[发明专利]三维形状造型物的制造方法

说明书

提供一种三维形状造型物的制造方法，该三维形状造型物的制造方法能够减少与被烟气物质污染的光透射窗相关的麻烦。本发明的一个实施方式所涉及方法为，在重复进行粉末层形成以及基于光束照射的固化层形成时，在固化层形成时，从设置在腔室的光透射窗向腔室内入射光束，进行光束的照射，使用可动式的气体供给装置，对被固化层形成时产生的烟气污染的光透射窗喷射气体。

技术领域

本发明涉及一种三维形状造型物的制造方法。更详细来说，本发明涉及通过对粉末层照射光束来形成固化层的三维形状造型物的制造方法。

背景技术

以往已知有通过对粉末材料照射光束来制造三维形状造型物的方法 (一般称为“粉末烧结层叠法”)。该方法基于以下的工序(i)以及工序 (ii)交替地重复实施粉末层形成与固化层形成来制造三维形状造型物(参照专利文献1或专利文献2)。

(i)对粉末层的规定部位照射光束，使该规定部位的粉末烧结或熔融固化，形成固化层的工序。

(ii)在所得到的固化层上形成新的粉末层，同样地照射光束，进一步形成固化层的工序。

根据这样的制造技术，能够在短时间内制造复杂的三维形状造型物。在使用无机物的金属粉末作为粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为模具使用。另一方面，在使用有机物的树脂粉末作为粉末材料的情况下，能够将所得到的三维形状造型物作为各种模型使用。

将使用金属粉末作为粉末材料，并将由此所得到的三维形状造型物作为模具使用的情况作为例子。如图7所示那样，首先，使刮刀(squeezing blade)23移动，移送粉末19，在造型板21上形成规定厚度的粉末层22(参照图7(a))。接着，对粉末层的规定部位照射光束L，由粉末层形成固化层24(参照图7(b))。接着，在所得到的固化层上形成新的粉末层，并再次照射光束来形成新的固化层。如果像这样交替地重复实施粉末层形成与固化层形成，则固化层24层叠(参照图7(c))，最终能够得到由层叠化的固化层形成的三维形状造型物。形成为最下层而形成的固化层24成为与造型板21结合了的状态，因此，三维形状造型物与造型板成为一体化。三维形状造型物与造型板的一体化能够作为模具使用。

此处，粉末烧结层叠法为了防止三维形状造型物氧化，一般使用被保持在惰性气体气氛下的腔室50来进行(参照图8)。如图8所示那样，在腔室50设置光透射窗52，经由该光透射窗52进行光束L的照射。即，在对粉末层进行光束的照射时，从设置在腔室50的外部的光束照射部件3发出的光束L经由光透射窗52入射到腔室50内。

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

发明要解决的问题

在固化层24形成时，从光束L的照射部位产生被称为“烟气”(fume) 的烟状的物质(例如金属蒸汽或树脂蒸汽)。具体来说，如图10所示那样，在通过光束L经由光透射窗52的照射使粉末烧结或熔融固化时，从光束L 的照射部位产生烟气8。所产生的烟气在腔室50内上升，因此，有起因于烟气8的物质(以下称为“烟气物质”)附着在光透射窗52并使光透射窗52模糊不清的情况。这样，当光透射窗52因烟气而被污染时，会造成光透射窗52中的光束L的透射率或折射率变化，担心光束L对粉末层22的规定部位的照射精度降低。并且，这样的光透射窗52的污染会引起光束L的散乱或聚光度降低，担心不能够对粉末层赋予需要的照射能量。

本发明是鉴于上述情况而完成的。即，本发明的目的在于提供一种三维形状造型物的制造方法，该三维形状造型物的制造方法能够减少与被烟气物质污染的光透射窗相关的麻烦。

用于解决问题的手段