[发明专利]三维积层造形装置及积层造形方法

说明书

本发明提供一种将包括曲线的截面层进行积层而造形三维构造物的三维积层造形装置。本发明提供一种三维积层造形装置100，其具备：决定部116，接收关于三维构造物66的截面形状的造形数据，而决定沿着连续曲线的第1光束及第2光束的照射位置、光束形状及照射时间的数据；存储部118，存储决定部116所决定的数据；及偏向控制单元150，基于照射时间数据而产生的时序将照射位置数据输出至偏向器50；及变形元件控制单元130，将光束形状数据输出至变形元件30。由此，三维积层造形装置100通过一面沿着连续曲线照射第1光束及第2光束一面使粉末层熔融凝固，而将包括曲线的截面层进行积层来造形三维构造物。

技术领域

本发明涉及一种三维积层造形装置及积层造形方法。

背景技术

有一种三维积层造形装置，其是对包含金属材料等的粉末层的表面的特定范围照射电子束，使粉末层的一部分熔融凝固而形成截面层，将该截面层堆叠，由此造形三维构造物。例如在专利文献1、2中记载有一种三维积层造形装置及使用其的积层造形方法。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第7,454,262号

[专利文献2]日本专利特开2015-193866号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在专利文献1中所记载的以往的三维积层造形装置中，将粉末层的表面划分成小区划而对每个小区划照射电子束。另外，在专利文献2中所记载的三维积层造形装置中，在粉末层的表面直线性地扫描电子束而照射电子束。通过像这样使粉末层的表面局部地熔融凝固，并将其熔融凝固的部分相连，而形成整个截面层。

但是，在以往的三维积层造形装置中，难以精度良好地造形具有平滑的表面的造形物。

[解决问题的技术手段]

在本发明的第1实施方式中，提供一种三维积层造形装置，其将粉末层经熔融凝固而成的截面层进行积层来造形三维构造物，且具有：电子束柱，输出第1光束、及与所述第1光束并列地照射的第2光束；造形部，供收容被所述第1光束照射的原料粉末；及控制部，控制所述电子束柱；所述控制部具备：决定部，沿着表示对所述截面层照射的电子束的路径的多条环状线，设定所述第1光束及第2光束的多个照射位置，并且决定所述各照射位置处的照射时间；存储部，存储所述决定部所决定的照射位置及照射时间的数据；及时序产生部，根据所述照射时间产生从所述存储部读出所述照射位置数据并输出至所述电子束柱的时序。

另外，在本发明的第2实施方式中，提供一种积层造形方法，其是在所述三维积层造形装置中进行，且具有如下步骤：在所述控制部中，沿着表示对所述截面层照射的电子束的路径的多条环状线，设定所述第1光束及第2光束的多个照射位置，并且决定所述各照射位置处的照射时间；由所述控制部在基于所述照射时间而产生的时序下将照射位置的数据输出至所述电子束柱而照射电子束；及在每次沿着所述一条环状线的电子束的照射结束时，使电子束的照射位置返回至粉末层的表面的特定位置。

由此，提供一种形成包括曲线的三维构造物的截面的三维积层造形装置及积层造形方法。

此外，所述发明内容并未列举出本发明所需的所有特征。这些特征群的下位组合也可能成为发明。

附图说明

图1表示三维积层造形装置100的构成例。

图2(a)表示三维积层造形装置100应形成的三维构造物66的例。图2(b)表示切割面β中的三维构造物66的截面形状的例。

图3表示与三维构造物66的截面形状对应的造形数据的例子。

图4表示构成造形数据的连续曲线e的例子。