[发明专利]三维造型装置以及三维造型方法

说明书

三维造型装置通过对粉末材料照射电子束而使粉末材料熔融并进行层积，由此对三维物体进行造型。三维造型装置具备通过射出电子束而使电子束照射于粉末材料的能量束射出部。能量束射出部在作为物体的剖面的造型区域中的至少轮廓部分处，在相对于造型区域的轮廓线正交的方向上使电子束扫描并照射于粉末材料。

技术领域

本公开说明对三维物体进行造型的三维造型装置以及三维造型方法。

背景技术

以往，作为三维造型装置以及三维造型方法，例如公知有美国专利第5155324号说明书中记载的对三维物体进行造型的装置以及方法。该装置以及方法通过对粉末材料照射激光束，由此一边烧结粉末材料，一边使该烧结的粉末材料层积。在该装置以及方法中采用的能量束的照射图案包括沿着剖面的轮廓的图案(外形)和将轮廓的内侧填满的图案(剖面线)。在该装置以及方法中，首先，沿着物体的剖面的轮廓线照射激光束。接下来，一边使激光束在轮廓线的内侧的部分沿着一定的方向往复，一边照射激光束，由此进行物体的造型。

专利文献1：美国专利第5155324号说明书

这样的三维造型的装置以及方法难以高效地进行物体的造型。若将能量束向物体的剖面的照射分为沿着剖面的轮廓的图案和将轮廓的内侧填满的图案，则需要在各图案中变更能量束的强度以及扫描速度。例如，沿着轮廓的能量束的照射以低速使弱能量束扫描。能量束向内侧的照射以高速使强能量束扫描。此时，对于沿着轮廓的能量束的照射而言，需要长时间，因此无法高效地进行物体的造型。

发明内容

因此，本公开说明能够高效地进行物体的造型的三维造型装置以及三维造型方法。

本公开的一个方式的三维造型装置，通过对造型材料照射能量束而使造型材料熔融并进行层积，由此对三维的物体进行造型。三维造型装置具备能量束射出部，其射出能量束并使能量束照射于造型材料。能量束射出部构成为：在作为物体的剖面的造型区域中的至少轮廓部分处，沿相对于造型区域的轮廓线正交的方向使能量束扫描而照射于造型材料。该三维造型装置在造型区域的轮廓部分处，一边沿相对于造型区域的轮廓线正交的方向使能量束扫描，一边将能量束照射于造型材料。其结果，能够进行使能量束对轮廓部分以高速进行扫描的能量束照射。因此，能够在短时间完成能量束向轮廓部分的照射。因此，三维造型装置能够高效地对物体进行造型。

本公开的一个方式的三维造型装置的能量束射出部，也可以在造型区域中的形成于比轮廓部分靠内侧的内侧部分，沿着一定的方向使能量束扫描而照射于造型材料。在该情况下，在造型区域中的内侧部分处，一边沿着一定的方向使能量束扫描，一边将能量束照射于造型材料。其结果，能够在短时间完成内侧部分处的能量束照射。因此，能够在短时间进行物体的造型。

本公开的一个方式的三维造型装置的能量束射出部，也可以对设定于轮廓部分的多个照射路径进行能量束的照射。能量束射出部也可以在对照射路径照射了能量束之后，越过相邻的照射路径对其他照射路径进行能量束的照射。在该情况下，在对照射路径照射了能量束之后，越过相邻的照射路径对其他照射路径进行能量束的照射。其结果，能够抑制因能量束的照射引起的热的集中。因此，能够抑制物体的不适当的造型。

本公开的一个方式的三维造型装置的能量束射出部，也可以对设定于轮廓部分的多个照射路径进行能量束的照射。能量束射出部也可以在对照射路径照射了能量束之后，设置空闲时间，并越过相邻的照射路径对其他照射路径进行能量束的照射、或者对相邻的照射路径进行能量束的照射。在该情况下，对能量束的照射设置空闲时间。其结果，能够抑制因能量束的照射引起的热的集中。因此，能够抑制物体的不适当的造型。

本公开的一个方式的三维造型装置的能量束射出部，也可以对设定于轮廓部分的多个照射路径进行能量束的照射。能量束射出部也可以针对多个照射路径分别朝向同一方向进行能量束的照射。在该情况下，针对照射路径分别朝向同一方向进行能量束的照射。其结果，能够抑制因能量束的照射引起的热的集中。因此，能够抑制物体的不适当的造型。