(57)【要約】【課題】異種素材で組成が均一の粉末や単一種類の粉末や均一粒子径の粉末を使用した場合であっても任意の方向に傾斜機能を有することができる三次元形状焼結体の製造方法を提供する。【解決手段】３次元ＣＡＤデータの三次元形状を入力する（Ｓ１）。３次元ＣＡＤデータを２次元断面データに分割する（Ｓ２）。焼結体造形ステージ１に粉末を供給し、粉末層を形成する（Ｓ３）。層断面データに基づき、粉末層の所定位置に所望の空孔率を得る照射条件にてレーザを照射して、粉末層の所定位置を焼結させて所望の位置に空孔が形成された焼結層を形成する（Ｓ４）。そして、ステップＳ３とステップＳ４を繰り返して、複数の焼結層からなり、内部に形成された空孔により傾斜機能を有する三次元形状焼結体が形成される。続いて、この三次元形状焼結体にアルミニウムを溶浸する（Ｓ６）。【選択図】図３
2004168610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザの照射により焼結し得る粉末が所定厚さに配置された第１粉末層を形成する第１粉末層形成工程と、
前記第１粉末層の所定位置にレーザを照射して前記第１粉末層の所定位置を焼結させた焼結層を形成する第１焼結層形成工程と、
前記焼結層の上に前記粉末が所定厚さに配置された第２粉末層を形成する第２粉末層形成工程と、
前記第２粉末層の所定位置にレーザを照射して前記第２粉末層の所定位置を焼結させると共に前記焼結層と一体になった新たな焼結層を形成する第２焼結層形成工程と、
前記第２粉末層形成工程と前記第２焼結層形成工程とを繰り返して複数の前記焼結層が一体になった三次元形状焼結体を形成する三次元形状焼結体の製造方法において、
前記焼結層は、前記第１焼結層形成工程と前記第２焼結層形成工程とからなる焼結層形成工程におけるレーザの照射条件を変化させることにより所望の位置に空孔が形成され、
前記三次元形状焼結体は、所望の位置に空孔が形成された傾斜機能を有することを特徴とする三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記粉末は、均一組成又は単一種類の材料を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記粉末は、略均一粒径からなることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記レーザの照射条件は、連続的に変化させることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項５】
前記レーザの照射条件は、段階的に変化させることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記レーザの照射条件は、前記焼結層毎に変化させることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項７】
前記レーザの照射条件は、前記焼結層における前記焼結層形成工程内で変化させることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記粉末による前記三次元形状焼結体を形成後に、前記粉末より低融点成分からなる低融点粉末を前記三次元形状焼結体の前記空孔に溶浸する低融点溶浸工程とを備えたことを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項９】
前記レーザの照射条件は、少なくとも、レーザの走査速度、レーザの走査間隔、レーザの走査パターン、及びレーザの照射出力のうちの何れかであることを特徴とする請求項１記載の三次元形状焼結体の製造方法。
【請求項１０】
レーザの照射により焼結し得る粉末が所定厚さに配置された第１粉末層を形成する第１粉末層形成工程と、
前記第１粉末層の所定位置にレーザを照射して前記第１粉末層の所定位置を焼結させた焼結層を形成する第１焼結層形成工程と、
前記焼結層の上に前記粉末が所定厚さに配置された第２粉末層を形成する第２粉末層形成工程と、
前記第２粉末層の所定位置にレーザを照射して前記第２粉末層の所定位置を焼結させると共に前記焼結層と一体になった新たな焼結層を形成する第２焼結層形成工程と、
前記第２粉末層形成工程と前記第２焼結層形成工程とを繰り返して複数の前記焼結層が一体に形成された三次元形状焼結体において、
前記焼結層は、前記第１焼結層形成工程と前記第２焼結層形成工程とからなる焼結層形成工程におけるレーザの照射条件を変化させることにより所望の位置に空孔が形成され、
前記三次元形状焼結体は、所望の位置に空孔が形成された傾斜機能を有することを特徴とする三次元形状焼結体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粉末やセラミックス粉末等をレーザにより焼結させて形成する三次元形状焼結体の製造方法及び三次元形状焼結体に関するものである。特に、傾斜機能を有する三次元形状焼結体の製造方法及び三次元形状焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、三次元形状焼結体のうち傾斜機能を有するものが利用されている。傾斜機能を有することにより、例えば、熱膨張、熱伝導、ヤング率等を変化させることができ、さらに、軽量化、製造時間の短縮等を図ることも可能となる。
【０００３】
従来、傾斜機能を有する三次元形状焼結体の製造方法として、金属粉末やセラミックス粉末等をレーザにより焼結させて形成する方法が、特開平３−１４６６０６号公報に記載されている。すなわち、母材表面に粉末を焼結するに際し、母材表面に粉末を配列した後、この粉末にレーザを照射して加熱焼結させることを繰り返して三次元形状焼結体を形成することが記載されている。そして、前記粉末は、母材表面から順次異種素材となるように組成が連続して変化するようにされている。このようにして、例えば金属とセラミックス等の異種素材材料からなる傾斜機能を有する三次元形状焼結体が形成される。
【０００４】
また、傾斜機能を有する三次元形状焼結体の製造方法として、特開平７−３１０３０６号公報に記載されたものがある。すなわち、型に流し込まれる平均粒子径が異なる２種以上の粉末の沈降速度の変化によって、傾斜機能を有する三次元形状焼結体が形成されることが記載されている。すなわち、２種以上の粉末の沈降速度の変化により、上方から下方に向かって粒子径が小から大と配置される。そのため、上方から下方に向かって気孔率が大から小に連続的に変化することになる。そして、形成された気孔に低融点成分を溶浸することにより、傾斜機能を有する三次元形状焼結体を形成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１４６６０６号公報
【特許文献２】
特開平７−３１０３０６号公報
【特許文献３】
特開平６−２５７７５号公報
【特許文献４】
特表２００２−５０３６３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平３−１４６６０６号公報に記載された傾斜機能を有する三次元形状焼結体の製造方法は、異種素材からなり連続的に組成を変化させた三次元形状焼結体の製造方法である。また、特開平７−３１０１０６号公報に記載の傾斜機能を有する三次元形状焼結体の製造方法は、平均粒子径が異なる２種以上の粉末による製造方法である。
【０００７】
すなわち、これらの製造方法では、異種素材の組成を変化させる若しくは異なる粒子径の粉末を使用しなければ傾斜機能を有する三次元形状焼結体を製造することができない。つまり、異種素材からなり組成が均一の粉末又は単一種類の粉末あるいは均一粒子径からなる粉末により傾斜機能を有する三次元形状焼結体を製造することができない。
【０００８】
さらに、特開平３−１４６６０６号公報に記載された製造方法は、母材表面から順次異種素材となるように組成が連続して変化するようにされているため、粉末を積層する方向のみに傾斜機能を有する。また、特開平７−３１０１０６号公報に記載された製造方法は、沈降速度により傾斜機能を有するようにしているため、上下方向のみに傾斜機能を有する。
【０００９】
すなわち、何れも一定の方向にのみ傾斜機能を有するものであって、任意の方向に傾斜機能を有するようにすることができない。例えば、三次元形状焼結体の表面から内側に向かって傾斜機能を有するようにすることができない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、異種素材からなり組成が均一の粉末又は単一種類の粉末あるいは均一粒子径からなる粉末を使用した場合であっても傾斜機能を有することができる三次元形状焼結体の製造方法を提供することを目的とする。また、任意の方向に傾斜機能を有することができる三次元形状焼結体の製造方法及び三次元形状焼結体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、レーザの照射条件を変化させることにより、所望の位置に空孔が形成された傾斜機能を有する三次元形状焼結体を製造することを思いつき、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の三次元形状焼結体の製造方法は、第１粉末層形成工程と、第１焼結層形成工程と、第２粉末層形成工程と、第２焼結層形成工程と、前記第２粉末層形成工程と前記第２焼結層形成工程とを繰り返して複数の焼結層が一体になった三次元形状焼結体を形成する三次元形状焼結体の製造方法において、前記焼結層は、前記第１焼結層形成工程と前記第２焼結層形成工程とからなる焼結層形成工程におけるレーザの照射条件を変化させることにより所望の位置に空孔が形成され、前記三次元形状焼結体は、所望の位置に空孔が形成された傾斜機能を有することを特徴とする。ここで、第１粉末層形成工程は、レーザの照射により焼結し得る粉末が所定厚さに配置された第１粉末層を形成する工程である。第１焼結層形成工程は、第１粉末層の所定位置にレーザを照射して第１粉末層の所定位置を焼結させた焼結層を形成する工程である。第２粉末層形成工程は、焼結層の上に前記粉末が所定厚さに配置された第２粉末層を形成する工程である。第２焼結層形成工程は、第２粉末層の所定位置にレーザを照射して第２粉末層の所定位置を焼結させると共に前記焼結層と一体になった新たな焼結層を形成する工程である。
【００１３】
つまり、レーザの照射条件を変化させることにより、各焼結層に所望の空孔が形成される。そして、所望の空孔が形成された焼結層が積層されることにより三次元形状焼結体が形成されるので、形成された三次元形状焼結体は、所望の位置に空孔が形成されることになる。これにより、空孔による傾斜機能を有する三次元形状焼結体を形成することができる。
【００１４】
このように、本発明の製造方法により形成される三次元形状焼結体は、レーザの照射条件により傾斜機能を有するようにしているので、焼結させる粉末が異種素材からなり組成が均一のものや単一種類のものであっても均一粒径のものであっても、傾斜機能を有するようにすることができる。
【００１５】
さらに、粉末を積層する方向とは異なる方向であっても傾斜機能を有するようにすることができる。これは、上述のように、レーザの照射条件を変化させることにより傾斜機能を有するようにしているため、例えば、同一層内であっても傾斜機能の基になる空孔の位置を変化させることができることによる。その他、例えば三次元形状焼結体の表面側の空孔率を低くして、中央側の空孔率を高くすることもできる。このように、任意の方向に傾斜機能を有するようにすることができる。
【００１６】
また、一般に、空孔の少ない位置は強度が高くなり、空孔が多い位置は強度が低くなる。そこで、例えば、表面側のみに高い強度を要する部品の場合には、表面側の空孔率を低くし内側の空孔率を高くすることにより、表面側のみに高い強度を有するようにすることができる。このことは、三次元形状焼結体全体の軽量化を図ることにもなる。さらに、空孔率が高いところは、焼結に要する時間を短くすることができる。すなわち、製造時間を短縮することができる。
【００１７】
また、本発明の三次元形状焼結体は、第１粉末層形成工程と、第１焼結層形成工程と、第２粉末層形成工程と、第２焼結層形成工程と、前記第２粉末層形成工程と前記第２焼結層形成工程とを繰り返して複数の焼結層が一体になった三次元形状焼結体を形成する三次元形状焼結体の製造方法において、前記焼結層は、前記第１焼結層形成工程と前記第２焼結層形成工程とからなる焼結層形成工程におけるレーザの照射条件を変化させることにより所望の位置に空孔が形成され、前記三次元形状焼結体は、所望の位置に空孔が形成された傾斜機能を有することを特徴とする。これにより、本発明の三次元形状焼結体は、上述の効果を奏する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１９】
本発明の三次元形状焼結体の製造方法は、レーザにより各層毎に粉末を塗布し焼結することを繰り返している。ここで、第１粉末層形成工程および第２粉末層形成工程において、配置される粉末は、金属を主成分とする粉末であってもよいし、セラミックスを主成分とする粉末であってもよい。この金属には、鉄、銅やアルミニウム等がある。
【００２０】
当該粉末は、単一種類の金属やセラミックス等を主成分とする粉末としても良いし、もちろん異種素材からなり組成が均一の金属やセラミックス等を主成分とする粉末としても良い。すなわち、特開平３−１４６６０６号公報に記載されたように異種素材からなり連続的に組成を変化させた粉末を使用しなくとも、単一種類又は異種素材からなり組成が均一の粉末を使用して傾斜機能を有する三次元形状焼結体を形成することができる。
【００２１】
また、当該粉末は、略均一粒径からなる粉末としても良い。すなわち、特開平７−３１０１０６号公報に記載されたように複数の粒径からなる粉末を使用しなくとも、略均一粒径からなる粉末を使用して傾斜機能を有する三次元形状焼結体を形成することができる。さらに、特開平７−３１０１０６号公報に記載されたように粉末の沈降速度の違いにより傾斜機能を有するようにする製造方法に比べて、本発明のレーザの照射条件の変化により傾斜機能を有する製造方法は、より正確に所望の空孔を形成することができる。
【００２２】
また、第１粉末層形成工程および第２粉末層形成工程において、配置される粉末の厚さは、粉末の材質、レーザの照射出力及び焼結層に形成される空孔の位置との関係により適宜変更される。なお、この厚さが薄い程、より正確に所望の空孔を形成することができる。ただし、配置される粉末の厚さが厚い場合に比べると、粉末形成工程および焼結層形成工程の繰り返し回数が増加するため製造時間が延びることになる。
【００２３】
また、第１焼結層形成工程と第２焼結層形成工程とからなる焼結層形成工程において、粉末を焼結するために使用されるレーザは、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ等がある。このレーザは、照射位置が第１粉末層や第２粉末層に対して相対的に移動するようにされている。
【００２４】
そして、レーザの照射条件とは、レーザの走査速度、レーザの走査間隔、レーザの走査パターン、及びレーザの照射出力等である。これらのうち何れか一つ若しくは複数のものを変化させることができる。これらの照射条件を種々変化させることにより、三次元形状焼結体の所望の位置に空孔を形成することができる。
【００２５】
ここで、レーザの走査速度とは、レーザの照射位置の三次元形状焼結体に対する移動速度である。そして、レーザの走査速度が速い程、焼結層に形成される空孔は多くなる。一方、レーザの走査速度が遅い程、焼結層に形成される空孔は少なくなる。
【００２６】
また、レーザの走査間隔とは、例えば、平行に同一方向にレーザを照射する場合を例にとる。この場合、最初のレーザの照射する線と隣のレーザの照射する線との距離をレーザの走査間隔という。もちろん、レーザの照射する位置を任意の曲線の場合でも同様である。そして、レーザの走査間隔が大きい程、焼結層に形成される空孔は多くなる。一方、レーザの走査間隔が小さい程、焼結層に形成される空孔は少なくなる。これは、レーザの照射により、照射中心から遠い程、焼結層に空孔が形成されやすいことによる。
【００２７】
また、レーザの走査パターンとは、レーザの照射経路である。例えば、同一方向に平行なパターンや、格子状のパターン等がある。また、レーザの照射出力については、照射出力が高い程、焼結層に形成される空孔が少なくなり、照射出力が低い程、焼結層に形成される空孔が多くなる。これは、照射出力が高い程、照射範囲が広くなり、さらに、照射深さも深くなる。
【００２８】
また、レーザの照射条件は、連続的に変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。さらに、焼結層毎に変化させてもよいし、一の焼結層内で変化させてもよい。
【００２９】
ここで、レーザの照射条件の変化について、例えば、レーザの照射出力を変化させる場合を例にとり説明する。まず、レーザの照射条件の連続的な変化とは、レーザの照射出力を少しずつ高くしたり、低くしたりする変化である。最初の照射出力が例えば１００Ｗとすると、その後徐々に照射出力を例えば２００Ｗまで高くしていき、その後徐々に照射出力を例えば１００Ｗまで低くする場合等である。このようにレーザの照射条件を連続的に変化させることにより、任意の位置に所望の空孔を形成することができる。
【００３０】
また、レーザの照射条件の段階的な変化とは、例えば、レーザの照射出力を１００Ｗの一定値として照射を行った後、照射出力を２００Ｗの一定値に瞬間的に高くして照射を行うような場合である。これにより、例えば、同一の焼結層内で空孔率をほぼ同一とする範囲が複数ある場合等には、空孔率が同一の範囲内のみある照射条件にて焼結し、その後他の空孔率が同一の範囲内を他の照射条件にて焼結することができる。このように、空孔率が同一の範囲内においては、同一の照射条件とすることにより、照射条件を変化させることによる形成される空孔のばらつきをより抑制することができる。ただし、照射条件を瞬間的に変化させる位置では、照射条件の急激な変化により、形成される空孔がばらつくおそれがあるが、その部分の締める割合を少なくすることにより十分に適用することができる。
【００３１】
また、レーザの照射条件の焼結層毎の変化について説明する。形成される三次元形状焼結体は、複数の焼結層からなる。そして、この焼結層毎にレーザの照射条件を変化させることにより、焼結層の積層方向に空孔による傾斜機能を有するように容易に形成することができる。
【００３２】
また、レーザの照射条件を一の焼結層内で変化させるとは、ある焼結層における焼結層形成工程内で照射条件を変化させることである。つまり、上述のレーザの照射条件の連続的な変化や段階的な変化等を行うことができる。これにより、任意の位置に所望の空孔を形成することができる。
【００３３】
また、本発明の三次元形状焼結体の製造方法は、前記粉末による前記三次元形状焼結体を形成後に、前記粉末より低融点成分からなる低融点粉末を前記三次元形状焼結体の前記空孔に溶浸する低融点溶浸工程とを備えるようにしてもよい。これにより、低融点粉末を所望の位置に溶浸することが可能となり、所望の傾斜機能をより発揮させることができる。
【００３４】
なお、本発明の三次元形状焼結体は、例えば、自動車部品や金型等とすることもできる。
【００３５】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。図１（ａ）に示すような三次元形状焼結体を製造する場合について説明する。
【００３６】
このような三次元形状焼結体を製造する製造装置を模式的に示したものを図２に示す。図２に示すように、焼結体造形ステージ１と、粉末供給ステージ２と、仕切り部分３と、ワイパー４と、レーザ照射装置（図示せず）と、制御装置（図示せず）とからなる。
【００３７】
焼結体造形ステージ１は、三次元形状焼結体を形成するステージであって、造形側シリンダ５と、造形側ピストン６とからなる。造形側シリンダ５は、水平方向の断面形状が長方形であって、鋼材からなる。そして、この造形側シリンダ５の内側を造形側ピストン６が、図２の上下方向に摺動可能に配設されている。
【００３８】
粉末供給ステージ２は、三次元形状焼結体を形成する粉末７が蓄積されたステージであって、供給側シリンダ８と、供給側ピストン９とからなる。供給側シリンダ８は、水平方向の断面形状が長方形であって、鋼材からなる。そして、この供給側シリンダ８の内側を供給側ピストン９が、図２の上下方向に摺動可能に配設されている。
【００３９】
そして、仕切り部分３は、焼結体造形ステージ１及び粉末供給ステージ２の上面側の周囲に配設されている。また、ワイパー４は、先端の高さが、焼結体造形ステージ１側の粉末上面及び粉末供給ステージ２側の粉末上面と同じ高さとなっている。そして、ワイパー４により粉末供給ステージ２から焼結体造形ステージ１側へ粉末７を移動させるために、ワイパー４は粉末供給ステージ２と焼結体造形ステージ１間を往復移動することができる。さらに、ワイパー４により、焼結体造形ステージ１に供給した粉末７の上面を水平にすることができる。なお、ワイパー４の幅は、造形側シリンダ５及び供給側シリンダ８のワイパー幅方向の寸法より大きく形成されている。
【００４０】
そして、レーザ照射装置により、焼結体造形ステージ１に配設された粉末７へレーザ１０を照射させて、粉末７を焼結させる。制御装置は、レーザ照射装置のレーザの照射位置や照射条件の制御、造形側ピストン６及び供給側ピストン９の動作の制御、並びにワイパー４の動作の制御等を行う。
【００４１】
ここで、粉末７は、鉄を主成分とする平均粒径１０〜２０μｍの粉末である。
【００４２】
次に、図２に示す製造装置の動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。図３は、本発明の三次元形状焼結体の製造方法を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、粉末供給ステージ２の中には、鉄を主成分とする粉末７を蓄積しておく。そして、造形側ピストン６は、仕切り部分３と上面が一致する位置に移動しておく。
【００４４】
一方、３次元ＣＡＤデータからなる三次元形状を制御装置（図示せず）に入力する（ステップＳ１）。この３次元ＣＡＤデータは、図１（ａ）に示す形状のデータであって、空孔の密度等である空孔情報を有している。なお、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を図１（ｂ）に示し、Ｂ−Ｂ断面図を図１（ｃ）に示す。図１（ｂ）に示すように、三次元形状焼結体の内部側には空孔が形成されている。具体的には、中央の下側には大きな空孔が形成されており、上側程空孔の大きさが小さくなっている。そして、図１（ｃ）に示すように、水平方向の断面（ＸＹ断面）では、外周側から中央に向かって、空孔が大きく形成されている。
【００４５】
続いて、入力された３次元ＣＡＤデータを２次元断面データに分割する（ステップＳ２）。この２次元断面データとは、図１（ａ）に示す上下方向（Ｚ軸方向）へ２０μｍ毎に分割して生成されたデータである。すなわち、各Ｚ軸位置におけるＸＹ平面の形状データである。さらに、分割された２次元断面データには、それぞれの断面に応じた空孔情報を有している。以下、分割された２次元断面データのうち、最下位のデータを第１層断面データといい、その上側に形成される層のデータを第２層断面データ、・・・、第Ｎ層断面データという。
【００４６】
続いて、焼結体造形ステージ１に粉末を供給し、第１粉末層１１を形成する。これは、まず、造形側ピストン６を２０μｍ下方へ移動させる。同時に、供給側ピストン９を２０μｍ上方へ移動させる。その後、ワイパー４を粉末供給ステージ２から焼結体造形ステージ１側へ移動させる。このようにして、２０μｍの厚さの第１粉末層１１が形成される（第１粉末層形成工程）（ステップＳ３）。なお、ワイパー４は、焼結体造形ステージ１側にて待機しておく。
【００４７】
続いて、第１層断面データに基づき、第１粉末層１１の所定位置に所望の空孔率を得る照射条件にてレーザを照射して、第１粉末層１１の所定位置を焼結させて第１焼結層１２を形成する（第１焼結層形成工程）（ステップＳ４）。ここで、第１粉末層１１の所定位置に所望の空孔率を得る照射条件は、第１層断面データが有する空孔情報に基づいて算出される。その後、ワイパー４を粉末供給ステージ２側へ移動させる。
【００４８】
続いて、焼結体造形ステージ１に粉末を供給し、第２粉末層１３を形成する。これは、まず、第１焼結層１２と焼結されていない第１粉末層１１とが載置された焼結体造形側ピストン６をさらに２０μｍ下方へ移動させる。同時に、供給側ピストン９を２０μｍ上方へ移動させる。その後、ワイパー４を粉末供給ステージ２から焼結体造形ステージ１側へ移動させる。このようにして、２０μｍの厚さの第２粉末層１３が第１焼結層１２及び焼結されていない第１粉末層１１の上に形成される（第２粉末層形成工程）（ステップＳ３）。なお、ワイパー４は、再び粉末供給ステージ２側へ移動させる。
【００４９】
続いて、第２層断面データに基づき、第２粉末層１３の所定位置に所望の空孔率を得る照射条件にてレーザを照射して、第２粉末層１３の所定位置を焼結させて第２焼結層１４を形成する（第２焼結層形成工程）（ステップＳ４）。ここで、第２粉末層１３の所定位置に所望の空孔率を得る照射条件は、第２層断面データが有する空孔情報に基づいて算出される。そして、第２粉末層１３を焼結することにより、第１焼結層１２と一体となる。
【００５０】
このように、ステップＳ３とステップＳ４とを第Ｎ層まで繰り返して、内部に形成された空孔により傾斜機能を有する三次元形状焼結体が形成される。
【００５１】
続いて、焼結体造形ステージ１から形成された上述の三次元形状焼結体を取出す（ステップＳ５）。そして、この三次元形状焼結体をアルミニウム又は銅等を溶融した容器の中に入れて、形成された空孔に溶浸する（低融点溶浸工程）（ステップＳ６）。なお、アルミニウム及び銅は、鉄より低融点の材料である。また、低融点材料には、アルミニウム及び銅に限られることなく、鉄より低融点な材料であればよい。
【００５２】
最後に、三次元形状焼結体の表面を研磨等による仕上げ加工を施す（ステップＳ７）。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の三次元形状焼結体の製造方法によれば、異種素材からなり組成が均一の粉末又は単一種類の粉末あるいは均一粒子径からなる粉末を使用した場合であっても傾斜機能を有することができる。さらに、任意の方向に傾斜機能を有するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】三次元形状焼結体を示す図である。
【図２】三次元形状焼結体を形成する製造装置の概略図である。
【図３】三次元形状焼結体の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ・・・  焼結体造形ステージ
２  ・・・  粉末供給ステージ
３  ・・・  仕切り部分
４  ・・・  ワイパー
５  ・・・  造形側シリンダ
６  ・・・  造形側ピストン
７  ・・・  粉末
８  ・・・  供給側シリンダ
９  ・・・  供給側ピストン
１０  ・・・  レーザ
１１  ・・・  第１粉末層
１２  ・・・  第１焼結層
１３  ・・・  第２粉末層
１４  ・・・  第２焼結層
【図１】
2004168610.tif 000003
【図２】
2004168610.tif 000004
【図３】
2004168610.tif 000005