[发明专利]三维积层造形装置及积层造形方法

说明书

本发明提供一种一面由装置本身决定用来将粉末层确实地熔融结合的照射条件，一面进行电子束(EB)照射的三维积层造形装置及积层造形方法。本发明所提供的三维积层造形装置(100)具有：柱部(200)，输出电子束(EB)，使电子束(EB)朝粉末层(32)的表面内方向偏向；绝缘部，使三维构造物(36)与接地部件电绝缘；电流计(73)，测定经由三维构造物(36)流向接地部件的电流值；熔融判断部(410)，基于电流计(73)所测定的电流值来检测粉末层(32)的熔融，产生熔融信号；以及偏向控制部(420)，接收熔融信号，决定电子束的照射条件。

技术领域

本发明涉及一种三维积层造形装置及积层造形方法。

背景技术

已知这样一种三维积层造形装置，它是对由金属材料等构成的粉末层的特定范围照射电子束，使粉末层的一部分熔融而与下层构造物结合从而形成截面层，并且将该截面层堆积，由此来造形三维构造物(例如，参照专利文献1、2及3)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第7454262号

[专利文献2]日本专利特开2015-193866号公报

[专利文献3]日本专利特开2015-182419号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在以往的三维积层造形装置中，是由装置的使用者基于粉末层的材料或厚度等粉末层的条件及加速电压或电流值等电子束的条件来设定电子束的照射条件(参照专利文献1及专利文献2)。

然而，在实际的三维积层造形中，粉末层的条件或电子束的条件均存在从预先设定的条件变化的情况。例如，有时粉末层的厚度会根据层或根据粉末层的场所而变化，或者射束电流值随时间变动。因此，装置的使用者必须结合这些变化来重新设定对装置设定的电子束的照射条件(参照专利文献3)。

本发明的目的在于提供一种一面由装置本身决定用来将粉末层确实地熔融结合的照射条件，一面进行电子束EB照射的三维积层造形装置及积层造形方法。

[解决问题的技术手段]

根据以下的公开的一方案，提供一种三维积层造形装置，它将三维构造物积层造形，且具备：粉末供给部，供给导电性材料的粉末层；电子束柱，输出电子束而使电子束朝所述粉末层的表面内方向偏向；绝缘部，设置在与所述三维构造物相接的面，使所述三维构造物与接地电位部件电绝缘；电流计，连接在所述三维构造物与所述接地电位部件之间，测定经由所述三维构造物流向所述接地电位部件的电流值；熔融判断部，基于所述电流计所测定的电流值来检测所述粉末层的熔融，并产生熔融信号；以及偏向控制部，接收所述熔融信号，决定电子束的照射条件。

另外，提供一种积层造形方法，它使用所述三维积层造形装置，且具有如下步骤：由所述粉末供给部供给粉末层；由所述电子束柱对所述粉末层照射电子束；由所述电流计测定经由三维构造物流向所述接地电位部件的电流值；在所述熔融判断部中，基于照射所述粉末层的电子束的电流值与所述电流计所测定的电流值的差分成为基准值以下时产生熔融信号；以及由所述偏向控制部基于所述熔融信号来设定照射条件。

此外，所述发明的概要并非列举出本发明的所有特征。这些特征群的次组合也可以另外成为发明。

附图说明

图1是表示三维积层造形装置100的构成例的框图。

图2是表示粉末层32的表面33上的电子束EB的照射动作的示例的图。

图3(A)是表示粉末层32熔融之前的状态的图，图3(B)是表示粉末层32熔融而与下层的三维构造物36结合的状态的图。