(57)【要約】【課題】光ビームによる硬化層を積層して３次元形状を有する造形物を製造する場合、従来の方法よりも大型の造形物の製造を可能にする。【解決手段】第２ステージ２０ｂの全体とオーバーラップ領域２０ｖの一部に光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る（第１形成工程）。同時に第１ステージ２０ａとオーバーラップ領域２０ｖに、材料供給装置３１を使用して粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する（被覆工程）。その後、造形テーブル５０を１８０度回転し、第１ステージ２０ａの全体とオーバーラップ領域２０ｖの一部に光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る（第２形成工程）。これと同時に材料供給装置３１を使用して粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する（被覆工程）。【選択図】図１
2010228332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形テーブルに配置した成形材料の層の表面に、光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第１焼結層を形成する第１形成工程と、
前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動させて、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層に隣接している領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第２焼結層を形成する第２形成工程と、
前記第１焼結層と前記第２焼結層の上に新たな成形材料の層を被覆する被覆工程とを備え、
前記第１形成工程と前記第２形成工程と前記被覆工程とを繰り返すことにより、複数の焼結層が積層一体化された焼結体からなる造形物を製造することを特徴とする造形物の製造方法。
【請求項２】
造形テーブルに配置した成形材料の層の表面に、光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第１焼結層を形成する第１形成工程と、
前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動させて、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層に隣接している領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第２焼結層を形成する第２形成工程と、
前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動して、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層あるいは前記第２焼結層に隣接していない領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第３焼結層を形成する第３形成工程と、
前記第１焼結層と第２焼結層と前記第３焼結層の上に新たな成形材料の層を被覆する被覆工程とを備え、
前記第１形成工程と前記第２形成工程と前記第３形成工程と前記被覆工程とを繰り返すことにより、複数の焼結層が積層一体化された焼結体からなる造形物を製造することを特徴とする造形物の製造方法。
【請求項３】
前記焼結体の積層方向から見て、前記焼結体の任意の一層である第１積層における前記第１焼結層と前記第２焼結層との境界と、前記第１積層と接触する第２積層における前記第１焼結層と前記第２焼結層との境界とが重ならない配置となるように、前記複数の焼結層を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の造形物の製造方法。
【請求項４】
前記第２形成工程における前記造形テーブルと前記光ビーム照射部との相対的移動は、前記造形テーブルを回転して行うことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の造形物の製造方法。
【請求項５】
前記第２形成工程における前記造形テーブルと前記光ビーム照射部との相対的移動は、前記造形テーブルを直線的に移動して行うことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の造形物の製造方法。
【請求項６】
前記被覆工程において、前記成形材料を複数の材料供給部から前記各焼結層の上に被覆することを特徴とする請求項１または２記載の造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元形状を持つ金型部品の製造に適用され、光ビームを利用して成形材料を層状に焼結させることにより、複数の焼結層が積層一体化された造形物を製造する製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無機質粉末（金属）に対して光ビーム（指向性エネルギービーム，レーザ）を照射して硬化させ、硬化層を積層して３次元形状造形物を形成する従来技術として、例えば特許文献１に示された方法がある。
【０００３】
図５は特許文献１に記載された従来の３次元形状造形物の製造方法を模式的に示す断面図、図６は他の従来例を示す斜視図である。
【０００４】
図５（ａ）において、成形材料の粉末材料Ｐが収納されている供給部１０と、供給部１０から粉末材料Ｐの供給を受ける造形部２０が設けられ、供給部１０の底面１２と造形部２０の底面２４は昇降自在である。造形部２０の底面２４の上には板状のベースプレート２２が配置されており、ベースプレート２２の上に粉末材料Ｐを焼結させてなる硬化層Ｍが順次積み重ねられて造形物が製造される。
【０００５】
移送ブレード３０は、供給部１０および造形部２０の内幅（図に対して鉛直方向）よりも長い板状をなし、供給部１０の外側から供給部１０および造形部２０の上方を通過して、造形部２０の外側まで水平移動する。予め造形部２０では、先に形成され積み重ねられた硬化層Ｍの上面を造形部２０の上端よりも少し下げている。また、供給部１０では、供給部１０の上端よりも少し高い位置まで粉末材料Ｐが出るようになっている。
【０００６】
この状態で移送ブレード３０を供給部１０から造形部２０の方に水平移動させる。図５（ｂ）に示すように、供給部１０の上端よりも高い部分の粉末材料Ｐが移送ブレード３０に押し動かされて、造形部２０に移送される。移送ブレード３０の下端で均された粉末材料Ｐは、薄い層状に堆積する。造形部２０に粉末材料Ｐを供給し終えた移送ブレード３０は、造形部２０の外側まで移動する。
【０００７】
図５（ｃ）に示すように、造形部２０の上面に光ビームＬを所定のパターン状に照射することにより、粉末材料Ｐを硬化させて新たな硬化層Ｍを形成する。この光照射工程の間もしくは後に、移送ブレード３０を供給部１０の外側の位置に待機させておく。
【０００８】
供給部１０では、底面１２を上昇させて次回に造形部２０に供給する粉末材料Ｐを用意しておき、図５（ｄ）に示すように、造形部２０の底面２４を下降させて、次回に粉末材料Ｐが供給される空間を設けておく。
【０００９】
前記工程を繰り返すことによって、造形部２０のベースプレート２２の上には、複数層の硬化層Ｍが積み重ねられ、所望の３次元形状を有する造形物が得られることとなる。
【００１０】
図６に示す他の従来例では、材料供給をブレードの平行移動ではなく回転移動により上記製造方法を実現した構成になっている。
【００１１】
本例では移送ブレード３０が１軸を中心とした旋回運動を行う。供給部１０と造形部２０とが同じ円周上に配置されている。具体的には円形面を複数の扇形に分割して、その１つを供給部１０とし、隣接する他部を造形部２０としている。
【００１２】
移送ブレード３０は、供給部１０と造形部２０の中心位置に支持されていて、駆動モータ３４によって回転させられる。移送ブレード３０を供給部１０から造形部２０へと水平旋回させることにより、供給部１０の粉末材料Ｐが造形部２０へと供給する。
【００１３】
造形部２０への粉末材料Ｐの供給が完了すると、移送ブレード３０は円周方向で造形部２０の外側へ出る。移送ブレードをさらに旋回させると、移送ブレード３０は円周方向で供給部１０の外側（図の手前側）である最初の供給開始位置あるいは待機位置に復帰する。
【００１４】
供給部１０を昇降作動させる駆動モータ１６によって、供給部１０の粉末材料Ｐを一定量上昇させ、同時に、造形部２０を昇降作動させる駆動モータ２６によって造形部２０の上面を一定量降下させる。その後、再度、移送ブレード３０を供給部１０から造形部２０へと水平旋回させることにより、供給部１０の粉末材料Ｐが造形部２０へと供給される。
【００１５】
前記工程を繰り返すことで造形部２０へ材料供給が繰り返され、複数層の硬化層Ｍが積み重ねられることにより、所望の３次元形状を有する造形物が得られる。
【特許文献１】特開２００１−１５０５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来の構成では、光ビームＬの照射範囲が大きく取れない場合、その制限のために造形部２０の大きさも制約を受けることになる。このため、大きな造形物を製作することができないという問題があった。
【００１７】
特に、粉末材料Ｐが金属などの融点が高く、溶融もしくは焼結のために投入するエネルギー量が大きい材質である場合、均一な条件で光ビームＬを照射できる範囲が限られてしまい、３００ｍｍ四方を越える大きさの３次元形状を有する造形物を製作する場合に支障があった。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、光ビームによる硬化層を積層して３次元形状を有する造形物を製造する場合、従来の方法よりも大型の造形物の製造を可能にした造形物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため、本発明の造形物の製造方法は、造形テーブルに配置した成形材料の層の表面に、光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第１焼結層を形成する第１形成工程と、前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動させて、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層に隣接している領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第２焼結層を形成する第２形成工程と、前記第１焼結層と前記第２焼結層の上に新たな成形材料の層を被覆する被覆工程とを備え、前記第１形成工程と前記第２形成工程と前記被覆工程とを繰り返すことにより、複数の焼結層が積層一体化された焼結体からなる造形物を製造するようにしている。
【００２０】
また、本発明の造形物の製造方法は、造形テーブルに配置した成形材料の層の表面に、光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第１焼結層を形成する第１形成工程と、前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動させて、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層に隣接している領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第２焼結層を形成する第２形成工程と、前記造形テーブルと前記光ビーム照射部とを相対的に移動して、前記成形材料の層の表面における前記第１焼結層あるいは前記第２焼結層に隣接していない領域に、前記光ビーム照射部から光ビームを照射することにより、前記成形材料を焼結させて第３焼結層を形成する第３形成工程と、前記第１焼結層と第２焼結層と前記第３焼結層の上に新たな成形材料の層を被覆する被覆工程とを備え、前記第１形成工程と前記第２形成工程と前記第３形成工程と前記被覆工程とを繰り返すことにより、複数の焼結層が積層一体化された焼結体からなる造形物を製造するようにしている。
【００２１】
本発明に係る前記工程を備えた方法によれば、光ビームを利用して金属または樹脂などの粉末状の成形材料を層状に連続的に硬化させて３次元形状の造形を行うことが可能であり、造形時に光ビームを２次元で走査して積層ごとの形状を形成すると同時に、ワークを連続的に移動させながら光ビームで走査可能な範囲の成型材料を層状に硬化させていくことができる。
【００２２】
よって、光ビームの制限にとらわれることなく、大型の造形品を製作できるようになる。また、光ビームの照射部分と照射が行われない部分とが同時に存在することから、材料供給や後処理ステージを機械内に構成することが可能となり、工程のオーバーラップによるリードタイム短縮が期待できると共に、造形途中に各種の別工程を入れることによって、さらに柔軟な工程での製造が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明の造形物の製造方法によれば、光ビームを利用して金属または樹脂などの粉末状の成形材料を層状に連続的に硬化させて３次元形状の造形を行うことができ、また、光ビームの制限にとらわれることなく、大型の形状を製作することが可能となり、しかも、製造リードタイムも従来工法よりも短くして製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、既に説明した部材と同じ部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１である粉末積層造形装置の概略構成を示す斜視図であり、５０は粉末材料Ｐが収納されている箱状の造形テーブルであって、この造形テーブル５０上に、成形材料の粉末材料Ｐを供給する材料供給装置３１が移動可能（矢印Ａ方向）に設置されている。材料供給装置３１が造形テーブル５０上を移動することにより、造形テーブル５０内に収納されている粉末材料Ｐの表面を、新たな粉末材料Ｐの層が被覆するように材料供給が行われる。
【００２６】
４０は、光ビーム照射装置４１から出射する光ビームＬが造形テーブル５０における粉末材料Ｐの層の表面を照射するように、光ビームＬを偏向させる偏向装置である。光ビームＬが照射した粉末材料Ｐは焼結して硬化し、粉末材料Ｐ上に硬化層（焼結層）Ｍを形成する。
【００２７】
造形テーブル５０は、テーブル駆動装置５１により回転可能（矢印Ｂ方向）、かつＸ−Ｙ方向に直線移動可能になっている。造形テーブル５０の回転および直線移動と、光ビームＬの偏向とによる相対的移動により、粉末材料Ｐの層の表面における任意の位置を照射することが可能になっている。
【００２８】
図１（ａ）は実施の形態１において第１ステージ２０ａを造形中に第２ステージ２０ｂで材料供給している状態を示し、図１（ｂ）は第２ステージ２０ｂを造形中に第１ステージ２０ａで材料供給している状態を示している。
【００２９】
図１（ａ）において、２０ａ，２０ｂ，２０ｖは、ひとつの繋がった造形ステージであり、粉末材料Ｐを光ビームＬによって硬化させた複数層の硬化層Ｍが積み重ねられ、所望の３次元形状を有する造形物が得られるのであるが、そのステージ上を便宜的に、一点鎖線で３分割して、２０ａを第１ステージ、２０ｂを第２ステージ２、２０ｖをオーバーラップ領域と呼ぶことにする。
【００３０】
実施の形態１では、偏光装置４０を介して照射する光ビームＬを発生する光ビーム照射装置４１と、光ビームＬを通すが光学系の部位への鉄粉などの塵埃の侵入を防ぐ窓４２により、光ビームＬの発生および偏向を制御する光学系が構成されている。
【００３１】
ところで、このような光学系では、粉末材料Ｐが金属などの熱容量が大きいものである場合には大出力が必要であり、また、硬化層Ｍの積層により得られる３次元形状を有する造形物の精度を高く保つため、光ビームＬの経路を短く保ち、集束されたスポット径を小さくし、さらに照射角度を垂直に近く保つようにするため、その照射範囲は２５０ｍｍ四方より小さくなることが多い。
【００３２】
しかし、実施の形態１のように、光ビームＬの照射範囲を第１ステージ２０ａとオーバーラップ領域２０ｖに限定し、テーブル駆動部５１の動力により造形テーブル５０を回転させてから、図１（ｂ）のように、光ビームＬの照射範囲を第２ステージ２０ｂとオーバーラップ領域２０ｖに限定すれば、オーバーラップ領域２０ｖの大きさにもよるが、光学系で決まる照射範囲の約２倍弱の大きさの３次元形状を有する造形物を製作可能となる。
【００３３】
実施の形態１では、造形テーブル５０の回転角度を１８０度として、ステージを２つ設ける構造となっているため、光学系で決まる照射範囲の約２倍弱の大きさの３次元形状を有する造形物を製作可能となるが、例えば、造形テーブル５０の回転角度を１２０度としてステージを３つ設ければ約３倍弱、さらに９０度としてステージを４つ設ければ４倍弱、３６０／ｎ度としてステージをｎ個設ければ、ｎ倍弱の大きさの３次元形状を有する造形物を製作することが可能となる。
【００３４】
なお、分割数を増やして大型の造形物を製作しようとすると、オーバーラップ部分が大きくなっていき、さらに回転中心部回りには照射範囲から外れる領域が生じてしまい、分割数に対して３次元形状を有する造形物の大きさの比の効率が悪くなってくる。
【００３５】
そこで、回転中心部やオーバーラップ領域への照射を効率的に行い、製作可能寸法を大きくするために、実施の形態１ではテーブル駆動部５１は、ステージを回転だけではなく、図中に示したＸ−Ｙ方向において平行方向へ移動することも可能にしている。
【００３６】
次に、実施の形態１における製造工程について説明する。
【００３７】
まず、図１（ａ）の第２ステージ２０ｂとオーバーラップ領域２０ｖに、材料供給装置３１を使用して粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する（被覆工程）。ここで、２０ａ，２０ｂ，２０ｖからなる造形ステージを１８０度回転させた状態が図１（ｂ）である。
【００３８】
この状態で、第２ステージ２０ｂの全体とオーバーラップ領域２０ｖの一部に光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る（第１形成工程）。同時に第１ステージ２０ａとオーバーラップ領域２０ｖに、材料供給装置３１を使用して粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する（被覆工程）。しかし、オーバーラップ領域２０ｖに対する光ビーム照射と材料供給とは同時には行えないため、光ビーム照射を優先する。これは材料供給を優先すると、オーバーラップ領域２０ｖだけ余分に材料が供給されて、照射条件が変化してしまうことを防止するためである。
【００３９】
その後、２０ａ，２０ｂ，２０ｖからなる造形ステージを一定ピッチで降下させ、造形テーブル５０を１８０度回転すると、再び、図１（ａ）に示した状態になる。ここで、第１ステージ２０ａの全体とオーバーラップ領域２０ｖの一部に光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る（第２形成工程）。これと同時に材料供給装置３１を使用して粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する（被覆工程）。
【００４０】
このとき、オーバーラップ領域２０ｖへの照射は全域ではなく一部に対して行うが、照射面積は積層ごとに変化させる。これは硬化層Ｍの各層ごとのつなぎ目を同じ場所に一定にさせないことが目的であり、つなぎ目の強度を高める効果がある。
【００４１】
その具体例として、図３に積層のつなぎ目付近の断面図を示す。図３（ａ）のようにつなぎ目を積層ごとに千鳥状に移動したり、図３（ｂ）のようにつなぎ目を積層ごとに少しずつずらしたりしていく方法がある。また、つなぎ目は直線ではなく曲線にすることで、より強固な接続が実現できる。図４に曲線状にしたつなぎ目の平面図を示す。
【００４２】
前記第２形成工程と被覆工程の後、造形テーブル５０を１８０度回転させて、前記第１形成工程〜被覆工程〜第２形成工程を繰り返して行うことによって、一定厚に積まれた粉末材料Ｐの必要部分のみを光ビームＬで硬化して、硬化層Ｍとして積み重ねていくことにより、３次元形状を有する造形物を製作することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２である粉末積層造形装置の概略構成を示す斜視図である。
【００４４】
図２（ａ）において、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄはひとつの繋がったステージであり、粉末材料Ｐを光ビームＬによって硬化させた複数層の硬化層Ｍが積み重ねられ、所望の３次元形状を有する造形物が得られる。ここでは、そのステージ上を便宜的に一点鎖線で４分割して、それぞれ２０ａを第１のステージ、２０ｂを第２ステージ、２０ｃを第３ステージ、２０ｄを第４ステージと呼ぶことにする。
【００４５】
なお、実施の形態２では、材料供給装置として第１材料供給装置１３０と第２材料供給装置１３１との２系統を備えている。
【００４６】
次に、実施の形態２における製造工程について説明する。
【００４７】
まず、図２（ａ）に示す第２ステージ２０ｂに、第１材料供給装置１３０を使用してベースとなる粉末材料Ｐを一定の厚さで供給する。同時に、第３ステージ２０ｃに第２材料供給装置１３１を使用して、追加の粉末材料Ｐを必要に応じて一定の厚さで供給する。ここで、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄからなる造形ステージを、造形テーブル５０を回転させることにより１８０度回転させた状態が図２（ｂ）に示す状態である。
【００４８】
この状態で、第３ステージ２０ｃに光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る。同時に第４ステージ２０ｄに、第１材料供給装置１３０を使用してベースとなる粉末材料Ｐを一定の厚さで供給し、第１ステージ２０ａに第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料を必要に応じて一定の厚さで供給する。
【００４９】
このとき、第２ステージ２０ｂでは、エア吸引や機械加工などにより前工程で第１材料供給装置１３０を使用して供給されたベースとなる粉末材料と硬化層Ｍの一部を除去し、次の工程で第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料を供給するスペースを作る。さらに、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄからなる造形ステージを、造形テーブル５０を回転させることにより９０度回転させると図２（ｃ）に示す状態になる。
【００５０】
ここでは、第４ステージ２０ｄに光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る。同時に第１ステージ２０ａに、第１材料供給装置１３０を使用してベースとなる粉末材料を一定の厚さで供給し、第２ステージ２０ｂに第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを必要に応じて一定の厚さで供給する。
【００５１】
このとき、第３ステージ２０ｃでは、エア吸引や機械加工などにより前工程で第１材料供給装置１３０を使用して供給されたベースとなる粉末材料Ｐと硬化層Ｍの一部を除去し、次の工程で第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを供給するスペースを作る。さらに、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄからなる造形ステージを、造形テーブル５０を回転させることにより１８０度回転させると図２（ｄ）に示す状態になる。
【００５２】
この状態で、第２ステージ２０ｂに光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る。同時に第３ステージ２０ｃに、第１材料供給装置１３０を使用してベースとなる粉末材料を一定の厚さで供給し、第４ステージ２０ｄに第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを必要に応じて一定の厚さで供給する。
【００５３】
このとき、第１ステージ２０ａでは、エア吸引や機械加工などにより前工程で第１材料供給装置１３０を使用して供給されたベースとなる粉末材料Ｐと硬化層Ｍの一部を除去し、次の工程で第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを供給するスペースを作る。さらに、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄからなる造形ステージを、造形テーブル５０を回転させることにより９０度回転させて、一定ピッチで降下させると、再び図２（ａ）に示す状態になる。
【００５４】
ここで、第１ステージ２０ａに光ビームＬを照射し、粉末材料Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得ると同時に、第２ステージ２０ｂに、第１材料供給装置１３０を使用してベースとなる粉末材料Ｐを一定の厚さで供給し、第３ステージ２０ｃに第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを必要に応じて一定の厚さで供給する。
【００５５】
また、第４ステージ２０ｄに前工程で第１材料供給装置１３０を使用して供給されたベースとなる粉末材料Ｐと硬化層Ｍの一部を除去し、次の工程で第２材料供給装置１３１を使用して追加の粉末材料Ｐを供給するスペースを作る。
【００５６】
さらに、造形テーブル５０を１８０度回転させて同じ動作を繰り返していくことにより、一定厚に積まれた粉末材料Ｐの必要部分のみ光ビームＬを照射し硬化させることで硬化層Ｍとなり、硬化層Ｍを積み重なっていくことで、３次元形状を有する造形物を製作可能となる。
【００５７】
実施の形態２においては、光ビームＬを照射して粉末Ｐを硬化させて硬化層Ｍを得る工程には、第１ステージ２０ａ、第２ステージ２０ｂ、第３ステージ２０ｃ、第４ステージ２０ｄというようにシーケンシャルに処理するのではなく、第３ステージ２０ｃ、第４ステージ２０ｄ、第２ステージ２０ｂ、第１ステージ２０ａの順番の処理工程にしている。
【００５８】
これは、隣り合った領域に連続して光ビームＬを照射することによるステージの温度上昇を抑えるためである。同様に、ステージ数が５つ以上になった場合にも、連続して隣り合った領域を光ビーム照射するようなシーケンシャルではなく、変則的な順序で、隣接していない領域に光ビーム照射していくことにより、ステージの温度上昇を抑えることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態において、造形テーブル５０の外形は長方形と円形で示しているが、その他の多角形でもよく、ステージ数が増加した場合に、材料供給装置１３０，１３１も３種類以上あってもよい。また、成形材料をステージ全体に供給してからステージを回転させて、順次、光ビーム照射工程を実施するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の造形物の製造方法は、粉末積層造形による３次元形状造形部品の製造方法であって、造形時に光ビームを２次元で走査して積層ごとの形状を形成すると同時に、ワーク側を移動させること、かつ、その移動としてワークを固定したテーブルごと行われる構造を備えていることと、光ビーム照射ステージと材料供給ステージを分離することにより、２種類以上の材料供給が可能であって、３００ｍｍ四方を越える大型の形状を持つ製品を製作することや、２種類以上の材料を組み合わせた構造を持つ３次元形状造形部品を製作することが可能である。さらに、そのリードタイムも従来工法よりも短く製造できるため、大型の射出成形金型の金型部品の製造に適用できる。また、複雑な形状を有する射出成形金型の金型部品の製造や、樹脂もしくは金属製あるいはその両方を組み合わせたモックアップモデルの製作などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１である粉末積層造形装置の概略構成を示す斜視図
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態２である粉末積層造形装置の概略構成を示す斜視図
【図３】実施の形態１における積層のつなぎ目付近の状態を説明するための断面図
【図４】実施の形態１における積層のつなぎ目付近の状態を説明するための平面図
【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来の３次元形状造形物の製造方法を模式的に示す断面図
【図６】他の従来例を示す斜視図
【符号の説明】
【００６２】
２０ａ〜２０ｄ，２０ｖ  造形ステージ
３１  材料供給装置
４０  偏向装置
４１  光ビーム照射装置
５０  造形テーブル
５１  テーブル駆動装置
１３０，１３１  材料供給装置
Ｌ  光ビーム
Ｐ  粉末材料（成形材料）
Ｍ  硬化層（焼結層）
【図１】
2010228332.tif 000003
【図２】
2010228332.tif 000004
【図３】
2010228332.tif 000005
【図４】
2010228332.tif 000006
【図５】
2010228332.tif 000007
【図６】
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