(57)【要約】【課題】最適な形状で自由に流体経路を形成することができ、その際、未焼結の金属粉末が適切に排出除去され、温度調整用の流路経路を備えた成形金型として最適な三次元造形物が得られる成形金型の製造方法を提供する。【解決手段】光ビームを照射して金属粉末２が焼結した結合層を形成し、これを繰り返して結合層が積層一体化された粉末結合体Ａを作製するにあたって、造形プレート７上に前記結合層が積層された結合層部６を一体化して粉末結合体Ａを作製し、その際、流体経路８となる部分には光ビームを照射しないで金属粉末２を残存させ、粉末結合体Ａが作製された後に、造形プレート７に入口用孔９ａと出口用孔９ｂとを形成して、残存した金属粉末２を排出除去する。【選択図】　　　　　図１
2004027328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末の層の所定箇所に光ビームを照射して金属粉末が焼結した結合層を形成し、この結合層の上に金属粉末の層を被覆すると共にこの金属粉末の所定箇所に光ビームを照射して焼結させることにより下の結合層と一体になった結合層を形成し、これを繰り返すことによって複数の結合層が積層一体化された成形金型となる粉末結合体を作製するにあたり、金属でなる造形プレート上に前記複数の結合層を積層一体化して粉末結合体を作製し、その際、成形金型の流体経路となる部分には光ビームを照射しないで未焼結の金属粉末を残存させたままとし、粉末結合体が作製された後に、前記造形プレートに入口用孔と出口用孔とを開口形成して流体経路を同粉末結合体の外部に開通させ、その後、前記残存した金属粉末を同開通された流体経路から排出除去することを特徴とする成形金型の製造方法。
【請求項２】
入口用孔及び出口用孔を流体経路と略同径にして、この流体経路の両端部と連通するように開口形成することを特徴とする請求項１記載の成形金型の製造方法。
【請求項３】
入口用孔から圧縮流体を流入させることによって、流体経路内に残存した金属粉末を出口用孔から排出除去することを特徴とする請求項１又は２記載の成形金型の製造方法。
【請求項４】
金属粉末を流体経路から排出除去した後に、この流体経路内に目止め処理剤を流入し、この目止め処理剤を同流体経路の内壁面に毛細管現象により浸透させて目止め処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の成形金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粉末に光ビームを照射して結合層を形成し、この結合層を積層一体化して所望の三次元造形物となる粉末結合体を作製する成形金型の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金属粉末の層にレーザビーム等の光ビームを照射して焼結させることにより、金属粉末が焼結した結合層を形成し、この結合層の上に金属粉末の層を被覆すると共にこの金属粉末に光ビームを照射して焼結させることにより下の結合層と一体になった結合層を形成し、そしてこれを繰り返すことによって、複数の結合層が積層一体化された金属粉末焼結体からなる粉末結合体を作製する方法が、例えば、特許第２６２０３５３号公報や特開２０００−７３１０８公報等で提供されている。
【０００３】
図５は、その一例を示すものであり、まず、図５（ａ）に示す如く、昇降テーブル１の上に金属粉末２をスキージー３で所定の厚みに分与する。昇降テーブル１は基準テーブル４の側面に沿って昇降するものであり、スキージー３は基準テーブル１の上面と同じレベルで水平方向に往復移動するようにしてある。したがって、昇降テーブル１の上面と基準テーブル４の上面との間のΔｔの段差に相当する厚みで金属粉末２の層を昇降テーブル１の上に形成することができる。その後、図５（ｂ）に示す如く、集光レンズ５で集光したレーザビーム等の光ビームＬを走査させて、前記金属粉末２の層の必要な部分にのみ同光ビームＬを照射することにより、この光ビームＬを照射した部分の金属粉末２の層を焼結して、厚みΔｔの結合層６ａを形成させる。
【０００４】
次に、昇降テーブル１をΔｔの寸法で下降させ、前記結合層６ａの上に金属粉末２を供給して、図５（ｃ）に示す如く、スキージー３によりΔｔの厚みで金属粉末２の層を同結合層６ａの上に被覆し、次いで、図５（ｄ）に示す如く、この金属粉末２の層の必要な部分にのみ光ビームＬを照射して焼結し、結合層６ａの上に結合層６ｂを一体に積層させる。このような操作を必要な層数だけ繰り返すことによって、図５（ｅ）に示す如く、所定数の結合層６ａ〜６ｆを積層一体化させ、図６に示す如く、複数の結合層６ａ〜６ｆからなる金属粉末焼結体として粉末結合体Ａを作製することができるものである。
【０００５】
ここで、前記の如く、粉末結合体Ａを作製するにあたっては、図７（ａ）に示すような製品モデル１０を設計する際の三次元ＣＡＤデータに基づき、同製品モデル１０を、図７（ｂ）に示す如く、所定の間隔Δｔで水平にスライスしたときの各層１０ａ〜１０ｆのスライス面の断面データを得て、このスライス断面データを基に金属粉末２の各層に照射する光ビームＬの走査経路を決定し、各層１０ａ〜１０ｆに対応する水平断面形状で各結合層６ａ〜６ｂを形成することによって、製品モデル１０と同じ三次元形状に造形された粉末結合体Ａを作製することができる。
【０００６】
そして、このように各結合層６ａ〜６ｆを順次形成して積み重ねていく工法を採用することにより、三次元ＣＡＤにより設計された形状に従って三次元的に切削加工するＣＡＭを用いるような必要がなくなって、二次元的な加工の繰り返しで三次元的に造形された製品を作製することが可能となるもので、複雑な機構の装置を用いることなく三次元造形物を迅速に作製することができるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、三次元造形物として作製される粉末結合体Ａにあって、これを成形金型とする場合には、冷却や加熱等の機能を付与するために、粉末結合体Ａの内部に流体が流通される経路を形成することになる。そして、粉末結合体Ａの内部には金属粉末２が焼結した緻密な状態で充填されていて、この粉末結合体Ａ内に流体経路を形成する場合には、粉末結合体Ａを造形作製した後に、この粉末結合体Ａに切削や孔あけ等の加工を施す必要がある。しかしながら、このような切削や孔あけ等の加工では、粉末結合体Ａ内に形成する流体経路の形状が単純なものに制限されて、最適な形状で自由に流体経路を設計し形成することはできないものであった。
【０００８】
そこで、本出願人は、粉末結合体内に最適な形状で自由に流体経路を形成することができる三次元造形物の製造方法を提供することを目的として、特願２００１−１２６６０８を出願している。この出願の請求項４記載の発明では、流体経路となる部分の粉末を溶融結合させないで粉末結合体を作製し、粉末結合体内から流体経路の粉末を抜き出すようにしたので、最適な形状で自由に流体経路を設計し形成することができる上に、流体経路内を流れる流体の流動抵抗が小さくなってその流速や流量を高めることもでき、流体による熱交換等の効果が大きくなるものである。
【０００９】
しかしながら、前記出願に係る発明では、次のような問題が残っている。すなわち、流体経路を外部に開通させた状態で粉末結合体を作製すると、この粉末結合体を次工程へ移送運搬する際等に、未結合の粉体が同流体経路から不用意に排出されて上記昇降テーブル１上やその周辺等に飛散し易いものであった。又、金属の粉末結合体の内部に三次元的に流体経路を形成した場合、この流体経路の内壁面には微細なヘアクラックや亀裂が発生する。ここで、流体経路内に流体を流通させると、流体が前記ヘアクラックや亀裂から染み出して粉末結合体の外表面にまで流出する恐れがあり、金型温度調整用の流体経路を備えた成形用金型としては不適となるものであった。
【００１０】
本発明は、上記従来の技術における問題を解決すると共に上記本出願人の先願に係る発明における問題をも解決するために発明されたもので、その課題は、粉末結合体内に最適な形状で自由に流体経路を形成することができ、その際、未焼結の金属粉末が適切に排出除去され、しかも、流体経路での流動抵抗が小さくなって、温度調整用の流路経路を備えた成形金型として最適な三次元造形物が得られる成形金型の製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の成形金型の製造方法は、金属粉末の層の所定箇所に光ビームを照射して金属粉末が焼結した結合層を形成し、この結合層の上に金属粉末の層を被覆すると共にこの金属粉末の所定箇所に光ビームを照射して焼結させることにより下の結合層と一体になった結合層を形成し、これを繰り返すことによって複数の結合層が積層一体化された成形金型となる粉末結合体を作製するにあたり、金属でなる造形プレート上に前記複数の結合層を積層一体化して粉末結合体を作製し、その際、成形金型の流体経路となる部分には光ビームを照射しないで未焼結の金属粉末を残存させたままとし、粉末結合体が作製された後に、前記造形プレートに入口用孔と出口用孔とを開口形成して流体経路を同粉末結合体の外部に開通させ、その後、前記残存した金属粉末を同開通された流体経路から排出除去することを特徴としている。
【００１２】
したがって、この場合、流体経路となる部分には光ビームを照射しないで焼結しない金属粉末を残存させたままとし、粉末結合体が作製された後に、前記残存した金属粉末を流体経路から排出除去することで、空洞となった流体経路を簡単に形成することができ、ここでは、最適な形状で自由に同流体経路を形成することができる。
【００１３】
しかも、粉末結合体を作製するにあたり、金属でなる造形プレート上に複数の結合層を積層一体化して粉末結合体を作製し、粉末結合体が作製された後に、前記造形プレートに入口用孔と出口用孔とを開口形成して流体経路を同粉末結合体の外部に開通させ、その後に、前記残存した金属粉末を同開通された流体経路から排出除去するので、粉末結合体が作製された段階では、未焼結の金属粉末が流体経路内に密封保持された状態にあり、この状態で同粉末結合体を移送運搬することで、金属粉末の不用意な漏出や飛散を防止することができる。
【００１４】
そして、造形プレートに入口用孔と出口用孔とを開口形成する孔あけ加工を終えた段階で、残存した未焼結の金属粉末を開通された流体経路から適切に排出除去することができる。又、造形プレート上に複数の結合層を積層一体化する際には、この造形プレートが入口用孔及び出口用孔のない平坦な状態にあるので、光ビームは精度良く照射され、所定形状の流体経路が正確に形成される。
【００１５】
本発明の請求項２記載の成形金型の製造方法は、上記請求項１記載の成形金型の製造方法において、入口用孔及び出口用孔を流体経路と略同径にして、この流体経路の両端部と連通するように開口形成することを特徴としている。
【００１６】
したがって、この場合は特に、流体経路の両端部と連通する入口用孔及び出口用孔が同流体経路と略同径にして開口形成されるので、この流体経路内を流通される金型温度調整用等の流体の流動抵抗がより小さくなってその流速や流量を高めることもでき、同流体による熱交換等の効果は大きくなる。
【００１７】
本発明の請求項３記載の成形金型の製造方法は、上記請求項１又は２記載の成形金型の製造方法において、入口用孔から圧縮流体を流入させることによって、流体経路内に残存した金属粉末を出口用孔から排出除去することを特徴としている。
【００１８】
したがって、この場合は特に、圧縮流体を流入させることによって流体経路内に残存した金属粉末が排出除去されるので、この未焼結の金属粉末は同流体経路内から確実且つスムーズに排出除去され、同金属粉末の流体経路内での残存が確実に防止される。
【００１９】
本発明の請求項４記載の成形金型の製造方法は、上記請求項１〜３のいずれか一つに記載の成形金型の製造方法において、金属粉末を流体経路から排出除去した後に、この流体経路内に目止め処理剤を流入し、この目止め処理剤を同流体経路の内壁面に毛細管現象により浸透させて目止め処理を施すことを特徴としている。
【００２０】
したがって、この場合は特に、金属粉末を流体経路から排出除去した後に、この流体経路内に目止め処理剤を流入し、この目止め処理剤を同流体経路の内壁面に毛細管現象により浸透させて目止め処理を施すので、同流体経路の内壁面に発生するヘアクラックや亀裂等が確実に埋められ密閉される。それ故、この流体経路では、金型温度調整用等の流体の染み出しが防止され、同流体の流動抵抗がより小さくなってその流速や流量を高めることもでき、同流体による熱交換等の効果は大きくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１、２、４は、本発明の請求項１〜４全てに対応する一実施形態を示している。この実施形態の成形金型の製造方法において、粉末結合体Ａは上記の図５〜７のようにして、金属粉末２を用い、レーザビーム等の光ビームＬを照射することにより作製することができる。
【００２２】
すなわち、金属粉末２の層に光ビームＬを照射して金属粉末２を焼結させることにより、金属粉末２が焼結して結合した結合層６ａを形成し、この結合層６ａの上に金属粉末２の層を被覆すると共にこの金属粉末２に光ビームＬを照射して焼結させることにより下の結合層６ａと一体になった結合層６ｂを形成し、そしてこれを繰り返すことにより、複数の結合層６ａ、６ｂ、６ｃ・・・が積層一体化された金属粉末焼結体からなる粉末結合体Ａを作製することができる。
【００２３】
ここで、金属粉末２としては、例えば、平均粒径２０〜３０μｍ程度の鉄粉その他の鉄系粉末材料或いはブロンズとニッケルとの混合粉末材料等を用いることができ、各結合層６ａ、６ｂ、６ｃ・・・はその厚みΔｔを０．０２〜０．２ｍｍ　程度に形成することができる。なお、図５に示す如く、所定層数の結合層６ａ〜６ｆを順次に積層一体化し、図６に示す如く、複数の結合層６ａ〜６ｆからなる金属粉末焼結体として粉末結合体Ａを作製する具体的な内容については、上記と同様の説明となるので、ここでは、その具体的な説明を省略する。
【００２４】
そして、前記の如く、粉末結合体Ａを作製するにあたっては、図７（ａ）に示すような製品モデル１０を設計する際の三次元ＣＡＤデータに基づき、同製品モデル１０を、図７（ｂ）に示す如く、所定の間隔Δｔで水平にスライスしたときの各層１０ａ〜１０ｆのスライス面の断面データを得て、このスライス断面データを基にして金属粉末２の各層に照射する光ビームＬの走査経路を決定し、各層１０ａ〜１０ｆに対応する水平断面形状で各結合層６ａ〜６ｂを形成することによって、製品モデル１０と同じ三次元形状に造形された粉末結合体Ａを作製することができる。
【００２５】
この場合、製品モデル１０や各層１０ａ〜１０ｆの断面データは全体から流体経路８に相当する部分を差し引いたものとなり、同流体経路８を有する粉末結合体Ａが作製されることとなる。そして、このように各結合層６ａ〜６ｆを順次形成して積み重ねていく工法を採用することにより、三次元ＣＡＤにより設計された形状に従って三次元的に切削加工するＣＡＭを用いるような必要がなくなって、二次元的な加工の繰り返しで三次元的に造形された製品を作製することが可能となるもので、複雑な機構の装置を用いることなく三次元造形物を迅速に作製することができるものである。
【００２６】
ところで、流体経路８となる部分には光ビームＬが照射されないので、前記粉末結合体Ａにあっては、図１（ａ）に示す如く、同流体経路８内に焼結されない金属粉末２が残存することになる。又、ここでは、金属でなる造形プレート７上に金属粉末２を焼結させた前記各結合層６ａ〜６ｂ（結合層部６）を積層一体化して粉末結合体Ａを作製しており、その際に、前記流体経路８となる部分には光ビームＬが照射されないものであり、それ故に、同粉末結合体Ａの流体経路８内には未焼結の金属粉末２が密封された状態で残存保持されることになる。
【００２７】
この場合、金属粉末２は鉄系粉末材料でなり、造形プレート７がこれと同種の鉄系板材料で形成されていて、焼結された結合層部６は同造形プレート７に強固に結合固着される。そして、この状態では、未焼結の金属粉末２が流体経路８内に密封保持された状態にあって、この状態で同粉末結合体Ａを移送運搬することにより、金属粉末２の不用意な漏出や飛散を防止することができ、上記図５で示した昇降テーブル１上やその周辺等は汚れ難くなる。
【００２８】
そこで、図１（ｂ）に示す如く、造形プレート７の部分に、流体経路８と連通する入口用孔９ａと出口用孔９ｂとを開口形成し、同流体経路８を粉末結合体Ａの外部に開通させるものである。この場合、図２に示す如く、入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂは流体経路８と同軸で連通するように、且つ、略同径にしてこの流体経路８の両端部と連通するように対応させて造形プレート７に穿設される。その際、この造形プレート７にはドリル等で孔あけ切削加工が施されるが、その作業は同造形プレート７の厚み分だけの深さに切削加工するだけで容易なものである。
【００２９】
又、ここで、図３に示す如く、造形プレート７に流体経路８と対応する入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂを予め穿設しておいたとすると、次のような問題が発生するものである。すなわち、図３（ａ）に示す如く、造形プレート７に予め入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂを穿設しておくと、一般に、この入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂの口縁部分には面取り１２が施されているものであり、そのため、その上に積層一体化される結合層部６は同面取り１２での焼結に支障を来して、特に、流体経路８の両端部分で精度良く形成されない。
【００３０】
又、図３（ｂ）に示す如く、入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂの口縁部分に前記面取り１２が施されていない場合でも、造形プレート７が所定の位置からズレて設置されると、光ビームＬは入口用孔９ａ或いは出口用孔９ｂからズレた位置に照射されることになり、流体経路８が所定の径よりも大きく形成されてしまう。そして、いずれにしても、造形プレート７に予め入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂが開口形成されていると、その上に金属粉末２の層を被覆し難いものであり、これ等の孔９から同金属粉末２が落下することもあって、所定形状の流体経路８が正確には形成されないものである。
【００３１】
これに対し、図２に示す如く、粉末結合体Ａが作製された後に、造形プレート７に入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂを開口形成するようになすと、造形プレート７上に結合層部６を積層一体化する際には、同造形プレート７が入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂのない平坦な状態にあるので、その上に容易且つ確実に金属粉末２の層を被覆することができ、光ビームＬも精度良く照射されるようになって、所定形状の流体経路８が正確に形成される。
【００３２】
そして、次に、図１（ｃ）に示す如く、残存した未焼結の金属粉末２を、前記のようにして開通された流体経路８から排出除去するものである。この場合、入口用孔９ａから圧縮エアや圧縮液等の圧縮流体１１を流入させて、流体経路８内に残存した金属粉末２を出口用孔９ｂから強制的に排出除去している。ここで、出口用孔９ｂから吸引機等で吸引して金属粉末２を流体経路８から排出除去することもできるが、そうすると、吸引した後の同金属粉末２を処理し難くなり、この点で前記のように圧縮流体１１で押し出す方が好ましいものである。
【００３３】
又、前記のようにして金属粉末２を流体経路８から排出除去した後に、図４に示す如く、同流体経路８内に目止め処理剤１３を流入し、この目止め処理剤１３を同流体経路８の内壁面に浸透させて目止め処理を施すものである。この場合、図４（ａ）に示す如く、流体経路８の両端部分にある入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂが上向き開口状態となるように、粉末結合体Ａをテーブル１５上に設置し、図４（ｂ）に示す如く、入口用孔９ａ、出口用孔９ｂいずれか一方から流体経路８内に目止め処理剤１３を流し込んで、この目止め処理剤１３を同流体経路８内に略充満された状態として、この状態のままで暫くの間（５分間程度）放置する。
【００３４】
その際、目止め処理剤１３が流体経路８から流出しないように、入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂに蓋をしておいても良い。ここでは、液体が有する毛細管現象性によって目止め処理剤１３は流体経路８の内壁面に浸透し、粉末結合体Ａの粉末焼結体内部のヘアクラックや亀裂１４等に染み込み、これ等が確実に埋められて密閉されるものである。この場合、目止め処理剤１３は、粘度が低く、その液のもつ毛細管現象性によって目に見えないような微少気孔にも浸透して密閉し得る液体で、例えば、液体の粘度が２０℃で０．３５ＣＰ（１２ＤＩＮｓｅｋ）で、液体の浸透度が　０．１ｍｍ以下の微少気孔，１／１００ｍｍの隙間に３分間で５０ｍｍのものを使用することができる。
【００３５】
又、ここで、ヘアクラックや亀裂１４等の大きさによっては、目止め処理剤１３の粒子径を変化させることで目止め作用が増大されるものである。例えば、０．５ｍｍ　程度のクラックであれば、大きい粒子の目止め処理剤１３を先に使用した後に、小さい粒子の目止め処理剤１３を使用すると、流体経路８の内壁面が確実に目止めされるものである。又、目止め処理剤１３を流体経路８内に充填し、数分間（５分間程度）放置した後にこの流体経路８から一旦流出させ、再度、同流体経路８内に新しい目止め処理剤１３を流し込み、これを何度か繰り返すことで目止め作用がより増大される。
【００３６】
なお、粘度が低くて浸透性の高い目止め処理剤１３を使用する場合には、この目止め処理剤１３が溜められたタンク内に粉末結合体Ａ全体を浸漬したり、同目止め処理剤１３をヘアクラックや亀裂１４等の箇所に数回塗ったりたらしたりする等しても、目止め処理は施される。しかしながら、目止め処理は流体経路８の内壁面にのみ施されることが効率的且つ効果的であり、同流体経路８内に刷毛を差し入れることも困難であるため、前記の如く、目止め処理剤１３を流体経路８内に流入してその内壁面に浸透させる目止め処理の仕方が好ましいものである。
【００３７】
そして、最後に、前記目止め処理剤１３の余剰分を流体経路８から完全に流出して、粉末結合体Ａを常温或いは加熱した状態で数時間放置する。この場合は、図４（ｃ）に示す如く、流体経路８の両端部分にある入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂが下向き開口状態となるように、粉末結合体Ａを反転させることで目止め処理剤１３の余剰分を流体経路８から流出させ、この反転状態で放置すれば良い。これによって、流体経路８内で目止めに供された目止め処理剤１３は完全に硬化し、同流体経路８の内壁面での目止め処理が完了する。目止め処理が施された流体経路８の内壁面では、ヘアクラックや亀裂１４等が確実に密閉されているだけでなく、同内壁面は平滑となって、そこにおける流体の流動抵抗も小さくなり、この流体経路８は冷却や加熱等のための流体を流通させるのに最適なものとなる。
【００３８】
したがって、この実施形態の成形金型の製造方法においては、流体経路８となる部分には光ビームＬを照射しないで焼結しない金属粉末２を残存させたままとし、粉末結合体Ａが作製された後に、この残存した金属粉末２を流体経路８から排出除去することで、空洞となった流体経路８を簡単に形成することができるものである。この場合には、流体経路８が複雑且つ長い形状であっても、残存した金属粉末２を流体経路８から容易に排出除去することができ、最適な形状で自由に同流体経路８を形成することができる。
【００３９】
しかも、粉末結合体Ａを作製するにあたり、金属でなる造形プレート７上に複数の結合層６ａ、６ｂ、６ｃ・・・を積層一体化して粉末結合体Ａを作製し、粉末結合体Ａが作製された後に、同造形プレート７に入口用孔９ａと出口用孔９ｂとを開口形成して流体経路８を同粉末結合体Ａの外部に開通させ、その後に、前記残存した金属粉末２をこの開通された流体経路８から排出除去するので、粉末結合体Ａが作製された段階では、未焼結の金属粉末２が流体経路８内に密封保持された状態にあり、この状態で同粉末結合体Ａを移送運搬することで、金属粉末２の不用意な漏出や飛散を防止することができる。
【００４０】
そして、造形プレート７に入口用孔９ａと出口用孔９ｂとを開口形成する孔あけ加工を終えた段階で、残存した未焼結の金属粉末２を開通された流体経路８から適切に排出除去することができるものである。又、造形プレート７上に複数の結合層６ａ、６ｂ、６ｃ・・・を積層一体化する際には、この造形プレート７が入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂの開口形成されていない平坦な状態にあるので、その上に金属粉末２の層を被覆し易く、光ビームＬも精度良く照射されて、所定形状の流体経路８を有する粉末結合体Ａが正確に積層形成される。
【００４１】
又、この実施形態の成形金型の製造方法においては、流体経路８の両端部と連通する入口用孔９ａ及び出口用孔９ｂが同流体経路８と略同径にして造形プレート７に開口形成されるので、この流体経路８内を流通される金型温度調整用等の流体の流動抵抗がより小さくなってその流速や流量を高めることもでき、同流体による熱交換等の効果は大きくなる。又、圧縮流体１１を流入させることによって流体経路８内に残存した金属粉末２が排出除去されるので、この未焼結の金属粉末２は同流体経路８内から確実且つスムーズに排出除去されて、同金属粉末２の流体経路８内での残存が確実に防止される。
【００４２】
更に、この実施形態の成形金型の製造方法においては、金属粉末２を流体経路８から排出除去した後に、この流体経路８内に目止め処理剤１３を流入し、この目止め処理剤１３を同流体経路８の内壁面に毛細管現象により浸透させて目止め処理を施すので、同流体経路８の内壁面に発生するヘアクラックや亀裂１４等が確実に埋められ密閉される。そのため、この流体経路８では、金型温度調整用等の流体の染み出しが防止され、同流体の流動抵抗がより小さくなってその流速や流量を高めることもでき、同流体による熱交換等の効果は大きくなる。
【００４３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の請求項１記載の成形金型の製造方法では、最適な形状で自由に流体経路を簡単に形成することができ、しかも、粉末結合体が作製された段階では、未焼結の金属粉末が流体経路内に密封保持された状態にあって取り扱い易く、孔あけ加工を終えた段階で、残存した金属粉末を開通された流体経路から適切に排出除去することができ、又、造形プレート上に複数の結合層を積層一体化する際には、この造形プレートが平坦な状態にあって、その上に所定形状の流体経路を有する粉末結合体が正確に形成される。
【００４４】
又、本発明の請求項２記載の成形金型の製造方法では、特に、流体経路と入口用孔及び出口用孔とが略同径に連通されて、この流体経路内を流通される金型温度調整用等の流体の流動抵抗はより小さくなり、その流速や流量を高めることもできて、同流体による熱交換等の効果が大きくなる。
【００４５】
又、本発明の請求項３記載の成形金型の製造方法では、特に、圧縮流体が流入されることによって、流体経路内に残存した未焼結の金属粉末は確実且つスムーズに排出除去され、同金属粉末の流体経路内での残存が確実に防止される。
【００４６】
又、本発明の請求項４記載の成形金型の製造方法では、特に、目止め処理によりヘアクラックや亀裂等が確実に密閉されて、流体経路での金型温度調整用等の流体の染み出しが防止され、この流体の流動抵抗がより小さくなってその流速や流量を高めることもでき、同流体による熱交換等の効果は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である成形金型の製造方法において、（ａ）は流体経路内に金属粉末が残存密封された状態を示す断面図、（ｂ）は同流体経路が貫通開口された状態を示す断面図、（ｃ）は前記残存した金属粉末を同流体経路から排出除去している状態を示す断面図。
【図２】同上の成形金型の製造方法において、流体経路が貫通開口された状態を示す要部断面図。
【図３】本発明とは異なる方法で造形プレートに孔あけ加工が施された流体経路の貫通開口状態を例示する（ａ）、（ｂ）各別の要部断面図。
【図４】同上の成形金型の製造方法において、（ａ）は流体経路が貫通開口された状態を示す断面図、（ｂ）は同流体経路に目止め処理剤を流入して浸透させている状態を示す断面図、（ｃ）は同流体経路から目止め処理剤を排出除去した状態を示す断面図。
【図５】粉末結合体の製造の各工程を示し、（ａ）〜（ｅ）は各工程での断面図。
【図６】同上の製造によって得られる粉末結合体を示す斜視図。
【図７】（ａ）は同上の製造に用いる設計された製品モデルを示す斜視図、（ｂ）は同製品モデルをスライスした各層を示す斜視図。
【符号の説明】
２　金属粉末
６　結合層部
６ａ、６ｂ、６ｃ・・・　結合層
７　造形プレート
８　流体経路
９ａ　入口用孔
９ｂ　出口用孔
１１　圧縮流体
Ａ　粉末結合体
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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