(57)【要約】      （修正有）【課題】飛行機の胴体部分や翼などの大型の造形物を付加製造する装置及び方法の提供。【解決手段】付加製造装置（１００）は、長さ（Ｌ１）を有するリニアレール（１２２）を備える。リニアレール（１２２）は、水平面内で垂直軸（Ａ）周りを回転又は回動可能である。付加製造装置（１００）は、リニアレール（１２２）に移動可能に連結されていると共に、半径（Ｒ）を有する極座標系（２５０）で移動可能な電磁エネルギー源（１１０）をさらに備える。【選択図】図３
2019131893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ（Ｌ１）を有するリニアレール（１２２）であって、水平面内で垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動可能なリニアレール（１２２）と、
前記リニアレール（１２２）に移動可能に連結されていると共に、半径（Ｒ）を有する極座標系（２５０）で移動可能である電磁エネルギー源（１１０）と、
を備える、付加製造装置（１００）。
【請求項２】
前記電磁エネルギー源（１１０）は、前記リニアレール（１２２）に沿った直線移動経路（２５４）を並進移動するように構成されており、
前記リニアレール（１２２）に沿った前記直線移動経路（２５４）の最大長さ（Ｌ２）は、前記極座標系（２５０）の前記半径（Ｒ）以上である、
請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記電磁エネルギー源（１１０）は、前記リニアレール（１２２）に沿った直線移動経路（２５４）を並進移動するように構成されており、
前記リニアレール（１２２）に沿った前記直線移動経路（２５４）の最大長さ（Ｌ２）は、前記極座標系（２５０）の前記半径（Ｒ）以下である、
請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項４】
リング（１０４）と、
前記リング（１０４）に機能的に連結されており、前記リング（１０４）に沿って移動可能であり、前記リニアレール（１２２）を前記垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動させるように構成された周縁ドライブ（１４８）と、
をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項５】
前記垂直軸（Ａ）周りに回転可能な受動ハブ（２２２）をさらに備え、前記リニアレール（１２２）は、前記受動ハブ（２２２）に取り付けられている、請求項４に記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記リニアレール（１２２）を前記垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動させるように構成された中央ドライブ（２１６）をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項７】
リング（１０４）と、
前記リニアレール（１２２）に固定されると共に、前記リング（１０４）に移動可能に連結された周縁受動支持体（２２６）と、
をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記リニアレール（１２２）を前記垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動させる中央ドライブ（２１６）をさらに備える、請求項７に記載の装置（１００）。
【請求項９】
前記電磁エネルギー源（１１０）に対して垂直方向に移動可能な造形台（１０６）をさらに備える、請求項１〜８のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１０】
金属粉末（３０２）から造形物（３００）を付加製造する方法（５００）であって、
少なくとも部分的には造形台（１０６）により規定された粉末床空間（１０８）に前記金属粉末（３０２）の第１粉末層（２３０）を分散形成させることと、
前記造形物（３００）の第１層の少なくとも一部分を形成するように、電磁放射線源（１１０）を極座標系（２５０）における第１所定経路に沿って移動させつつ、前記電磁エ
ネルギー源（１１０）からの電磁エネルギー（３０６）を前記粉末床空間（１０８）内の前記金属粉末（３０２）の前記第１粉末層（２３０）における第１選択部分に照射することにより、前記金属粉末（３０２）の前記第１粉末層（２３０）における前記第１選択部分を溶融させることを含み、前記電磁放射線源（１１０）は、リニアレール（１２２）に沿った直線移動経路（２５４）を移動可能であると共に、前記リニアレール（１２２）は、水平面内で垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動可能である、方法（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、飛行機の胴体部分や翼などの造形物を付加製造する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の製造技術では、飛行機の胴体部分や翼などの大型の組立品の製造には、各種パーツを相互に接続して最終的な構造に形成する必要があるのが一般的である。そのような相互接続を賄うため、複数の後処理や多数の留め具及びそれに対応するハードウェア部品（例えば、封止キャップ、シム（shims）、フィラー（fillers）ほか）が用いられる。例えば、取り付けられる留め具のを収容するために複数の穴が形成される。さらに、各種パーツや最終構造物に対して特異部を事後形成する必要が生じることも多い。従って、大型の構造体についての既存の製造技術は、大きな労力を要し、製造のサイクルタイムやコストを増加させる。加えて、従来の製造方法に求められる要件を充足しようとすると、設計の自由度が往々にして制限される。
【発明の概要】
【０００３】
従って、上述した懸念に対処する装置や方法は有用であろう。
【０００４】
本開示の要旨の非限定的な実施例を以下に示す。これらの実施例には、請求項に記載されているものと記載されていないものとがある。
【０００５】
本開示の一実施例は、長さＬ１を有するリニアレールを備える付加製造装置に関する。前記リニアレールは、水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能である。前記付加製造装置は、さらに、前記リニアレールに移動可能に結合されると共に、半径Ｒを有する極座標系で移動可能な電磁エネルギー源を備える。
【０００６】
本開示の別の実施例は、各々が長さＬ１を有する複数のリニアレールを備える付加製造装置に関する。前記リニアレールは、水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能である。前記付加製造装置は、さらに、前記リニアレールに移動可能に連結されていると共に、半径Ｒを有する極座標系で移動可能な電磁エネルギー源を備える。
【０００７】
本開示のさらに別の実施例は、金属粉末から造形物を付加製造する方法に関する。前記方法は、造形台により少なくとも部分的に規定された粉末層空間に、前記金属粉末の第１粉末層を分散形成させることを含む。前記方法は、さらに、前記造形物の第１層の少なくとも一部分を形成するように、電磁放射線源を極座標系における第１所定経路に沿って移動させながら、電磁エネルギー源からの電磁エネルギーを粉末床空間内の前記金属粉末の前記第１粉末層における第１選択部分に照射することにより、前記金属粉末の前記第１粉末層の前記第１選択部分を溶融させることを含む。前記電磁放射線源は、リニアレールに沿った直線移動経路を移動可能であると共に、前記リニアレールは、水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施例を概括的な言葉で説明したが、以下では、添付図面を参照する。これらの図面は、必ずしも正確な縮尺率で描かれているものではなく、また、共通又は類似の部分は、いくつかの図面において、同様の参照符号で示している。
【０００９】
【図１Ａ】本開示の１つ又は複数の実施例による付加製造装置を示すブロック図の第１の部分である。
【図１Ｂ】本開示の１つ又は複数の実施例による付加製造装置を示すブロック図の第２の部分である。
【図２】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置の極座標系を概略的に示す図である。
【図３】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図４】本開示の１つ又は複数の実施例による、図３の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図５】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図６】本開示の１つ又は複数の実施例による、図５の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図７】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置の概略上面図である。
【図８】本開示の１つ又は複数の実施例による、図７の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図９】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１０】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１１】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１０の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図１２】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１３】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１２の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図１４】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１５】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１４の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図１６】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１７】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１６の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図１８】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図１９】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１８の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図２０】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略上面図である。
【図２１】本開示の１つ又は複数の実施例による、図２０の付加製造装置の一部を示す概略側面図である。
【図２２】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を一部断面で表した概略側面図である。
【図２３】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を一部断面で表した概略側面図である。
【図２４】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を表した概略斜視図である。
【図２５】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略側面図である。
【図２６】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置の一部を示す概略斜視図である。
【図２７】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる整面装置の一部を示す概略斜視図である。
【図２８】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる第１粉末除去サブシステムの一部を示す概略斜視図である。
【図２９】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる粉末収納室、整面装置、第１粉末除去サブシステム、及び、第２粉末除去サブシステムを示す概略上面図である。
【図３０】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる第２粉末除去サブシステムを示す概略斜視図である。
【図３１】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる粉末供給装置を示す概略側面図である。
【図３２】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる粉末分散ボックスを示す概略斜視図である。
【図３３】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる粉末供給装置を示す概略上面図である。
【図３４】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれるシールドガスシステムを示す概略斜視図である。
【図３５】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれるシールドガスシステムの一部を示す概略側面図である。
【図３６】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置を示す概略側面図である。
【図３７】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる造形板を示す概略斜視図である。
【図３８】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる造形台を示す概略斜視図である。
【図３９】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる電磁エネルギー源と造形台を示す概略側面図である。
【図４０】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる電磁エネルギー源と造形台を示す概略側面図である。
【図４１】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる電磁エネルギー源と造形台を示す概略側面図である。
【図４２】本開示の１つ又は複数の実施例による、図１Ａ及び図１Ｂの付加製造装置に含まれる電磁エネルギー源と造形台を示す概略側面図である。
【図４３Ａ】本開示の１つ又は複数の実施例による、金属粉末から造形物を付加製造する方法を示すフローチャートの第１の部分である。
【図４３Ｂ】本開示の１つ又は複数の実施例による、金属粉末から造形物を付加製造する方法を示すフローチャートの第２の部分である。
【図４４】航空機の製造及び保守方法のブロック図である。
【図４５】航空機を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述の図１Ａ及び図１Ｂにおいて、様々な要素及び／又は部品を繋ぐ実線は、例えば、機械的、電気的、流体的、光学的、電磁気的、その他の連結、及び／又は、それらの組み合わせを表す。本明細書において、「連結された（coupled）」は、直接的に関連付けら
れていることも、間接的に関連付けられていることも意味する。例えば、部材Ａは、部材Ｂと直接に関連付けられているかもしれないし、例えば別の部材Ｃを介して、間接的に関連付けられているかもしれない。なお、開示した様々な要素間の関係の必ずしもすべてが表示されているとは限らない。従って、ブロック図に示したもの以外の連結も存在しうる
。様々な要素及び／又は部品を繋ぐ破線は、機能及び目的の面で、実線で表したものに類似する連結を表す場合がある。ただし、破線で表した連結は、選択的に設けられるか、あるいは、本開示の代替的又は任意の実施例に関するものである。同様に、破線で表された要素及び／又は部品は、本開示の代替的な実施例、又は、任意の実施例に関するものである。外的な要素（environmental elements）は、点線で表されている。仮想の（想像上の）要素も、明確にするために図示している場合がある。当業者であればわかるように、図１Ａ及び図１Ｂに示した特徴部分のいくつかを様々な態様に組み合わせることが、そのような組み合わせが明示的に示されていなくても可能であり、図１Ａ及び図１Ｂ、他の図面、及び／又は、添付の開示に記載された他の特徴部分を組み合わせに含める必要はない。同様に、提示された例に限定されない追加の特徴を、本明細書に図示及び記載された特徴のいくつか又はすべてと組み合わせることができる。
【００１１】
上述の図１Ａ、図１Ｂ、図４３〜図４５に記載のブロックは、操作及び／又はその一部を表す場合があり、様々なブロックを繋ぐ線は、操作又はその一部の特定の順序又は従属関係を暗示するものではない。図１Ａ、図１Ｂ、図４３〜図４５、及び、本明細書に記載の方法における操作を説明するための付随する開示は、これらの操作が行われる順序を必ず決定するものであると解釈されるべきではない。むしろ、１つの例示的な順序が示されているものの、これらの操作の順序は適宜変更することができると理解されるべきである。従って、操作のいくつかは、異なる順序、又は同時に行うことが可能である。また、当業者であればわかるように、記載した操作の必ずしもすべてを行う必要はない。
【００１２】
以下の説明においては、開示した概念が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細事項を提示しているが、本開示は、これらの詳細事項のいくつか又はすべてが無くても実施できる場合もある。他の例において、本開示が不当に不明瞭になるのを避けるために、周知の装置及び／又はプロセスについては詳細を省略している。いくつかの概念については特定の実施例に関連させて説明しているが、これらの実施例は、本開示を限定すること意図するものではない。
【００１３】
本明細書で用いられる場合、特に明記しない限り、「第１」、「第２」等の用語は、単に標識として用いられており、これらの用語で言及している要素に対し、順序、位置、又は階層的な要件を課すものではない。また、例えば「第２の」アイテムについて言及することによって、例えば「第１の」又は番号の小さいアイテム、及び／又は、「第３の」又は番号の大きいアイテムの存在を要件とするものでも、排除するものでもない。
【００１４】
本明細書において、「一実施例」という時は、当該実施例に関連させて述べる１つ又は複数の特色要素、構造、特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれるということを意味する。本明細書の様々な箇所で用いられる「一実施例」という用語は、同じ実施例をさす場合もあるし、そうでない場合もある。
【００１５】
本開示の要旨の説明的かつ非限定的な実施例を以下に示す。これらの実施例は、請求項に記載されているものと記載されていないものとがある。
【００１６】
例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を参照すると、付加製造装置１００（単に、装置１００とする）は、長さＬ１を有するリニアレール１２２を備える。リニアレール１２２は、水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能である（図３〜図２１）。装置１００は、さらに、リニアレール１２２に移動可能に連結されていると共に、半径Ｒを有する極座標系２５０（図２）で移動可能な電磁エネルギー源１１０を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１に相当する。
【００１７】
付加製造装置１００では、大型の造形物３００（図１Ａ）の製造時に電磁エネルギー源
１１０を、ひいては、電磁エネルギー源１１０が生成する電磁エネルギー３０６を、極座標系２５０で定義される任意の位置に曲線移動経路２５２（図２）に沿って容易に移動可能である。
【００１８】
付加製造装置１００は、造形物３００の製造に用いられる。造形物３００（図１Ａ）の付加製造においては、電磁エネルギー源１１０を極座標系２５０で移動させることにより、全体として円筒形状（例えば、飛行機の胴体部分）など、任意の造形形状を有する造形物３００（例えば、大型の造形物３００）を製造する。非限定的である具体的な一実施例では、付加製造プロセスにおいて電磁エネルギー源１１０が極座標系２５０で曲線移動経路２５２（図２）に沿って移動することにより、少なくとも部分的に曲線形状を有する造形物３００を製造する。
【００１９】
当業者であればわかるように、リニアレール１２２は、１つ又はそれ以上の（例えば、複数の）リニアレール１２２であってもよい。リニアレール１２２には、それぞれに関連づけられた電磁エネルギー源１１０が移動可能に連結されている。
【００２０】
付加製造は、例えばコンピュータ制御で材料層を順次積層してなる三次元形状の造形物３００を製造する任意のプロセスを含む。造形物３００は、ほぼどのような設計形状や寸法あるいは造形形状や寸法とすることも可能である。一実施例では、三次元コンピュータモデルあるいは他の電子データを基にして造形物３００を作成可能である。
【００２１】
電磁エネルギー源１１０は、材料の均質な固体塊状物（例えば、造形物３００）を形成するために基材に照射する電磁エネルギー３０６を生成及び／又は発射する。一実施例では、付加製造装置１００は、金属の造形物３００を製造するのに用いられる。付加製造装置１００は、例えばコンピュータ制御下で電磁エネルギー源１１０を用い、電磁エネルギー３０６で金属粉末３０２を一層ずつ溶融させて均質な固体塊状物とすることにより、金属造形物３００を製造する。
【００２２】
金属粉末３０２は、粉末状の任意の金属あるいは金属合金を含んでもよい。一実施例では、金属粉末３０２は、造形物３００と同一の材料を含む。例えば、金属粉末３０２は、充填材料（filler materials）を一切含まない純物質であってもよい。一実施例では、金属粉末３０２は、造形物３００の材料とは異なる材料をさらに含んでもよい。例えば、金属粉末３０２は、充填材料をさらに含んでもよい。
【００２３】
付加製造プロセスで造形物３００を製造すると、組立に必要な工数を大幅に削減可能である。加えて、付加製造プロセスによれば、複雑な構造及び／又は形状の造形物３００の形成が可能になる。一実施例では、付加製造装置１００を用いた付加製造プロセスにより、造形物固有の様々な特異部（例えば、留め具穴、内部格子構造(internal lattice structures)、開口、ほか）を有する造形物３００を生成可能である。これにより、造形物３
００に対して特異部の機械加工や取付けを行うための組立工程を大幅に削減したり、場合によっては不要にしたりすることが可能になる。
【００２４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２を参照すると、本明細書における「極座標系」は二次元座標系であり、固定点２５８からの距離２６４（例えば、直線距離）と、固定方向（例えば、０度）に対する角度２６０とにより、面（例えば、水平面）上の各点２６２が定まる。固定点２５８からの距離２６４により、動径座標が定まる。角度２６０により、角座標が定まる。
【００２５】
本明細書に記載する実施例では、垂直軸Ａ（図３〜図２１）と水平面との交点が、固定点２５８（極としても知られている）として定義される。極座標系２５０の半径Ｒは、極
座標系２５０の固定点２５８からの最大距離２６４である。
【００２６】
電磁エネルギー源１１０の移動（例えば、曲線移動経路２５２に沿った移動）を極座標系２５０を用いて定義しているが、付加製造装置１００による電磁エネルギー源１１０の位置決定には、極座標系２５０を用いてもよいし、デカルト座標系（例えば、互いに直交する固定線上で固定点からの距離を表す２つの座標値を用いて、面上の点の位置を一意に定義する座標系）、あるいは他の適当な位置決め系を用いてもよいことは、当業者であれば認識できるであろう。一実施例では、コンピュータプログラム可能なコマンドにより付加製造装置１００を操作して電磁エネルギー源１１０の位置及び／又は移動を制御してもよい。
【００２７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、特に、例えば、図３〜図２１を参照すると、電磁エネルギー源１１０は、電子ビーム発生器あるいはレーザービーム発生器の内の１つを有する。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例２に相当し、実施例２は上述の実施例１の技術事項を包含する。
【００２８】
付加製造プロセスで用いられる電子ビーム発生器、及び／又は、レーザービーム発生器は、金属粉末３０２を溶融させるのに十分な量のエネルギー（例えば、それぞれ電子ビームあるいはレーザービーム）を発生させる（例えば、生成及び／又は発射する）。
【００２９】
電子ビーム発生器又はレーザービーム発生器を用いた付加製造処理（例えば、溶融法）により製造された造形物３００は、高密度で、空隙がなく、高強度である。
【００３０】
電子ビーム発生器は、金属粉末３０２を溶融させて金属造形物３００にするための電子ビームを生成及び／又は発射する。非限定的である包括的な一実施例では、電子ビーム発生器は、（例えば、３０００Ｗの）単一結晶カソードマルチビームシステムであってもよい。非限定的である具体的な一実施例では、電子ビーム発生器は、スウェーデンのKrokslaetts Fabriker 27A, SE-431 37 Moelndalに拠点を置くArcam社から商業的に入手可能な
電子ビーム溶融発生器であってもよい。非限定的である別の具体的な一実施例では、電子ビーム発生器は、ドイツのEmmy-Noether-Str. 2, 82216 Maisachに拠点を置くSteigerwald Strahltechnik社から商業的に入手可能な電子ビーム溶融発生器であってもよい。
【００３１】
一実施例では、付加製造処理は、電子ビームをエネルギー源として用いる電子ビーム溶融(electron beam melting)（ＥＢＭ）処理であってもよい。ＥＢＭ処理では、例えばコ
ンピュータ制御下で電子ビームを用いて金属粉末３０２を一層ずつ溶融させて造形物３００を製造する。ＥＢＭ処理は、金属粉末３０２を完全に溶融させて均質な固体塊状物にする。
【００３２】
レーザービーム発生器は、金属粉末３０２を溶融させて金属造形物３００にするためのレーザービームを生成及び／又は発射する。非限定的である包括的な一例では、レーザービーム発生器は、（例えば、４００Ｗ又は１０００Ｗの）ダイオード励起単一モードＣＷイッテルビウムファイバーレーザーシステムであってもよい。非限定的である具体的な一実施例では、レーザービーム発生器は、ドイツのRoggenhorster Strasse 9c, 23556 Luebeckに拠点を置くSLM Solutions社から商業的に入手可能なレーザービーム溶融発生器であってもよい。
【００３３】
一実施例では、付加製造処理は、高出力レーザービームをエネルギー源として用いる選択的レーザー溶融（selective laser melting）(ＳＬＭ）処理であってもよい。ＳＬＭ処理では、例えばコンピュータ制御下でレーザービームを用いて金属粉末３０２を一層ずつ溶融させて造形物３００を製造する。ＳＬＭ処理は、金属粉末３０２を完全に溶融させて
均質な固体塊状物にする。
【００３４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図７〜図１３及び図２６を参照すると、電磁エネルギー源１１０はリニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４を並進移動するように構成されている。リニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒ以上である。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例３に相当し、実施例３は、上述の実施例１及び２の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００３５】
直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上であると、極座標系２５０全体を直線的に横切る範囲が、電磁エネルギー源１１０の最大移動範囲になる（例えば、より広範囲の移動が可能になる）。
【００３６】
一実施例では、リニアレール１２２を水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動させつつ、電磁エネルギー源１１０をリニアレール１２２に沿って（例えば、直線移動経路２５４に沿って）並進移動させることにより、極座標系２５０での電磁エネルギー源１１０の移動が可能になる。
【００３７】
一実施例では、直線移動経路２５４は垂直軸Ａを通過する。直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上であると、電磁エネルギー源１１０が垂直軸Ａを通過して、リニアレール１２２全体に沿って半径Ｒと等しい距離以上を並進移動することが可能になる。例えば、図７、図９、図１０、図１２に最もわかりやすく示すように、直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒのおよそ２倍である。
【００３８】
例えば図３〜図２１及び図２６を参照すると、一実施例では、付加製造装置１１０は電磁エネルギー源ドライブ１５０を含み、電磁エネルギー源ドライブは、電磁エネルギー源１１０をリニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４で並進移動させるように構成されている。一実施例では、電磁エネルギー源１１０は、電磁エネルギー源ドライブ１５０に固定されていてもよい。電磁エネルギー源ドライブ１５０は、リニアレール１２２に機能的に連結されていてもよい。リニアレール１２２は、第１端２１２と、第１端２１２と反対の側の第２端２１４とを有する。電磁エネルギー源ドライブ１５０は、第１端２１２近傍部（proximate）（端部あるいはその近く）と第２端２１４近傍部との間をリニアレ
ール１２２に沿って並進移動することが可能である。
【００３９】
電磁エネルギー源ドライブ１５０は、電磁エネルギー源ドライブ１５０を、ひいては電磁エネルギー源１１０を、リニアレール１２２に対して直線的に移動させるように構成された任意の適当な駆動機構を含みうる。
【００４０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３〜図６、図１４〜図２１、図２６を参照すると、電磁エネルギー源１１０は、リニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４を並進移動するように構成されている。リニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒ以下である。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例４に相当し、実施例４は、上述の実施例１及び２の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００４１】
直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、極座標系２５０を直線的におよそ半分横切る範囲が、電磁エネルギー源１１０の最大移動範囲になる。
【００４２】
一実施例では、リニアレール１２２を水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動させつつ
、電磁エネルギー源１１０をリニアレール１２２に沿って並進移動（例えば、直線移動経路２５４に沿って）させることにより、極座標系２５０での電磁エネルギー源１１０の移動が可能になる。
【００４３】
一実施例では、直線移動経路２５４は垂直軸Ａを通過しない。直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、電磁エネルギー源１１０がリニアレール１２２に沿って半径Ｒと等しい距離以下だけ並進移動することが可能になる。例えば、図３、図５、図１４、図１６、図１８、図２０に最もわかりやすく示すように、直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒとほぼ等しい（あるいは、わずかに短い）。
【００４４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図７、図９、図１０、図１２を参照すると、リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒ以上である。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例５に相当し、実施例５は、上述の実施例１〜４の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００４５】
リニアレール１２２の長さＬ１が極座標系２５０の半径Ｒ以上であると、直線移動経路２５４の最大長さＬ２を極座標系２５０の半径Ｒ以上にできる。
【００４６】
一実施例では、直線移動経路２５４は、第１端２１２近傍部（端部あるいはその近く）から第２端２１４近傍部までである。図７、図９、図１０、図１２に示す実施例では、垂直軸Ａは、リニアレール１２２の第１端２１２と第２端２１４との間の、リニアレール１２２の実質的に中央に位置する。本明細書において、「実質的に」は、製造公差の範囲内を意味する。例えば、図７、図９、図１０、及び、図１２に最もわかりやすく示すように、リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒのおよそ２倍である。
【００４７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３、図５、図１４、図１６、図１８、図２０を参照すると、リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒ以下である。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例６に相当し、実施例６は、上述の実施例１、２、４の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００４８】
リニアレール１２２の長さＬ１が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、直線移動経路２５４の最大長さＬ２を極座標系２５０の半径Ｒ以下にできる。
【００４９】
一実施例では、直線移動経路２５４は、第１端２１２近傍部から第２端２１４近傍部までである。図３、図５、図１４、図１６、図１８、図２０に示す実施例では、垂直軸Ａは、リニアレール１２２の第１端２１２近傍部に位置する。例えば、図３、図５、図１４、図１６、図１８、図２０に示すように、リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒとほぼ等しい。付加製造装置１００の構造設計によってはリニアレール１２２の長さＬ１が半径Ｒよりも若干短い場合があることは、当業者であれば認識できるであろう。
【００５０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図５〜図９、図１２、図１６、図２０、図２６を参照すると、装置１００はリング１０４と周縁ドライブ１４８とをさらに備える。周縁ドライブ１４８は前記リング１０４に機能的に連結されていると共に前記リング１０４に沿って移動可能であり、前記リニアレール１２２を前記垂直軸Ａ周りに回転又は回動させるように構成されている。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例７に相当し、実施例７は、上述の実施例１〜６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００５１】
リング１０４は、リニアレール１２２を構造的に支持する。周縁ドライブ１４８は、リ
ニアレール１２２とリング１０４とを機能的に相互接続して、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させるべく、リニアレール１２２をリング１０４に沿って移動させる。
【００５２】
一実施例では、リング１０４の内側半径は、極座標系２５０の半径Ｒ以上であってもよい。リング１０４は実質的に水平であり、リニアレール１２２が垂直軸Ａ周りに回転又は回動する水平面を画定する。垂直軸Ａはリング１０４の実質的に中心に位置する。
【００５３】
全体としては図５、図９、図１２、図１６、図２０を、具体的には、例えば図２６を参照すると、周縁ドライブ１４８は、リニアレール１２２のリング１０４に対する相対的な移動を駆動するように構成された任意の適当な駆動機構を含みうる。一実施例では、周縁ドライブ１４８は、リング１０４の少なくとも一部分に機能的に係合すると共に、リング１０４に沿って（例えば、矢印２６６の方向に）移動可能である。一実施例では、周縁ドライブ１４８は、リング１０４の内周面に沿って移動可能である。例えば、図２６に最もわかりやすく示すように、非限定的である具体的な一実施例では、リング１０４は、周縁ドライブ１４８を案内するトラック（track）１４６を有し、周縁ドライブ１４８はトラ
ック１４６に沿って移動可能である。リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転駆動又は回動駆動できれば、他の方法により周縁ドライブ１４８をリング１０４に機能的に結合してもよく、その方法は特に限定されない。
【００５４】
例えば、図９及び図１２を参照すると、一実施例では、リニアレール１２２の長さＬ１は、リング１０４の内側直径とほぼ等しい。周縁ドライブ１４８は、リニアレール１２２の第１端２１２近傍部に接続されていると共に、リング１０４に機能的に結合されている。また、別の周縁ドライブ１４８がリニアレール１２２の第２端２１２近傍部に接続されていると共に、リング１０４に機能的に結合されている。これら周縁ドライブ１４８は、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転させる。
【００５５】
例えば、図５、図１８、図２０を参照すると、一実施例では、リニアレール１２２の長さＬ１は、リング１０４の内側半径とほぼ等しい。周縁ドライブ１４８は、リニアレール１２２の第２端２１４近傍部に接続されていると共に、リング１０４に機能的に結合されている。周縁ドライブ１４８は、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回動させる。
【００５６】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図５、図６、図１６、図１７を参照すると、装置１００は、さらに、垂直軸Ａ周りに回転可能な受動ハブ２２２を備える。リニアレール１２２は、受動ハブ２２２に取り付けられている。本段落に記載したこの技術的事項は本開示の実施例８に相当し、実施例８は、上述の実施例７の技術事項を包含する。
【００５７】
受動ハブ２２２は、リニアレール１２２を構造的に支持すると共に、リニアレール１２２が周縁ドライブ１４８による駆動を受けて垂直軸Ａ周りに自在に回転又は回動できるようにする。
【００５８】
一実施例では、例えば、図５及び図１６に最もわかりやすく示すように、受動ハブ２２２はリング１０４の実質的に中心に位置する。垂直軸Ａは受動ハブ２２２の実質的に中心を通る。受動ハブ２２２は、支持体２１８に接続されていてもよい。一実施例では、例えば図６及び図１７に最もわかりやすく示すように（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下である場合に）、リニアレール１２２の第１端２１２が受動ハブ２２２に接続されている。一実施例（図示略）では（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上である場合に）、リニアレール１２２は受動ハブ２２２に対して、リニアレール１２２の実質的に中央で接続されていてもよい。
【００５９】
一実施例では、例えば、図６及び図１７に最もわかりやすく示すように、受動ハブ２２２は、支持体２１８に固着及び支持された固定部（例えば、図６及び図１７に示す受動ハブ２２２の上側部分）を有している。受動ハブ２２２は、さらに、固定部に回転可能に接続された回転部（例えば、図６及び図１７に示す受動ハブ２２２の下側部分）を有している。受動ハブ２２２の回転部は、受動ハブ２２２の固定部に対し垂直軸Ａ周りに回転自在である。受動ハブ２２２は、回転部を固定部に対して回転自在にする任意の適当な接続を有してもよく、これにより、例えば、周縁ドライブ１４８がリニアレール１２２に対して与える駆動力を受けて、リニアレール１２２が垂直軸Ａ周りに回転又は回動できるようにする。
【００６０】
一実施例では、リニアレール１２２は受動ハブ２２２の回転部に接続されている。例えば、図６及び図１７に最もわかりやすく示すように、一実施例では（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下である場合に）、リニアレール１２２の第１端２１２が受動ハブ２２２の回転部に、例えば、回転部の側面に、接続されている。一実施例（図示略）では（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上である場合に）、リニアレール１２２はリニアレール１２２の実質的に中央で、受動ハブ２２２の回転部に、例えば、回転部の下面に、接続されていてもよい。
【００６１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３、図４、図７、図８、図１０〜図１５、図１８、図１９を参照すると、装置１００は、さらに、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させるように構成された中央ドライブ２１６を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例９に相当し、実施例９は、上述の実施例１〜７の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００６２】
中央ドライブ２１６はリニアレール１２２を構造的に支持すると共に、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動駆動する。
【００６３】
一実施例では、例えば、図３、図７、図１４に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６は極座標系２５０の実質的に中心に位置する。一実施例では、例えば、図１０、図１２、図１８に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６は、リング１０４の実質的に中心に位置する。垂直軸Ａは、中央ドライブ２１６の実質的に中心を通る。中央ドライブ２１６は、支持体２１８に接続されていてもよい。一実施例では、例えば、図３、図１４、図１８に最もわかりやすく示すように（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下である場合に）、リニアレール１２２の第１端２１２が中央ドライブ２１６に接続されている。一実施例では、例えば、図７、図１０、図１２に最もわかりやすく示すように（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上である場合に）、リニアレール１２２は、リニアレール１２２の実質的に中央において中央ドライブ２１６に接続されている。
【００６４】
一実施例では、例えば、図４、図８、図１１、図１３、図１５、図１９に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６は、支持体２１８に固着及び支持された固定部（例えば、図４、図８、図１１、図１３、図１５、図１９に示す中央ドライブ２１６の上側部分）を有する。中央ドライブ２１６は、さらに、固定部分に回転可能に接続された回転部（例えば、図４、図８、図１１、図１３、図１５、図１９に示す中央ドライブの下側部分）を有している。中央ドライブ２１６の回転部は、中央ドライブ２１６の固定部に対して垂直軸Ａ周りに回転駆動される。中央ドライブ２１６は、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させるべく、回転部を固定部に対して回転駆動するように構成された任意の適当な駆動機構を含みうる。
【００６５】
一実施例では、リニアレール１２２は中央ドライブ２１６の回転部に接続されている。一実施例では、例えば、図４、図１５、図１９に最もわかりやすく示すように（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下である場合に）、リニアレール１２２の第１端２１２が中央ドライブ２１６の回転部に、例えば、回転部の側面に接続されている。一実施例では、例えば、図８、図１１、図１３に最もわかりやすく示すように（例えば、リニアレール１２２の長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以上である場合に）、リニアレール１２２は、リニアレール１２２の実質的に中央において中央ドライブ２１６の回転部に、例えば、回転部の下面に接続されている。
【００６６】
一実施例では、例えば、図３、図７、図１４に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６はリニアレール１２２を支持すると共に、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させる。一実施例では、例えば、図１２に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６と周縁ドライブ１４８とは協働してリニアレール１２２を支持すると共に、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させる。
【００６７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図１０及び図１８を参照すると、装置１００はリング１０４と周縁受動支持体２２６とをさらに備える。周縁受動支持体２２６はリニアレール１２２に固定されていると共に、リング１０４に移動可能に連結されている。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１０に相当し、実施例１０は、上述の実施例１〜６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００６８】
周縁受動支持体２２６は、リニアレール１２２とリング１０４とを相互に接続すると共に、リニアレール１２２が垂直軸Ａ周りに回転又は回動する際に、リニアレール１２２がリング１０４に沿って自由に移動できるようにする。
【００６９】
一実施例では、周縁受動支持体２２６は、リング１０４の少なくとも一部分と機能的に係合し、リング１０４に沿って（例えば、矢印２６６の方向に）移動する。一実施例では、周縁受動支持体２２６は、リング１０４の内周面に沿って自由に移動可能である。非限定的である具体的な一実施例では、周縁受動支持体２２６は、リング１０４のトラック１４６（図２６）に案内され、これに沿って自由に移動可能である。リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能にできれば、他の方法により周縁受動支持体２２６とリング１０４とを機能的に結合してもよく、その方法は特に限定されない。
【００７０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図１０、図１１、図１８、図１９を参照すると、装置１００は、さらに、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させるように構成された中央ドライブ２１６を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１１に相当し、実施例１１は、上述の実施例１０の技術事項を包含する。
【００７１】
一実施例では、例えば、図１０及び図１８に最もわかりやすく示すように、中央ドライブ２１６と周縁受動支持体２２６とは協働してリニアレール１２２を支持すると共に、リニアレール１２２を垂直軸Ａ周りに回転又は回動させる。
【００７２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２２〜図２５、図２７、図２８、図３０、図３６、図３８〜図４２を参照すると、装置１００は、さらに、電磁エネルギー源１１０に対して垂直方向に移動可能な造形台１０６を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１２に相当し、実施例１２は、上述の実施例１〜１１の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００７３】
造形台１０６は、金属粉末３０２、及びその付加製造物である造形物３００を支持する
造形面を提供する。造形台１０６が電磁エネルギー源１１０に対して垂直方向に（例えば、矢印２４６の方向に）（図２３）移動することにより、金属粉末３０２を造形台１０６上で容易に順次積層できる。
【００７４】
例えば、図３９〜図４２を参照すると、一実施例では、付加製造処理（例えば、図４３Ａ及び図４３Ｂに示す方法５００）の間、造形台１０６は電磁エネルギー源１１０から垂直距離Ｄ１だけ離れた位置に配置される。造形台１０６上に金属粉末３０２の第１粉末層２３０を分散形成させる。電磁エネルギー３０６（図４０）は、造形物３００の第１層３０４を形成すべく、第１粉末層２３０を成す金属粉末３０２における選択部分を溶融させる。造形台１０６を、電磁エネルギー源１１０から垂直距離Ｄ２だけ離れた位置に垂直移動させる。造形台１０６上に金属粉末３０２の第２粉末層２３２を分散形成させる。電磁エネルギー３０６（図４２）は、造形物３００の第２層３０５を形成すべく、第２粉末層２３２を成す金属粉末３０２における選択部分を溶融させる。
【００７５】
造形物３００の各層（例えば、追加層３１０）を、先に形成した層に順次積層して均質な金属の固体塊状物を形成し、これにより造形物３００を形成する。従って、図４２では第１層３０４と第２層３０５（例えば、追加層３１０）とを区切る点線を示しているが、これはもっぱら付加製造処理の説明を目的としており、造形物３００の層と層に区切りがあることを意味するものではないことは当業者なら理解するであろう。
【００７６】
造形台１０６は、電磁エネルギー源１１０から垂直方向に離れる方向に移動する。垂直距離Ｄ２と垂直距離Ｄ１の差は、各粉末層の厚みに相当し、よって、各層の厚みに相当する。
【００７７】
一実施例では、例えば、図２２〜図２５、図３０、図３６、図３８を参照すると、付加製造装置１００は、造形台１０６を電磁エネルギー源１１０に対して垂直方向に移動させるように構成された造形台リニアドライブ１４０を備える。造形台リニアドライブ１４０は、造形台１０６に接続されていてもよい。一実施例では、造形台リニアドライブ１４０は、造形台１０６の下面の、実質的に中心に接続されている。垂直軸Ａは造形台リニアドライブ１４０の実質的に中心を通っていてもよい。
【００７８】
造形台リニアドライブ１４０は、造形台１０６を電磁エネルギー源１１０に対して直線的に(例えば、垂直方向に)移動させる任意の適当なリニアドライブ機構やリニアアクチュエーターを備えうる。
【００７９】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２２〜図２５、図３０、図３６を参照すると、装置１００はベース１０２をさらに備える。造形台１０６は、ベース１０２に対して垂直方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１３に相当し、実施例１３は、上述の実施例１２の技術事項を包含する。
【００８０】
ベース１０２は、造形台１０６、リニアレール１２２、支持体２１８、及び／又は、リング１０４を構造的に支持する。造形台１０６がベース１０２に対して垂直移動することにより、造形物３００の付加製造における連続積層を容易に行える。
【００８１】
例えば、図２２〜図２５、図３０、図３６を参照すると、一実施例では、ベース１０２は造形台１０６を支持する。一実施例では、ベース１０２は造形台リニアドライブ１４０を支持する。一実施例では、造形台リニアドライブ１４０はベース１０２に連結されている。一実施例では、造形台リニアドライブ１４０は、ベース１０２を貫通して伸びたり、また、内側に後退したりする。
【００８２】
図２２〜図２５、図３０、図３３、図３４、図３６を参照すると、一実施例では、付加製造装置１００は、ベースプラットフォーム２３４を備える。ベースプラットフォーム２３４は、ベース１０２から垂直方向に離間して配置されている。ベースプラットフォーム２３４は、リング１０４及び／又は支持体２１８を支持する。
【００８３】
一実施例では、図２２〜図２６に最もわかりやすく示すように、付加製造装置１００は、ベースプラットフォーム２３４に接続された支持パイロン１４４を備える。一実施例では、図２２〜図２６に最もわかりやすく示すように、リング１０４は支持パイロン１４４に接続、支持されている。一実施例では、図５、図１０、図１２、図１６、図１８に最もわかりやすく示すように、支持体２１８はリング１０４に接続、支持されている。支持体２１８は、リニアレール１２２のリング１０４に対する移動を妨げないような適当な方法でリング１０４に接続されている。一実施例では、図３４に最もわかりやすく示すように、支持体２１８は支持パイロン１４４に接続、支持されている。
【００８４】
一実施例では、例えば、図２３、図２６、図３４を参照すると、電磁エネルギー源１１０は、ベース１０２、ベースプラットフォーム２３４、及び／又は、造形台１０６に対して垂直方向に（例えば、矢印２３６の方向に直線的に）移動可能である。電磁エネルギー源１１０は、金属粉末３０２（図２３）を造形台１０６に分散させるのに十分な距離だけ垂直方向に移動可能である。
【００８５】
一実施例では、付加製造装置１００は、リニアレールドライブ１１８をさらに備える。リニアレールドライブ１１８は、リニアレール１２２を、つまりは、電磁エネルギー源１１０を垂直方向に（例えば、矢印２３６の方向に直線的に）移動させるように構成されている。一実施例では、図２２〜図２６に最もわかりやすく示すように、リニアレールドライブ１１８はリング１０４に機能的に連結されていると共に、リング１０４をベース１０２、ベースプラットフォーム２３４、及び／又は、造形台１０６に対して垂直方向に移動させる。一実施例では、図３４に最もわかりやすく示すように、リニアレールドライブ１１８は支持体２１８に機能的に連結されていると共に、支持体２１８をベース１０２、ベースプラットフォーム２３４、及び／又は、造形台１０６に対して垂直方向に移動させる。
【００８６】
一実施例では、リニアレールドライブ１１８は、リング１０４あるいは支持体２１８を、ひいてはリニアレール１２２及び電磁エネルギー源１１０を、ベース１０２、ベースプラットフォーム２３４、及び／又は、造形台１０６に対して垂直方向に移動させるように構成された任意の適当なドライブ機構を含みうる。一実施例では、リニアレールドライブ１１８は、支持パイロン１４４に連結されている。一実施例では、リニアレールドライブ１１８は、支持パイロン１４４と一体である。
【００８７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、装置１００は整面装置(surface-conditioning apparatus)１１６をさらに備える。造形台１０６は、整面装置１１６に対して回転移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１４に相当し、実施例１４は、上述の実施例１３の技術事項を包含する。
【００８８】
整面装置１１６は、付加製造後に造形物３００（図２５）が造形台１０６に載置されたままの状態で、造形物３００の外表面２３８の少なくとも一部の整面処理（例えば、表面処理）を１回又は複数回行う。造形台１０６を回転移動させることにより造形物３００が整面装置１１６に対して回転し、整面処理において外表面２３８の異なる部分を整面装置１１６に容易に近接させることできる。
【００８９】
一実施例では、整面装置１１６は造形物３００の外表面２３８に近接して配置される。造形物３００の付加製造後（例えば、第１層３０４と追加層３１０の形成後）、整面装置１１６が造形物３００の外表面２３８における選択部分に機能的に当接する。外表面２３８における選択部分は、造形物３００が所与の回転配向にあるときに整面装置１００と一致する外表面２３８の部分である。よって、造形物３００を回転させると、外表面２３８の選択部分を変更できる。
【００９０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５及び図２９を参照すると、整面装置１１６はベース１０２に対して垂直方向に固定されている。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１５に相当し、実施例１５は、上述の実施例１４の技術事項を包含する。
【００９１】
整面装置１１６がベース１０２に対して相対的に固定されていると、造形台１０６をベース１０２に対して垂直方向に移動させることにより、造形物３００の外表面２３８における異なる部分を整面装置１１６に容易に近接させることができる。
【００９２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はベース１０２に対して垂直方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１６に相当し、実施例１６は、上述の実施例１４の技術事項を包含する。
【００９３】
整面装置１１６をベース１０２に対して垂直方向に移動させると、造形台１０６のベース１０２に対する垂直移動、及び/又は、整面装置１１６のベース１０２に対する垂直移
動の少なくともいずれかを行うことにより、造形物３００の外表面２３８における異なる部分に整面装置１１６を容易に近接させることできる。
【００９４】
一実施例では、例えば、図２５及び図２７を参照すると、付加製造装置１００は整面装置垂直ドライブ１５６をさらに備える。整面装置垂直ドライブ１５６は、整面装置１１６を垂直方向に（例えば、矢印２４０の方向に直線的に）移動させるように構成されている。一実施例では、整面装置１１６は、整面装置垂直ドライブ１５６に機能的に連結されている。
【００９５】
一実施例では、整面装置垂直ドライブ１５６は、整面装置１１６をベース１０２に対して垂直方向に移動させる任意の適当なドライブ機構を含んでもよい。
【００９６】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はベース１０２に対して水平方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１７に相当し、実施例１７は、上述の実施例１４〜１６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【００９７】
整面装置１１６をベース１０２に対して水平方向に移動させると、整面装置１１６を造形物３００の外表面２３８に対して異なる位置に容易に配置することができる。
【００９８】
例えば、図２５及び図２７を参照すると、一実施例では、付加製造装置１００は整面装置水平ドライブ１５８をさらに備える。整面装置水平ドライブ１５８は、整面装置１１６を水平方向に（例えば、矢印２４２の方向に直線的に）移動させるように構成されている。一実施例では、整面装置１１６は、整面装置水平ドライブ１５８に機能的に連結されている。一実施例では、整面装置水平ドライブ１５８は、整面装置垂直ドライブ１５６に機能的に連結されている。
【００９９】
一実施例では、整面装置１１６を水平方向に移動させて、造形物３００の外表面２３８に近接する位置に配置する。一実施例では、整面装置１１６を水平方向に移動させて、造形物３００の外表面２３８から間隔をあけた位置に配置する。一実施例では、整面装置１１６を水平方向に移動させて、造形物３００の外表面２３８に接触する位置に配置する。
【０１００】
一実施例では、整面装置水平ドライブ１５８は、整面装置１１６をベース１０２に対して水平方向に移動させる任意の適当なドライブ機構を含みうる。
【０１０１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はショットピーニング機をさらに備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１８に相当し、実施例１８は、上述の実施例１４〜１７の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１０２】
ショットピーニングを行うと、高い交番応力(alternating stress)に晒される造形物３００の少なくとも一部分の疲労強度を向上させることが可能である。非限定的である具体的な一実施例では、ショットピーニング機は大規模なショットピーニングシステムであってもよく、例えば、米国の13 Grande Boulevard, Saratoga Springs, New York 12866に
拠点を置くGuyson社から商業的に入手可能なものであってもよい。非限定的である別の具体的な一実施例では、ショットピーニング機は小規模のショットピーニングシステムであってもよく、例えば、6021 Melrose Lane, Oklahoma City, Oklahoma 73127に拠点を置くBlast Pro Mfg.社から商業的に入手可能なものであってもよい。
【０１０３】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）のショットピーニングを行うことにより、圧縮残留応力層(compressive residual stess layer)を生成でき、及び／又は、造形物３００の機械特性を改善できる。一実施例では、ショットピーニング機は、投射材（shot）（例えば、金属、ガラス、あるいはセラミックスの球状粒子）を用いて造形物の外表面２３８に対して衝撃を与える。
【０１０４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はグラインダー（grinding machine）をさらに備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例１９に相当し、実施例１９は、上述の実施例１４〜１８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１０５】
グライディングにより、造形物３００の外表面２３８の少なくとも一部を（例えば、ショットピーニング処理後に）均して、造形物３００に沿って空気が流れる際の抵抗（drag）を減じる。非限定的である具体的な一実施例では、グラインダーは自動表面グラインダー（automatic surface grinder）であってもよく、例えば、4545 South Avenue, Toledo, Ohio 43615に拠点を置くWillis Machinery and Tools社から商業的に入手可能なものであってもよい。
【０１０６】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）をグライディングすることにより、造形物３００の外表面２３８の一部の平坦化及び/又は成形が行える
。一実施例では、グラインダーは、粗い粒子で覆われた電動（例えば、回転式（spinning））ホイール（例えば、研磨輪（grinding wheel））を含んでおり、ホイールは、造形物３００を切削するか材料を除去するかして外表面２３８を平坦にする。
【０１０７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はサンダー（sanding machine）をさらに備える。本段落に記載
したこの技術的事項は、本開示の実施例２０に相当し、実施例２０は、上述の実施例１４〜１９の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１０８】
サンディングにより、造形物３００の外表面２３８の少なくとも一部分を平滑化して、（例えば、ショットピーニング後及び／又はグラインディング後に、塗装の準備として）滑らかな金属表面を形成する。非限定的である具体的な一実施例では、サンダーは広幅ベルトサンダー（wide belt sanding machine）であってもよく、例えば、チェコ共和国の
５８２  ８２  ゴルチューフ  ジェニーコフ  オボラ７９７に拠点を置くHoufek社から入手可能なものであってもよい。
【０１０９】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）をサンディングすることにより、造形物３００の外表面２３８の一部の平滑化及び/又は仕上げ加工が行
える。一実施例では、サンダーは、電動（例えば、回転式（rotating）、振動式ほか）の研磨サンダー（abrasive sander）を含んでおり、研磨サンダーは、造形物３００の材料
のスカッフィング処理（scuffing）、スクラッチング処理（scratching）、摩耗処理(waring down)、表面損傷処理(marring)、あるいは、擦り拭き取り処理(rubbing away)を行って外表面２３８を平滑化する。
【０１１０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はピーニング機をさらに備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２１に相当し、実施例２１は、上述の実施例１４〜２０の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１１１】
ピーニングを行うと、高い交番応力に晒される造形物３００の少なくとも一部分の疲労強度を向上させることが可能である。非限定的である包括的な一実施例では、ピーニングマシンは、回転ピーニングシステム（roto-peening system）であってもよい。非限定的
である別の包括的な一実施例では、ピーニングマシンは、レーザーピーニングシステムであってもよい。
【０１１２】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）にピーニングを行うことにより、造形物３００の材料特性を向上させるような加工（例えば、冷間加工）であってもよい。一実施例では、ピーニング機は、ハンマー打ち、レーザービーム（例えば、レーザーピーニング）などによって造形物３００の外表面２３８に対して衝撃を与えることにより、造形物３００に圧縮応力を与え、引張応力を開放し、及び／又は、加工硬化を促進する。
【０１１３】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６は研磨ブラスト機（abrasive blasting machine）をさらに備え
る。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２２に相当し、実施例２２は、上述の実施例１４〜２１の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１１４】
研磨ブラストにより、（例えば、ショットピーニング後及び／又はグラインディング後に、塗装の準備として）造形物３００の外表面２３８の少なくも一部分が平滑化および仕上げ加工される。非限定的である具体的な一実施例では、研磨ブラスト機は加圧式ブラストシステムであってもよく、例えば、2101 W. Cabot Boulevard, Langhorne, Pennsylvania 19047に拠点を置くEmpire Blasting Equipment社から商業的に入手可能なものであっ
てもよい。
【０１１５】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）の研磨ブラストを行うことにより、外表面２３８の一部分を平滑化し、外表面２３８の一部を粗面化し（例えば、表面のテクスチャリングを行い）、外表面２３８の一部を成形し、及び／又は、外表面２３８から汚染物を除去する。一実施例では、研磨ブラスト機は、外表面２３８に
対して、研磨剤（例えば、酸化アルミニウムなど）の流れを外表面２３８の平滑化に適した高圧（例えば、およそ１５ＰＳＩから５０ＰＳＩの間）で強制的に送りこむ。
【０１１６】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はポリッシャーを備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２３に相当し、実施例２３は、上述の実施例１４〜２２の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１１７】
ポリッシングにより、造形物３００の外表面２３８の少なくも一部分を平滑化し、仕上げ加工する（例えば、ショットピーニング後及び／又はグラインディング後に、塗装の準備として）。非限定的な具体的な一実施例では、ポリッシャーは研磨ポリッシングシステムであってもよく、例えば、922 Ashland Street, Houston, Texas 77008に拠点を置くPrecision Surface International社から商業的に入手可能なものであってもよい。
【０１１８】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）をポリッシングすることにより、造形物３００の外表面２３８の一部分の平坦化及び／又は光沢出しを行う。一実施例では、ポリッシャーは、外表面２３８の摺擦処理（rub）、摩耗処理（wear down）、及び／又はバフ磨き処理（buff）を行う電動のポリッシングホイール、ベルト、布を備えてもよく、あるいは、化学力及び機械力の組み合わせ（例えば、ケミカルエッチング）を有する。
【０１１９】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６は切削機（cutting machine）を備えてもよい。本段落に記載し
たこの技術的事項は、本開示の実施例２４に相当し、実施例２４は、上述の実施例１４〜２３の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１２０】
切削により、（例えば、最終作製及び／又は他の部品への組み付け用に）造形物３００の成形を行う。非限定的である包括的な一実施例では、切削機は、レーザー切削システムであってもよい。非限定的である具体的な一実施例では、切削機は、炭酸ガスレーザー切削システム、ネオジウム（Ｎｄ）レーザー切削システム、又は、ネオジム−イットリウムアルミニウムガーネット（Ｎｄ−ＹＡＧ）レーザー切削システムであってもよく、例えば、シンガポールのEunos Avenue 7, Block 1082, 01-174に拠点を置くSystem & Parts Engineering社から商業的に入手可能なものであってもよい。
【０１２１】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）を切削して、造形物３００の外表面２３８の一部分を切削したり、成形したりする。一実施例では、切削機は、造形物３００の材料を切削したり、除去したりできる電動カッターを備えてもよい。
【０１２２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２５、図２７、図２９を参照すると、整面装置１１６はコーティング機（coating machine）を備えてもよい。本段落
に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２５に相当し、実施例２５は、上述の実施例１４〜２４の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１２３】
コーティングにより、造形物３００の外表面２３８に対して１つ又は複数種類のコーティングを施す。非限定的である具体的な一実施例では、コーティング機は電動コーティングシステムであってもよく、例えば、7404 Highway 43, Florence, Alabama 35634に拠点を置くPowder-X Coating Systems社から商業的に入手可能なものでもよい。
【０１２４】
一実施例では、造形物３００（例えば、造形物３００の外表面２３８）をコーティング
することにより、化粧被膜、機能性被膜、あるいは、化粧被膜と機能性被膜の両方を兼ねる被膜を造形物３００の外表面２３８に施すことができる。一実施例では、コーティング機は材料堆積装置（material depositing apparatus）（例えば、噴霧器、ローラー、ブ
ラシほか）を含み、コーティング機は装飾材料（例えば、塗料、ラッカーほか）及び／又は機能性材料（例えば、接着剤、耐食性材料、耐摩耗性材料、防水性材料、反射防止剤、紫外線吸収材など）を造形物３００の外表面２３８の一部分に堆積させる。
【０１２５】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２２〜図２５、図２７、図２８、図３０、図３１、図３４、図３６を参照すると、装置１００は、粉末収納室１３８をさらに備え、粉末収納室は、金属粉末３０２を収納するように構成されていると共に、粉末床空間１０８を有する。造形台１０６は、粉末床空間１０８を少なくとも部分的に規定する。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２６に相当し、実施例２６は、上述の実施例１２〜２５の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１２６】
粉末収納室１３８は、粉末床空間１０８の少なくとも一部を画成（例えば、粉末床空間１０８を少なくとも部分的に規定）する。粉末収納室１３８は、造形台１０６に堆積させる金属粉末３０２を収納する。
【０１２７】
一実施例では、粉末収納室１３８は、ベース１０２からベースプラットフォーム２３４まで延びる側壁２４４を有する。造形台１０６及び造形台リニアドライブ１４０は、粉末収納室１３８の内部に設けられている。
【０１２８】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０及び図３８を参照すると、造形台１０６は、粉末除去孔１７４を有する。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２７に相当し、実施例２７は、上述の実施例２６の技術事項を包含する。
【０１２９】
造形物３００の付加製造が完了すると、完了後の造形物３００を取り出すために、金属粉末３０２を粉末床空間１０８から除去することが必要になる。粉末除去孔１７４があると、粉末床空間１０８（例えば、粉末収納室１３８と造形台１０６とにより画成された空間）に収容されている金属粉末３０２の少なくとも一部を容易に除去できる。
【０１３０】
一実施例として、粉末除去孔１７４は、粉末床空間１０８から金属粉末３０２を排出するために、造形台１０６を貫通する通路（例えば、排出口）を形成する。粉末除去孔１７４を閉じると、金属粉末３０２が粉末収納室１３８内の造形台１０６上に保持される。粉末除去孔１７４を開放すると、粉末床空間１０８から金属粉末３０２を排出される。
【０１３１】
一実施例では、粉末除去孔１７４は、粉末床空間１０８を封止する閉位置と、粉末床空間１０８から金属粉末３０２を排出させる開放位置との間を移動可能な任意の適当な閉塞機構（例えば、ルーバーや引き込みドアなど）を備える。
【０１３２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、装置１００は、さらに、造形台１０６に機能的に結合された振動機構１７６を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２８に相当し、実施例２８は、上述の実施例２７の技術事項を包含する。
【０１３３】
振動機構１７６は、粉末床空間１０８において金属粉末３０２の集合や集塊を容易に砕いたり、移動させたりできる。
【０１３４】
一実施例では、振動機構１７６は、振動を引き起こす任意の適当な機械装置を含みうる。振動機構１７６が引き起こす振動は、造形台１０６を通じて粉末床空間１０８内の金属
粉末３０２に伝達される。金属粉末３０２は、特に、造形台１０６近傍の金属粉末３０２は、堅く集合した状態になったり、集塊をなしたりする場合がある。振動を与えることにより、金属粉末３０２の集合や集塊を崩したり、及び／又は、金属粉末３０２が粉末除去孔１７４を通過させたりすることが容易に行える。これは、粉末除去孔１７４から粉末床空間１０８の金属粉末３０２を除去する前に行ってもよいし、除去の最中に行ってもよい。
【０１３５】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０及び図３８を参照すると、装置１００は、さらに、造形台１０６から下方に延在する集粉装置（collector）１７
８を備える。集粉装置１７８は、粉末除去孔１７４を介して粉末床空間１０８と選択的に連通する。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例２９に相当し、実施例２９は、上述の実施例２７〜２８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１３６】
粉末除去孔１７４を通って排出された金属粉末３０２は、集粉装置１７８に蓄えられて、廃棄あるいはリサイクルされる。
【０１３７】
一実施例では、集粉装置１７８は、造形台１０６に連結された漏斗形の部材又はその他の導管であり、粉末除去孔１７４と選択的に（例えば、粉末除去孔１７４が開放状態にあるときに）連通して、粉末床空間１０８から金属粉末３０２を移動させる。
【０１３８】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２２〜図２５、図３０、図３６を参照すると、造形台１０６は粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動可能であり、粉末床空間１０８は可変である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３０に相当し、実施例３０は、上述の実施例２６〜２９の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１３９】
粉末収納室１３８内で造形台１０６を垂直移動させると、粉末床空間１０８が変化する。
【０１４０】
一実施例では、図２３に最もわかりやすく示すように、造形台１０６が垂直方向に（例えば、矢印２４６の方向に）移動して電磁エネルギー源１１０から離れ、ベース１０２に近づくと、粉末床空間１０８が大きくなるので、より多量の金属粉末３０２の分散及び造形物３００の追加層３１０の形成が容易に行える。
【０１４１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２４及び図２５を参照すると、装置１００は、さらに、粉末収納室１３８から金属粉末３０２を除去するように構成された粉末除去装置１２６を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３１に相当し、実施例３１は、上述の実施例２６〜３０の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１４２】
粉末除去装置１２６は、廃棄やリサイクルのために金属粉末３０２を粉末収納室１３８から容易に除去できる。
【０１４３】
一実施例では、粉末除去装置１２６は、粉末収納室１３８及び／又は集粉装置１７８と選択的に連通する。
【０１４４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２３、図２４、図２５、図２８〜図３０を参照すると、粉末除去装置１２６は、粉末収納室１３８の側方外側にある第１位置と粉末収納室１３８の側方内側にある第２位置との間を移動可能な第１粉末除去サブシステム１２８を備える。粉末除去装置は、さらに、粉末収納室１３８の側方内側に位
置する第２粉末除去サブシステム１３０を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３２に相当し、実施例３２は、上述の実施例３１の技術事項を包含する。
【０１４５】
第１粉末除去サブシステム１２８は、粉末収納室１３８内において造形物３００と側壁２４４との間に堆積した金属粉末３０２（図２３）を容易に除去できる。第２粉末除去サブシステム１３０は、粉末収納室において造形物３００の内部に堆積した金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０１４６】
一実施例では、図２８及び図２９に最もわかりやすく示すように、粉末収納室１３８は第１粉末除去サブシステム扉１６４を有する。第１粉末除去サブシステム扉１６４が開放されると、第１粉末除去サブシステム１２８が粉末収納室１３８の内部に入る（例えば、粉末収納室１３８の側方内側にある第２位置へ移動する）ことができる。一実施例では、第１粉末除去サブシステム扉１６４は、粉末収納室１３８の側壁２４４内部に引き込まれる。
【０１４７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２８及び図２９を参照すると、第１粉末除去サブシステム１２８は粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３３に相当し、実施例３３は、上述の実施例３２の技術事項を包含する。
【０１４８】
第１粉末除去サブシステム１２８が粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動することにより、粉末収納室１３８内部の各垂直位置から金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０１４９】
例えば、図２８及び図２９を参照すると、一実施例では、付加製造装置１００は第１粉末除去サブシステム垂直ドライブ１６０をさらに備える。第１粉末除去サブシステム垂直ドライブ１６０は、第１粉末除去サブシステム１２８を垂直方向に（例えば、矢印２４８の方向に直線状に）移動させるように構成されている。一実施例では、第１粉末除去サブシステム１２８は、第１粉末除去サブシステム垂直ドライブ１６０に機能的に結合されている。
【０１５０】
一実施例では、第１粉末除去サブシステム垂直ドライブ１６０は、第１粉末除去サブシステム１２８を粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動させる任意の適当な駆動機構を含みうる。
【０１５１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２８及び図２９を参照すると、第１粉末除去サブシステム１２８は粉末収納室１３８に対して水平方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３４に相当し、実施例３４は、上述の実施例３２〜３３の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１５２】
第１粉末除去サブシステム１２８が粉末収納室１３８に対して水平方向に移動することにより、粉末収納室１３８内部の各水平位置から金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０１５３】
例えば、図２８及び図２９を参照すると、一実施例では、付加製造装置１００は、第１粉末除去サブシステム水平ドライブ１６２をさらに備える。第１粉末除去サブシステム水平ドライブ１６２は、第１粉末除去サブシステム１２８を水平方向に（例えば、矢印３１２の方向に直線状に）に移動させるように構成されている。一実施例では、第１粉末除去サブシステム１２８は、第１粉末除去サブシステム水平ドライブ１６２に機能的に結合されている。一実施例では、第１粉末除去サブシステム水平ドライブ１６２は、第１粉末除去サブシステム垂直ドライブ１６０に機能的に結合されている。
【０１５４】
一実施例では、第１粉末除去サブシステム水平ドライブ１６２は、第１粉末除去サブシステム１２８を粉末収納室１３８に対して水平方向に移動させる任意の適当な駆動機構を含みうる。
【０１５５】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２８を参照すると、第１粉末除去サブシステム１２８は、真空源１６８を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３５に相当し、実施例３５は、上述の実施例３２〜３４の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１５６】
真空源１６８は吸引力を発生させ、この吸引力により粉末収納室１３８から金属粉末３０２を、例えば、造形物３００と側壁２４４との間に堆積した金属粉末３０２を除去（吸引）する。
【０１５７】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２８を参照すると、第１粉末除去サブシステム１２８は、圧縮流体源１７０を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３６に相当し、実施例３６は、上述の実施例３２〜３５の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１５８】
圧縮流体源１７０は圧縮流体の流れを生成し（例えば、圧縮空気）、この圧縮流体の流れにより、粉末収納室１３８内の金属粉末３０２を、例えば、造形物３００と側壁２４４との間に堆積した金属粉末３０２を吹き飛ばしたり、移動させたりする。
【０１５９】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２９及び図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は粉末収納室１３８の内部中央に配置されている。造形台１０６は、第２粉末除去サブシステム１３０に対して垂直方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３７に相当し、実施例３７は、上述の実施例３２〜３６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１６０】
造形台１０６が第２粉末除去サブシステム１３０に対して垂直方向に移動することにより、粉末収納室１３８の内部において造形物３００が画成する空間部分に堆積した金属粉末３０２を第２粉末除去サブシステム１３０の近傍に位置させることができ、よって金属粉末を容易に除去できる。
【０１６１】
一実施例では、図３０に最もわかりやすく示すように、付加製造装置１００は搭状構造体１６６をさらに備える。第２粉末除去サブシステム１３０は、搭状構造体１６６に連結されている。搭状構造体１６６は、ベース１０２から粉末収納室１３８の上部近傍まで延びている。搭状構造体１６６は、造形台１０６を貫通していると共に、造形台１０６は搭状構造体１６６に対して垂直方向に移動可能である。造形物３００の付加製造が進むと、搭状構造体１６６は造形物３００の内部空間の内側に位置することになる。
【０１６２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は粉末収納室１３８に対して回転可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３８に相当し、実施例３８は、上述の実施例３２〜３７の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１６３】
第２粉末除去サブシステム１３０を粉末収納室１３８に対して回転させることにより、粉末収納室１３８の各位置から金属粉末３０２を、例えば、造形物３００が形成する内部空間に堆積した金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０１６４】
一実施例では、搭状構造体１６６は粉末収納室１３８に対して回転可能であってもよい
。一実施例では、搭状構造体１６６は垂直軸Ａ周りに回転可能である。搭状構造体１６６の回転により、第２粉末除去サブシステム１３０を様々な回転配向で配置できる。
【０１６５】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例３９に相当し、実施例３９は、上述の実施例３２〜３８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１６６】
第２粉末除去サブシステム１３０が粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動することにより、粉末収納室１３８の各位置から金属粉末３０２を、例えば、造形物３００が形成する内部空間に堆積した金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０１６７】
例えば、図３０を参照すると、一実施例では、付加製造装置１００は、第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０をさらに備える。第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０は、第２粉末除去サブシステム１３０を垂直方向に（例えば、矢印３１４の方向に直線状に）移動させるように構成されている。一実施例では、第２粉末除去サブシステム１３０は、第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０に機能的に結合されている。
【０１６８】
一実施例では、第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０は、搭状構造体１６６に連結されている。一実施例では、第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０は、搭状構造体１６６と一体である。
【０１６９】
一実施例では、第２粉末除去サブシステム垂直ドライブ１８０は、第２粉末除去サブシステム１３０を粉末収納室１３８に対して垂直方向に移動させる任意の適当な駆動機構を含みうる。
【０１７０】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は、真空源１６８を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４０に相当し、実施例４０は、上述の実施例３２〜３９の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１７１】
真空源１６８は吸引力を発生させ、この吸引力により粉末収納室１３８から金属粉末３０２を、例えば、造形物３００が形成する内部空間に堆積した金属粉末３０２を除去（吸引）する。
【０１７２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は、圧縮流体源１７０を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４１に相当し、実施例４１は、上述の実施例３２〜４０の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１７３】
圧縮流体源１７０は圧縮流体の流れを生成し（例えば、圧縮空気）、この圧縮流体の流れにより、粉末収納室１３８内部の金属粉末３０２を、例えば、造形物３００が形成する内部空間に堆積した金属粉末３０２を吹き飛ばしたり、移動させたりする。
【０１７４】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３０を参照すると、第２粉末除去サブシステム１３０は撹拌アーム１７２を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４２に相当し、実施例４２は、上述の実施例３２〜４１の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１７５】
撹拌アーム１７２は、粉末収納室内で金属粉末３０２に、例えば、造形物３００が形成
する内部空間に堆積した金属粉末３０２内に入り込んで、金属粉末３０２を緩めたり、崩したりする。
【０１７６】
一実施例では、撹拌アーム１７２は、搭状構造体１６６から径方向外側に、粉末収納室１３８の側壁２４４に向かって延出していてもよい。
【０１７７】
例えば、図２７及び図２９を参照すると、一実施例では、粉末収納室１３８は、整面装置扉１５４をさらに備えてもよい。整面装置扉１５４が開放されると、整面装置１１６が粉末収納室１３８の内部に入る（例えば、粉末収納室１３８の側方内側の位置に移動する）ことができる。一実施例では、整面装置扉１５４は、粉末収納室１３８の側壁２４４内部に引き込まれる。
【０１７８】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２４及び図２５を参照すると、装置１００は、さらに、粉末除去装置１２６に機能的に結合された粉末リサイクル装置１３６を備える。粉末収納室１３８から除去された金属粉末３０２は、粉末除去装置１２６から粉末リサイクル装置１３６に移送可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４３に相当し、実施例４３は、上述の実施例３１〜４２技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１７９】
粉末リサイクル装置１３６により、粉末収納室１３８から除去された金属粉末３０２を付加製造プロセスで再利用するための洗浄及び／又は調整を容易に行える。
【０１８０】
一実施例では、粉末収納室１３８から粉末除去装置１２６が除去した金属粉末３０２を、粉末リサイクル装置１３６に移送する。一実施例では、造形物３００と側壁２４４との間から第１粉末除去サブシステム１２８（例えば、真空源１６８）が除去した金属粉末３０２を、粉末リサイクル装置１３６に移送する。一実施例では、造形物３００が形成する内部空間から第２粉末除去サブシステム１３０（例えば、真空源１６８）が除去した金属粉末３０２を、粉末リサイクル装置１３６に移送する。一実施例では、粉末除去孔１７４を通って排出され、集粉装置１７８により集められ、集粉装置の下部近傍に配置された真空源１６８（図３０）により除去された金属粉末３０２を、粉末リサイクル装置１３６に移送する。
【０１８１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２４、図２５、図３１、図３３を参照すると、装置１００は、さらに、金属粉末３０２を粉末収納室１３８の内部に堆積させるように構成された粉末供給装置１３２を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４４に相当し、実施例４４は、上述の実施例２６〜４３の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１８２】
粉末供給装置１３２により、粉末収納室１３８の内部かつ造形台１０６の上に金属粉末３０２を堆積させて順次積層することが容易に行える（例えば、第１粉末層２３０、第２粉末層２３２、ほか）（図３９〜図４２）。
【０１８３】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図２４、図２５、図３１〜図３３を参照すると、粉末供給装置１３２は、粉末供給源１８２と、粉末供給源１８２と選択的に連通する粉末送り部１８４と、粉末送り部１８４から送られる金属粉末３０２を受ける粉末分散ボックス１８６と、を備える。粉末分散ボックス１８６は、粉末収納室１３８の側方内側に水平方向に移動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４５に相当し、実施例４５は、上述の実施例４４の技術事項を包含する。
【０１８４】
一実施例では、粉末供給源１８２は、付加製造プロセスで使用するための新品のあるい
はリサイクルの金属粉末３０２を収納するように構成された容器を備える。金属粉末３０２は、粉末供給源１８２から粉末送り部１８４に移送される。一実施例では、粉末送り部１８４は、金属粉末３０２を送る任意の適当な移送機構（例えば、ホッパー（hopper）、オーガー（auger）、ほか）を備えうる。粉末送り部１８４は粉末分散ボックス１８６と
選択的に連通して、金属粉末３０２を粉末分散ボックス１８６へ移送する。一実施例では、粉末供給装置１３２は粉末送り部１８４から粉末分散ボックス１８６に延びる粉末滑り部１８８を備えてもよい。
【０１８５】
一実施例では、図２４、図２５、図３１、図３３に最もわかりやすく示すように、付加製造装置１００は粉末分散ボックスドライブ１９０をさらに備える。粉末分散ボックスドライブ１９０は、粉末分散ボックス１８６を水平方向に（例えば、矢印３１６の方向に直線的に）移動させるように構成されている（図３３）。粉末分散ボックス１８６は粉末収納室１３８の上方を水平移動する都度、粉末収納室１３８の内部かつ造形台１０６の上に金属粉末３０２の新たな層を堆積させる。
【０１８６】
一実施例では、粉末分散ボックス１８６は、粉末分散ボックスドライブ１９０に機能的に結合されていてもよい。粉末分散ボックスドライブ１９０は、粉末収納室１３８の横方向に対向する両側においてベースプラットフォーム２３４に接続されている。
【０１８７】
一実施例では、粉末分散ボックスドライブ１９０は、粉末分散ボックス１８６を粉末収納室１３８に対して水平移動させる任意の適当なドライブ機構を含みうる。
【０１８８】
一実施例では、図３２に最もわかりやすく示すように、粉末分散ボックス１８６は、粉末層１０８内かつ造形台１０６上に堆積させた金属粉末３０２を均一に広げるように構成された粉末塗布アーム１９２を備える。一実施例では、粉末分散ボックス１８６は、粉末層１０８内かつ造形台１０６上に堆積させた金属粉末３０２を押し固めるように構成されたローラー１９４を備える。
【０１８９】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３４及び図３５を参照すると、装置１００はシールドガスシステム１９６をさらに備え、シールドガスシステムは、粉末床空間１０８において電磁エネルギー源１１０により照射される金属粉末３０２の一部を保護するシールドガス３０８を一定量ずつ供給するように構成されている。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４６に相当し、実施例４６は、上述の実施例２６〜４５の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１９０】
シールドガス３０８は、電磁エネルギー源１１０が金属粉末３０２の一部を照射する際に酸化及び／又は柱状化（formation of plumes）を防ぐ。
【０１９１】
一実施例では、シールドガスシステム１９６は、電磁エネルギー源１１０と選択的に連通するシールドガス源１９８を備える。シールドガス３０８は、任意の適当な不活性ガスであってもよい。シールドガス源１９８は、シールドガス３０８を蓄えるのに適当な内部空間を画成する容器を備えうる。シールドガス源１９８は、シールドガス管２２８を介して電磁エネルギー源１１０に流体連通している。
【０１９２】
一実施例では、シールドガス３０８は圧縮ガスである。一実施例では、シールドガス源１９８は、シールドガス３０８を圧縮する。一実施例では、シールドガスシステム１９８はシールドガスポンプ２０２を備える。
【０１９３】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３６〜図３８を参照すると、装置１００は、さらに、造形台１０６に取り外し可能に連結された造形板２０４を備える
。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４７に相当し、実施例４７は、上述の実施例２６〜４６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０１９４】
造形板２０４により、付加製造プロセス及び任意の整面処理の完了後に造形物３００を造形台１０６及び粉末収納室１３８からの取り出しが容易に行える。
【０１９５】
一実施例では、図３６に最もわかりやすく示すように、造形板２０４は造形台１０６に取り外し可能に連結されている。金属粉末３０２は、造形板２０４の上に堆積させてもよい。電磁エネルギー３０６が金属粉末３０２の第１粉末層２３０（図３９）を照射して、造形物３００の第１層３０４（図４０）を形成すると、第１層３０４は造形台１０６にではなく、造形板２０４に結着（例えば、溶融）される。
【０１９６】
付加製造プロセスの後、造形板２０４と、造形板２０４に結合された造形物３００とが造形台１０６及び粉末収納室１３８から取り出される。造形板２０４の造形物３００からの取り外しは、適当な切削処理あるいはグラインディング処理により行えばよい。
【０１９７】
図３７及び図３８を参照すると、一実施例では、造形台１０６は、位置合わせ用第１特異部２０８を有する。また、造形板２０４は、位置合わせ用第２特異部２１０を有する。位置合わせ用第１特異部２０８及び位置合わせ用第２特異部２１０は互いに嵌合して、造形板２０４を造形台１０６に対して適切に位置決めし、整合させる。
【０１９８】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３７を参照すると、造形板２０４は円環状を呈する。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４８に相当し、実施例４８は、上述の実施例４７技術事項を包含する。
【０１９９】
造形板２０４が円環状であることより、造形台１０６に形成された粉末除去孔１７４から金属粉末３０２を容易に除去できる。
【０２００】
一実施例では、造形板２０４は、造形台１０６の周囲を覆うような大きさに設定されており、造形物３００の内部空間に堆積した金属粉末３０２が粉末除去孔１７４を通過するのを妨げないようになっている。
【０２０１】
例えば、図３７及び図３８を参照すると、一実施例では、造形台１０６は位置合わせ用第１特異部２０８を有する。また、造形板２０４は、位置合わせ用第２特異部２１０を有する。位置合わせ用第１特異部２０８及び位置合わせ用第２特異部２１０は、互いに勘合して、造形板２０４を造形台１０６に対して適切に位置決めし、整合させる。
【０２０２】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図３６及び図３７を参照すると、造形板２０４は、操作用特異部２０６を有する。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例４９に相当し、実施例４９は、上述の実施例４７〜４８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２０３】
操作用特異部２０６により、例えば、造形物操作機器（図示略）による造形台１０６への造形板２０４の取り付け、及び／又は、造形台１０６からの造形板２０４の取り外しが容易に行える。
【０２０４】
一実施例では、操作用特異部２０６は、造形板２０４の少なくとも途中まで穿設された開口部を有する。操作用特異部２０６は、造形物操作機器の造形板昇降部を受け入れるように構成されている。一実施例では、操作用特異部２０６は、フォークリフトトラックのツメを受け入れるような大きさに設定されている。
【０２０５】
例えば、図２４、図２９、図３０を参照すると、一実施例では、粉末収納室１３８はアクセス扉１５２をさらに備えてもよい。アクセス扉１５２が開放されると、造形台１０６及び粉末収納室１３８から造形物３００を取り出すこと、あるいは、造形台１０６及び粉末収納室１３８から造形板２０４と造形物３００とを取り出すことができる。一実施例では、アクセス扉１５２は、粉末収納室１３８の側壁２４４の内部に引き込まれる。一実施例では、アクセス扉１５２はベース１０２の内部に引き込まれる。図２４及び図３０は、アクセス扉１５２が開放状態にあるときの粉末収納室１３８を示す。
【０２０６】
例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図１４〜図２１を参照すると、付加製造装置１００（単に、装置１００とする）は、各々が長さＬ１を有する複数のリニアレール１２２を備える。リニアレール１２２は、水平面内で垂直軸Ａ周りに回転又は回動可能である。装置１００は、さらに、リニアレール１２２に移動可能に連結されていると共に、半径Ｒを有する極座標系２５０で移動可能な複数の電磁エネルギー源１１０を備える。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５０に相当する。
【０２０７】
リニアレール１２２が複数あることにより、複数の電磁エネルギー源１１０の使用が可能になる。複数の電磁エネルギー源１１０を用いることにより、付加製造プロセスのサイクルタイムが増加する。
【０２０８】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図１４〜図２１を参照すると、リニアレール１２２同士の相対移動ができないようになっている。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５１に相当し、実施例５１は、上述の実施例５０の技術事項を包含する。
【０２０９】
リニアレール１２２同士の相対位置が固定されていることにより、電磁エネルギー源１１０同士の相対的な角度配向が一定に保たれる。
【０２１０】
一実施例では、図１５、図１７、図１９、図２１に最もわかりやすく示すように、リニアレール１２２の第１端２１２は中央ドライブ２１６（図１５及び図１９）又は受動ハブ２２２（図１７）に、あるいは、相互に（図２１）に固定されている。
【０２１１】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図１４、図１６、図１８、図２０を参照すると、電磁エネルギー源１１０はリニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４を並進移動するように構成されている。リニアレール１２２に沿った各直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒ以下である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５２に相当し、実施例５２は、上述の実施例５０及び５１の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２１２】
直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、極座標系２５０を直線的におよそ半分横切る範囲が、電磁エネルギー源１１０の最大移動範囲になる。
【０２１３】
一実施例では、リニアレール１２２を水平面内で垂直軸Ａ周りに回動させつつ、電磁エネルギー源１１０をリニアレール１２２に沿って並進移動（例えば、直線移動経路２５４に沿って）させることにより、極座標系２５０における電磁エネルギー源１１０の移動が可能になる。
【０２１４】
一実施例では、直線移動経路２５４は垂直軸Ａを通過しない。直線移動経路２５４の最大長さＬ２が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、電磁エネルギー源１１０がリニアレ
ール１２２に沿って半径Ｒと等しい距離以下だけ並進移動することが可能になる。例えば、図１４、図１６、図１８、図２０に最もわかりやすく示すように、直線移動経路２５４の最大長さＬ２は、極座標系２５０の半径Ｒよりも短い。
【０２１５】
全体としては図１Ａ及び図１Ｂを、具体的には、例えば図１４、図１６、図１８、図２０を参照すると、各リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒ以下である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５３に相当し、実施例５３は、上述の実施例５０〜５２の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２１６】
リニアレール１２２の長さＬ１が極座標系２５０の半径Ｒ以下であると、直線移動経路２５４の最大長さＬ２を極座標系２５０の半径Ｒ以下にできる。
【０２１７】
一実施例では、直線移動経路２５４は、リニアレール１２２の第１端２１２近傍部から第２端２１４近傍部までであってもよい。図１４、図１６、図１８、図２０に示す実施例では、垂直軸Ａは、リニアレール１２２の第１端２１２近傍部に位置する。例えば、図１４、図１６、図１８、図２０に最もわかりやすく示すように、リニアレール１２２の長さＬ１は、極座標系２５０の半径Ｒよりも短い。
【０２１８】
例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ａ及び図４３Ｂを参照すると、金属粉末３０２から造形物３００を付加製造する方法５００が開示されている。方法５００は、少なくとも部分的には造形台１０６により規定された粉末床空間１０８に金属粉末３０２の第１粉末層２３０を分散形成させること（ブロック５０２）を含む。方法５００は、造形物３００の第１層３０４の少なくとも一部分を形成するように、電磁放射線源１１０を極座標系２５０における第１所定経路に沿って移動させつつ、電磁放射線源１１０からの電磁エネルギー３０６を粉末床空間１０８内の金属粉末３０２の第１粉末層２３０における第１選択部分に照射することにより、金属粉末３０２の第１粉末層２３０の第１選択部分を溶融させること（ブロック５０４）をさらに含む。電磁放射線源１１０は、リニアレール１２２に沿った直線移動経路２５４を移動可能である。リニアレール１２２は、水平面内で垂直軸Ａ周りを回転又は回動可能である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５４に相当する。
【０２１９】
極座標系２５０における第１所定経路（例えば、曲線移動経路２５２）（図２）に沿って電磁エネルギー源１１０を移動させながら造形物を付加製造することにより、大型の造形物３００を製造する。
【０２２０】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、方法５００は、造形物３００の第１層３０４の形成後に、造形台１０６を電磁エネルギー源１１０から所定距離離れた位置まで垂直方向に移動させることを含む（ブロック５０６）。方法５００は、さらに、粉末床空間１０８内の造形物３００の第１層３０４の上に金属粉末３０２の第２粉末層２３２を分散形成させること（ブロック５０８）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５５に相当し、実施例５５は、上述の実施例５４の技術事項を包含する。
【０２２１】
粉末床空間１０８内の造形物３００の第１層の上に金属粉末３０２の第２粉末層を分散形成させることにより、第１層３０４の上に第２層３０５を容易に積層できる。
【０２２２】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、方法５００は、造形物３００の第２層３０５の少なくとも一部分を形成するように、電磁放射線源１１０を極座標系２５０における第２所定経路に沿って移動させつつ、電磁放射線源１１０からの電磁エネルギー３０６を粉末床空間１０８内の金属粉末３０２
の第２粉末層２３２における第２選択部分に照射することにより、金属粉末３０２の第２粉末層２３２における第２選択部分を溶融させること（ブロック５１０）をさらに含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５６に相当し、実施例５６は、上述の実施例５５の技術事項を包含する。
【０２２３】
金属粉末３０２の第２粉末層２３２における第２選択部分を溶融させて、第１層３０４の上に第２層３０５の少なくとも一部を形成することにより、均質な金属材料の固体塊状物から成る造形物３００が形成される。
【０２２４】
一実施例では、極座標系２５０における第２所定経路は、曲線移動経路２５２（図２）であってもよい。
【０２２５】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、電磁放射線源１１０の極座標系２５０における第２所定経路は、電磁放射線源１１０の極座標系２５０における第１所定経路と同一である。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５７に相当し、実施例５７は、上述の実施例５６の技術事項を包含する。
【０２２６】
極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第２所定経路が、極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第１所定経路と同一であると、第１層３０４と同一の形状の第２層３０５が第１層３０４の上に直接に積層されて、造形物３００の一部分が形成される。
【０２２７】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第２所定経路は、極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第１所定経路とは異なる。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５８に相当し、実施例５８は、上述の実施例５６の技術事項を包含する。
【０２２８】
極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第２所定経路が、極座標系２５０における電磁放射線源１１０の第１所定経路と異なると、第１層３０４とは異なる形状の第２層３０５が形成されて、造形物３００の別の一部分が形成される。
【０２２９】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、方法５００は、さらに、造形台１０６に取り外し可能に接続された造形板２０４の上に造形物３００の第１層３０４を形成すること（ブロック５１２）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例５９に相当し、実施例５９は、上述の実施例５４〜５８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２３０】
（例えば、造形台１０６上で行う代わりに）造形板２０４上で造形物３００の第１層３０４を形成することにより、造形台１０６及び粉末収納室１３８から造形物３００を容易に取り出せる。
【０２３１】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、方法５００は、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層の形成後に、粉末床空間１０８から金属粉末３０２を除去すること（ブロック５１４）をさらに含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６０に相当し、実施例６０は、上述の実施例５４〜５９の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２３２】
粉末床空間１０８から金属粉末３０２を除去することにより、造形物３００の整面処理の実行、及び／又は、造形台１０６及び粉末収納室１３８からの造形物３００の取り出し
が容易に行える。
【０２３３】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ａを参照すると、方法５００は、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の整面処理を行うこと（ブロック５１６をさらに含む）。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６１に相当し、実施例６１は、上述の実施例６０の技術事項を包含する。
【０２３４】
付加製造物の第１層３０４および選択された数の追加層３１０の整面処理を行うことにより、付加製造後に造形物３００が造形台１０６に載置されたままの状態で、造形物３００の外表面２３８の少なくとも一部の整面処理（例えば、表面処理）を１回又は複数回行うことが容易になる。
【０２３５】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形台１０６を整面装置１１６に対して回転させること（ブロック５１８を含む）。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６２に相当し、実施例６２は、上述の実施例６１の技術事項を包含する。
【０２３６】
造形台１０６を整面装置１１６に対して回転移動させることにより造形物３００が整面装置１１６に対して回転し、整面処理の際に、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０（例えば、外表面２３８）の異なる部分を整面装置１１６に容易に近接させることができる。
【０２３７】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０にピーニングを行うこと（ブロック５２０ａ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６３に相当し、実施例６３は、上述の実施例６１及び図６２の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２３８】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対してピーニングを行うことにより、造形物３００の材料特性を容易に向上させることができる。
【０２３９】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の整面処理は、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対してショットピーニングを行うこと（ブロック５２０ｂ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６４に相当し、実施例６４は、上述の実施例６１〜６３の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２４０】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対してショットピーニングを行うことにより、造形物３００に圧縮残留応力層を形成し、及び／又は、造形物３００の機械的特性を容易に改善することができる。
【０２４１】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０をグライディングすること（ブロック５２０ｃ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６５に相当し、実施例６５は、上述の実施例６１〜６４の技術事項の
いずれでも包含しうる。
【０２４２】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０をグライディングすることにより、造形物３００の平面化及び／又は成形を容易に行える。
【０２４３】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０をサンディングすること（ブロック５２０ｄ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６６に相当し、実施例６６は、上述の実施例６１〜６５の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２４４】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０をサンディングすることにより、造形物３００の平滑化及び／又は仕上げ処理を容易に行える。
【０２４５】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には、例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の研磨ブラストを行うこと（ブロック５２０ｅ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６７に相当し、実施例６７は、上述の実施例６１〜６６の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２４６】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して研磨ブラストを行うことにより、造形物３００の平滑化、粗面化、成形、及び／又は、汚染物の除去を容易に行える。
【０２４７】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の整面処理に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０のポリッシングを行うこと（ブロック５２０ｆ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６８に相当し、実施例６８は、上述の実施例６１〜６７の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２４８】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０のポリッシングを行うことにより、造形物３００の平滑化及び／又は光沢出しを容易に行える。
【０２４９】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の切削を行うこと（ブロック５２０ｇ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例６９に相当し、実施例６９は、上述の実施例６１〜６８の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２５０】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の切削を行うことにより、造形物３００から材料の切取り及び／又は成形を容易に行える。
【０２５１】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には例えば図４３Ｂを参照すると、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０に対して整面処理を行うことは、造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の被覆処理を行うこと（ブロック５２０ｈ）を含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本
開示の実施例７０に相当し、実施例７０は、上述の実施例６１〜６９の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２５２】
造形物３００の第１層３０４及び選択された数の追加層３１０の被覆処理を行うことにより、化粧被膜、機能性被膜、あるいは、化粧被膜と機能性被膜の両方を兼ねる被膜を造形物３００に容易に施すことができる。
【０２５３】
引き続き、全体としては図１Ａ、図１Ｂ、図２〜図４２を、具体的には図４３Ｂを参照すると、方法５００は、粉末床空間１０８において電磁エネルギー源１１０により照射される金属粉末３０２の部分を保護するためにシールドガス３０８を供給すること（ブロック５２２）をさらに含む。本段落に記載したこの技術的事項は、本開示の実施例７１に相当し、実施例７１は、上述の実施例５４〜７０の技術事項のいずれでも包含しうる。
【０２５４】
粉末床空間１０８において電磁エネルギー源１１０により照射される金属粉末３０２の部分に対してシールドガス３０８を供給することにより、電磁エネルギー源１１０が金属粉末３０２の一部の照射する際の酸化及び／又は柱状化を容易に防止できる。
【０２５５】
本開示の実施例を、図４４に示すような航空機の製造及び保守方法１１００に関連させ、また、図４５に示すような航空機１１０２に関連させて説明することができる。生産開始前の工程として、例示的な方法１１００は、航空機１１０２の仕様決定及び設計（ブロック１１０４）と、材料調達（ブロック１１０６）とを含む。生産中の工程としては、航空機１１０２の部品及び小組立品（subassembly）の製造（ブロック１１０８）及びシス
テムインテグレーション（ブロック１１１０）が行われる。その後、航空機１１０２は、認証及び納品（ブロック１１１２）の工程を経て、就航（ブロック１１１４）に入る。顧客による就航中は、航空機１１０２は、定期的な整備及び保守（ブロック１１１６）のスケジュールに組み込まれる。定期的な整備及び保守には、航空機１１０２の１つ又は複数のシステムの変更、再構成、改装なども含みうる。
【０２５６】
例示的な方法１１００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実行又は実施することができる。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム（majority-system）下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請
業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体（military entity）、サービス組織（service organization）などであってもよい。
【０２５７】
図４６に示すように、例示的な方法１１００によって製造される航空機１１０２は、複数の高水準システム１１２０と内装１１２２とを備えた機体１１１８を含む。複数の高水準システム１１２０の例としては、駆動系１１２４、電気系１１２６、油圧系１１２８、環境系１１３０の内の１つ又は複数のシステムが挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでいてもよい。また、航空産業に用いた場合を例として説明したが、本明細書において開示した原理は、例えば自動車産業などの他の産業に適用してもよい。従って、本明細書において開示した原理は、航空機１１０２以外にも、例えば、陸上車両、海上船舶、航空宇宙飛行体などの他の輸送体にも適用可能である。
【０２５８】
本明細書において図示又は記載した装置及び方法は、製造及び保守方法１１００の段階の１つ又は複数の段階において用いてもよい。例えば、部品及び小組立品製造工程１１０８に対応する部品又は小組立品は、航空機１１０２の就航中に製造される部品又は小組立品と同様の方法で製造されてもよい。また、実施例の装置、方法、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数を、製造工程１１０８及び１１１０で用いることによって、例えば、航
空機１１０２の組み立て速度を大幅に速めたりコストを削減したりすることができる。同様に、実施例の装置、方法、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数を、航空機１１０２の就航中に、例えば、整備及び保守（ブロック１１１６）に用いてもよいが、これに限定されない。
【０２５９】
本明細書に開示した種々の実施例の装置及び方法は、種々の部品、特徴、及び、機能を備える。当然ながら、本明細書に開示の種々の実施例における装置及び方法は、本明細書に開示される他の実施例の装置及び方法の部品、特徴、及び機能をどのような組み合わせで含んでいてもよく、このような可能性の全ては本開示の精神及び範囲に含まれるものとする。
【０２６０】
本開示に関連する当業者が上述の記載及び関連図面の教示による利点を念頭におけば、本明細書に記載した実施例について多くの変形が予測可能であろう。
【０２６１】
従って、本開示は、記載された特定の実施例に限定されるべきではなく、その変形及び他の実施例も、添付の請求の範囲に含まれることは言うまでもない。さらに、上述の説明及び関連図面は、特定の要素及び／又は機能の例示的組み合わせについて記載しているが、添付する請求の範囲から逸脱することなく、異なる要素及び／又は機能の組み合わせを用いることが可能であることを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2019131893.tif 000041
【図３９】
2019131893.tif 000042
【図４０】
2019131893.tif 000043
【図４１】
2019131893.tif 000044
【図４２】
2019131893.tif 000045
【図４３Ａ】
2019131893.tif 000046
【図４３Ｂ】
2019131893.tif 000047
【図４４】
2019131893.tif 000048
【図４５】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月8日(2019.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ（Ｌ１）を有するリニアレール（１２２）であって、水平面内で垂直軸（Ａ）周りに回転又は回動可能なリニアレール（１２２）と、
前記リニアレール（１２２）に移動可能に連結されていると共に、半径（Ｒ）を有する極座標系（２５０）で移動可能である電磁エネルギー源（１１０）と、
粉末床空間（１０８）を有して、金属粉末（３０２）を収納する粉末収納室（１３８）と、
前記粉末収納室（１３８）の前記粉末床空間（１０８）を少なくとも部分的に規定する造形台（１０６）と、
前記粉末収納室（１３８）の側方外側の第１位置及び前記粉末収納室（１３８）の側方内側の第２位置の間で移動可能な整面装置（１１６）と、
を備える、付加製造装置（１００）。
【請求項２】
前記粉末収納室（１３８）は、整面装置扉（１５４）をさらに備えており、
前記整面装置扉（１５４）は、選択的に開閉可能であり、
前記整面装置（１１６）は、前記整面装置扉（１５４）が開放されたときに、前記第１位置から前記第２位置に移動して、前記粉末収納室（１３８）に入るように構成されている、
請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記造形台（１０６）は、前記整面装置（１１６）に対して、少なくとも、垂直方向に移動可能であるか、又は回転移動可能であり、
前記整面装置（１１６）は、前記造形台（１０６）に対して、少なくとも、垂直方向に移動可能であるか、又は水平方向に移動可能である、
請求項１又は２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記整面装置（１１６）は、ショットピーニング機を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項５】
前記整面装置（１１６）は、グラインダーを備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記整面装置（１１６）は、サンダーを備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記整面装置（１１６）は、ピーニング機を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記整面装置（１１６）は、研磨ブラスト機を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項９】
前記整面装置（１１６）は、ポリッシャーを備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１０】
前記整面装置（１１６）は、切削機を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【請求項１１】
前記整面装置（１１６）は、コーティング機を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の装置（１００）。
【外国語明細書】
2019131893000001.pdf
2019131893000002.pdf
2019131893000003.pdf
2019131893000004.pdf