[发明专利]表面加工装置、方法及三维层叠装置

说明书

在表面加工装置、方法及三维层叠装置中，具备作为向加工对象物(90)的加工面(91)供给粉末(P)的粉末供给部的粉末流路(43)和作为对到达加工对象物(90)之前的粉末(P)照射激光(L)的光照射部的激光路径(44)，使加工面(91)上的激光(L)的照射位置和粉末(P)的喷射位置偏移。

技术领域

本公开涉及对加工对象物附加材料的表面加工装置及方法、具有该表面加工装置并通过层叠来制造三维形状物的三维层叠装置。

背景技术

作为制造三维形状物的技术，已知有通过对金属粉末材料照射光束来制造三维形状物的层叠造形技术。作为层叠造形技术，例如，有专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的技术是对由金属粉末材料形成的粉末层照射光束而形成烧结层，通过反复该操作来制造多个烧结层一体层叠而成的三维形状物的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－196264号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，希望想要使用层叠造形技术来调整加工对象物的表面粗糙度。在层叠造形技术中，将光束的焦点位置设为加工对象物的表面的附近，向光束的焦点位置喷射金属粉末材料。于是，通过金属粉末材料在加工对象物的表面熔融并凝固，从而形成成形层。另一方面，例如在人工关节等需要表面粗糙度的医疗部件中，在调整加工对象物的表面粗糙度的情况下，考虑使光束的焦点位置从加工对象物的表面离开预定距离，向从加工对象物的表面离开的光束的焦点位置喷射金属粉末材料。于是，未完全熔融的金属粉末材料附着于加工对象物的表面并凝固，由此加工对象物的表面粗糙度变大。但是，在该情况下，光束在焦点位置对金属粉末材料进行加热后，照射到加工对象物的加工部分。因此，存在对加工对象物的加工部分的热影响变大、加工对象物的热变形、强度降低这样的课题。

本公开为了解决上述课题的方案，目的在于提供抑制对加工对象物的加工面的热影响而使材料附加于加工对象物的表面加工装置、方法及三维层叠装置。

用于解决课题的技术方案

用于实现上述目的的本公开的表面加工装置是对加工对象物附加材料的表面加工装置，其特征在于，具备：粉末供给部，向所述加工对象物的加工面供给粉末材料；及光照射部，对到达所述加工对象物之前的所述粉末材料照射光束，所述表面加工装置使所述加工面上的所述光束的照射位置和粉末材料的喷射位置偏移。

因此，粉末供给部向加工对象物的加工面供给粉末材料，光照射部对到达加工对象物之前的粉末材料照射光束。此时，使加工面上的光束的照射位置和粉末材料的喷射位置偏移。其结果是，光束不会照射到加工对象物的加工部分，能够抑制对加工对象物的加工面的热影响而使材料附加于加工对象物。

在本公开的表面加工装置中，其特征在于，所述光照射部使通过所述光束而半熔融后的所述粉末材料在所述加工对象物的加工面固化。

因此，粉末供给部向加工对象物的加工面供给粉末材料，光照射部对到达加工对象物之前的粉末材料照射光束。于是，通过光束而半熔融后的粉末材料在加工对象物的加工面固化，能够抑制对加工对象物的加工面的热影响而使材料附加于加工对象物。

在本公开的表面加工装置中，其特征在于，所述粉末供给部向从所述光照射部照射的所述光束的焦点供给粉末材料，所述焦点从所述加工面离开预定距离。

因此，粉末供给部向从光照射部照射的光束的焦点供给粉末材料，所以粉末材料通过光束适当地半熔融，能够使半熔融后的粉末材料附着于加工对象物的加工面并固化。

在本公开的表面加工装置中，其特征在于，所述粉末供给部沿重力方向供给粉末材料。