[发明专利]三维形状造型物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维形状造型物的制造方法。更详细地，本发明涉及通过反复实施对粉末层的规定部位照射光束而形成固化层，从而制造由多个固化层层叠一体化而成的三维形状造型物的方法。

背景技术

一直以来，已知对粉末材料照射光束而制造三维形状造型物的方法(一般称为“粉末烧结层叠法”)。在所述方法中，反复进行下述工序：“(i)对粉末层的规定部位照射光束，由此使所述规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层，(ii)在所得到的固化层上铺设新的粉末层并同样照射光束而进一步形成固化层”，从而制造三维形状造型物(参照专利文献1或专利文献2)。在作为粉末材料而使用了金属粉末、陶瓷粉末等无机质的粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模具使用。另一方面，在使用了树脂粉末、塑料粉末等有机质的粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模型使用。根据这种制造技术，能够在短时间内制造复杂的三维形状造型物。

以使用金属粉末作为粉末材料、将所得到的三维形状造型物用作模具的情况为例。如图1所示那样，首先，在造型板21上形成了规定厚度t1的粉末层22之后(参照图1(a))，对粉末层22的规定部位照射光束，从而在造型板21上形成固化层24。然后，在所形成的固化层24上铺设新的粉末层22，再次照射光束而形成新的固化层。当如此反复形成固化层时，能够得到由多个固化层24层叠一体化而成的三维形状造型物(参照图1(b))。相当于最下层的固化层能够以与造型板面粘接的状态形成，因此三维形状造型物和造型板成为相互一体化的状态，能够直接用作为模具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表平1-502890号公报

专利文献2：日本特开2000-73108号公报

发明内容

发明要解决的课题

在粉末烧结层叠法中，本申请发明人发现了如下现象：“当对在邻接的两侧具有未照射部分的粉末层区域”照射光束时，该照射部分较大地凸起，结果变成固化部局部地隆起那样的形态(参照图14)。虽然不拘束于特定的理论，但可以认为主要原因之一是光束的照射部分卷入邻接的两侧的粉末而发生熔融，与表面张力等相互作用而局部地产生凝聚作用。

换而言之，本申请发明人发现，当在同一光束照射条件下反复依次扫描来进行固化层的形成时，如图15中所示的那样，形成相对大地凸起的局部的固化部(以后也称为“隆起固化部”)。在上述情况下，担心在下一层的粉末供给时挤压刮板会碰撞到“隆起固化部”、从而不能形成所希望的粉末层这样的不良情况。此外，假使形成了粉末层，也担心起因于“隆起固化部”而使粉末层厚度产生局部变化这样的不良情况。

本发明是鉴于上述情况而作出的。即，本发明的课题在于提供能够进行预期了之后的粉末层形成的适宜的固化层形成的“三维形状造型物的制造方法”。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在本发明中，提供一种三维形状造型物的制造方法，包含以下工序：

(i)对粉末层的规定部位照射光束，使上述规定部位的粉末烧结或熔融固化而形成固化层的工序，以及

(ii)在所得到的固化层上形成新的粉末层，对该新的粉末层的规定部位照射光束而进一步形成固化层的工序，

反复进行该工序(ii)，其特征在于，

将“在邻接的两侧具有未照射部分的照射路径”设为与“在邻接的区域中具有已照射部分的照射路径”不同的光束条件。

在本发明中，例如，可以使“在邻接的两侧具有未照射部分的照射路径”的光束的照射能量比“在邻接的区域中具有已照射部分的照射路径”的光束的照射能量小。此外，例如也可以使“在邻接的两侧具有未照射部分的照射路径”的光束的照射功率比“在邻接的区域中具有已照射部分的照射路径”的光束的照射功率小。

在某个优选方式中，将各粉末层中的至少第1条照射路径设为与该各粉末层的其它照射路径不同的光束条件。

在其它某个优选方式中，将各粉末层中的各个照射路径分成“在邻接的两侧具有未照射部分的子照射路径A”和“在邻接的区域中具有已照射部分的子照射路径B”，在子照射路径A与子照射路径B之间改变光束条件。