[发明专利]三维层叠造形条件决定方法及三维层叠造形条件决定装置

说明书

基于三维造形物的设计数据来决定层叠造形材料以造形三维造形物的造形条件的三维层叠造形方法包括：特定部识别步骤，在该步骤中，基于设计数据来识别三维造形物中局部包含的特定部；特定部造形条件决定步骤，在该步骤中，判断是否将与标准造形条件不同的特定造形条件应用于特定部的造形，并决定特定部的造形条件，该标准造形条件用于三维造形物的除了特定部以外的标准部的造形；以造形条件设定发送步骤，在该步骤中，发送以标准造形条件对除了特定部以外的标准部进行造形、并以在特定部造形条件决定步骤中决定的造形条件对特定部进行造形的造形条件设定。

技术领域

本公开涉及三维层叠造形方法及三维层叠造形装置。

背景技术

以往已知一种基于设计数据(CAD数据)将造形材料依次层叠以进行三维造形物造形的三维层叠造形技术(AM：Additive Manufacturing)(例如参照专利文献1～4)。例如，在作为三维层叠造形技术的一种而已知的金属层叠造形法中，按照预先设定的造形条件(射束照射条件、粉末层的厚度等)使用复涂器(recoater)在基板上薄薄地铺设金属粉末而形成薄的粉末层，向与造形物部分相当的部分照射射束(例如激射束或电子射束) 以使粉末层选择性地溶融并凝固。针对像这样固化了的粉末层的上表面，再次重复进行粉末层的形成及使用射束照射的固化工序，从而完成三维造形物。

根据这样的三维层叠造形技术，能够造形出以锻造或铸造等以往加工方法无法实现的复杂形状，被应用于航空宇宙、汽车、产业设备、植入等广范围的领域。例如专利文献2中公开了下述技术内容：使用三维层叠造形技术(金属层叠造形法)制造涡轮叶片，从而能够短时间制造成品尺寸优良的涡轮叶片。

另外，造形条件包含照射次数、扫描速度、扫描间距、扫描模式、层叠间距、射束输出等各种条件，由于与金属粉末的溶融、凝固有关，因此通常针对每种材料进行优化(参照专利文献3～4)。例如，专利文献3中公开了针对作为造形材料的每种金属粉末而改变射束输出的方案。另外，专利文献4中公开了下述内容：在使光在光硬化性树脂上扫描而使该树脂硬化、并将该硬化了的部分层叠以造形出三维形状的光造形装置中，例如针对每个树脂层评价实时检测到的光硬化性树脂的硬化了的部分中的形状误差是否处于允许值内，若形状误差在允许值内则实施造形，若形状误差超过允许值则变更造形条件后再实施造形。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-134411号公报

专利文献2：日本特开2003-129862号公报

专利文献3：日本特开2015-193866号公报

专利文献4：日本特开平9-76353号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于金属层叠造形法等三维层叠造形技术而言，存在在三维造形物的造形中形成微小的空洞等内部缺陷的情况。另外，本发明的发明人发现，在三维造形物的倾斜的侧面部上，表面粗糙度容易增大(参照后述的图 7A)。这样的内部缺陷、表面粗糙度成为高循环疲劳寿命的降低的原因等，对三维造形物的疲劳寿命造成影响。这样的课题例如能够通过增加射束的照射次数、减缓扫描速度、缩小扫描间距等优化造形条件的操作来进行抑制，但若以这样的造形条件来进行造形，则三维造形物完成为止所需的造形时间增加，导致生产性及制造成本的增加。

鉴于上述情况，本发明至少一实施方式的目的在于，提供一种能够在抑制造形时间增加的同时满足疲劳寿命要求的三维造形物的造形的三维层叠造形方法。

用于解决课题的方案

(1)本发明至少一实施方式的三维层叠造形条件决定方法基于三维造形物的设计数据来决定层叠造形材料以造形所述三维造形物的造形条件，其包括：