[发明专利]层叠造型物的设计方法、制造方法、制造装置、以及记录介质

说明书

层叠造型物的设计方法是如下的层分解：使用层叠造型物的形状数据，将层叠造型物的形状按熔敷焊道层的每一层的焊道高度进行层分解，而生成多个假想焊道层。接下来，在配置于多个假想焊道层的层叠方向中央的中间层中，将层分解后的层叠造型物连续延伸设置的方向设定为基准方向。并且，通过与基准方向正交的截面的焊道形状来调整形成于多个假想焊道层的熔敷焊道的焊道尺寸。

技术领域

本发明涉及层叠造型物的设计方法、制造方法、制造装置、以及记录介质。

背景技术

近年来，使用3D打印机作为生产单元的造型的需求提高，面向使用金属材料的造型的实用化而进行了研究开发。将金属材料造型的3D打印机通过使用激光、电子束、进而电弧等热源使金属粉体、金属丝熔融、并使熔融金属层叠，从而制作层叠造型物。

例如，在使用电弧的情况下，通过由电弧使焊料熔融以及凝固而形成熔敷焊道、并将该熔敷焊道层叠为多层，从而制作层叠造型物。关于这样的形成熔敷焊道的技术，例如在专利文献1中记载有通过激光熔敷形成旋转自如地安装于壳体内、并具有多张叶片的叶轮的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/149774号

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的叶轮的制造方法中，沿着叶片形状层叠多个金属层而形成各叶片。但是，仅记载了特定形状的叶轮的制造过程，而关于将任意形状的工件层叠造型的步骤完全没有公开。

在利用熔敷焊道将层叠造型物进行层叠造型时，根据焊道形成的方向，有时能够连续形成熔敷焊道的长度发生变化。在连续形成长度较短的情况下，频繁地开启或关闭焊料的加热，使成为热源的焊炬移动到下一个焊道形成位置等不有助于熔敷焊道形成的动作增加。其结果是，层叠造型的生产间隔时间增大，造型效率降低。

为了高效率地将层叠造型物造型，需要以能够尽可能地连续进行焊道形成的方式选定最合适的焊道形成方向。但是，如何设定该焊道形成方向为好依赖于作业者的经验和直觉，需要作业熟练。

另一方面，已知有使粉体熔融而制作造型物的粉头方式的金属造型技术。根据该造型方法，不需要选定上述那样的焊道形成方向，但需要热敏头对水平截面同样地二维扫描。因此，根据造型物的形状，扫描时间变长等，不能说一定是效率良好的造型方法。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供在层叠多个熔敷焊道而将具有沿着特定的方向的形状的层叠造型体造型的情况下、能够缩短生产间隔时间而高效率地进行造型的通用的层叠造型物的设计方法、制造方法、以及制造装置、以及使计算机执行该设计步骤的程序。

用于解决课题的方案

本发明由下述的结构构成。

(1)一种层叠造型物的设计方法，其是层叠多个由使焊料熔融以及凝固而形成的熔敷焊道构成的熔敷焊道层而进行造型的层叠造型物的设计方法，其中，

所述层叠造型物的设计方法具有：

层分解工序，其使用所述层叠造型物的形状数据，将所述层叠造型物的形状按所述熔敷焊道层的每一层的焊道高度进行层分解，而生成多个假想焊道层；

基准方向设定工序，其在配置于多个所述假想焊道层的层叠方向中央的中间层中，将层分解后的所述层叠造型物连续延伸设置的方向设定为基准方向；以及

焊道调整工序，其通过与所述基准方向正交的截面的焊道形状来调整形成于多个所述假想焊道层的所述熔敷焊道的焊道尺寸。

(2)一种层叠造型物的制造方法，其是层叠多个由使焊料熔融以及凝固而形成的熔敷焊道构成的熔敷焊道层而进行造型的层叠造型物的制造方法，其中，