[发明专利]三维积层造形装置及积层造形方法

说明书

本发明提供一种一面由装置本身决定用来确实地将粉末层熔融结合的照射条件，一面进行电子束(EB)照射的三维积层造形装置及积层造形方法。本发明提供一种三维积层造形装置(100)，它具有：柱部(200)，输出电子束(EB)，并使电子束(EB)朝粉末层(32)的表面内方向偏转；电子检测器(72)，检测通过照射电子束(EB)而从粉末层(32)的表面朝指定方向释出的电子；熔融判断部(410)，基于电子检测器(72)的检测信号强度产生熔融信号；以及偏转控制部(420)，接收熔融信号并决定电子束的照射条件。

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

已知一种三维积层造形装置，该装置是对由金属材料等构成的粉末层的指定范围照射电子束，使粉末层的一部分熔融并与下层构造物结合从而形成截面层，并将该截面层堆叠，由此来造形三维构造物(例如，参照专利文献1、2及3)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第7454262号

[专利文献2]日本专利特开2015-193866号公报

[专利文献3]日本专利特开2015-182419号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

以往的三维积层造形装置是由装置的使用者基于粉末层的材料或厚度等粉末层的条件及加速电压或电流值等电子束的条件，来设定电子束的照射条件(参照专利文献1及专利文献2)。

然而，在实际的三维积层造形中，粉末层的条件及电子束的条件都存在从预先设定的条件发生变化的情况。例如，存在如下情况：粉末层的厚度根据层的不同或根据粉末层位置的不同而发生变化，或者射束电流值随着时间变动。因此，装置的使用者必须依照这些变化来重新设定要对装置设定的电子束的照射条件(参照专利文献3)。

本发明的目的在于提供一种一面由装置本身决定用来确实地将粉末层熔融结合的照射条件，一面进行电子束EB照射的三维积层造形装置及积层造形方法。

[解决问题的手段]

根据以下所公开的一方案，提供一种三维积层造形装置，它是将三维构造物积层造形的三维积层造形装置，且具备：粉末供给部，供给粉末层；电子束柱，输出电子束并使电子束朝所述粉末层的表面内方向偏转；电子检测器，检测通过照射所述电子束而从所述粉末层的表面释出的电子；熔融判断部，基于所述电子检测器的检测信号强度来检测所述粉末层的熔融并产生熔融信号；以及偏转控制部，接收所述熔融信号并决定电子束的照射条件。

另外，提供一种积层造形方法，它是使用所述三维积层造形装置的积层造形方法，且包括如下步骤：利用所述粉末供给部供给粉末层；利用所述电子束柱对所述粉末层照射电子束；利用所述电子检测器检测从所述粉末层表面释出的电子；在所述熔融判断部中当电子检测器的检测信号强度的变动幅度变为预先规定的基准值以下时产生熔融信号；以及利用所述偏转控制部，基于所述熔融信号来设定照射条件。

进而，在所述形态的积层造形方法中，熔融判断部中的熔融信号的产生也可以在来自不同的所述电子检测器的检测信号强度的差量变为预先规定的基准值以下时进行。

此外，所述发明内容并未列举出本发明的所有特征。这些特征群的次级组合也可以另外成为发明。

附图说明

图1表示三维积层造形装置100的构成例。

图2表示粉末层32的表面33上的电子束EB的照射动作的示例。

图3(A)是表示粉末层32熔融之前的状态的图，图3(B)是表示粉末层32被熔融并与下层的三维构造物36结合的状态的图。