[发明专利]三维造型方法

说明书

本发明的课题是提供一种能够通过迅速检测到烧结不良而防止产生缺陷三维造型物的三维造型方法，该方法包括粉末层的形成步骤和通过激光束或电子束将所述粉末层烧结的烧结步骤，通过以下操作能够达成上述课题：程序a，拍摄在烧结表面产生的火花的形成区域宽度，并测定火花的光强度；程序b，在单位时间中检测到程序a的区域宽度和光强度为基准范围内的情况下，指示应该继续进行下一单位时间的烧结或之后的粉末形成步骤；程序c，在单位时间中检测到发生了程序a的区域宽度和光强度脱离了基准范围的状态的情况下，判断为发生了烧结不良，并指示应该中止下一单位时间的烧结或之后的粉末形成步骤。

技术领域

本发明涉及一种三维形状造型物的制造方法，该方法基于反复进行粉末层的形成步骤和通过激光束或电子束对于该粉末层的烧结步骤。

背景技术

上述三维造型方法中，不能完全防止基于下述A、B的烧结不良。

A、由于与激光束或电子束对粉末层的照射相关的控制系统的异常，导致所供给的光束过剩或不足，从而与各光束的供给正常的情况相比，烧结表面不平坦，形成大致规则的凹凸状态。

B、在粉末层的形成时，以所述A的凹凸状态的形成或碎屑混入为原因，刮刀的移动变得困难，妨碍均匀的平坦面的实现，或者以通过已经进行了烧结的层与新进行了烧结的层的熔融而实现的接合不完全等导致的粉末层表面的异常为原因，粉末层表面不平坦，形成不规则的凹凸状态。

然而，实际情况是，关于三维造型方法，在密闭的装置中反复进行层叠和烧结步骤，因此如上述A、B那样的烧结不良会被忽视，在反复进行的全部层叠步骤和全部烧结步骤结束后才首次发现。

在向粉末层表面照射了激光束或电子束的情况下，随着粉末的飞散(溅射)，如图7所示会经常产生火花。

在如所述A、B那样发生烧结不良的情况下，从经验上已知火花会呈现出与正常的烧结不同的状态。

然而，现有技术中完全没有想到要着眼于在烧结时产生的火花来检测烧结不良这样的技术构思。

在专利文献1中，关于在三维造型中伴随粉末的飞散而产生的火花，仅仅被视为异常造型的原因。

而且，除了专利文献1以外，也没有发现着眼于在各光束的照射时产生的火花从而在三维造型中积极利用该火花的公知技术文献。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2004-277881号公报

发明内容

本发明提供一种三维造型方法的技术构成，其在对粉末层照射激光束或电子束时，着眼于伴随粉末的飞散(溅射)而产生的火花，能够迅速检测到烧结不良，并且防止由于包含该烧结不良区域而产生三维造型物的缺陷产品。

在后述基本技术构成(1)、(2)中，通过伴随程序c的指示的烧结不良的检测，能够中止下一单位时间的烧结步骤或之后的粉末形成步骤，防止在烧结不良的发生状态下进行进一步的层叠和烧结这样的没有意义的步骤，进而能够避免产生作为包含烧结不良区域的三维造型物的缺陷产品。

而且，能够查明烧结不良的原因，并订正该原因，通过熔融或软化而将发生该烧结不良的全部烧结区域、或该全部区域和已经层叠的烧结区域除去，或者通过切削工具除去上述各全部烧结区域之后，再次反复进行层叠步骤和烧结步骤，该情况下，尽管会发生上述烧结不良，但能够实现有效率的三维造型物的制造。

为解决所述课题，本发明的基本技术构成包括以下(1)和(2)。

(1)一种三维造型方法，该方法伴随着交替反复进行交替反复进行粉末层形成步骤和烧结步骤的层叠工序，所述烧结步骤中通过移动的激光束或电子束的照射将所述粉末层烧结。

在所述烧结步骤时，采用以下程序：