[发明专利]积层造型装置

说明书

本发明提供一种积层造型装置，其具备照射装置、加工装置、以及冷却装置。照射装置对材料层照射光束形成硬化层，材料层形成于按照规定高度分割所期望的三维造型物得到的多个分割层中的每一个分割层，加工装置包含把持对所述硬化层进行加工的工具的加工头、和使加工头在至少水平方向上移动的加工头驱动装置，冷却装置设置在所述加工头，将包含所述硬化层积层得到的硬化体的上表面的至少一部分冷却成规定的冷却温度，冷却装置包含冷却板，该冷却板具有冷却成冷却温度的冷却面，在冷却面沿水平方向的横卧状态下与硬化体的所述上表面紧密接触。本发明能够通过具有相对简单的构造的冷却装置，直接冷却硬化体的上表面。

技术领域

本发明涉及一种积层造型装置。

背景技术

金属积层造型有多种方式。例如烧结积层造型法，其在被非活性气体充满的密闭空腔内，于可在上下方向上移动的造型台上，形成由材料粉体组成的材料层。随后，向材料层的规定位置照射激光或电子束，使照射位置的材料粉体熔融或烧结，从而形成硬化层。重复形成上述材料层和硬化层，来积层硬化层。通过上述方式，生成所期望的三维造型物。此处，所指硬化层包含熔融层和烧结层。此外，将积层得到的硬化层称为硬化体。

在这种金属积层造型中，有时会需要对造型后的三维造型物或造型过程中的硬化层进行温度调整。例如，日本专利第6295001号中公开了一种积层造型方法，其中，每当形成1层或多层硬化层时，需要有意地进行马氏体相变。这样，因马氏体相变引起的压缩应力会减轻金属收缩引起的拉伸应力，从而抑制因造型物的残留应力造成的变形。在上述积层造型方法中，因为是有意地推进马氏体相变，所以需要在每一次形成1层或多层硬化层时，对该硬化层进行规定温度调整。

当实施上述积层造型方法时，需要对硬化层进行冷却和加热。通常，是通过配置在造型台内的温度调整机构来进行硬化层温度调整的。因此，每当形成1层或多层硬化层时，即使需要温度控制的硬化层仅是硬化体的一部分，但仍然需要对积层后的硬化体整体进行冷却和加热，从而造成需要很长时间进行温度调整的问题。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于：提供一种积层造型装置，其在三维造型物积层造型中，能够通过一种具有相对简单构造的冷却装置来对硬化体的上表面直接冷却。

本发明提供一种积层造型装置，其具备加工装置和冷却装置，其中，所述加工装置具备：照射装置，向材料层照射光束形成硬化层，所述材料层形成于用规定高度分割所期望的三维造型物而得到的多个分割层中的每一个分割层上；加工头，把持对所述硬化层进行加工的工具；以及，加工头驱动装置，使所述加工头在至少水平方向上移动；所述冷却装置设置在所述加工头上，且将包含由所述硬化层积层而得的硬化体的上表面的至少一部分冷却至规定的冷却温度，其中，所述冷却装置包含冷却板，所述冷却板具有冷却至所述冷却温度的冷却面，且在所述冷却面沿水平方向上的横卧状态下与所述硬化体的所述上表面紧密接触。

在本发明中，由于冷却装饰设置有加工头，因此可以使用加工头驱动装置使加工头至少在水平方向上移动，从而将冷却装置移动到所需位置。因此，不需要设置其他驱动装置来使冷却装置在水平方向上移动。此外，冷却装置包含与硬化体的上表面紧密接触的冷却板。因此，本发明能够通过具有相对简单的构造的冷却装置，直接冷却硬化体的上表面。

附图说明

图1是简要表示本发明实施方式所涉及的积层造型装置100的正面图。

图2是简要表示本发明实施方式所涉及的积层造型装置100的侧面图。

图3是简要表示本发明实施方式所涉及的材料层形成装置3和照射装置13的立体图。

图4是本发明实施方式所涉及的加工头50的立体图。

图5是本发明实施方式所涉及的加工头50的立体图。

图6是冷却板70的截面图。

图7是表示冷却板70处于站立状态时冷却装置65和加工头50的侧面图。