[发明专利]层叠造型装置

说明书

本发明提供一种层叠造型装置，将腔室内保持成适合于造型的低氧浓度的惰性气体环境，并且将烟雾收集器内调整成可适当地进行电晕放电的程度的氧浓度。层叠造型装置包括：腔室、照射装置、供给口、排出口、惰性气体供给装置、烟雾收集器、以及氧浓度调整装置。腔室覆盖造型区域。照射装置对已形成在造型区域的材料层照射激光或电子束来形成固化层。供给口朝腔室供给惰性气体。排出口从腔室排出惰性气体。惰性气体供给装置与供给口连接，将惰性气体供给至腔室。烟雾收集器包括吸入口、带电部、集尘部、以及送回口。氧浓度调整装置连接在排出口与带电部之间，将具有比从排出口排出的惰性气体中所含有的氧浓度高的氧浓度的调整气体供给至烟雾收集器。

技术领域

本发明涉及一种层叠造型装置。

背景技术

在金属的层叠造型装置中，重复进行在规定的造型区域形成包含金属材料的材料层、及对所述材料层照射激光或电子束来形成固化层。而且，将规定数量的固化层层叠，形成所期望的三维造型物。

在此种层叠造型装置中，为了防止金属材料的变质而进行适当的造型，利用经密闭的腔室覆盖造型区域，并在造型过程中使腔室内充满规定浓度的惰性气体。

另一方面，当对材料层照射激光或电子束，使材料层烧结或熔融来形成固化层时，产生被称为烟雾(fume)的金属蒸气。以下，包含烧结及熔融在内称为固化。若在腔室内存在烟雾，则存在烟雾遮蔽激光或电子束、或烟雾附着在设置在腔室的上表面的窗等光学零件等，引起造型质量的下降的可能性。

因此，在现有的层叠造型装置中，将惰性气体供给至腔室，并且将腔室内的含有烟雾的惰性气体排出，而将腔室的内部维持成清洁的惰性气体环境。另外，为了再次利用已排出的惰性气体，理想的是将已从腔室排出的惰性气体输送至烟雾收集器，在去除了烟雾后送回腔室。

作为烟雾收集器，例如可使用电集尘器。如日本专利第6095147号公报中公开的那样，作为电集尘器的烟雾收集器通过电晕放电而使烟雾带正电或带负电，并通过库仑力(Coulomb force)来捕获已带电的烟雾。通过此种烟雾收集器来去除惰性气体内的烟雾。

发明内容

[发明所要解决的问题]

根据防止金属材料的变质这一观点，以腔室内的氧浓度极低为宜。因此，现有的层叠造型装置以提高腔室的气密性等，而使腔室内的氧浓度变得更低的方式构成。但是，已知在氧浓度极端低的环境下，在作为电集尘器的烟雾收集器中电晕放电的产生变得不稳定，无法正常地进行烟雾的去除、或因错误而停止。

本发明是鉴于此种情况而成者，其主要目的在于提供一种层叠造型装置，将腔室内保持成适合于造型的低氧浓度的惰性气体环境，并且将烟雾收集器内调整成可适当地进行电晕放电的程度的氧浓度。

[解决问题的技术手段]

根据本发明，提供一种层叠造型装置，其包括：腔室，覆盖造型区域；照射装置，对已形成在所述造型区域的材料层照射激光或电子束来形成固化层；供给口，设置在所述腔室或所述腔室的内部，朝所述腔室供给惰性气体；排出口，设置在所述腔室或所述腔室的内部，从所述腔室排出所述惰性气体；惰性气体供给装置，与所述供给口连接，将所述惰性气体供给至所述腔室；烟雾收集器，包含与所述排出口连接并被供给已从所述腔室排出的所述惰性气体的吸入口、具有使已从所述吸入口输送的所述惰性气体中所含有的烟雾带正电或带负电的带电电极的带电部、捕获已带电的所述烟雾的集尘部、及与所述供给口连接并将所述烟雾已被去除的所述惰性气体送回所述腔室中的送回口；以及氧浓度调整装置，连接在所述排出口与所述带电部之间，将具有比从所述排出口排出的所述惰性气体中所含有的氧浓度高的氧浓度的调整气体供给至所述烟雾收集器。

[发明的效果]