(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末ベッド内で物体を製造するための方法であって、
（ａ）溶融領域を形成するために、粉末ベッド内の粉末の層に照射するステップと、
（ｂ）粉末ベッドの第１の側から粉末ベッドの上にリコータアームを通過させることによって、粉末ベッドの上に粉末の次の層を提供するステップと、
（ｃ）物体及び１以上の支持構造体が粉末ベッド内に形成されるまで、ステップ（ａ）及び（ｂ）を繰り返すステップであって、支持構造体は弱体化部分を含み、物体は出口を含む、ステップと、
（ｄ）弱体化部分において除去可能な支持構造体を弱体化部分のノッチと、該ノッチに位置合わせされた穿孔が２以上の部分に破断するステップと、
（ｅ）部分が物体の出口を通過することにより、物体から支持構造体の２以上の部分の少なくとも一方を除去するステップと、
を含み、
支持構造体が、弱体化部分を介して支持構造体を破断する前には、出口を通過することができない大きさを有している、
を含む方法。
【請求項２】
弱体化部分が三角形状のノッチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
弱体化部分のノッチが、出口の近傍に配置される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
支持構造体を破断する前に２以上の部分を互いに結合する穿孔が、支持構造体の三角形状のノッチの頂点に位置する第１の端部から対向する第２の端部まで延在する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
支持構造体が、物体の内側形状と一致する形状を有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
支持構造体が、弱体化部分を介して支持構造体を破断した後に、出口を通過することができる、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
支持構造体が、支持構造体の表面から物体の内面まで延在する１以上の連結リブを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
１以上の連結リブが、１以上の連結リブが、第１の端部から第２の端部に延びる方向に沿って形成され、
１以上の連結リブが、物体から支持構造体の除去を可能にする分離構造を形成する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
物体が、第１の直径を有する第１の部分及び第２の直径を有する第２の部分を含み、支持構造体が、第１の幅を有する第１の部分及び第２の幅を有する第２の部分を有し、支持構造体の第１の幅が、物体の第２の直径よりも大きい、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
第１の幅の２分の１が第２の直径よりも小さい、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
出口が物体の第２の部分の端部に配置され、開口部が第２の直径に等しい直径を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第１の直径を有する物体の第１の部分が、第１の幅を有する支持構造体の第１の部分を取り囲み、第２の直径を有する物体の第２の部分が、第２の幅を有する支持構造体の第２の部分を取り囲む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
物体と支持構造体の両方が中空である、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には、物体を造形するプロセスで支持構造体を利用する積層造形法（ＡＭ）のための方法、並びにこれらのＡＭ処理内で使用される新規な支持構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＭは、サブトラクティブ製造方法とは対照的に、一般にネット又はニアネット形状（ＮＮＳ）の物体を製造するために、１以上の材料の堆積を含む。「積層造形法」は業界標準用語（ＡＳＴＭ  Ｆ２７９２）であるが、ＡＭは、自由造形、３Ｄ印刷、ラピッドプロトタイピング／ツーリングなどを含む、様々な名称で知られている様々な製造及びプロトタイピング技術を包含する。ＡＭ技術は、広範な材料から複雑な部品を製造することができる一般に、自立する物体は、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）モデルから製造することができる。特定のタイプのＡＭ処理は、エネルギービーム、例えば電子ビーム又はレーザービームなどの電磁放射を用いて粉末材料を焼結又は溶融して、粉末材料の粒子が互いに結合した中実の３次元物体を製造する。種々の材料系、例えば、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性エラストマー、金属、セラミックなどが用いられる。レーザー焼結又は溶融は、機能プロトタイプ及び工具の迅速な製造のための注目すべきＡＭ処理である。用途としては、複雑なワークピース、インベストメント鋳造用のパターン、射出成形及びダイカスト用の金型、並びに砂型鋳造用の鋳型及び中子の直接的な製造が含まれる。設計サイクル中のコンセプトのやり取り及び試験を強化するためのプロトタイプ物体の製造は、ＡＭ処理の他の一般的な使用である。
【０００３】
選択的レーザー焼結、直接的レーザー焼結、選択的レーザー溶融、及び直接的レーザー溶融は、レーザー光を用いて微細な粉末を焼結又は溶融させることにより３次元（３Ｄ）物体を製造することを指すために使用される一般的な業界用語である。例えば、米国特許第４８６３５３８号及び米国特許第５４６０７５８号には、従来のレーザー焼結技術が記載されている。より正確には、焼結は、粉末材料の融点以下の温度で粉末の溶融（凝集）粒子を含み、また溶融は、中実で均質な塊を形成するための粉末の完全に溶融した微粒子を含む。レーザー焼結又はレーザー溶融に関連する物理的プロセスは、粉末材料への熱伝達、及び粉末材料を焼結又は溶融させることを含む。レーザー焼結及び溶融プロセスは、広範な粉末材料に適用することができるが、製造ルートの科学的及び技術的態様、例えば焼結もしくは溶融速度、及び層の製造プロセス中の微細構造進化に及ぼす処理パラメータの影響は、よく理解されていない。この製造方法は、処理を非常に複雑にしている、熱、質量及び運動量の移動、並びに化学反応の複数のモードを伴っている。
【０００４】
図１は、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）又は直接金属レーザー溶融（ＤＭＬＭ）のための例示的な従来システム１００の断面図を示す模式図である。装置１００は、レーザー１２０などの光源によって生成されたエネルギービーム１３６を用いて、粉末材料（図示せず）を焼結又は溶融させて層ごとに物体、例えば、部品１２２を構築する。エネルギービームによって溶融される粉末は、リザーバ１２６により供給され、方向１３４に移動するリコータアーム１１６を用いて造形プレート１１４上に均等に分散し、粉末をレベル１１８に維持して、粉末レベル１１８の上方に延在する過剰の粉末材料を廃棄物容器１２８に取り除く。エネルギービーム１３６は、ガルボスキャナ１３２の制御の下で構築される物体の断面層を焼結又は溶融させる。造形プレート１１４が下降して、粉末の別の層が造形プレート及び構築される物体の上に分散され、続いてレーザー１２０によって粉末が連続して溶融／焼結される。溶融／焼結された粉末材料から部品１２２が完全に構築されるまで、処理が繰り返される。レーザー１２０は、プロセッサ及びメモリを含むコンピューターシステムによって制御することができる。コンピューターシステムは、層ごとに走査パターンを決定し、走査パターンにしたがって粉末材料に照射するようにレーザー１２０を制御することができる。部品１２２の製造が完了した後、様々な後処理手順が部品１２２に適用されてもよい。後処理手順は、例えば、ブロー又は真空引きにより過剰な粉末を除去することを含む。他の後処理手順は、応力解放処理を含む。さらに、熱的及び化学的後処理手順を、部品１２２を仕上げるために使用することができる。
【０００５】
レーザー焼結／溶融処理中に、３次元物体は、物体が構築される際にさらなる粉末の層の重ね塗りにより多くの応力を受ける。本発明者らは、特定のＡＭ構造、例えば中空構造が変形を経験する傾向があることを発見した。場合によっては、変形は、リコータアームが構築されている物体を通過して移動する際のリコータアームの動きに関連することがあり得る。上記に鑑みて、ＡＭ技術に関連する問題点、欠点又は不利な点があること、物体を支持する改良された方法及び支持構造体が利用可能であればそれが望ましいことが理解されよう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０３３５３１３号明細書
【発明の概要】
【０００７】
このような態様の基本的な理解を提供するために、以下に１以上の態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様のキー又は重要な要素を特定するものでもなく、また一部又はすべての態様の範囲を詳しく説明するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形で１以上の態様のうちのいくつかの概念を提示することである。
【０００８】
一態様では、本開示は、粉末ベッド内で物体を製造するための方法を提供し、本方法は、（ａ）溶融領域を形成するために、粉末ベッド内の粉末の層に照射するステップと、（ｂ）粉末ベッドの第１の側から粉末ベッドの上にリコータアームを通過させることによって、粉末ベッドの上に粉末の次の層を提供するステップと、（ｃ）物体及び１以上の支持構造体が粉末ベッド内に形成されるまで、ステップ（ａ）及び（ｂ）を繰り返すステップであって、支持構造体は弱体化部分を含み、物体は出口を含む、ステップと、（ｄ）弱体化部分において除去可能な支持構造体を２以上の部分に破断するステップとを含む。
【０００９】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下の詳細な説明を精査することにより、さらに完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】積層造形法のための従来の装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の態様による支持構造体により支持される物体の一例の斜視図である。
【図３】本発明の態様による、物体を透明にした図２の例示的な物体及び支持構造体の斜視図である。
【図４】本発明の態様による、図２の例示的な支持構造体の正面図である。
【図５】本発明の態様による、支持構造体を破断した後の図２の例示的な支持構造体の正面図である。
【図６】本発明の態様による、図２の例示的な物体から破断されて部分的に除去された後の、図２の例示的な支持構造体の一部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されたものであって、本明細書で説明される概念を実施することができる唯一の構成を提示するものではない。詳細な説明は、様々な概念の徹底的な理解を提供する目的で特定の詳細を含んでいる。しかし、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの概念を実施することができることは、当業者には明らかであろう。
【００１２】
図２及び図３は、例示的な支持構造体２１０を囲む例示的な物体２００を示す。図３は、物体２００内の支持構造体２１０が見えるように、物体２００を透明にして示す。図４は、明確にするために物体２００を省略した支持構造体２１０の正面図を示す。支持構造体２１０及び物体２００は、ＡＭ処理により製造することができる。例えば、図１の装置１００及び上述した方法を用いることができる。この種のＡＭ処理では、物体２００を形成する領域において粉末を選択的に焼結又は溶融させることによって、物体２００を層ごとに構築する。支持構造体２１０は、支持構造体２１０の位置において粉末の追加領域を溶融又は焼結させることによって、物体２００と同時に構築される。図２及び図３の矢印２０５は、物体の構築の各段階で粉末の新鮮な層を提供する際のリコータアームの方向を示す。好ましくは、支持構造体２１０は、リコータアームの方向に沿って物体２００の内部にある。
【００１３】
ＡＭ処理が完了すると、支持構造体２１０は、物体２００から取り除かれる。一態様では、支持構造体２１０は、物体と共に造形プレートに取り付けられ、造形プレートから取り外して廃棄することができる。支持構造体２１０は、代替的に、粉末ベッド内の自立する物体として造形プレートに取り付けることなく形成することができる。さらに、支持構造体は、ＡＭ処理が完了すると容易に分離することができる物体２００への取り付け点を含んでもよい。これは、分離構造、すなわち物体２００及び支持構造体２１０を接合する金属の小さなタブを提供することによって達成することができる。分離構造はまた、物体２００及び支持構造体２１０を接合する金属のいくつかの部分を有する穿孔に類似してもよい。
【００１４】
物体２００から支持構造体２１０を取り除くことは、粉末ベッドから物体が除去されるとすぐに、又はその間に行うことができる。或いは、支持構造体は、後処理工程のいずれかの後に除去されてもよい。例えば、物体２００及び支持構造体２１０は、ポストアニール処理及び／又は化学的処理を行うことができ、その後に続いて物体２００及び／又は造形プレートから除去することができる。以下でより詳細に説明するように、支持構造体２１０は、除去処理の一部として複数（例えば、２つ以上）の断片に破断することができる。
【００１５】
本発明者らは、球形などの中空の内部空間を有する物体２００を形成する際に、支持構造体２１０が特に望ましいことを見出した。図２〜図６に示す例示的な態様では、物体２００は、より狭い第２の部分２０４に移行するより広い第１の部分２０２を含むことができる。例えば、図２に示すように、より広い第１の部分２０２は、第１の直径を有する球形状の部分であってもよく、より狭い第２の部分２０４は、第２の直径を有する円筒状部分であってもよく、ここで第１の直径は第２の直径よりも大きい。物体２００の第１及び第２の部分２０２、２０４の各々は、中空であってもよい（図３）。物体２００が中空であってもよいので、支持構造体２１０は、物体製造工程の一部として、物体２００を支持するためにリコータ方向に沿って内部で使用することができる。物体２００は、出口２０６をさらに含むことができる。出口２０６は、物体２００の第２の部分２０４の端部に配置することができる。
【００１６】
図３に示すように、支持構造体２１０は、物体２００の内側形状と一致するように合同な形状を有することができる。例えば、支持構造体２１０は、物体２００の第１の部分２０２の内面に適合して接触する第１の部分２１２を含むことができ、物体２００の部分２０４の内面に適合して接触する第２の部分２１４を含むことができる。図３に示すように、支持構造体２１０の第１の部分２１２及び第２の部分２１４は、物体２００の第１及び第２の部分２０２、２０４の内面全体を覆う必要はない。例えば、支持構造体２１０の第１の部分２１２は、球形状ではなく、円板形状を有してもよい。第１の部分２１２は、物体２００の第１の部分２０２の直径にほぼ等しい幅を有してもよい。しかし、第１の部分２１２の厚さは、物体２００の第１の部分２０２の直径よりも何倍も小さくすることができる。例えば、支持構造体２１０の第１の部分２１２の厚さに対する物体２００の第１の部分２０２の直径の比は、５０：１〜５：１、４０：１〜１０：１、又は３０：１〜２０：１であってもよい。物体２００の中空の第１の部分２０２を内部的に支持するのに十分な支持構造体２１０の第１の部分２１２の任意の寸法を用いることができる。支持構造体２１０の第２の部分２１４に関しては、円筒形状ではなく、薄い矩形形状であってもよい。矩形形状は、物体２００の第２の部分２０４の直径にほぼ等しい幅を有してもよい。しかし、支持構造体２１０の第２の部分２１４の厚さは、物体２００の第２の部分２０４の直径よりも何倍も小さくすることができる。例えば、支持構造体２１０の第２の部分２１４の厚さに対する物体２００の第２の部分２０４の直径の比は、５０：１〜５：１、４０：１〜１０：１、又は３０：１〜２０：１であってもよい。物体２００の中空の第２の部分２０４を内部的に支持するのに十分な支持構造体２１０の第２の部分２１４の任意の寸法を用いることができる。支持構造体２１０の第２の部分２１４についても同じことが当てはまる。
【００１７】
支持構造体２１０は、弱体化部分２１６をさらに含むことができる。図３及び図４に示すように、弱体化部分は、ノッチ２２０及び穿孔２１８を含むことができる。ノッチ２２０は、支持構造体２１０の第２の部分２１４の外周に配置されてもよい。ノッチという用語は、破断及び／又は引き裂きの起点として役立つ、構造体の境界の任意の中断を含むことを意味する。したがって、ノッチという用語は、刻み目、スリット、スロット、スプリット、スラッシュ、切断、及び分割などを含む。ノッチは、三角形の形状であってもよい。図４に示すように、三角形状のノッチは、ノッチの点が支持構造体２１０の第２の部分２１４の方に直接向くように配向することができる。このような向きを有する三角形状のノッチは、オペレータが三角ノッチの頂点で破断／引き裂き線を容易に始めることを可能にする。しかし、任意の形状のノッチ又はその等価物を使用することができることは、本発明の範囲内である。例えば、ノッチは、スリット又は支持構造体２１０に破断／引き裂き線を導入することが可能な他の任意の形状であってもよい。一般に、ノッチは、オペレータがノッチにおいて破断／引き裂き力を加えることにより、破断／引き裂き線を開始することができるように十分に大きい。穿孔２１８は、ノッチ２２０の頂点から始まり、支持構造体２１０の高さ／長さの全体に沿って完全に延在し、支持構造体２１０の第１の部分２１２の端部で終端することができる。穿孔２１８は、ミシン目、スコアライン、部分スコアライン、非連続カットライン、又は孔、変形、ディンプル、凹み、もしくは支持構造体２１０を介して破断／引き裂き線を容易にするための厚さの減少した点の他の任意の列を含むことができる。
【００１８】
図３に示すように、支持構造体２１０の幾何学的形状及び物体２００の幾何学的形状により、より具体的には、支持構造体２１０の第１の部分２１２の幾何学的形状が物体２００の第２の部分２０４の直径よりも大きい幅を有することにより、開口部２０６を通って下方に支持構造体２１０の全体を直接除去することができない。例えば、破断／引き裂きすることなく、出口２０６を通って下方に支持構造体２１０を引こうとすると、支持構造体２１０の第１の部分２１２が移動を妨げるであろう。しかし、弱体化部分２１６を介して支持構造体２１０を２つのより小さい断片に破断することにより（図５）、オペレータは次に、出口２０６を通して一度に１つの断片を除去することができる。図５は、穿孔２１８に沿って分割された支持構造体２１０を示す。図６は、支持構造体２１０を破断した後に出口２０６を通って除去される支持構造体２１０の半分を示す。
【００１９】
図２〜図６は、支持構造体を破断した後に、支持構造体が物体の出口を通過することができる例示的な幾何学的形状を示しているが、支持構造体及び物体について任意の多様な幾何学的形状を選択することができる。一般的に、支持構造体及び物体は、合同な形状を有する。さらに、図２〜図６は、支持構造体を２つの断片に破断するための単一のノッチ及び単一の穿孔線を示しているが、支持構造体を複数の断片に破断するために、任意の数のノッチ（例えば２、３、４、５など）及び対応する穿孔を実施することができる。支持構造体２１０は、応力又はリコータの接触による変形を防止するために、物体に対して機械的支持を提供する。
【００２０】
図示していないが、支持構造体２１０は、物体２００に一体に連結された１以上の連結リブをさらに含むことができる。連結リブは、支持構造体の表面から物体２００の内面まで延在する。連結リブは、支持構造体２１０の高さに沿って増分的に形成してもよい。連結リブは、必要に応じて物体２００から支持構造体２１０の除去を可能にする分離構造を形成することができる。
【００２１】
物体２００から支持構造体２１０を取り除くことが必要になった時は、連結リブが存在する場合には、オペレータが力を加えて支持構造体を取り外すことができる。支持構造体は、ねじり、破断、切断、研削、やすり掛け、又は研磨などの機械的処理によって除去することができる。さらに、熱的及び化学的後処理手順を、物体を仕上げるために使用することができる。粉末が製造中に物体と支持構造体との間に配置されている場合には、例えばブローイングにより粉末を単純に除去することができる。オペレータは次に、ノッチ２２０を介して引き裂き又は破断力をさらに加えて、穿孔２１８に沿って破断又は引き裂きを与えることができる。支持構造体２１０を穿孔２１８に沿って完全に引き裂き／破断するために、力を加えることができる（図５）。断片に破断されると、オペレータは次に、物体２００の出口２０６を通して一度に１つの断片を除去することができる（図６）。
【００２２】
支持構造体及び物体のいくつかの例が提示されているが、本開示にしたがって他の物体を構築することができることは明らかである。例えば、高いアスペクト比及び薄い壁を有する任意の物体を、１以上の開示された支持構造体によって支持することができる。一態様では、開示された支持構造体は、航空機の部品を製造するのに使用される。例えば、米国特許第９１８８３４１号に開示されているものと同様の燃料ノズルを、本明細書に開示された支持構造体を用いて製造することができる。
【００２３】
一態様では、上記の複数の支持体は、物体の製造を支持し、物体の移動を防止し、及び／又は物体の熱特性を制御するために組合せて用いてもよい。すなわち、積層造形法を用いて物体を製造することは、足場、固定用支持体、分離型支持体、横方向支持体、コンフォーマル支持体、連結支持体、周囲の支持体、キー溝支持体、破断可能な支持体、先端支持体、又は粉末除去ポートのうちの１以上の使用を含むことができる。以下の特許出願は、これらの支持体及びそれらの使用の方法の開示を含む。
【００２４】
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．００００８の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＣＯＮＦＯＲＭＡＬ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」、
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．００００９の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＮＧ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」、
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．０００１０の名称「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＳＵＲＲＯＵＮＤＩＮＧ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」、
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．０００１１の名称「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＫＥＹＷＡＹ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」、
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．０００１４の名称「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＬＥＡＤＩＮＧ  ＥＤＧＥ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」、及び、
２０１６年２月１１日出願の米国特許出願番号［  ］、代理人整理番号０３７２１６．０００１５の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＵＰＰＯＲＴＳ  ＷＩＴＨ  ＰＯＷＤＥＲ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＰＯＲＴＳ  ＦＯＲ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」。
【００２５】
これらの出願の各々の開示内容は、他の物体を製造するために、本明細書に開示された支持構造体と併せて使用することができる追加の支持構造体をそれらが開示する程度に、全体として本明細書に組み込まれる。
【００２６】
さらに、足場は、物体に垂直方向の支持を提供するための、物体の下に構築された支持体を含んでいる。足場は、例えば、ハニカムパターンの相互連結された支持体で形成することができる。一態様では、足場は、中実であるか、或いは中実部分を含むことができる。足場は、様々な場所で物体に接触して、足場上に構築される物体に耐荷重支持を提供する。支持構造体と物体との接触はまた、物体の横方向の移動を防止する。
【００２７】
固定用支持体は、比較的薄い平坦な物体、又は物体の少なくとも第１の部分（例えば第１の層）が構築処理中に移動するのを防止する。比較的薄い物体は、反りや剥離が発生しやすい。例えば、薄い物体は、放熱によって冷却されると反りが生じる場合がある。別の例として、リコータによって物体に横方向の力が加えられることがあり、場合によっては、物体の縁部を持ち上げる。一態様では、固定用支持体は、物体をアンカー表面に固定するために、物体の下に構築される。例えば、固定用支持体は、プラットフォームなどのアンカー表面から物体まで垂直に延在することができる。固定用支持体は、物体の下の各層内の特定の位置で粉末を溶融させることにより構築される。固定用支持体は、プラットフォーム及び物体（例えば、物体の縁部）の両方に連結され、物体が反り又は剥離するのを防止する。固定用支持体は、ポスト処理手順において物体から除去することができる。
【００２８】
分離型支持構造体は、支持構造体と物体との間の接触面積を減少させる。例えば、分離型支持構造体は、各々が空間で分離された、分離部分を含むことができる。空間は、分離型支持構造体の全体サイズ、及び分離型支持構造体を製造する際に消費される粉末の量を低減することができる。さらに、その部分の１以上は、物体との接触面積が低減され得る。例えば、支持構造体の一部は、後処理中に物体からより容易に除去される尖った接触面を有してもよい。例えば、尖った接触面を有する部分は、尖った接触面において物体から分離する。尖った接触面は、耐荷重支持を提供し、反り又は剥離を防止するために物体を固定する機能を提供する。
【００２９】
横方向支持構造体は、垂直な物体を支持するために使用される。物体は、相対的に高い高さ対幅のアスペクト比（例えば、１超）を有することができる。すなわち、物体の高さは、その幅より何倍も大きい。横方向支持構造体は、物体の側面に配置される。例えば、物体及び横方向支持構造体は、物体の一部及び横方向支持構造体の一部を含む各層のスキャンパターンにより、同一層内に構築される。横方向支持構造体は、物体から分離され（例えば、各層の未溶融粉末の一部によって）、或いは分離型支持構造体によって連結されている。したがって、横方向支持構造体は、後処理中に物体から容易に除去することができる。一態様では、横方向支持構造体は、追加の粉末を適用する際にリコータによって加えられる力に対する支持を提供する。一般に、リコータによって加えられる力は、リコータが粉末の追加層を平らにする際のリコータの移動方向である。したがって、横方向支持構造体は、物体からリコータの移動方向に構築される。さらに、横方向支持構造体は、上部よりも底部の方を広くすることができる。より広い底部は、リコータによって生成される任意の力に抵抗するように、横方向支持構造体に安定性を提供する。
【００３０】
さらにまた、物体を製造する方法は、上述した複数の支持体の部分を形成するために、連続して、並行して、又は交互に粉末を溶融させるステップを含むことができる。加えて、複数の支持体を用いて製造された物体について、後処理手順は、支持体の各々を除去するステップを含むことができる。一態様では、支持構造体は、本明細書に記載の種々のタイプの複数の支持体を含むことができる。複数の支持体は、直接に又は物体を介して互いに連結されてもよい。特定の物体のための支持体の選択は、本明細書で説明した要因（例えば、形状、アスペクト比、向き、熱的性質など）に基づくことができる。
【００３１】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施例を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイス又はシステムを製造し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許され得る範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、又は、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。記載した様々な実施形態、並びにこのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理にしたがってさらなる実施形態及び技術を構築するように、当業者によって混合し適合することができる。
［実施態様１］
粉末ベッド内で物体（２００）を製造するための方法であって、
（ａ）溶融領域を形成するために、粉末ベッド内の粉末の層に照射するステップと、
（ｂ）粉末ベッドの第１の側から粉末ベッドの上にリコータアーム（１１６）を通過させることによって、粉末ベッドの上に粉末の次の層を提供するステップと、
（ｃ）物体（２００）及び１以上の支持構造体（２１０）が粉末ベッド内に形成されるまで、ステップ（ａ）及び（ｂ）を繰り返すステップであって、支持構造体（２１０）は弱体化部分（２１６）を含み、物体（２００）は出口（２０６）を含む、ステップと、
（ｄ）弱体化部分（２１６）において除去可能な支持構造体（２１０）を２以上の部分に破断するステップとを含む方法。
［実施態様２］
実施態様１に記載の方法であって、弱体化部分（２１６）は、ノッチ（２２０）を含む、方法。
［実施態様３］
実施態様２に記載の方法であって、弱体化部分（２１６）は、ノッチ（２２０）に位置合わせされた穿孔（２１８）を含む、方法。
［実施態様４］
実施態様３に記載の方法であって、穿孔（２１８）は、支持構造体（２１０）の第１の端部から対向する第２の端部まで延在する、方法。
［実施態様５］
実施態様１に記載の方法であって、形成された物体（２００）は、出口（２０６）を含む、方法。
［実施態様６］
実施態様５に記載の方法であって、支持構造体（２１０）は、弱体化部分（２１６）を介して支持構造体（２１０）を破断した後に、出口（２０６）を通過することができる、方法。
［実施態様７］
実施態様５に記載の方法であって、支持構造体（２１０）は、弱体化部分（２１６）を介して支持構造体（２１０）を破断する前には、出口（２０６）を通過することができない、方法。
［実施態様８］
実施態様１に記載の方法であって、
（ｅ）部分に物体（２００）の出口（２０６）を通過させることにより、物体（２００）から支持構造体（２１０）の２つの部分の少なくとも一方を除去するステップをさらに含む、方法。
［実施態様９］
実施態様１に記載の方法であって、
物体（２００）は、第１の直径を有する第１の部分（２０２）及び第２の直径を有する第２の部分（２０４）を含み、
支持構造体（２１０）は、第１の幅を有する第１の部分（２１２）及び第２の幅を有する第２の部分（２１４）を有し、
支持構造体（２１０）の第１の幅は、物体（２００）の第２の直径よりも大きい、方法。
［実施態様１０］
実施態様９に記載の方法であって、第１の幅の２分の１は、第２の直径よりも小さい、方法。
［実施態様１１］
実施態様９に記載の方法であって、
出口（２０６）は、物体（２００）の第２の部分の端部に配置され、
開口部（２０６）は、第２の直径に等しい直径を有する、方法。
［実施態様１２］
実施態様９に記載の方法であって、
第１の直径を有する物体（２００）の第１の部分（２０２）は、第１の幅を有する支持構造体（２１０）の第１の部分（２１２）を取り囲み、
第２の直径を有する物体（２００）の第２の部分（２０４）は、第２の幅を有する支持構造体（２１０）の第２の部分（２１４）を取り囲む、方法。
［実施態様１３］
実施態様１に記載の方法であって、物体（２００）は中空である、方法。
【符号の説明】
【００３２】
１００  装置、従来システム
１１４  造形プレート
１１６  リコータアーム
１１８  粉末レベル
１２０  レーザー
１２２  部品
１２６  リザーバ
１２８  廃棄物容器
１３２  ガルボスキャナ
１３４  方向
１３６  エネルギービーム
２００  物体
２０２  第１の部分（物体２００）
２０４  第２の部分（物体２００）
２０５  矢印
２０６  開口部、出口
２１０  支持構造体
２１２  第１の部分（支持構造体２１０）
２１４  第２の部分（支持構造体２１０）
２１６  弱体化部分
２１８  穿孔
２２０  ノッチ
【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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