(57)【要約】【課題】積層造形装置において、造形物の製造効率を良くする。【解決手段】積層造形装置１は、造形プレート２３に材料粉末３を供給して粉末層３１を形成する粉末層形成部４と、粉末層３１の所定の箇所に光ビームＬを照射して粉末層３１を溶融固化させ固化層３２を形成する光ビーム照射部５とを備えている。粉末層形成部４は、光ビームＬを透過させるウィンドウ４４を上面に有し、下方が開口して粉末層３１を覆う複数のチャンバー４３と、チャンバー４３内のヒュームの除去とウィンドウ清掃の清掃処理を行なう不活性ガスの給気口７３を有している。一つのチャンバー４３において粉末層への光ビームＬの照射が行なわれているときに、他のチャンバー４３において給気口７３による清掃処理が行なわれる。チャンバー４３内のヒュームの除去やウィンドウ清掃と、光ビームＬの照射を同時に行なうので、光ビームＬの照射が中断されず造形物の製造効率が良くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成手段と、前記粉末層形成手段により形成された粉末層の所定の箇所に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射手段と、を備え、前記粉末層と固化層との形成を繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形装置において、
前記粉末層を周囲より囲み、該粉末層の上面と同一高さの平面を有するベースと、
前記光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し、下方が開口して前記粉末層を覆う複数のチャンバーと、
前記チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう処理手段と、を備え、
前記チャンバーは、前記ベース上において前記粉末層に光ビームを照射する照射位置と、光ビームを照射しない待機位置とに移動可能に設けられ、
一つのチャンバーが前記照射位置にあって前記粉末層への光ビームの照射が行なわれているときに、他の一つのチャンバーが待機位置にあって前記処理手段による処理が行なわれることを特徴とする積層造形装置。
【請求項２】
前記待機位置にあるチャンバー内に突出し、チャンバー内の容積を縮小する機構を備え、
前記機構がチャンバー内に突出しているときに前記処理手段による処理が行なわれることを特徴とする請求項１に記載の積層造形装置。
【請求項３】
前記待機位置にあるチャンバーのウィンドウを通して前記光ビームの照射出力を検出するセンサを備え、
前記センサにより検出された光ビームの照射出力が所定出力以下のとき、前記処理手段による処理が行なわれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の積層造形装置。
【請求項４】
前記チャンバー内に前記ベースから突出したヒューム圧出用の仕切り板を備え、
前記チャンバーが前記ベース上をスライドして移動することにより、前記チャンバー内のヒュームが圧出されることを特徴とする請求項１に記載の積層造形装置。
【請求項５】
前記造形物の表層及び不要部分を切削する切削手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の積層造形装置。
【請求項６】
造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成工程と、前記粉末層形成工程により形成された粉末層の所定の箇所に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射工程と、を備え、前記粉末層形成工程と前記光ビーム照射工程とを繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形方法において、
光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し、下面が開口して前記粉末層を覆う複数のチャンバーの内の一つを、前記粉末層を周囲より囲み該粉末層の上面と同一高さの平面を有するベース上において該粉末層に光ビームを照射する照射位置に移動させて行なう前記光ビーム照射工程と、
該光ビーム照射工程のときに他の一つのチャンバーを前記ベース上で光ビームを照射しない待機位置に移動させ該チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう清掃工程と、を備えることを特徴とする積層造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料粉末に光ビームの照射を行なって三次元形状造形物を造形する積層造形装置及び積層造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、材料粉末で形成した粉末層に光ビームを照射して固化層を形成し、この固化層の上に新たな粉末層を形成して光ビームを照射することで固化層を形成するということを繰り返して三次元形状造形物を製造する積層造形装置が知られている。しかし、光ビームの照射を大気中で行なうと固化層が酸化等し、造形物の強度が弱くなる虞がある。
【０００３】
また、粉末層への光ビームの照射を不活性ガス中で行なう積層造形装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に示されるような積層造形装置においては、粉末層を形成する粉末層形成部や粉末層等が不活性ガスを満たされたチャンバー内に収められている。そして、チャンバーの上部に設けられた透光部材からなるウィンドウを通して光ビームが粉末層に照射される。しかしながら、このような積層造形装置においては、光ビームの照射によって、粉末層から発生するヒュームがチャンバー内に充満し、また、ヒュームによってウィンドウが汚れると光ビームの照射出力が低下する。そのために、照射を中断してチャンバー内のヒュームの除去やウィンドウの清掃を行なわなければならず、造形の製造効率が低下する。
【特許文献１】特開２００８−１８４６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解消するものであり、光ビームの照射を中断することなく造形することができ、製造効率の良い積層造形装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成手段と、前記粉末層形成手段により形成された粉末層の所定の箇所に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射手段と、を備え、前記粉末層と固化層との形成を繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形装置において、前記粉末層を周囲より囲み、該粉末層の上面と同一高さの平面を有するベースと、前記光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し、下方が開口して前記粉末層を覆う複数のチャンバーと、前記チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう処理手段と、を備え、前記チャンバーは、前記ベース上において前記粉末層に光ビームを照射する照射位置と、光ビームを照射しない待機位置とに移動可能に設けられ、一つのチャンバーが前記照射位置にあって前記粉末層への光ビームの照射が行なわれているときに、他の一つのチャンバーが待機位置にあって前記処理手段による処理が行なわれるものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の積層造形装置において、前記待機位置にあるチャンバー内に突出し、チャンバー内の容積を縮小する機構を備え、前記機構がチャンバー内に突出しているときに前記処理手段による処理が行なわれるものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の積層造形装置において、前記待機位置にあるチャンバーのウィンドウを通して前記光ビームの照射出力を検出するセンサを備え、前記センサにより検出された光ビームの照射出力が所定出力以下のとき、前記処理手段による処理が行なわれるものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載の積層造形装置において、前記チャンバー内に前記ベースから突出したヒューム圧出用の仕切り板を備え、前記チャンバーが前記ベース上をスライドして移動することにより、前記チャンバー内のヒュームが圧出されるものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の積層造形装置において、前記造形物の表層及び不要部分を切削する切削手段を備えたものである。
【００１１】
請求項６の発明は、造形プレートに材料粉末を供給して粉末層を形成する粉末層形成工程と、前記粉末層形成工程により形成された粉末層の所定の箇所に光ビームを照射して該粉末層を焼結又は溶融固化させ固化層を形成する光ビーム照射工程と、を備え、前記粉末層形成工程と前記光ビーム照射工程とを繰り返すことにより複数の固化層が一体化した三次元形状の造形物を造形する積層造形方法において、光ビームを透過させるウィンドウを上面に有し、下面が開口して前記粉末層を覆う複数のチャンバーの内の一つを、前記粉末層を周囲より囲み該粉末層の上面と同一高さの平面を有するベース上において該粉末層に光ビームを照射する照射位置に移動させて行なう前記光ビーム照射工程と、該光ビーム照射工程のときに他の一つのチャンバーを前記ベース上で光ビームを照射しない待機位置に移動させ該チャンバー内のヒュームの除去又はチャンバーのウィンドウ清掃の少なくとも一方を行なう清掃工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、チャンバー内のヒュームの除去やチャンバーのウィンドウ清掃と、光ビームの照射とを同時に行なうようにしたので、光ビームの照射が中断されることがなく、効率良く造形することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、チャンバー内の容積を縮小する機構のチャンバー内への突出によって、チャンバー内のヒュームが圧出され、また、チャンバー内の容積が小さくなるので、チャンバー内を不活性ガスと置換する場合に不活性ガスの量が少なくて済み、低コストになる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、照射出力が低下するとチャンバー内のヒュームの除去やチャンバーのウィンドウ清掃が行なわれるので、照射出力が所定出力以上となり、焼結又は溶融固化の品質が良くなる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、チャンバーが移動するときにチャンバー内のヒュームが圧出されるので、ヒュームの除去を容易に行なうことができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、造形中に造形物の表層及び不要部分が切削されるので、造形物の寸法精度が良くなる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る積層造形装置（以下、本装置と記す）について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る本装置の構成を示し、図２は本装置の造形部と粉末層形成部の構成を示す。本装置１は、三次元形状の造形物が造形される造形部２と、材料粉末３を供給して粉末層３１を形成する粉末層形成部（粉末層形成手段）４と、粉末層３１に光ビームを照射して溶融固化させ固化層３２を形成する光ビーム照射部（光ビーム照射手段）５と、各部の動作を制御する制御部６を備えている。また、本装置１は粉末層形成部４に不活性ガスを供給するガスタンク７１と不活性ガスを回収するガス回収装置７２を備えている。
【００１９】
造形部２は、本装置１の土台となるマシニングベース２１と、マシニングベース２１の上に設けられている造形台２２と、造形台２２の上にセッティングされて粉末層３１が敷かれる造形プレート２３を有している。材料粉末３は、例えば平均粒径２０μｍの球形の鉄粉である。造形プレート２３は、材料粉末３と類似の材質であるか、又は溶融固化した材料粉末３と密着する材質であればよい。
【００２０】
粉末層形成部４は、造形台２２の周囲を囲むベース４１と、材料粉末３を保有する粉末供給部４２と、粉末層３１を上から覆うチャンバー４３ａ、４３ｂ（これらを総称してチャンバー４３と記す）を有している。チャンバー４３ａとチャンバー４３ｂは粉末供給部４２を挟んで一列に設けられている。
【００２１】
ベース４１は上面が平面であり、この平面上を粉末供給部４２とチャンバー４３とがＡ方向にスライドして移動する。また、ベース４１は、造形台２２に供給された材料粉末３を周囲から保持している。粉末供給部４２は下方に開口した供給口４２ａを有しており、供給口４２ａのチャンバー４３ａ側とチャンバー４３ｂ側にブレード４２ｂが設けられている。粉末供給部４２は、造形台２２の上を移動するときに、供給口４２ａから材料粉末３を造形台２２に供給し、ブレード４２ｂによって材料粉末３をならして粉末層３１を形成する。
【００２２】
チャンバー４３は上面に光ビームを透過させるウィンドウ４４を有している。ウィンドウ４４の材質は、例えば、光ビームＬが炭酸ガスレーザの場合はジンクセレン等であり、光ビームＬがＹＡＧレーザの場合は石英ガラス等である。チャンバー４３の下方は開口しており、開口の大きさは粉末層３１の面積よりも大きい。粉末層３１に光ビームが照射されるときは、チャンバー４３ａ、４３ｂのどちらかが粉末層３１を覆う位置に移動する。本明細書では、粉末層３１に光ビームが照射される位置を照射位置といい、一方のチャンバー４３が照射位置にあるときの他方のチャンバー４３の位置を待機位置という。
【００２３】
チャンバー４３が照射位置にあるときは、チャンバー４３内は不活性ガスによって満たされており、材料粉末３の酸化等が防がれる。不活性ガスは、例えば窒素ガスやアルゴンガスである。また、不活性ガスに代えて還元性ガスを用いてもよい。不活性ガスは、ベース４１に設けられた給気口（処理手段）７３ａ、７３ｂ、７３ｃ（これらを総称して給気口７３と記す）からチャンバー４３内に供給され、チャンバー４３内の不活性ガスはチャンバー４３に設けられた排気口７４ａ、７４ｂ（これらを総称して排気口７４と記す）から排気される。給気口７３は、ブレード４２ｂによって粉末層３１が形成されるときに、材料粉末３が入らない位置に設けられている。給気口７３は供給配管（図示せず）によってガスタンク７１に接続されており、排気口７４は排気配管（図示せず）によってガス回収装置７２に接続されている。
【００２４】
光ビーム照射部５は、光ビームＬを発振する光ビーム発振器５１と、光ビーム発振器５１からの光ビームＬを反射する回転自在な２枚の走査ミラー５２と、走査ミラー５２の回転の角度制御を行うスキャナ５３とを備えている。制御部６は、スキャナ５３を介して走査ミラー５２の回転角度を調整し、光ビームＬを粉末層３１の上に走査させる。光ビーム発振器５１は、例えば、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザの発振器である。粉末層形成部４と光ビーム照射部５は昇降装置（図示せず）によって共に昇降され、造形台２２からの高さが調整される。
【００２５】
上記のように構成された本装置１の造形動作について図３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように、造形プレート２３が造形台２２の上にセットされ、制御部は造形プレート２３の上面とベース４１の上面との段差がΔｔになるように粉末層形成部４と光ビーム照射部５を上昇させる。次に、図３（ｂ）に示すように、粉末供給部４２とチャンバー４３は、ベース４１上をＡ１方向にスライドする。粉末供給部４２の供給口４２ａから材料粉末３が造形プレート２３上に供給され、材料粉末３がブレード４２ｂによってならされて粉末層３１が形成される。この図３（ａ）、（ｂ）に示した粉末層３１を形成する工程は粉末層形成工程を構成する。
【００２６】
次に、図３（ｃ）に示すように、制御部は走査ミラーによって光ビームＬを粉末層３１の任意の箇所に走査させて材料粉末３を溶融固化させ、造形プレート２３と一体化した固化層３２を形成する。このときチャンバー４３ａ内には給気口７３ｂから不活性ガスが供給され、供給された不活性ガスは排気口７４ａより排気される。不活性ガスの供給は、例えばチャンバー４３ｂ内の酸素濃度が所定値より低くなるように調整される。この光ビームを照射する工程は、光ビーム照射工程を構成する。光ビームＬの照射により粉末層３１からはヒュームが発生する。
【００２７】
次に、図３（ｄ）に示すように、制御部は粉末層形成部４と光ビーム照射部５を上昇させて固化層３２の上面とベース４１の上面との間に段差を設け、粉末供給部４２をＡ２方向に移動させて固化層３２の上に粉末層３１を形成する。
【００２８】
次に、図３（ｅ）に示すように、図３（ｃ）と同様にして固化層３２を更に形成する。このときに、チャンバー４３ａ内は光ビーム照射工程時に発生したヒュームで満たされているので、給気口７３ａから不活性ガスを供給し、排気口７４ａから排気することによってヒュームの除去を行なう。給気口７３ａからの不活性ガスをウィンドウ４４に当てるようにして、ウィンドウ４４に付着しているヒュームの粉末の清掃を行なってもよい。このヒュームの除去とウィンドウ４４の清掃は清掃工程を構成する。
【００２９】
このように、チャンバー４３内のヒュームの除去やチャンバー４３のウィンドウ清掃と、光ビームＬの照射を同時に行なうので、光ビームＬの照射が中断されず造形物の製造効率が良い。また、チャンバー４３内のヒュームが除去され、チャンバー４３のウィンドウ４４が清掃されるので、光ビームＬの照射出力が高くなり、材料粉末３の溶融固化を容易に行なうことができる。
【００３０】
ウィンドウ４４の清掃は機械的手段によってもよい。図４は、機械的手段による清掃の一例を示す。本装置は清掃部材７５ａをベース４１に備えており、清掃部材７５ａは昇降用シリンダ７５ｂによって昇降駆動されるとともにモータ７５ｃによって回転駆動される。清掃部材７５ａの上部にはクリーニングペーパや不織布等と共に、洗浄剤を噴出する噴出口７５ｄが設けられている。清掃工程時には、清掃部材７５ａは昇降用シリンダ７５ｂによってウィンドウ４４に当接され、モータ７５ｃによって回転される。このとき、ポンプ（図示せず）によって洗浄剤が噴出口７５ｄから噴出される。このように、洗浄剤を用いてウィンドウ４４がクリーニングペーパや不織布等によって拭かれるので、ウィンドウ４４がきれいになる。
【００３１】
（第１の変形例）
以下、本実施形態の各種変形例について、図５乃至図１０を参照して説明する。図５は第１の変形例を示す。本変形例においては、清掃手段が上記実施形態と異なり、待機位置にあるチャンバー４３のチャンバー内に突出する突出部（機構）８１を備えている。突出部８１はベース４１に設けられ、シリンダ８２によって昇降する。突出部８１が上昇してチャンバー４３内に突入すると、チャンバー４３内のヒョームが排気口７４ａより圧出される。そして、突出部８１がチャンバー４３内に突出している状態で給気口７３ａから不活性ガスを供給し、排気口７４ａより排気して不活性ガスの置換を行ないヒュームの除去を行なう。このように、突出部８１によってチャンバー４３内の容積が小さくなるので、少ない不活性ガス量でヒュームの除去を行なうことができる。
【００３２】
（第２の変形例）
図６は第２の変形例を示す。本変形例においては、チャンバー４３内のヒュームによる汚染具合を判断してから清掃工程を行なう。そのために本装置は、光ビームＬの照射出力を検出するセンサ８３をチャンバー４３の待機位置に備えている。光ビーム照射部５は、チャンバー４３が待機位置に移動したときにセンサ８３に光ビームＬを照射する。光ビームＬを受けたセンサ８３は光ビームＬの照射出力を検出し、制御部は検出された照射出力が予め定めた所定出力以下のときにはチャンバー４３内が汚染しているとして清掃工程を行なう。また、制御部は、チャンバー４３が待機位置にないときにチャンバー４３を透過しない状態での光ビームＬの照射出力を検出しておき、チャンバー４３を透過しない状態での照射出力と、チャンバー４３を透過した状態での照射出力とからチャンバー４３の透過率を算出し、透過率が所定の値より低いときに清掃工程を行なってもよい。
【００３３】
このように、照射出力が低下するとチャンバー４３内のヒュームの除去やチャンバー４３のウィンドウ清掃が行なわれるので、照射出力が所定出力以上となり、溶融固化の品質が良くなる。また、チャンバー４３内のヒュームによる汚染具合を判断してから清掃工程を行なうので、無駄な清掃が省かれ省コストになる。
【００３４】
（第３の変形例）
図７は第３の変形例における本装置の構成及び時系列動作を示す。本装置は、チャンバー４３内にベース４１から突出したヒューム圧出用の仕切り板８４ａ、８４ｂを備えている。図７（ａ）は、造形の途中であり、一層の固化層３２を形成し、次の粉末層３１を形成するために、粉末層形成部４が上昇した状態を示す。チャンバー４３ａが待機位置にあり、チャンバー４３ｂが照射位置にあり、仕切り板８４ａ、８４ｂはチャンバー４３ａ、４３ｂ内のそれぞれの片端に位置している。このとき、チャンバー４３ｂ内は、ヒュームで満たされている。
【００３５】
次に、図７（ｂ）のように、チャンバー４３ｂがＡ１方向へベース４１上をスライドして移動すると、チャンバー４３ｂ内のヒュームと不活性ガスが仕切り板８４ｂによって排気口７４ｂから圧出される。次に、図７（ｃ）のようにチャンバー４３ｂの待機位置への移動が終了すると、給気口７３ｃから不活性ガスが入れられ、排気口７４ｂからヒュームが排気されて、チャンバー４３ｂ内が清掃される。
【００３６】
このように、チャンバー４３が移動するときにチャンバー４３内のヒュームが圧出されるので、ヒュームの除去を容易に行なうことができる。また、チャンバー４３内のヒュームを保有している部分の容積を減少させてヒュームの除去を行なうので、清掃に要する不活性ガスが少なくて済み、低コストになる。
【００３７】
（第４の変形例）
図８は第４の変形例を示す。本変形例における本装置１は、造形物の表層及び不要部分を切削する切削部（切削手段）９を備えている。切削部９は、造形物を切削する切削工具９１と切削工具９１を回転保持するミーリングヘッド９２を備えている。ミーリングヘッド９２はＺ軸９２ｚに固定されており、Ｚ軸９２ｚ、Ｘ軸９２ｘ及びＹ軸９２ｙによって、光ビームＬの照射平面に対して法線方向及び平行な方向に移動する。造形中に、粉末層形成工程と光ビーム照射工程とが繰り返されて固化層３２が所定の厚みになると、チャンバー４３は粉末層３１を覆わない位置へ移動し、制御部６は切削工具９１をＺ軸９２ｚ、Ｘ軸９２ｘ及びＹ軸９２ｙによって造形物の周囲に移動させ、造形物の表層及び不要部分を切削させる。このように、造形中に造形物の表層及び不要部分が切削されるので、造形物の寸法精度が良くなる。
【００３８】
（第５の変形例）
図９は第５の変形例を示す。本変形例においては、粉末層形成部４や光ビーム照射部５が昇降せずに、造形台２２ａが昇降する。そのために、造形部２は、昇降可能な造形台２２ａと造形台２２ａを昇降させる昇降部２２ｂとを備えている。制御部は、昇降部２２ｂによって造形台２２ａを下降させ、ベース４１の上面と造形プレート２３の上面との間に段差を設けることにより、第１の実施形態と同様に粉末層３１、固化層３２を積層する。このように、粉末層形成部４や光ビーム照射部５を昇降させずに、造形台２２を昇降させるので、本装置の構造が簡単になり低コストになる。
【００３９】
（第６の変形例）
図１０は第６の変形例における本装置の構成及び時系列動作を示す。図１０（ａ）に示すように、本装置は、上記変形例における粉末供給部４２に代えて、粉末供給台４５ａ、４５ｂ（これらを総称して粉末供給台４５と記す）をベース４１に備え、チャンバー４３ａとチャンバー４３ｂの間に粉末供給チャンバー４７を備えている。粉末供給台４５ａ、４５ｂは、造形台２２ａを挟んで、粉末層形成部４のスライド方向に一列に設けられている。粉末供給台４５は昇降可能であって材料粉末３を保持しており、昇降部４６ａ、４６ｂによって昇降される。粉末供給チャンバー４７は下方が開口になっており、チャンバー４３ａとチャンバー４３ｂ側の側面に材料粉末３を均すためのブレード４７ａを有している。粉末供給チャンバー４７内は不活性ガスで満たされ、上面に配された排気口４７ｂから排気する。排気口４７ｂは排気配管（図示せず）によってガス回収装置７２に繋がっている。
【００４０】
本装置の造形動作については、まず、図１０（ａ）に示すように、造形プレート２３が造形台２２ａの上にセットされ、制御部は造形プレート２３の上面とベース４１の上面との段差がΔｔになるように造形台２２ａを昇降部２２ｂによって下降させる。制御部は粉末供給台４５ａを昇降部４６ｂによって上昇させ、造形台２２ａに供給するだけの材料粉末３をベース４１の上面より上にせり上げる。チャンバー４３、粉末供給チャンバー４７内は給気口７３ｄ、７３ｅ、７３ｆからの不活性ガスによって満たされている。
【００４１】
次に、図１０（ｂ）に示すように、粉末供給チャンバー４７とチャンバー４３は、ベース４１上でＡ１方向にスライドされる。ブレード４７ａは、粉末供給台４５ａによって供給された材料粉末３を造形台２２ａに運び、造形プレート２３上に粉末層３１を形成する。次に、図１０（ｃ）に示すように、制御部は光ビームＬを粉末層３１の任意の箇所に走査させて材料粉末３を溶融固化させ、造形プレート２３と一体化した固化層３２を形成する。このときチャンバー４３ａ内には給気口７３ｆから不活性ガスが供給され、排気口７４ａより排気される。
【００４２】
次に、図１０（ｄ）に示すように、制御部は固化層３２の上面とベース４１の上面との段差がΔｔになるように造形台２２ａを昇降部２２ｂによって下降させる。制御部は粉末供給台４５ｂを昇降部４６ｂによって上昇させ、造形台２２ａに供給するだけの材料粉末３をベース４１の上面より上にせり上げる。以降、前述した図１０（ｂ）、１０（ｃ）と同様にして、固化層３２を積層し造形を行なう。このように、材料粉末３を供給する粉末供給台４５をベース４１に設けることにより粉末供給部４２をスライドさせなくてよいので、チャンバー４３のスライド動作を容易にすることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態及び変形例の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、光ビームによって、粉末層を溶融固化させずに焼結させてもよい。また、材料粉末は鉄以外の材料でもよく、例えば樹脂でもよいし、複数の材料を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る積層造形装置の構成図。
【図２】同装置の造形部と粉末層形成部の構成図。
【図３】（ａ）乃至（ｅ）は同装置の動作を時系列に示す図。
【図４】同装置の造形部と粉末層形成部の構成図。
【図５】本実施形態の第１の変形例における装置の造形部と粉末層形成部の構成図。
【図６】第２の変形例における装置の造形部と粉末層形成部の構成図。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は第３の変形例における装置の造形部と粉末層形成部の構成及び動作を示す図。
【図８】第４の変形例における装置の構成図。
【図９】第５の変形例における装置の造形部と粉末層形成部の構成図。
【図１０】（ａ）乃至（ｄ）は第６の変形例における装置の造形部と粉末層形成部の構成及び動作を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１  積層造形装置
２３  造形プレート
３  材料粉末
３１  粉末層
３２  固化層
４  粉末層形成部（粉末層形成手段）
４１  ベース
４３  チャンバー
４４  ウィンドウ
５  光ビーム照射部（光ビーム照射手段）
７３ａ乃至７３ｈ  給気口（処理手段）
８１  突出部（機構）
８３  センサ
８４ａ、８４ｂ  仕切り板
９  切削部（切削手段）
Ｌ  光ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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