焼結層mが形成される。焼結層mが形成さ
れる際には、光ビームL0 のエネルギーの一部が、先に
形成された下層の焼結層mやその周辺の高融点粉末P3
に加わるが、高融点粉末P3 は光ビームL0 の照射によ
って溶融したり焼結層mに付着したりすることはない。
成された再溶融固化層Sの滑らかで緻密な表面が、その
後の焼結層mの形成工程において損なわれることがな
く、造形物Mの表面を滑らかで緻密な状態に維持するこ
とができる。 〔高密度層の形成〕造形物Mは、全体を同じ条件で焼結
された一様な特性のものであってもよいし、部分的に光
ビームL0 の照射条件を変えたりすることで特性の異な
る部分が組み合わせられていてもよい。造形物Mの外周
面には再溶融固化層Sが形成されるが、この再溶融固化
層Sは造形物Mの表面に付着した粉末P0 の厚み程度し
かなく、かなり薄いものである。そのため、製造された
造形物Mの表面にさらに仕上げ加工を行ったり、造形物
Mを各種機器の部品として長期間使用している間の摩耗
等で、再溶融固化層Sが削られて、造形物Mの表面がポ
ーラスな状態になってしまうことがある。再溶融固化層
Sが薄いと、造形物Mの表面強度が弱いという問題もあ
る。
示すように、造形物Mの各焼結層mを光ビームL0 によ
って形成する際に、造形物Mの表層に配置される部分と
内部に配置される部分とで、光ビームL0 の照射条件を
違え、表層部M4 と中央部M 3 とで構成される造形物M
を作製する。具体的には、造形物Mの形状モデルデータ
を、表層部M4 と中央部M3 に対応して分割しておく。
焼結層mを形成する際には、中央部M3 では通常の比較
的ポーラスな状態で焼結するように光ビームL0 の照射
条件を設定する。表層部M4では、粉末Pが十分に溶融
して高密度状態(好ましくは100%の密度)で焼結す
るように光ビームL0 の照射条件を設定する。光ビーム
L0 の強度や照射時間など変更すればよい。
形物Mの表層になる部分に高密度で強度的に優れた表層
部M4 が配置されることになる。但し、粉末Pの層内で
焼結層mを形成するので、焼結層mと焼結させない粉末
Pとの境界部分では、熱伝導などによって、粉末Pの一
部が溶融して焼結層mの端面に付着することが起こり、
表面の滑らかさや緻密性が損なわれる問題は生じる。そ
こで、上記のような中央部M3 と表層部M4 とで構成さ
れる焼結層mあるいは造形物Mを作製したあと、前記し
た実施形態と同様に、造形物Mの外周面では、周囲の粉
末Pの分離や除去を行い、光ビームL1 を照射して再溶
融固化層Sを形成する。
ポーラスな中央部M3 と、その表層部分を覆う高密度な
表層部M4 と、表層部M4 のさらに外面を覆う再溶融固
化層Sとで構成されるものとなる。造形物Mのうち、高
密度性や強度は溶融されるが表面の滑らかさはそれほど
要求されない部分であれば、再溶融固化層Sを形成せず
に表層部M4 が露出したままであっても構わない。前記
した造形物Mの形状モデルデータの分割については、三
次元CADソフトにほぼ標準的に備えられている「シェ
ル化」機能とブーリアン演算機能を用いることで、比較
的簡単に表層部M4 と中央部M3 との2つの部分に分割
することができる。この2つの部分がぴったりとはまる
ように造形空間にモデル配置して、造形物Mの作製作業
を行えば、2つの部分の照射条件を確実かつ容易に制御
することができる。データ空間上に2つの部品を隣接し
て配置し、別々に造形するイメージで作業を行えば、結
果的には表層部M4 と中央部M3 とが一体化された一つ
の造形物Mが出来上がることになる。
や要求性能に合わせて適宜に設定すればよいが、通常
は、0.5〜3mm程度の範囲に設定することができる。
〔表層部と中央部からなる造形物の作製〕図14は、前
記した高密度な表層部M4 とポーラスな中央部M3 とを
備えた造形物Mを作製する工程の具体例を段階的に示し
ている。図14(a) に示すように、造形部10内で造形
物Mの上面に移送ブレート30を用いて粉末Pの層を供
給する。図14(b) に示すように、新たな焼結層となる
領域のうち、表層部M4 に対応する領域のみに光ビーム
L0 を照射する。このときの照射条件は、高密度な焼結
が行われるように設定されている。表層部M4 は焼結層
となる領域の外周に沿って周枠状に配置される。
囲で、粉末除去ノズル50によって粉末Pを除去して空
孔hを形成させる。この作業と同時に、表層部M4 の内
側部分に光ビームL0 を照射して中央部M3 を形成させ
る。このときの照射条件は、比較的にポーラスな焼結が
行われるようにしておけばよい。図14(d) に示すよう
に、空孔hに露出した表層部M4 の外周端部に、光ビー
ムL1 を照射して再溶融固化層Sを形成する。その後、
空孔hを埋め戻し、図14(a) 〜図14(d) の工程を繰
り返すことで、中央部M3 、表層部M4 および再溶融固
化層Sで構成される造形物Mが作製される。
粉末Pの除去作業と、中央部M3 の焼結作業とを、表層
部M4 で間が仕切られた状態で同時に実施することがで
きるので、作業工程の削減あるいは作業時間の短縮化は
図ることができる。 〔表面改質〕造形物Mの表面には、再溶融固化層Sの形
成とともに表面改質処理を施すことができる。再溶融固
化層Sを形成するためには、造形物Mの外周表面を露出
させるので、この段階で各種の表面改質処理を施せば、
能率的な作業が行える。
周面に付着粉末P0 に光ビームL1を照射して再溶融固
化層Sを形成する際に、光ビームL1 の照射個所に、噴
射ノズル70から表面改質材料を噴射して、表面改質材
料と付着粉末P0 とを反応させたり混合させたりして、
表面改質を行う。噴射ノズル70には、供給ホース72
を経て表面改質材料となる粉末や液体あるいはガスが供
給される。表面改質材料の具体例としては、硬度向上を
果たす炭素粉末、耐食性を向上させる亜鉛・アルミニウ
ム合金粉末、耐食性、耐摩耗性、耐熱性などを向上させ
る自溶合金粉末などの粉末材料が使用できる。窒素ガス
やアンモニアガスを吹きつけて、窒化物を生成させるこ
とで、表面硬度を向上させることもできる。
末Pと実質的に同じ材料である付着粉末P0 で形成され
る再溶融固化層Sでは、その特性を大きく変えることは
難しいが、噴射ノズル70で表面改質材料を吹きつけれ
ば、再溶融固化層Sの特性を大きく変えることができ、
造形物Mの使用目的や要求性能に合わせて造形物Mの表
面特性を向上させることが可能になる。また、表面改質
処理作業と再溶融固化層Sの形成作業とが同時に行える
ので、再溶融固化層Sを形成してから表面改質処理を行
うのに比べて、作業工程が少なくなる。勿論、再溶融固
化層Sの形成工程とは別の工程で、前記した表面改質処
理工程を行うことも可能である。
実施形態では、粉末供給機構と粉末除去機構とが一体化
されていて同時に移動操作される。粉末供給機構とし
て、移送ブレード30と移送ブレード30を支持する支
持バー34とを備えている。前記図1に示すように、支
持バー34は、両端を往復動装置32に装着されてい
て、往復動作を行う。粉末除去機構となる粉末除去ノズ
ル50は、支持バー34に取り付けられている。粉末除
去ノズル50は支持バー34に沿って細長く延びるスリ
ット状をなしている。移送ブレート30と粉末除去ノズ
ル50とが平行に並んでいる。粉末除去ノズル50の幅
は、造形部10の内幅と同じ程度に設定されている。粉
末除去ノズル50の上部には吸引ホース53が連結され
ている。
20から造形部10の上方で往復動させることで、移送
ブレード30によって粉末Pを供給部20から造形部1
0へと供給して一定の厚みの粉末Pの層を形成すること
ができる。支持バー34を造形物10の上方で移動させ
ながら粉末除去ノズル50を作動させると、粉末除去ノ
ズル50の幅に対応する造形部10の全幅にわたって粉
末Pを吸引除去することができる。造形物Mの外周面の
形状に合わせて複雑な運動をさせなくても、造形物Mの
外周面の全体を確実に露出させることができる。一つの
往復動装置と32および支持バー34で、移送ブレード
30だけでなく粉末除去ノズル50の支持および動作を
果たすことができるので、装置構造および制御の簡略化
を図ることができる。
実施形態では、前記実施形態における粉末除去ノズル5
0の代わりに加振装置を利用する。図17(a) に示すよ
うに、造形部10の造形台12の下面に、超音波振動子
(圧電素子)などを用いて、周波数20〜40kHz程
度の超音波振動が発生できる加振装置14を備えてお
く。図17(b) に示すように、最上層の焼結層mが形成
されたあとで、加振装置14によって振動を発生させ
る。造形部10の内部に収容された粉末Pに振動が加わ
ると、粉末Pの密度が高くなり、粉末Pの嵩が小さくな
る。粉末Pの上面が下がって、造形物Mの一部が粉末P
の表面から露出する。少なくとも、造形物Mのうち、再
溶融固化層Sが形成されていない外周端面が露出すれ
ば、加振装置14による振動の付加は終了させればよ
い。通常は、形成されたばかりで再溶融固化層Sが形成
されていない最上層の焼結層mが露出すればよい。
実施形態と同様にして、光ビームL 1 を照射して再溶融
固化層Sを形成すれば、造形物Mの外周面に再溶融固化
層Sを形成して、表面を滑らかに高密度に仕上げること
ができる。加振装置の構造や加振条件は、造形部10の
構造や造形物Mの作製条件などに合わせて変更すること
ができる。 〔光ビームの首振り〕図18に示す実施形態は、再溶融
固化用の光ビームL1 を照射する照射ヘッド140に首
振り機構を備えている。
7に対してボールジョイント146を介して取り付けら
れ、水平面内および垂直面内で回転自在になっている。
Y方向駆動軸147は、X方向駆動軸148に対して摺
動自在に取り付けられている。X方向駆動軸148およ
びY方向駆動軸147で構成されるXY駆動機構、およ
び、ボールジョイント146による首振り機構は、コン
ピュータによって制御される。上記実施形態では、造形
物Mの外面形状に合わせて、照射ヘッド140を造形物
Mの任意の位置に任意の角度で斜め方向から光ビームL
1 を照射することが可能である。造形物Mの表面位置毎
に最も適切な方向から効率的に光ビームL1 を照射する
ことができる。
9に示す実施形態は、粉末除去ノズル50と、再溶融固
化用の光ビームL 1 を照射する照射ヘッド140とを一
体化させている。粉末除去ノズル50の中心を貫通して
軸状の照射ヘッド140が取り付けられている。照射ヘ
ッド140の後端は粉末除去ノズル50の外側で光ファ
イバケーブル142に接続されている。上記装置の使用
は、焼結層mが形成されたあと、焼結層mの外周部分
に、粉末除去ノズル50と照射ヘッド140とを配置す
る。粉末除去ノズル50を作動させて焼結層mの周辺の
粉末Pを除去し、焼結層mの外周端面を露出させる。但
し、焼結層mの外周に付着した粉末P0 は粉末除去ノズ
ル50による吸引だけでは除去されない。
射され、焼結層mの外周に付着した粉末P0 に照射さ
れ、粉末P0 を溶融させて再溶融固化層Sを形成する。
上記実施形態では、焼結層mの周辺での粉末Pの除去と
光ビームL1 の照射による再溶融固化層Sの形成とが、
同時あるいは連続的に行えるので、作業効率が良い。粉
末除去ノズル50と照射ヘッド140とを、同じXY駆
動機構などを利用して同時に同じ位置に移動させること
ができるので、移動装置が簡略化できるとともにコンピ
ュータなどによる移動制御も容易になる。
方法は、造形物の作製中に、既に焼結された造形物と、
造形物と焼結されなかった粉末とを分離もしくは除去
し、ここに光ビームを再照射して、造形物周囲に付着し
た粉末部分を溶融固化させることによって、造形物の外
周面における面粗度および表面密度を向上させることが
できる。その結果、表面が滑らかで緻密であり、外観お
よび品質性能に優れた造形物を効率的に製造することが
できる。
を示す斜視図
図
程図
面図
面図
工程図
図
す工程図
図
装置の斜視図(b)
面図
構を表す断面図
Claims (25)
- 【請求項1】無機質あるいは有機質からなる粉末の層の
所定個所に光ビームを照射して焼結させることによって
焼結層を形成し、この焼結層の上に前記粉末の層を被覆
するとともにこの粉末の所定個所に光ビームを照射して
焼結させることによって下の焼結層と一体になった焼結
層を形成し、これを繰り返すことによって複数の焼結層
が積層一体化された粉末焼結部品を作製する方法におい
て、 粉末焼結部品の作製中に、既に焼結された造形物と、造
形物と焼結されなかった粉末とを分離もしくは除去する
工程(a) と、 光ビームを再照射し、造形物周囲に付着した粉末部分を
溶融固化させる工程(b) とを含む三次元形状造形物の製
造方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の方法において、精度の必
要な部分のみ選択的に前記工程(a)および工程(b) を行
うことを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項3】請求項1に記載の方法において、異なる材
料を複数層にわたり積層焼結し、前記工程(a) および工
程(b) を複数の焼結層毎に行うことを特徴とする三次元
形状造形物の製造方法。 - 【請求項4】請求項1に記載の方法において、少なくと
も再溶融させる深さ以上の粉末を除去することを特徴と
する三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項5】請求項1に記載の方法において、造形物を
作製する光ビームの照射位置と造形物の硬化端との間
に、工程(b) における光ビームを再照射することを特徴
とする三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項6】請求項1に記載の方法において、前記焼結
層の積層端面に対して斜めに照射することを特徴とする
三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項7】請求項1に記載の方法において、前記工程
(b) における光ビームの照射角度を、造形物モデルデー
タに基づいて制御することを特徴とする三次元形状造形
物の製造方法。 - 【請求項8】請求項1に記載の方法において、前記工程
(a) のあと、造形物を粉末の層から取り出し、前記工程
(b) を、造形物を構成する焼結層の端面に対して略水平
方向から光ビームを再照射することを特徴とする三次元
形状造形物の製造方法。 - 【請求項9】請求項1に記載の方法において、前記工程
(b) を、加圧した雰囲気で行うことを特徴とする三次元
形状造形物の製造方法。 - 【請求項10】請求項1に記載の方法において、前記工
程(b) を、不活性ガス雰囲気で行うことを特徴とする三
次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項11】請求項1に記載の方法において、前記工
程(b) を、還元ガス雰囲気で行うことを特徴とする三次
元形状造形物の製造方法。 - 【請求項12】請求項1に記載の方法において、前記工
程(b) を、複数の光ビームを用い、第1の光ビームで造
形物の表面温度を上昇させ、第2の光ビームで造形物の
周囲に付着した粉末を溶融させることを特徴とする三次
元形状造形物の製造方法。 - 【請求項13】請求項1に記載の方法において、前記工
程(b) で光ビームの再照射が終了したあと、粉末が分離
もしくは除去された部分に、粉末を戻すことを特徴とす
る三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項14】請求項13に記載の方法において、造形
物を作製する粉末よりも高い融点を有する粉末を戻すこ
とを特徴とする三次元形状造形物の製造方法。 - 【請求項15】請求項1に記載の方法において、光ビー
ムを照射して造形物を作製する際に、造形物の表層部
に、密度が略100%となるような条件で光ビームを照
射して高密度層を形成しておくことを特徴とする三次元
形状造形物の製造方法。 - 【請求項16】請求項1に記載の方法において、前記工
程(a) と工程(b) の間、または、工程(b) と同時に、造
形物の表面に表面改質処理を行うことを特徴とする三次
元形状造形物の製造方法。 - 【請求項17】請求項16に記載の方法において、前記
表面改質処理が、造形物の表面に粉末を吹きつけなが
ら、前記工程(b) を行うことを特徴とする三次元形状造
形物の製造方法。 - 【請求項18】請求項16に記載の方法において、前記
表面改質処理が、造形物の表面にガスを吹きつけなが
ら、前記工程(b) を行うことを特徴とする三次元形状造
形物の製造方法。 - 【請求項19】請求項1〜18の何れかに記載の三次元
形状造形物の製造方法を実施する装置であって、 造形物の周囲に光ビームを再照射する光ビーム再照射装
置と、 再照射する光ビームの照射方向を変える偏向装置と、 粉末を収容する造形部を駆動するテーブル駆動機構と、 造形部に粉末を供給する粉末供給機構と、 焼結されなかった粉末を除去する粉末除去機構とを有す
る三次元形状造形物の製造装置。 - 【請求項20】請求項19に記載の装置において、前記
粉末除去機構が前記粉末供給機構に取り付けられている
三次元形状造形物の製造装置。 - 【請求項21】請求項19に記載の装置において、前記
粉末除去機構が、XY駆動機構を有し、造形物の断面輪
郭形状に沿ってNC駆動が可能である三次元形状造形物
の製造装置。 - 【請求項22】請求項19に記載の装置において、前記
テーブル駆動機構に加振装置を備える三次元形状造形物
の製造装置。 - 【請求項23】請求項19に記載の装置において、前記
光ビーム再照射装置が、光ファイバーを経て光ビームが
供給され首振り自在な照射ヘッドと、照射ヘッドを搭載
するXY駆動機構とを有する三次元形状造形物の製造装
置。 - 【請求項24】請求項19に記載の装置において、前記
光ビーム再照射装置が光ファイバーを経て光ビームが供
給される照射ヘッドを有するとともに、前記粉末除去機
構と照射ヘッドとが同軸または隣接して設置されたXY
駆動機構を有する三次元形状造形物の製造装置。 - 【請求項25】請求項19に記載の装置において、前記
造形部に供給する粉末を収容する粉末供給部と、焼結さ
れず除去された粉末を粉末供給部に戻す粉末戻し機構を
有する三次元形状造形物の製造装置。
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