[发明专利]三维层叠装置及方法

说明书

在三维层叠装置及方法中，具备：向加工对象物(90)的加工面(91)供给粉末(P)的粉末流路(43)及喷嘴喷射口部(45)；对粉末(P)照射激光(L)而使被照射了激光(L)的粉末(P)的至少一部分烧结或熔融固化、从而形成成形层(151、152、153、154)的激光路径(44)；作为变更从激光路径(44)向加工面(91)照射的激光(L)的照射角度(θ)的照射角度变更部的旋转工作台部(17)；及以使相对于加工面(91)的悬伸侧的照射角度(θ)在能够形成成形层(151、152、153、154)的范围内小于90度的方式控制旋转工作台部(17)的控制部(52)。

技术领域

本公开涉及通过层叠来制造三维形状物的三维层叠装置及方法。

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

希望想要通过层叠造形技术来制造相对于加工对象物的加工面在水平方向上错开地倾斜、即向一侧悬伸的三维形状物。在层叠造形技术中，对加工对象物的加工面照射光束，向该光束的焦点位置喷射金属粉末材料。于是，在加工对象物的加工面上，金属粉末材料熔融并凝固，由此形成成形层。此时，不仅为了通过光束的能量来熔融金属粉末材料，还需要使加工对象物的加工面熔融，以光束相对于加工对象物的加工面正交的方式进行照射。因此，在加工对象物的加工面制造悬伸的三维形状物时，以使光束与加工面正交的方式照射而形成金属粉末材料熔融而成的成形层，将该成形层一边在水平方向上错开一边层叠。于是，为了相对于下侧的成形层层叠上侧成形层，当对下侧的成形层的加工面照射光束时，存在悬伸侧的端部的熔融部熔落、难以制造呈所希望的悬伸形状的三维形状物的课题。

本公开为了解决上述课题的方案，目的在于提供实现呈悬伸形状的三维形状物的品质的提高的三维层叠装置及方法。

用于解决课题的技术方案

用于实现上述目的的本公开的三维层叠装置是在加工对象物上层叠成形层而形成呈悬伸形状的三维形状物的三维层叠装置，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；光照射部，对所述粉末材料照射光束而使被照射了所述光束的所述粉末材料的至少一部分烧结或熔融固化，从而形成所述成形层；照射角度变更部，变更所述光照射部向所述加工面照射的所述光束的照射角度；及控制部，以使相对于所述加工面的悬伸侧的所述照射角度在能够形成所述成形层的范围内小于90度的方式控制所述照射角度变更部。

因此，在加工对象物的加工面形成成形层而形成呈悬伸形状的三维形状物主体时，使相对于加工面的悬伸侧的光束的照射角度小于90度。此时，对下侧的成形层的表面照射光束，并且供给粉末材料。于是，光束沿着悬伸形状照射到下侧的成形层，因此在下侧的成形层的表面适当地形成熔融部，能够相对于下侧的成形层适当地层叠上侧的成形层。其结果是，能够实现呈悬伸形状的三维形状物的品质的提高。

在本公开的三维层叠装置中，其特征在于，所述控制部在所述成形层的表面层叠所述成形层时以使相对于所述加工面的悬伸侧的所述照射角度逐渐变小的方式控制所述照射角度变更部。

因此，在成形层的表面层叠成形层时，由于使光束的照射角度逐渐变小，所以能够高效地将层叠于加工面的多个成形层形成为悬伸形状。

在本公开的三维层叠装置中，其特征在于，所述控制部以使相对于所述成形层的表面的所述照射角度成为90度的方式控制所述照射角度变更部。