(57)【要約】【課題】複数の電子ビーム源を用いる付加製造を提供する。【解決手段】三次元部品の適応的な形成が、複数の電子ビーム源（２００）を用意するステップ（４１０）と、複数の電子ビーム（２１０）を金属粉末の複数の堆積層へと向けることにより、金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めて三次元部品を適応的に形成するように、複数の電子ビーム源を同時に制御するステップ（４２０）とを含む。【選択図】図１
2017141510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末の複数の堆積層から三次元部品（１２）を適応的に形成するためのシステム（１０）であって、
ビルドチャンバ（１００）であって、ハウジング（１１０）と、ビルドチャンバ内に配置されたビルドプラットフォーム（１２０）と、ビルドチャンバ内のビルドプラットフォーム（１２０）を移動させるためのアクチュエータ（１３０）とを備えるビルドチャンバ（１００）と、
ビルドチャンバ（１００）内へとビルドプラットフォーム（１２０）上に配置された金属粉末の複数の堆積層に複数の電子ビーム（２１０）を向けるための複数の電子ビーム源（２００）と、
三次元部品を適応的に形成すべく金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めるために、ビルドプラットフォーム（１２０）上の金属粉末の複数の堆積層へと複数の電子ビーム（２１０）を向けるべくアクチュエータ（１３０）及び複数の電子ビーム源（２００）を同時に制御するためのコントローラ（３００）と
を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
複数の電子ビーム源（２００）は、複数の堆積層に対して固定され、コントローラ（３００）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層へと独立して向けるように動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
コントローラ（３００）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層の異なる領域へと向けるように動作することができ、コントローラ（３００）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を異なる領域の各々の一部分へと集束させるように動作することができ、集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で移動させるように動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
コントローラ（３００）は、集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で無作為に移動させるように動作することができる、請求項３に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
コントローラ（３００）は、単結晶構造を有する三次元部品（１２）を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化の速度を最適化するように動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項６】
コントローラ（３００）は、単結晶構造を有する三次元部品（１２）を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化における熱勾配を最小化するように動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項７】
コントローラ（３００）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層の約２５ｍｍ×２５ｍｍの異なる領域へと向けるように動作することができ、複数の電子ビーム（２１０）の各々を異なる領域の各々の約０．１ｍｍ×約０．１ｍｍの部分へと集束させるように動作することができ、集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で金属粉末の堆積層毎に約１００ミリ秒未満にわたって移動させるように動作することができる、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項８】
複数の電子ビーム（２１０）は、約１０個の電子ビーム源×約１０個の電子ビーム源のアレイを備える、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
三次元部品（１２）を適応的に形成するための方法（４００）であって、
複数の電子ビーム源（２００）を用意するステップ（４１０）と、
複数の電子ビーム（２１０）を金属粉末の複数の堆積層へと向けることにより、金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めて三次元部品（１２）を適応的に形成するように、複数の電子ビーム源（２００）を同時に制御するステップ（４２０）と
を含む方法。
【請求項１０】
用意するステップ（４１０）は、複数の堆積層に対して固定された複数の電子ビーム源（２００）を用意するステップを含み、制御するステップ（４２０）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層へと独立して向けることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
制御するステップ（４２０）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層の異なる領域へと向けること、複数の電子ビーム（２１０）の各々を異なる領域の各々の一部分へと集束させること、及び集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で移動させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
移動させることは、集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で無作為に移動させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
制御するステップ（４２０）は、単結晶構造を有する三次元部品（１２）を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化の速度を最適化するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
制御するステップ（４２０）は、単結晶構造を有する三次元部品（１２）を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化における熱勾配を最小化するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
制御するステップ（４２０）は、複数の電子ビーム（２１０）の各々を金属粉末の複数の堆積層の約２５ｍｍ×２５ｍｍの異なる領域へと向けること、複数の電子ビーム（２１０）の各々を異なる領域の各々の約０．１ｍｍ×約０．１ｍｍの部分へと集束させること、及び集束電子ビーム（２１０）を異なる領域内で金属粉末の堆積層毎に約１００ミリ秒未満にわたって移動させることを含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くには、付加製造（additive manufacturing）に関し、より詳しくは、複数の電子ビーム源を用いる付加製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、金属合金製の部品を製造するための付加製造法が、鋳造及び機械加工法の代案として現れてきている。付加製造は、「積層製造」、「リバースマシニング（reverse machining）」、及び「３Ｄ印刷」とも称される。基本的な水準において、付加製造技術は、材料を断面における層毎のやり方で積み上げることで、３Ｄ部品を形成するという考え方にもとづく。３Ｄモデル化ソフトウェア（コンピュータ支援設計又はＣＡＤ）、機械設備、及び層をなす材料の使用が、付加製造技術に共通である。ひとたびＣＡＤスケッチが生成されると、機械設備が、ＣＡＤファイルからデータを読み込み、所望の材料の順次の層を付加することで３Ｄ部品を作り上げる。
【０００３】
いくつかの特定の付加製造プロセスは、付加工程において金属合金の粉末を融合させて部品を生成するために、粉末床融合技術を使用する。例えば、いくつかの付加製造プロセスは、付加工程において粉末床内の金属合金の粉末の層を融合させるために、粉末床を横切って走査されるエネルギのビームを利用する。そのような粉末床付加製造プロセスのいくつかの例として、直接金属レーザ焼結／融合（ＤＭＬＳ）／（ＤＭＬＦ）、選択的レーザ焼結／融合（ＳＬＳ）／（ＳＬＦ）、及び電子ビーム溶融（ＥＢＭ）が挙げられる。これらのプロセスにおいては、粉末床内の金属合金の粉末の層が、下方の途中まで形成された部品（又は、種部品）へと融合させられることで、部品に新たな層が付加される。金属合金の粉末の新たな層が、粉末床へと、途中まで形成された部品のすでに形成された層を覆って堆積させられ、金属合金の粉末の新たな層が、部品へと同様に融合させられる。堆積及び融合の手順が何回か繰り返されることで、途中まで形成された部品上に複数の層が生み出され、最終的に金属合金製の部品が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／１７７１５８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、金属粉末の複数の堆積層から三次元部品を適応的に形成するためのシステムの提供を通じて、先行技術の欠点が克服され、追加の利点がもたらされる。このシステムは、ビルドチャンバと、複数の電子ビーム源と、コントローラとを備える。ビルドチャンバは、ハウジングと、ビルドチャンバ内に配置されたビルドプラットフォームと、ビルドチャンバ内でビルドプラットフォームを移動させるためのアクチュエータとを備える。複数の電子ビーム源は、複数の電子ビームをビルドチャンバへとビルドプラットフォーム上に配置された金属粉末の複数の堆積層に向けるように動作することができる。コントローラは、三次元部品を適応的に形成すべく金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めるために、ビルドプラットフォーム上の金属粉末の複数の堆積層へと複数の電子ビームを向けるべく、アクチュエータ及び複数の電子ビーム源を同時に制御するように動作することができる。
【０００６】
別の実施形態では、三次元部品を適応的に形成するための方法が、複数の電子ビーム源を用意するステップと、複数の電子ビームを金属粉末の複数の堆積層へと向けることにより、金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めて三次元部品を適応的に形成するように、複数の電子ビーム源を同時に制御するステップとを含む。
【０００７】
本開示の１つ以上の実施形態が、本明細書の結びに位置する特許請求の範囲において例として詳しく指摘され、明瞭に請求される。本開示の以上の目的、特徴、及び利点、並びに他の目的、特徴、及び利点が、添付の図面と併せて検討される以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施形態による複数の電子ビーム源を用いる付加製造システムを図式的に示している。
【図２】図１の電子ビーム源のうちの１つの電子ビーム源の実施形態を図式的に示している。
【図３】図１の付加製造システムを用いた三次元部品の形成に使用される粉末層の一部分の上面図を示している。
【図４】本開示に従って三次元部品を適応的に形成するための方法のフロー図を示している。
【図５】本開示の実施形態によるコントローラのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の実施形態、並びにその特定の特徴、利点、及び詳細が、添付の図面に示されるいくつかの例（ただし、これらに限られるわけではない）を参照して、以下でさらに詳しく説明される。周知の材料、処理技術、などの説明は、開示の詳細を不必要に不明瞭にすることがないよう、省略される。しかしながら、詳細な説明及び具体的な例は、本開示の実施形態を示しているが、あくまでも例示として提示されているにすぎず、限定の目的で提示されているわけではないことを、理解すべきである。種々の置き換え、改良、付加、及び／又は脚色が、根底にある発明概念の技術的思想及び／又は技術的範囲の範囲内で、本開示から当業者にとって明らかであろう。
【００１０】
図１が、金属粉末の複数の堆積層から三次元部品を適応的に形成するための本開示の実施形態によるシステム１０を図式的に示している。システム１０は、一般に、ビルドチャンバ１００と、複数の電子ビーム源２００Ａ〜２００Ｎと、コントローラ３００とを備える。ビルドチャンバ１００は、真空チャンバを定めるハウジング１１０と、ビルドチャンバ内に配置されたビルドプラットフォーム１２０と、ビルドチャンバ内でビルドプラットフォームを移動させるためのアクチュエータ１３０と、１つ以上の粉末ホッパ１４０と、粉末分配器１５０とを備えることができる。複数の電子ビーム源２００は、ビルドチャンバ内へとビルドプラットフォーム上に配置された金属粉末の複数の堆積層に複数の電子ビーム２１０Ａ〜２１０Ｎを向けるための複数の電子ビーム銃又は電子ビーム源（図２には、そのうちの１つが示されている）を含むことができる。図１は、複数の電子ビームの直線状の列を示しているが、電子ビーム源２００が、放射される電子ビームの二次元のアレイを定めるように動作することができる複数の電子ビームの複数の隣接する直線状の列を備えてよいことを、理解すべきである。コントローラ３００が、三次元部品１２を適応的に形成すべく金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めるために、ビルドプラットフォーム上の金属粉末の複数の堆積層へと複数の電子ビームを向けるべく、アクチュエータ１３０及び複数の電子ビーム源を同時に制御するように動作することができる。
【００１１】
以下の今回の説明から明らかになるとおり、本開示の技術は、製造の速度を改善できるとともに、平面の損傷を減らすことができることで、さらなる材料及び形状への付加製造の応用を可能にする。例えば、電子ビーム銃又は電子ビーム源の直線状又は二次元のアレイは、粉末床の一部分を担当し、静電的な集束、電流の変調、及び偏向を活用して粉末床のパターン化された層を加熱して固化させることができる。付加製造システムは、１つ以上の実施形態では、約１０個×約１０個の電子ビーム源を備えることができ、各々の電子ビーム源が、粉末床のｍｍ未満でパターン化された領域又は層を加熱して固化させるために、静電的な集束、電流の変調、及び偏向を活用して粉末床の約２５ｍｍ（約１インチ）×約２５ｍｍ（約１インチ）の領域を担当することができる。さらに、本開示の技術は、１つの層の処理時間を改善又は短縮でき、その部分において、三次元部品の形成のための製造時間を改善又は短縮でき、粉末を広げるために必要な時間に起因して制限されうる。理解されるとおり、本技術は、機械的な完全性を大きな領域にわたって維持することが不可能である単一の電子ビームの付加システムに関する問題を克服することができる。
【００１２】
図１をさらに参照すると、粉末ホッパ１４０が、出発プレート１６０上へと供給される粉末材料を保持することができる。粉末材料は、チタニウム、チタニウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ合金、など、純粋な金属又は金属合金であってよい。第１の粉末層を、出発プレート又はパターン化されて固化させられた層を一様に覆って粉末を分布させることによって供給することができる。例えば、ホッパ１４０から堆積させられる材料を、レーキシステムなどの粉末分配器１５０によって分布させることができる。レーキを、出発プレート又はパターン化されて固化させられた層を覆って粉末を分布させるように移動させることができる。レーキの下部と出発プレート又はパターン化されて固化させられた層の上部との間の距離が、分布させられる粉末の層の厚さを決定できる。粉末の層の厚さを、アクチュエータによってビルドプラットフォームの高さを調節することによって容易に調節することができる。
【００１３】
複数の電子ビーム銃又は電子ビーム源の少なくとも一部分を、ビルドチャンバ１００内に設けることができ、或いはビルドチャンバ１００内の真空に連通させて設けることができる。ビルドチャンバ１００を、真空システム１７０によって真空環境を維持するように動作させることができ、この真空システムは、ターボ分子ポンプ、スクロールポンプ、イオンポンプ、及び当業者にとって周知の１つ以上の弁を備えることができる。真空システム１７０を、コントローラ３００によって制御することができる。
【００１４】
三次元部品１２は、粉末床の各部分の連続的な融合によって形成されてよく、この部品は、三次元部品の連続する断面に対応し、三次元部品のモデルを用意するステップを含むことができる。モデルを、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）ツールによって生成することができる。
【００１５】
図２が、電子ビーム２１０を生成するための電子ビーム銃又は電子ビーム源２００の一実施形態を示している。例えば、電子ビーム銃又は電子ビーム源は、一般に、カソード２２０、格子２３０、及び一次電子ビームを生成して加速させるために使用されるアノード２４０を備えることができる。磁気集束コイル１５０及び偏向コイル１６０を、処理される粉末層１４２への電子ビームの衝突のやり方を制御するために使用することができる。動作時、カソードは、格子２３０及びアノード２４０によって確立される静電場の形状によって平行ビームへの加速及び成形の両方が行われる熱的に放射される電子の供給源であってよい。次いで、電子ビームは、例えばカソードへと加えられている負の高電圧の値に等しいエネルギを有して、アノード２４０の出口穴を通って現れる。アノードを出た後で、ビームは、電磁集束コイル１５０及び偏向コイル１６０を通過する。集束コイルは、パターン化された層１４２上に集束させられたビームスポット又は集束させられていないビームスポットのいずれかを生み出すために使用される一方で、偏向コイルは、ビームスポットを不動の位置に位置させるか、或いはスポットをパターン化された層１４２の一領域を横切って移動させるために使用される。他の種類の電子ビーム銃又は電子ビーム源並びに／或いはさらなる構成要素を、適切に用いることができることを、理解できるであろう。
【００１６】
再び図１を参照すると、複数の電子ビーム銃又は電子ビーム源２００Ａ〜２００Ｎは、粉末材料又はパターン化された層１４２（図２）を融かし、或いは融合させるために使用される複数の電子ビーム２１０Ａ〜２１０Ｎを生成する。作業サイクル又は付加製造の際に、ビルドプラットフォーム１２０は、粉末材料の各々の層の追加の後に複数の電子ビーム源２００に対して順次下降させられる。例えば、ビルドプラットフォーム１２０は、鉛直方向に、すなわち両矢印Ｐの方向に、可動であってよい。ビルドプラットフォーム１２０を、所望の厚さの第１の粉末材料層が出発プレート１６０上に載せられている初期位置に配置することができる。その後に、ビルドプラットフォームは、三次元部品の新たな断面の形成のための新たな粉末材料層の配置に関連して下降させられる。アクチュエータ又はビルドプラットフォームを下降させるための手段１６０は、歯車、調節ねじ、などを備えるサーボモータを備えることができる。
【００１７】
コントローラ３００を、とりわけ、複数の電子ビーム源、アクチュエータ、粉末分配器１５０、及びビルドチャンバ内の真空の圧力を制御するために使用することができる。例えば、コントローラ３００は、粉末層の加熱時にパターン化された層へと衝突する複数の電子ビームの位置又は場所を制御及び管理するように動作可能であってよい。制御ユニット３００は、形成すべき三次元部品の各々の層に関して各々の電子ビームを制御するためのインストラクションを含むことができる。
【００１８】
図３は、付加製造システム１０（図１）を用いた三次元部品の形成に使用される粉末層１４２の一部分の上面図を示している。例えば、粉末層１４２の一部分は、複数の領域又は面積１４４Ａ〜１４４Ｎへと分割されているものとして、破線にて示されている。電子ビーム銃又は電子ビーム源２００Ａ〜２００Ｎ（図１）の各々が、複数の領域又は面積１４４Ａ〜１４４Ｎのうちの異なる１つに対応している。さらに、各々の領域には、時点ｔ１において電子ビーム２１０Ａ〜２１０Ｎによって生成されるそれぞれの領域１４４Ａ〜１４４Ｎの一部分を覆う電子ビーム熱スポット２３０Ａ〜２３０Ｎが示されている。ｔ２〜ｔＮにおいて、電子ビーム熱スポットは、部分領域内の別の場所へと移動することができる。
【００１９】
例えば、１つ以上の実施形態では、適応製造システム１０（図１）は、約２５０ｍｍ（約１０インチ）の幅及び約２５０ｍｍ（約１０インチ）の長さを有する二次元の粉末層を処理するように動作することができる電子ビーム源の二次元アレイを備えることができる。各々の電子ビーム銃又は電子ビーム源は、約２５ｍｍ（約１インチ）の幅及び約２５ｍｍ（１インチ）の長さを有する異なる二次元領域を扱うように動作可能であってよい。各々の電子ビーム銃又は電子ビーム源は、約０．１ｍｍの幅及び約０．１ｍｍの長さを有する二次元の電子ビーム熱スポットをもたらすことができる。各々の二次元領域（例えば、約２５ｍｍ×約２５ｍｍの領域）は、約６２，５００個の部分領域（例えば、異なる約０．１ｍｍ×約０．１ｍｍの部分領域）を含むことができる。
【００２０】
この図示の実施形態では、各々のパターン化された粉末層を、粉末層を作用可能に融かすために約１０ミリ秒（例えば、ｔ０〜ｔＮに対応する）にわたって複数の電子ビームによって加熱することができる。例えば、この実施形態では、６２，５００個の部分領域の各々が、例えば部分領域毎に１６０ナノ秒の滞留時間など、約１６０ナノ秒の期間にわたり、約６．４ｋＷ（約２Ｊ／ｍｍ３）の電子ビーム出力を有する電子ビームに曝される。設けられる電子ビーム銃又は電子ビーム源がより少ない場合、出力を増やす必要があるかもしれない一方で、滞留時間を減らす必要があるかもしれないことを、理解できるであろう。目標投入エネルギは、約５０ミクロンの深さにおいて約２Ｊ／ｍｍ３であってよい。加えて、複数の電子ビームは、コントローラによる制御などによって電子ビーム銃又は電子ビーム源における電子の生成をオン及びオフに切り換えることによって作用可能にもたらされるパルス状の電子ビームであってよい。切り換えの周波数は、部分領域へと加えられるべき異なる熱加熱スポットに対応でき、部分領域へと加えられるべき異なる熱加熱スポットに合わせた時間とすることができる。
【００２１】
図１〜３を再び参照すると、第１の粉末層を、出発プレート１６０（図１）上に配置することができる。複数の電子ビームを出発プレート１６０（図１）を横切って案内し、第１の粉末層を選択された場所において融合させ、三次元部品の第１の断面を形成することができる。例えば、制御ユニット３００が、複数の電子ビームの第１の粉末層への関与の場所又は位置を指示するように動作することができる。第１の層が形成された後に、第２の粉末層が、第１の固化した層の上に設けられる。第２の粉末層を分布させた後に、複数の電子ビームが第２の粉末層へと向けられ、第２の粉末層を選択された場所において融合させ、三次元部品の第２の断面が形成される。第２の層の融合部分を、第１の層の融合部分へと結合させることができる。第１及び第２の層の融合部分を、最も上方の層の粉末を融かすだけでなく、最も上方の層の直下の層の厚さの少なくとも一部分も再び融かすことによって、一体に融かすことができる。
【００２２】
例えば、複数の電子ビームの印加が、粉末層の対応する部分領域に向けられ、粉末層の対応する部分領域を横切って移動させられる熱加熱スポットを形成する電子ビームをもたらすことができる。熱加熱スポットの移動を、あらかじめ定められた経路にもとづいてコントローラによって制御することができ、或いは部分領域を横切って無作為に移動させることができる。コントローラを、単結晶構造を有する三次元部品を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化の速度を最適化するように構成することができる。コントローラは、単結晶構造を有する三次元部品を形成するために金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分の固化における熱勾配を最小化するように構成することができる。
【００２３】
本開示の１つ以上の実施形態では、電子ビーム銃又は電子ビーム源は、約６０ｋＶの加速電圧を有し、約０ｋＷ〜約１０ｋＷ、約２ｋＷ〜約８ｋＷ、又は約５ｋＷ〜約７ｋＷの範囲、或いは約６．５ｋＷのビーム出力を有する複数の集束させることが可能な電子ビームを生み出すことができる。
【００２４】
１つ以上の実施形態では、三次元部品は、タービンの翼形部又はブレードなど、タービン部品であってよい。１つ以上の実施形態では、三次元部品は、タービン部品の修理であってよい。タービンブレードの周囲のために、電子ビーム源のアレイは、１×１０の電子ビーム銃又は電子ビーム源の直線状のアレイを含むことができる。
【００２５】
図４が、本開示に従って三次元部品を適応的に形成するための方法４００のフロー図を示している。例えば、方法４００は、４１０において複数の電子ビーム源を用意することを含むことができ、４２０において三次元部品を適応的に形成すべく金属粉末の複数の堆積層のパターン化された部分を順次に固めるために金属粉末の複数の堆積層へと複数の電子ビームを向けるべく複数の電子ビーム源を同時に制御することを含むことができる。
【００２６】
図５が、本開示の実施形態によるコントローラ３００のブロック図である。コントローラ３００は、上述のプロセスを実行するためのプログラムコードなどのプログラムコードの格納及び／又は実行に適しており、バス３２０を介してメモリ３０４に直接的又は間接的に組合せられた１以上のプロセッサ３０２を含む。動作において、プロセッサ３０２は、プロセッサによる実行のための１つ以上のインストラクションをメモリ３０４から取得する。メモリ３０４は、プログラムコードの実際の実行の際に用いられるローカルメモリと、大容量記憶装置と、プログラムコードの実行時に必要となる大容量記憶装置からのコードの読み出しの回数を減らすために少なくとも何らかのプログラムコードの一時的な保管場所を提供するキャッシュメモリとを含むことができる。メモリ３０４の例として、これらに限られるわけではないが、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はＦｌａｓｈメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、又は以上の任意の適切な組合せが挙げられる。メモリ３０４は、オペレーティングシステム３０５と、付加製造システムに関連して上述したプロセスを実行する１つ以上のコンピュータプログラム３０６とを含む。
【００２７】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置３１２及び３１４（これらに限られるわけではないが、キーボード、表示装置、ポインティングデバイス、などを含む）を、直接的又はＩ／Ｏコントローラ３１０を介してシステムに組合せることができる。
【００２８】
また、データ処理システムを介在の私的又は公的なネットワークを介して他のデータ処理システムに接続できるよう、ネットワークアダプタ３０８をシステムに組合せることもできる。モデム、ケーブルモデム、及びＥｔｈｅｒｎｅｔカードが、ネットワークアダプタ３０８の現時点において利用可能な種類の例である。一例において、ネットワークアダプタ３０８及び／又は入力装置３１２は、三次元部品を形成する製造プロセスの画像の取得を容易にする。
【００２９】
コントローラ３００を、１つ以上のデータベースを有する記憶装置３１６（例えば、磁気ディスク駆動装置、光ディスク駆動装置、テープ駆動装置、などの不揮発な記憶領域）へと接続することができる。記憶装置３１６は、内部記憶装置或いは外付け又はネットワークを介してアクセスできる記憶装置を含むことができる。記憶装置３１６内のコンピュータプログラムを、技術的に公知のやり方でメモリ３０４へとロードしてプロセッサ３０２によって実行することができる。
【００３０】
コントローラ３００は、例示よりも少数の構成要素だけを含んでも、ここには例示されていない追加の構成要素を含んでも、或いは例示の構成要素と追加の構成要素との何らかの組合せを含んでもよい。コントローラ３００は、メインフレーム、サーバ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ラップトップ、ハンドヘルドコンピュータ、電話通信デバイス、ネットワーク家電、仮想化デバイス、ストレージコントローラ、など、技術的に公知の任意のコンピューティングデバイスを含むことができる。加えて、上述のプロセスを、クラスタ状のコンピューティング環境の一部として働く複数のコントローラ３００によって実行してもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、本発明の態様は、１つ以上のコンピュータにとって読み取り可能な媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。１つ以上のコンピュータにとって読み取り可能な媒体上に、コンピュータにとって読み取り可能なプログラムコードを具現化させることができる。種々のコンピュータにとって読み取り可能な媒体又はそれらの組合せを、利用することができる。例えば、コンピュータにとって読み取り可能な媒体は、１つ以上の電子、磁気、光学、又は半導体システム、装置、又はデバイス、或いは以上の任意の適切な組合せを例（ただし、これらに限られるわけではない）として挙げることができるコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体を含むことができる。典型的なコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体として、例えば、１つ以上の配線を有する電気的接続、可搬のコンピュータディスケット、ハードディスク又は大容量記憶装置、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、並びに／或いはＥＰＲＯＭ又はＦｌａｓｈメモリなどの消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式記憶装置、磁気記憶装置（テープ装置を含む）、もしくは上述の任意の適切な組合せが挙げられる。コンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体は、プロセッサなどのインストラクション実行システム、装置、又はデバイスによる使用、或いはそのようなシステム、装置、又はデバイスに関連した使用のために、プログラムコードを収容又は格納することができる有形の媒体を備えるものと定義される。したがって、コンピュータにとって読み取り可能な媒体に格納されたプログラムコードは、プログラムコードを含んでいる製造物（「コンピュータプログラム製品」など）を生む。
【００３２】
以上の説明が、例示を意図しており、限定を意図しているわけではないことを、理解すべきである。ここで、当業者であれば、以下の特許請求の範囲及びその均等物によって定められる本開示の全体的な技術的思想及び技術的範囲から離れることなく、多数の変更及び修正を行うことが可能である。例えば、上述の実施形態（及び／又はその態様）を、互いに組合せて用いることができる。さらに、多数の改良を、種々の実施形態の教示に対して、それらの技術的範囲から離れることなく、特定の状況又は材料への適合のために行うことが可能である。本明細書に記載の寸法及び材料の種類は、種々の実施形態のパラメータを定めることを意図しているが、それらはあくまでも例にすぎず、決して限定を意図していない。多数の他の実施形態が、以上の説明を検討することによって、当業者にとって明らかであろう。したがって、種々の実施形態の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲を参照し、そのような請求項に与えられる均等物の全範囲と併せて、決定されなければならない。添付の特許請求の範囲において、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「そこで（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」は、それぞれの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「そこにおいて（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の同等物として使用されている。さらに、以下の特許請求の範囲において、用語「第１」、「第２」、及び「第３」などは、単に識別として使用されているにすぎず、それらの対象に数値的な要件を課そうとするものではない。また、本明細書において、用語「作用可能に」は、「組合せられ」、「接続され」、「結合させられ」、「封じられ」、などの用語との連動において、独立した別個の構成要素が直接的又は間接的に組合せられることによってもたらされる関係並びに構成要素が一体に形成されること（すなわち、ワンピース、一体、又は一枚岩）によってもたらされる関係の両方を指して使用される。さらに、以下の特許請求の範囲の限定事項は、そのような請求項の限定事項が「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という語句をさらなる構造への言及を欠く機能の記載と一緒に明示的に使用していない限り、ミーンズプラスファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）形式での記載ではなく、米国特許法第１１２条第６段落にもとづく解釈を意図していない。個々の実施形態では上述のような目的及び利点の必ずしもすべてが達成されなくてもよいことを、理解すべきである。すなわち、例えば、本明細書に教示される１つの利点又は利点群を、本明細書において教示又は示唆されうる他の目的又は利点を必ずしも達成することなく達成又は最適化するやり方で、本明細書に記載のシステム及び技術を具現化又は実行できることを、当業者であれば理解できるであろう。
【００３３】
本開示を、限られた数の実施形態にのみ関連して詳しく説明したが、本開示がそのような開示された実施形態に限られないことを、容易に理解できるであろう。むしろ、本開示を、これまでに説明されていないが、本開示の技術的思想及び技術的範囲に釣り合った任意の数の変種、改変、置換、又は同等の構成を取り入れるように変更することができる。さらに、種々の実施形態を説明したが、本開示の態様が、説明された実施形態の一部だけを含んでもよいことを、理解すべきである。したがって、本開示は、以上の説明によって限定されると理解されてはならず、添付の特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ限定される。
【００３４】
本明細書は、最良の態様を含むいくつかの実施例を使用するとともに、あらゆる装置又はシステムの製造及び使用並びにあらゆる関連の方法の実行を含む本開示の実施を、当業者にとって可能にしている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者であれば想到できる他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、或いは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構造要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
【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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【外国語明細書】
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