JP6827553B2 - Metal modeling equipment manufacturing equipment, metal modeling manufacturing method, and metal powder recovery method - Google Patents
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Description
本発明は、金属造形物の製造装置、金属造形物の製造方法、及び金属粉末回収方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing a metal model, a method for producing a metal model, and a method for recovering metal powder.
Additive Manufacturingと称される付加製造技術がある。付加製造技術は任意の形状の構造物を短時間で製造できるため、航空機産業及び医療等の先端技術分野で有望な技術として注目されている。 There is an additional manufacturing technology called Additive Manufacturing. Since the additional manufacturing technology can manufacture a structure having an arbitrary shape in a short time, it is attracting attention as a promising technology in the advanced technology fields such as the aircraft industry and medical treatment.
付加製造技術を利用する製造装置の一例として、造形ステージが有する造形槽に充填された金属粉末にレーザー等のエネルギー線を照射する3D金属プリンターが知られている。3D金属プリンターは、エネルギー線の照射による金属の層の造形と、造形した金属の層の積層とを繰り返し、任意の形状の金属造形物を製造する。完成した金属造形物は、金属造形物の周囲にある未焼結の金属粉末が除去された後に、造形槽から取り出される。 As an example of a manufacturing apparatus using the additional manufacturing technology, a 3D metal printer that irradiates an energy ray such as a laser on a metal powder filled in a modeling tank of a modeling stage is known. The 3D metal printer repeatedly forms a metal layer by irradiating energy rays and stacks the formed metal layers to produce a metal model having an arbitrary shape. The finished metal model is taken out of the model tank after the unsintered metal powder around the metal model has been removed.
完成した金属造形物の周囲にある金属粉末は、エネルギー線の照射にともなう熱影響を受けて変性している。金属粉末がエネルギー線による熱影響を受けると、ヒューム及びスパッタ等の不純物、金属粒子の凝集物が生じることが知られている。そこで、3D金属プリンターに関する技術分野では、熱影響を受けた金属粉末を回収する技術、回収した金属粉末を再利用するために、熱影響を受ける前の状態に金属粉末を再生する技術が開発されている(特許文献1,2)。
The metal powder around the finished metal model is denatured by the heat effect of irradiation with energy rays. It is known that when metal powder is affected by heat from energy rays, impurities such as fume and spatter and agglomerates of metal particles are generated. Therefore, in the technical field related to 3D metal printers, a technology for recovering a metal powder affected by heat and a technology for regenerating the metal powder in a state before being affected by heat have been developed in order to reuse the recovered metal powder. (
特許文献1は複数の開口を含むふるいを用いて、良好な粉末を収納チャンバの中にふるいわける付加製造装置を開示している。
特許文献2は粉末の母材料の化学組成を決定し、粉末を乾燥した保護遮蔽ガス雰囲気下のみで保管及びアトマイズし、特定の元素の含有量を調整する技術を開示している。特許文献2に記載の技術によれば、回収した金属粉末から熱影響を受けた金属粉末を選別し、熱影響を受ける前の状態に金属粉末を再生できる。
一般の3D金属プリンターでは、金属粉末及び金属造形物中に金属粒子の酸化物が生成しないように、シールドガスと呼ばれる不活性ガスの存在下で金属粉末が焼結される。
ところが、本発明の発明者らは、エネルギー線の照射にともなう熱影響によって、金属粉末がわずかに酸化され、ヒューム及びスパッタ等のほか、金属粒子の酸化物が未焼結の金属粉末に混入していることを知見した。より具体的には、大気中の僅かな水分が金属粒子に付着したままエネルギー線を照射することで、金属粉末が熱影響を受けて酸化している可能性が示唆された。In a general 3D metal printer, the metal powder is sintered in the presence of an inert gas called a shield gas so that oxides of metal particles are not formed in the metal powder and the metal model.
However, the inventors of the present invention slightly oxidize the metal powder due to the thermal effect of irradiation with energy rays, and in addition to fume and spatter, oxides of metal particles are mixed in the unsintered metal powder. It was found that More specifically, it was suggested that the metal powder may be oxidized by being affected by heat by irradiating the energy rays with a small amount of water in the atmosphere adhering to the metal particles.
しかしながら、特許文献1に記載の装置のように従来の3D金属プリンターは、金属造形物が完成した後に熱影響を受けた金属粉末を回収している。そのため、従来の3D金属プリンターでは、エネルギー線の照射の度に不純物並びに金属粒子の凝集物及び酸化物が生じ、造形途中の金属造形物の周囲の金属粉末に生じた不純物等が混入したまま金属造形物が製造される。このように、不純物並びに金属粒子の凝集物及び酸化物が金属粉末中に蓄積し、混入したまま金属造形物を製造すると、完成する金属造形物の靱性、割れにくさ(すなわち耐割れ性)等の機械的物性が低下するとともに、金属造形物の表面のなめらかさが損なわれ、外観の意匠性が低下する。
However, a conventional 3D metal printer, such as the apparatus described in
さらに、特許文献2に記載の技術のように特殊な技術を利用して金属粉末を再生するには、回収した金属粉末を特殊な技術を保有する業者又は工場に委託して再生してもらう必要がある。また、従来の3D金属プリンターでは、熱影響を受けた金属粉末とともに熱影響を受けていない金属粉末を回収しているため、金属粉末の回収量が多い。このように、従来の方法で回収した金属粉末の再生は、時間とコスとを必要とし、経済的でなく、簡便でない。
Further, in order to regenerate the metal powder by using a special technique such as the technique described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、機械的物性及び外観の意匠性に優れる金属造形物を製造できる製造装置及び製造方法;熱影響を受けていない粉末の再利用を簡便に行うことができる金属粉末回収方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a manufacturing apparatus and manufacturing method capable of manufacturing a metal shaped object having excellent mechanical properties and appearance design; simple reuse of powder that is not affected by heat. It is an object of the present invention to provide a metal powder recovery method that can be carried out in Japan.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
[1] 造形ステージが有する造形槽に充填された金属粉末の表層にエネルギー線を照射して金属の層を造形し、前記層を積層して金属造形物を製造する装置であって、
前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出する算出機構と、前記算出機構が算出する前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽から除去する除去機構とを備えることを特徴とする、金属造形物の製造装置。
[2] 前記除去機構が、前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽の上方から吸引して除去する吸引部を備える、[1]の金属造形物の製造装置。
[3] 前記造形槽に金属粉末を供給する供給機構を備える、[1]又は[2]の金属造形物の製造装置。
[4] 造形ステージが有する造形槽に充填された金属粉末の表層にエネルギー線を照射して金属の層を造形し、前記層を積層して金属造形物を製造する方法であって、前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出し、算出した前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽から除去することを特徴とする、金属造形物の製造方法。
[5] 前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽の上方から吸引して除去する、[4]の金属造形物の製造方法。
[6] 金属粉末を除去した後に、前記造形槽に金属粉末を供給する、[4]又は[5]の金属造形物の製造方法。
[7] 造形ステージが有する造形槽に充填された金属粉末の表層にエネルギー線を照射して金属の層を造形し、前記層を積層して金属造形物を製造する際に前記金属造形物の造形に用いられなかった金属粉末を、回収する方法であって、前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出し、算出した前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽から除去することを特徴とする、金属粉末回収方法。
[8] 前記第2の領域に含まれる金属粉末を前記造形槽の上方から吸引して除去する、[7]の金属粉末回収方法。
[9] 金属粉末を除去した後に、前記造形槽に金属粉末を供給する、[7]又は[8]の金属粉末回収方法。
[10] 金属造形物が完成した後に、前記第2の領域に含まれる金属粉末を除去し、前記造形槽に残留する金属粉末を回収する、[7]〜[9]のいずれかの金属粉末回収方法。In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
[1] An apparatus for producing a metal model by irradiating the surface layer of a metal powder filled in a modeling tank of a modeling stage with energy rays to form a metal layer and laminating the layers.
A calculation mechanism for calculating a second region, which is a region around the first region irradiated with the energy rays, and a metal powder included in the second region calculated by the calculation mechanism are removed from the modeling tank. An apparatus for manufacturing a metal object, characterized in that the removal mechanism is provided.
[2] The apparatus for manufacturing a metal model according to [1], wherein the removing mechanism includes a suction unit that sucks and removes the metal powder contained in the second region from above the modeling tank.
[3] The apparatus for manufacturing a metal model according to [1] or [2], which comprises a supply mechanism for supplying metal powder to the modeling tank.
[4] A method of irradiating a surface layer of a metal powder filled in a modeling tank of a modeling stage with energy rays to form a metal layer, and laminating the layers to produce a metal model. Metal modeling is characterized in that a second region, which is a region around the first region irradiated with lines, is calculated, and the metal powder contained in the calculated second region is removed from the modeling tank. How to make things.
[5] The method for producing a metal model according to [4], wherein the metal powder contained in the second region is sucked and removed from above the modeling tank.
[6] The method for producing a metal model according to [4] or [5], wherein the metal powder is supplied to the modeling tank after the metal powder is removed.
[7] When the surface layer of the metal powder filled in the modeling tank of the modeling stage is irradiated with energy rays to form a metal layer, and the layers are laminated to produce a metal model, the metal model is produced. A method of recovering metal powder that has not been used for modeling, in which a second region, which is a region around the first region irradiated with the energy rays, is calculated, and the calculated second region is used. A method for recovering metal powder, which comprises removing the contained metal powder from the molding tank.
[8] The metal powder recovery method according to [7], wherein the metal powder contained in the second region is sucked and removed from above the modeling tank.
[9] The method for recovering metal powder according to [7] or [8], wherein the metal powder is supplied to the modeling tank after removing the metal powder.
[10] The metal powder according to any one of [7] to [9], which removes the metal powder contained in the second region and recovers the metal powder remaining in the modeling tank after the metal model is completed. Collection method.
本発明の金属造形物の製造装置及び金属造形物の製造方法によれば、機械的物性及び外観の意匠性に優れる金属造形物を製造できる。
本発明の金属粉末回収方法によれば、熱影響を受けていない粉末の再利用を簡便に行うことができる。According to the apparatus for producing a metal model and the method for producing a metal model of the present invention, it is possible to produce a metal model having excellent mechanical properties and appearance design.
According to the metal powder recovery method of the present invention, it is possible to easily reuse powder that is not affected by heat.
本明細書において、金属造形物の製造装置とは、金属粉末にエネルギー線を照射して金属の層を造形し、造形された金属の層を積層して金属造形物を製造する装置を意味する。本明細書において、金属造形物の製造装置を「製造装置」と省略して記すこともある。
金属造形物の製造装置は、エネルギー線を照射することにより、金属粉末を焼結して又は溶融固化させて、金属の層を造形し、造形された層を積層する。In the present specification, the apparatus for producing a metal model means an apparatus for producing a metal model by irradiating a metal powder with energy rays to form a metal layer and laminating the formed metal layers. .. In the present specification, the manufacturing apparatus for metal shaped objects may be abbreviated as "manufacturing equipment".
The apparatus for producing a metal model is irradiated with energy rays to sinter or melt and solidify the metal powder to form a metal layer, and the formed layers are laminated.
本明細書において、「金属粉末を焼結等する」と記載した場合、金属粉末を焼結すること又は金属粉末を溶融固化させることを意味する。なお、金属粉末を焼結等して造形される金属の層を単に、「焼結層」とも記すことがある。 In the present specification, when it is described as "sintering a metal powder or the like", it means that the metal powder is sintered or the metal powder is melted and solidified. In addition, the metal layer formed by sintering metal powder or the like may be simply referred to as "sintered layer".
本明細書において、金属粉末の「変性」とは、エネルギー線の照射の前後における金属粉末の物理的性質及び化学的性質の変化を意味する。金属粉末の物理的性質及び化学的性質の変化としては、ヒューム及びスパッタ等の不純物が金属粉末に混入していること、金属粉末の金属粒子同士が凝集して凝集物が発生していること、金属粒子の酸化物が生成していること等が例示される。 As used herein, "modification" of a metal powder means a change in the physical and chemical properties of the metal powder before and after irradiation with energy rays. Changes in the physical and chemical properties of the metal powder include that impurities such as fume and spatter are mixed in the metal powder, that the metal particles of the metal powder aggregate with each other to generate agglomerates. Examples include the formation of oxides of metal particles.
本明細書において、シールドガスとは、金属粉末を焼結等する際に、金属粉末の周囲の酸素ガス濃度を低減すること等を目的として金属粉末の周囲に供給されるガスを意味する。 In the present specification, the shield gas means a gas supplied around the metal powder for the purpose of reducing the oxygen gas concentration around the metal powder when sintering the metal powder or the like.
以下、本発明を適用した一実施形態に係る金属造形物の製造装置、金属造形物の製造方法及び金属粉末回収方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, the apparatus for manufacturing a metal model, the method for manufacturing a metal model, and the method for recovering metal powder according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the featured parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratio of each component may not be the same as the actual one. Absent.
[金属造形物の製造装置]
まず、本実施形態の金属造形物の製造装置20の構成について説明する。
図1は、製造装置20の構成の一例を示す模式図である。図1に示すように製造装置20は、レーザー発振器1と、光学系2と、造形部3と、演算部(算出機構)4とを備える。
以下に金属造形物の製造装置20の各構成要素に関して詳しく説明を行う。[Manufacturing equipment for metal objects]
First, the configuration of the metal
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the
Hereinafter, each component of the metal
レーザー発振器1は、造形部3内の金属粉末Mにエネルギー線の一例であるレーザーLを照射できる形態であれば特に限定されない。レーザー発振器1は光学系2を経由させて、レーザーLを造形部3内の金属粉末Mに照射する。また、レーザー発振器1は、演算部4にあらかじめ入力されたデータに従って、レーザーの照射と停止とを切り替える。これにより製造装置20は金属粉末Mを焼結等でき、レーザーLの描画線に沿って任意の形状に金属の層を造形できる。
The
光学系2はレーザー発振器1から照射されるレーザーLを反射できる形態であれば特に限定されない。光学系2は、例えば一以上の反射鏡で構成できる。
The
造形部3は金属粉末Mを焼結等して金属粉末Mの焼結層を造形し、焼結層を積層するための筐体である。製造装置20は、演算部4にあらかじめ入力されたデータにしたがって造形部3を制御することで、金属粉末Mに照射されるレーザーLの位置を制御し、任意の形状の金属の層を造形できる。
図1に示すように造形部3は、造形ステージ10と、除去機構5とを収容している。The
As shown in FIG. 1, the
造形ステージ10は、焼結層の造形と造形した焼結層の積層とを繰り返すための場である。造形ステージ10は、供給槽11と、造形槽12と、リコーター15と、凹部16とを有している。
The
供給槽11は未変性の金属粉末Mを貯蔵するとともに、未変性の金属粉末Mを造形槽12に供給するための槽である。供給槽11には図示略の金属粉末の供給源から供給される金属粉末Mが敷き詰められている。
供給槽11の底面は、第1の昇降台13に支持されている。第1の昇降台13は、図中上方向に移動可能である。これにより、供給槽11の底面は図中上方向に移動できる。The
The bottom surface of the
造形槽12は造形用の金属粉末Mが充填されるとともに、金属造形物Xの造形を行うための槽である。造形槽12には供給槽11から供給された未変性の金属粉末Mが敷き詰められている。また、造形槽12に充填された金属粉末Mの表層では造形途中の金属造形物Xが形成されている。
造形槽12の底面は、第2の昇降台14に支持されている。第2の昇降台14は、図中下方向に移動可能である。これにより、造形槽12の底面は図中下方向に移動できる。The
The bottom surface of the
リコーター15は、供給槽11に貯蔵された金属粉末Mを造形槽12に供給するとともに、供給槽11及び造形槽12の上面を造形ステージ10の上面と均一にする。
リコーター15は造形ステージ10の上面に沿って、図1中の水平方向に移動可能である。リコーター15の先端15aは、造形ステージ10の上面と接している。そのため、リコーター15が図1中の左方向に移動すると、造形ステージ10の上面にある金属粉末が図1中の左方向に搬送されるとともに、供給槽11及び造形槽12の上面が造形ステージ10の上面と均一になる。The
The
このように製造装置20では、造形槽12に未変性の金属粉末Mを供給する供給機構が、図示略の金属粉末の供給源と、供給槽11と、第1の昇降台13と、リコーター15とを備えて構成されている。これにより、製造装置20は、造形槽12に未変性の金属粉末Mを充填できる。
As described above, in the
凹部16は、造形ステージ10の上面に設けられている。凹部16には、造形槽12に供給されなかった金属粉末Mの残りが貯留される。
The
造形部3は、図示略のシールドガス供給部と接続されている。シールドガス供給部は、造形部3内にシールドガスを供給して、造形部3内から残留している酸素ガスを当該シールドガスでパージできる形態であれば特に限定されない。造形部3がシールドガス供給部と接続されていることにより、金属粉末Mが酸化しにくくなり、金属粉末Mの変性を防止しやすくなる。そのため、金属構造物Xの機械的物性がさらに向上し、金属造形物Xの形状の劣化がさらに低減される。
The
金属粉末Mとしては、カーボン、ホウ素、マグネシウム、カルシウム、クロム、銅、鉄、マンガン、モリブテン、コバルト、ニッケル、ハフニウム、ニオブ、チタン、アルミニウム等の各種の金属及びこれらの合金の粉末が例示される。
金属粉末Mの金属粒子の粒径としては、10〜200μm程度とすることができる。Examples of the metal powder M include powders of various metals such as carbon, boron, magnesium, calcium, chromium, copper, iron, manganese, molybdenum, cobalt, nickel, hafnium, niobium, titanium and aluminum, and alloys thereof. ..
The particle size of the metal particles of the metal powder M can be about 10 to 200 μm.
除去機構5は、演算部4が算出する領域S(図2参照)に含まれる金属粉末Mを造形槽12から除去する。領域Sについては後述する。図1に示すように除去機構5は、演算部4と電気的に接続される制御部6と、制御部6の上面に設けられた第1の可動部7と、第1の可動部7に接続される第2の可動部8と、第2の可動部8に接続されるとともに、金属粉末Mを吸引する吸引部9とを備える。
The removing
制御部6は、第1の可動部7の動作と、第2の可動部8の動作と、吸引部9の動作とをそれぞれ制御する。制御部6は、第1の可動部7と、第2の可動部8と、吸引部9とそれぞれ電気的に接続されている。これにより制御部6は、第1の可動部7と、第2の可動部8と、吸引部9とにそれぞれ電気的に指示信号を送信できる。
The
第1の可動部7は、第1の端部が制御部6の上面と接続され、第2の端部が、第2の可動部8の第1の端部と接続されている。第1の可動部7は、制御部6から電気的に送信される指示信号に従って、動作できる。第1の可動部7の動作は、吸引部9が造形槽12に充填されている金属粉末Mの上方を移動できる態様であれば特に限定されない。
In the first
第2の可動部8は、第1の端部が第1の可動部7の第2の端部と接続され、第2の端部が吸引部9と接続されている。第2の可動部8は、制御部6から電気的に送信される指示信号に従って、動作できる。第2の可動部8の動作は、吸引部9が造形槽12に充填されている金属粉末Mの上方を移動できる態様であれば特に限定されない。
In the second
吸引部9は、金属粉末を吸引できる形態であれば特に限定されない。
図2は、吸引部9の動作の一例を説明するための模式図である。図2に示すように、吸引部9は、図2中の両矢印で示す向きに沿って、領域Sの上方の空間を移動する。吸引部9は、領域Sに含まれる金属粉末Mを造形ステージ10の上方から吸引して除去する。これにより除去機構5が金属造形物Xと接触せずに領域Sに含まれる金属粉末Mを造形槽12から除去できるため、金属造形物Xの破損及びキズの発生が低減される。The
FIG. 2 is a schematic view for explaining an example of the operation of the
図2に示すように、領域Sは、レーザーLが照射される第1の領域の周囲の領域(第2の領域)である。焼結層Wは、レーザーLの照射によって金属粉末Mが焼結等している金属の層である。焼結層Wは、第1の領域に含まれている。ここで、レーザーLの照射による金属粉末Mの焼結は、焼結層Wの周囲の金属粉末Mに熱影響を与えてしまう。そのため焼結層Wの周囲の領域S、すなわち第2の領域には、未焼結の金属粉末MであってレーザーLの熱影響を受けて変性した金属粉末Mが充填されている。
本実施形態の金属造形物の製造装置20によれば、除去機構5が領域Sから金属粉末Mを除去することにより、造形槽12に充填されている金属粉末Mから変性した金属粉末Mを排除できる。As shown in FIG. 2, the region S is a region (second region) around the first region irradiated with the laser L. The sintered layer W is a metal layer in which the metal powder M is sintered by irradiation with the laser L. The sintered layer W is included in the first region. Here, the sintering of the metal powder M by the irradiation of the laser L has a thermal effect on the metal powder M around the sintered layer W. Therefore, the region S around the sintered layer W, that is, the second region is filled with the unsintered metal powder M which has been modified by the heat of the laser L.
According to the metal modeling
演算部4(図1参照)は、レーザー発振器1と電気的に接続されている。これにより、レーザーLの出力値、レーザーLのスポット径等の情報が演算部4に送信される。
演算部4は、レーザーLが照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域、すなわち領域Sを算出する。演算部4は、金属粉末Mの材質、金属粉末Mの金属粒子の粒子径、金属粉末Mの焼結層の厚さ、レーザーLの出力値、レーザーLのスポット径等の情報に基づいて、領域Sを算出する。領域SはレーザーLが照射された後に、レーザーLの熱に起因して変性している金属粉末が存在すると演算部4によって予測される領域である。
演算部4としてはシーケンサー、CPU、入力機器、出力機器等が例示される。The arithmetic unit 4 (see FIG. 1) is electrically connected to the
The
Examples of the
演算部4は、制御部6と電気的に接続されている。これにより、演算部4は領域Sに関する位置情報を制御部6に送信できる。制御部6は、前記位置情報に基づいて、第1の可動部7及び第2の可動部8の少なくとも一方に指示信号を与える。これにより、吸引部9が、領域Sに充填されている金属粉末の上方を移動できる。
The
以上の構成を備える製造装置20は、造形槽12に充填された金属粉末MにレーザーLを照射して金属の層を造形する。また、製造装置20は造形部3内で造形した金属の層を、造形部3内で積層する。製造装置20は、金属粉末Mを焼結等して造形ステージ10上に焼結層を任意の形状に造形する操作と、造形した焼結層を積層する操作とを、造形部3で繰り返すことで、任意の形状の三次元構造を有する金属造形物Xを製造する。
The
以上説明した本実施形態の金属造形物の製造装置によれば、エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出する算出機構と、算出機構が算出する第2の領域に含まれる金属粉末を造形槽から除去する除去機構とを備えるため、造形槽に充填された金属粉末に、変性した金属粉末が混入しにくい。よって、本実施形態の金属造形物の製造装置は、変性した金属粉末の量が低減された金属粉末に、エネルギー線を照射して金属の層を造形し、金属の層を積層して金属造形物を製造するため、機械的物性及び外観の意匠性に優れる金属造形物を製造できる。
According to the metal molding manufacturing apparatus of the present embodiment described above, a calculation mechanism for calculating a second region, which is a region around the first region irradiated with energy rays, and a calculation mechanism for calculating the second region. Since the metal powder contained in the
[金属造形物の製造方法]
以下、本実施形態の金属造形物の製造方法について説明する。
本実施形態の金属造形物の製造方法は、上述した構成を備える金属造形物の製造装置20を用いた金属造形物の製造方法である。以下図3を参照して、本実施形態の金属造形物の製造方法について具体的に説明する。[Manufacturing method of metal shaped objects]
Hereinafter, a method for manufacturing the metal model of the present embodiment will be described.
The method for manufacturing a metal model of the present embodiment is a method for manufacturing a metal model using the metal
図3は本実施形態の金属造形物の製造方法を説明するための模式図である。なお、簡略化のため、図3では演算部4の図示を省略する。
まず、図3中(i)で示す状態では製造装置20が演算部4にあらかじめ入力されたデータにしたがい、造形槽12に充填された金属粉末MにレーザーLを照射している。レーザーLが照射されると、レーザーLが照射された部分の金属粉末Mが焼結等され、焼結層がレーザーLの描画線に沿って任意の形状に造形される。FIG. 3 is a schematic view for explaining a method for manufacturing a metal model of the present embodiment. For the sake of simplicity, the
First, in the state shown in FIG. 3 (i), the
図3中(i)に示す状態では、製造装置20は、造形槽12に充填されている金属粉末Mであって、造形途中の金属造形物Xより上部に敷き詰められている金属粉末Mを焼結等して焼結層を造形する。製造装置20は、前記焼結層をレーザーLの熱を利用し、焼結層を造形するとともに、造形途中の金属造形物Xの上に積層する。
In the state shown in FIG. 3 (i), the
レーザーLの照射に際しては、造形部3内にシールドガスを供給して、造形部3内に残留している酸素ガスをシールドガスでパージすることが好ましい。これにより、金属構造物Xの機械的物性をさらに高め、形状の劣化をさらに防止できる。造形部3内の酸素ガスの濃度が0.8%以下になるまでパージを行うことが好ましい。造形部3内の酸素ガスの濃度が0.8%以下であると、金属粉末Mが酸化しにくく、金属粉末Mの変質を防止しやすい。
When irradiating the laser L, it is preferable to supply a shield gas into the
次に、図3中(ii)で示す状態では、製造装置20がレーザーの熱によって変性した金属粉末を除去している。
本実施形態の金属造形物の製造方法では、レーザーLが照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域、すなわち変性した金属粉末が充填されている造形槽12上の領域を演算部4(図1参照)が算出する。前記領域の算出は、金属粉末Mの材質、金属粉末Mの金属粒子の粒子径、金属粉末Mの焼結層の厚さ、レーザーLの出力値、レーザーLのスポット径等の情報に基づいて行うことができる。Next, in the state shown in FIG. 3 (ii), the
In the method for producing a metal model of the present embodiment, a second region, which is a region around the first region irradiated with the laser L, that is, a region on the
本実施形態の金属造形物の製造方法では、演算部4が算出した第2の領域に含まれる金属粉末を除去する。前記領域に含まれる金属粉末は、レーザーの熱によって変性している。そのため、前記領域に含まれる金属粉末を造形槽12から除去することにより、造形槽12に充填されている金属粉末Mから変性した金属粉末を排除できる。
変性した金属粉末を除去するに際しては、吸引部9によって、造形ステージの上方から金属粉末を吸引して除去する。このように、吸引を金属造形物Xと非接触的に行うことにより金属造形物Xの破損及びキズの発生が低減される。In the method for manufacturing a metal model of the present embodiment, the metal powder contained in the second region calculated by the
When removing the modified metal powder, the
次に、図3中(iii)で示す状態では、製造装置20は第1の昇降台13を上方向に移動させるとともに、第2の昇降台14を下方向に移動させている。これにより、供給槽11に貯蔵されている金属粉末Mの上面が造形ステージ10の上面より上方に移動し、造形槽12に充填されている金属粉末Mの上面が造形ステージ10の上面より下方に移動する。
ここで、造形槽12への金属粉末Mの供給量は、第1の昇降台13の上方への移動距離によって決定される。そのため造形槽12の金属粉末Mの充填量に応じて、前記上昇距離を調節することが好ましい。Next, in the state shown in FIG. 3 (iii), the
Here, the amount of the metal powder M supplied to the
次に、図3中(iv)で示す状態では、製造装置20がリコーター15を図1に示す位置から、凹部16の付近の位置まで移動させている。
供給槽11に貯蔵されている金属粉末Mは、未変性の金属粉末である。造形ステージ10の上面より上方に位置する金属粉末Mは、造形ステージ10上でリコーター15の先端15aによって、造形槽12に搬送されて供給される。この際、金属粉末Mの上面が造形ステージ10の上面と一致するように、金属粉末Mの上面がリコーター15の先端15aによって平坦化され、金属粉末Mが造形槽12に敷き詰められる。
このようにして本実施形態の金属造形物の製造方法では、演算部4が算出した造形槽12の領域に含まれる金属粉末を造形槽12から除去した後に、造形槽12に未変性の金属粉末を供給する。Next, in the state shown in FIG. 3 (iv), the
The metal powder M stored in the
In this way, in the method for manufacturing the metal model of the present embodiment, after the metal powder contained in the region of the
図3中(iv)で示す状態では、未変性の金属粉末Mがリコーター15によって凹部16に向かって搬送されている。その結果、凹部16には、供給槽11から造形槽12に敷き詰めることができなかった未変性の金属粉末のみが貯留される。
In the state shown in FIG. 3 (iv), the unmodified metal powder M is conveyed toward the
製造装置20は、図3中(iv)で示す状態から(i)で示す状態に戻り、造形途中の金属造形物Xの上方に敷き詰められている金属粉末MをレーザーLの照射によって焼結等して金属の層を積層する。そのため、金属粉末Mの焼結層の厚さは、すでに造形した焼結層の上方にある未焼結の金属粉末Mの層の厚さ、すなわち第2の昇降台14の下方への移動距離によって決定される。そのため、所望する焼結層の厚さに応じて、第2の昇降台14の下方への移動距離を調節することが好ましい。
以上説明した(i)〜(iv)の状態を繰り返すことで、製造装置20は、金属造形物Xを製造できる。The
By repeating the states (i) to (iv) described above, the
図4は、本実施形態の金属造形物の製造方法を説明するための断面図である。図4中、「i」〜「iv」の各文字は、図3中(i)〜(iv)で示す各状態と対応している。 FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a metal model of the present embodiment. In FIG. 4, each character of "i" to "iv" corresponds to each state shown by (i) to (iv) in FIG.
図4中(i−1)に示す状態は、製造装置20がレーザーLを造形槽12に照射して、金属の層、すなわち造形途中の金属造形物Xを造形した後の状態である(図3(i)参照)。金属造形物Xの周囲の金属粉末M1の領域S1の部分には、レーザーの照射によって変性した金属粉末が含まれている。厚みH1は領域S1の鉛直方向の高さ、すなわち領域S1の層の厚さを示している。厚みH1は、レーザーの出力値、レーザーのスポット径等の要因によって決定される。The state shown in FIG. 4 (i-1) is a state after the
図4中(ii−1)に示す状態は、演算部4が領域S1を算出して特定し、除去機構5が領域S1に含まれる金属粉末を除去した後の状態である(図3(ii)参照)。そのため、造形槽12に残る金属粉末M1は未変性の金属粉末である。変性した金属粉末が除去された造形槽12上の領域S1には、凹部が形成されている。State shown in figure 4 (ii-1) is a state after the
図4中(iii−1)に示す状態は、製造装置20が第2の昇降台14を下方向に移動させた後の状態である(図3(iii)参照)。厚みH2は第2の昇降台14の下方への移動距離を示している。そのため金属粉末M1の層及び金属造形物Xが、厚みH2の分、下方に移動している。The state shown in FIG. 4 (iii-1) is a state after the
図4中(iv−1)に示す状態では、製造装置20が造形槽12に未変性の金属粉末M2を供給した後の状態を示す(図3(iv)参照)。図4中(iv−1)に示すように、造形途中の金属造形物Xの上方には、厚みH2分の金属粉末M2が敷き詰められている。また、金属粉末M2の上面は、平坦化されている。The state shown in FIG. 4 (iv-1) shows a state after the
図4中(i−2)に示す状態は、図4中(iv−1)に示す状態の後に、再び製造装置20がレーザーLを造形槽12に照射した後の状態である(図3(i)参照)。造形途中の金属造形物Xの上方には、図4中(iv−1)に示した状態から、厚みH2の焼結層が積層されている。領域S2には、レーザーLの照射によって変性した金属粉末が含まれている。厚みH2は領域S2の鉛直方向の高さ、すなわち領域S2の層の厚さを示している。The state shown in FIG. 4 (i-2) is a state after the
図4中(ii−2)に示す状態は、製造装置20が領域S2を算出して特定し、除去機構5が領域S2に含まれる金属粉末を除去した後の状態である(図3(ii)参照)。そのため、造形槽12に残る金属粉末M1及び金属粉末M2は未変性の金属粉末である。変性した金属粉末が除去された造形槽12上の領域S2には、凹部が形成されている。State shown in figure 4 (ii-2) is a state after the
図4中(iii−2)に示す状態は、製造装置20が第2の昇降台14を下方向に再び移動させた後の状態である(図3(iii)参照)。厚みH3は第2の昇降台14の下方への移動距離を示している。そのため、金属粉末M1の層、金属粉末M2の層及び金属造形物Xが、厚みH3の分、さらに下方に移動している。The state shown in FIG. 4 (iii-2) is a state after the
図4中(iv−2)に示す状態は、製造装置20が造形槽12に未変性の金属粉末M3をさらに供給した後の状態を示す(図3(iv)参照)。図4中(iv−2)に示すように、造形途中の金属造形物Xの上方には、厚みH3分の金属粉末M3が敷き詰められている。また、金属粉末M3の上面は、平坦化されている。State shown in figure 4 (iv-2) shows a state after the
図4中(i−3)に示す状態は、図4中(iv−2)に示す状態の後に、再び製造装置20がレーザーLを造形槽12に照射した後の状態である(図3(i)参照)。造形途中の金属造形物Xの上方には、図4中(iv−2)に示した状態から、厚みH3の焼結層が積層されている。領域S3には、レーザーLの照射によって変性した金属粉末が含まれている。厚みH3は領域S3の鉛直方向の高さ、すなわち領域S3の層の厚さを示している。The state shown in FIG. 4 (i-3) is a state after the
このように造形槽12では、レーザーLの照射と、未変性の金属粉末M1〜M3の供給と、焼結層の積層とを繰り返して金属造形物Xが造形される。
あらかじめデータが入力されたすべての焼結層の造形と、積層とが完了すると、金属造形物Xが完成する。完成した金属造形物は、造形槽12から取り出される。In this way shaped
When the modeling and laminating of all the sintered layers for which data has been input in advance are completed, the metal model X is completed. The completed metal model is taken out from the
以上、図3及び図4を用いて説明したように、本実施形態の金属造形物の製造方法では、変性した金属粉末を造形槽12から除去した後に、造形槽12に未変性の金属粉末を供給している。これにより金属造形物Xの造形途中において、金属造形物Xの周囲の金属粉末には変性した金属粉末が混入せず、金属造形物Xの周囲の金属粉末を未変性の状態に維持できる。
As described above with reference to FIGS. 3 and 4, in the method for producing a metal model of the present embodiment, after removing the modified metal powder from the
以上説明した本実施形態の金属造形物の製造方法によれば、エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出し、算出した第2の領域に含まれる金属粉末を造形槽から除去するため、造形槽に充填された金属粉末に、変性した金属粉末が混入しにくい。よって、本実施形態の金属造形物の製造方法では、変性した金属粉末の量が低減された金属粉末に、エネルギー線を照射して金属の層を造形し、金属の層を積層して金属造形物を製造するため、機械的物性及び外観の意匠性に優れる金属造形物を製造できる。 According to the method for producing a metal model of the present embodiment described above, a second region, which is a region around the first region irradiated with energy rays, is calculated and included in the calculated second region. Since the metal powder is removed from the modeling tank, the modified metal powder is unlikely to be mixed with the metal powder filled in the modeling tank. Therefore, in the method for manufacturing a metal model of the present embodiment, the metal powder in which the amount of the modified metal powder is reduced is irradiated with energy rays to form a metal layer, and the metal layers are laminated to form the metal. Since the product is manufactured, it is possible to manufacture a metal shaped product having excellent mechanical properties and appearance design.
また、図4を用いて説明したように、レーザーLを照射する度に変性した金属粉末を除去することで、金属造形物Xの造形途中において、金属造形物Xの周囲の金属粉末には変性した金属粉末がさらに混入しにくくなる。これにより、レーザーLを照射して焼結層を積層する操作を繰り返しても、変性した金属粉末が造形槽12に蓄積しにくくなる。そのため、レーザーLを照射する度に変性した金属粉末を除去すると、未変性の金属粉末を使用して金属の層を造形できるため、レーザーの照射と金属の層の積層とを繰り返しても、金属造形物Xの機械的強度及び外観の意匠性がさらに優れる。
Further, as described with reference to FIG. 4, by removing the modified metal powder each time the laser L is irradiated, the metal powder around the metal model X is modified during the modeling of the metal model X. The metal powder is less likely to be mixed. As a result, even if the operation of irradiating the laser L and laminating the sintered layers is repeated, the modified metal powder is less likely to accumulate in the
[金属粉末回収方法]
以下、本実施形態の金属粉末回収方法について説明する。
本実施形態の金属粉末回収方法は、上述した構成を備える金属造形物の製造装置20を用いて金属造形物Xを製造する際に、金属造形物Xの造形に用いられなかった金属粉末Mを回収する金属粉末回収方法である。以下、図4を参照して本実施形態の金属造形物の製造方法について、具体的に説明する。以下、図4中(i−3)に示す状態で金属造形物Xが完成した場合を一実施形態例として説明する。[Metal powder recovery method]
Hereinafter, the metal powder recovery method of the present embodiment will be described.
In the metal powder recovery method of the present embodiment, when the metal model X is manufactured by using the metal
金属造形物Xが完成すると、金属造形物Xは造形槽12から取り出される。本実施形態の金属粉末回収方法では、金属造形物Xが完成した後に、第2の領域であるS3に含まれる金属粉末を除去し、造形槽12に残留する金属粉末を回収する。このようにして造形槽12から金属造形物Xの造形に用いられなかった金属粉末を回収する。When the metal model X is completed, the metal model X is taken out from the
図4に示すように、本実施形態の金属粉末回収方法では、金属造形物Xを製造する際に、レーザーLが照射される第1の領域の周囲の領域である第2の領域を算出し、算出した第2の領域に含まれる金属粉末を造形槽12から除去している。また、変性した金属粉末を除去した後に、造形槽12に未変性の金属粉末を供給している。そのため、金属造形物Xが取り出された後の造形槽12には、金属造形物Xの造形に用いられなかった大量の未変性の金属粉末が残される。
よって、造形槽12に残された未変性の金属粉末を回収すれば、金属粉末の量が大量であっても、業者又は工場に委託して再生してもらう必要がなく、そのまま再利用できる。このように、本実施形態の金属粉末回収方法によれば、従来の方法と比べて、熱影響を受けていない金属粉末の再利用は、時間とコスとを必要とせず、経済的であり、簡便である。As shown in FIG. 4, in the metal powder recovery method of the present embodiment, when the metal model X is manufactured, a second region, which is a region around the first region irradiated with the laser L, is calculated. , The metal powder contained in the calculated second region is removed from the
Therefore, if the unmodified metal powder left in the
なお、本実施形態の金属粉末回収方法では、除去機構5が除去する変性した金属粉末を回収してもよい。この場合、除去機構5によって除去される金属粉末は、変性した金属粉末であるため、回収したすべての金属粉末を変性の有無で選別する必要がない。そのため、除去機構5によって除去される金属粉末を回収すれば、回収した金属粉末の再利用は、従来の方法と比べて、金属粉末を未変性の状態に再生をする際に時間とコスとを必要とせず、経済的であり、簡便である。
In the metal powder recovery method of the present embodiment, the modified metal powder removed by the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されない。また、本発明は特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が加えられてよい。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments. In addition, the present invention may be added, omitted, replaced, and other modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
例えば、以上説明した実施形態に係る製造装置では、金属粉末をレーザーの照射によって焼結していたが、上述した製造装置は金属粉末をレーザー又は電子ビームの照射によって、溶融固化させる形態であってもよい。 For example, in the manufacturing apparatus according to the above-described embodiment, the metal powder is sintered by irradiation with a laser, but in the above-mentioned manufacturing apparatus, the metal powder is melted and solidified by irradiation with a laser or an electron beam. May be good.
その他にも、上述した金属粉末回収方法では、金属造形物Xの完成後に、造形槽12から金属粉末を回収したが、金属造形物Xの製造途中に造形槽12から未変性の金属粉末の一部を回収してもよい。
In addition, in the above-mentioned metal powder recovery method, the metal powder was recovered from the
<実施例>
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。<Example>
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following description.
(実施例1)
金属造形物の製造装置20で金属造形物の製造を行った。レーザー発振機1として、SPI Lasers社製のRed Powerを使用した。また、光学系2はガルバノミラーを用いて構成した。ベースプレート7は、純チタン製のものを使用し、金属粉末としてチタン合金Ti6Al4V(LPW Thechnology社製、Φ10〜45μm)を使用した。また、レーザーの出力値を200W、レーザーの走査幅を0.05mm、レーザーの走査速度を800mm/sとした。ベースプレート7上には、厚さ30μmの金属粉末の層を載置した。
実施例1ではシールドガスとして100体積%のアルゴンガスを30L/minの流量でチャンバ3内に供給した。
以上の条件で、10mm×10mmの正方形の金属溶融物を製造した。
なお、10mm×10mmの正方形の金属溶融物は、金属層の一層分の金属造形物に相当する。金属溶融物の周囲には未溶融の金属粉末Sが残留する。残留した金属粉末は下記測定方法によって酸素含有量を測定した。本実施例では、金属溶融物の端部から7.5mm以内の残留金属粉末Mの酸素含有量の測定を行った。(Example 1)
The metal model was manufactured by the metal
In Example 1, 100% by volume of argon gas was supplied into the
Under the above conditions, a 10 mm × 10 mm square metal melt was produced.
The 10 mm × 10 mm square metal melt corresponds to a metal model for one layer of the metal layer. Unmelted metal powder S remains around the metal melt. The oxygen content of the residual metal powder was measured by the following measuring method. In this example, the oxygen content of the residual metal powder M within 7.5 mm from the end of the metal melt was measured.
(測定方法)
「酸素含有量[wt%]」は、レーザー照射によって得られた金属溶融物周囲(第2の領域)に残留する未溶融の金属粉末Sまたは未使用の金属粉末について、LECO社製酸素分析計TC−600を用いて測定した。(Measuring method)
"Oxygen content [wt%]" is an oxygen analyzer manufactured by LECO for the unmelted metal powder S or the unused metal powder remaining around the metal melt (second region) obtained by laser irradiation. It was measured using TC-600.
(実施例2)
実施例2では、金属溶融物の端部から5.0mm以内の残留金属粉末Sを用いた以外は、実施例1と同条件で金属粉末の酸素含有量測定を行った。
(実施例3)
実施例3では、金属溶融物の端部から2.5mm範囲の残留金属粉末Sを用いた以外は、実施例1と同条件で金属粉末の酸素含有量測定を行った。
(参考例1)
参考例1では、未使用の金属粉末について、酸素含有量測定を行った。(Example 2)
In Example 2, the oxygen content of the metal powder was measured under the same conditions as in Example 1 except that the residual metal powder S within 5.0 mm from the end of the metal melt was used.
(Example 3)
In Example 3, the oxygen content of the metal powder was measured under the same conditions as in Example 1 except that the residual metal powder S in the range of 2.5 mm from the end of the metal melt was used.
(Reference example 1)
In Reference Example 1, the oxygen content of the unused metal powder was measured.
上記実施例1〜3及び参考例1の測定結果を、図5に示す。図5に示す結果より、残留金属粉末は、未使用粉末に比べて酸素含有量が高いことを確認した。また、金属溶融物の端部に近い残留金属粉末ほど、酸素含有量が高いことを確認した。本実施例1の条件では、金属溶融物の端部から5.0mm以内の残留金属粉末が酸化されており、当該範囲の金属粉末を一層ごとに分別することで、造形物への品質に一定の効果が見込める。 The measurement results of Examples 1 to 3 and Reference Example 1 are shown in FIG. From the results shown in FIG. 5, it was confirmed that the residual metal powder had a higher oxygen content than the unused powder. It was also confirmed that the residual metal powder closer to the end of the metal melt had a higher oxygen content. Under the conditions of Example 1, the residual metal powder within 5.0 mm from the end of the metal melt is oxidized, and by separating the metal powder in this range into layers, the quality of the modeled object is constant. The effect of is expected.
本発明の金属造形物の製造装置及び金属造形物の製造方法によれば、機械的物性及び外観の意匠性に優れる金属造形物を製造できる。
本発明の金属粉末回収方法によれば、熱影響を受けていない粉末の再利用を簡便に行うことができる。According to the apparatus for producing a metal model and the method for producing a metal model of the present invention, it is possible to produce a metal model having excellent mechanical properties and appearance design.
According to the metal powder recovery method of the present invention, it is possible to easily reuse powder that is not affected by heat.
1…レーザー発振器、2…光学系、3…造形部、4…算出機構、5…除去機構、6…制御部、7…第1の可動部、8…第2の可動部、9…吸引部、10…造形ステージ、11…供給槽、12…造形槽、13…第1の昇降台、14…第2の昇降台、15…リコーター、16…凹部、20…金属造形物の製造装置、L…レーザー、M…金属粉末、S…第2の領域、W…焼結層(第1の領域)、X…金属造形物
1 ... laser oscillator, 2 ... optical system, 3 ... modeling part, 4 ... calculation mechanism, 5 ... removal mechanism, 6 ... control part, 7 ... first movable part, 8 ... second movable part, 9 ...
Claims (10)
前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域であり、かつ、未焼結の金属粉末であって前記エネルギー線の熱影響を受けて変性した金属粉末が充填されている領域である第2の領域を、前記金属粉末の材質、前記金属粉末の金属粒子の粒子径、前記層の厚さ、前記エネルギー線の出力値及び前記エネルギー線のスポット径からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の情報に基づいて算出する算出機構と、
前記算出機構が算出する前記第2の領域に含まれる変性した金属粉末を前記造形槽から除去する除去機構とを備えることを特徴とする、金属造形物の製造装置。 A device for producing a metal model by irradiating the surface layer of metal powder filled in the modeling tank of the modeling stage with energy rays to form a metal layer and laminating the layers.
Ri region der around the first region where the energy beam is irradiated, and, in a region where the metal powder obtained by modifying affected by heat of the energy beam to a metal powder of unsintered is filled A second region is at least one selected from the group consisting of the material of the metal powder, the particle diameter of the metal particles of the metal powder, the thickness of the layer, the output value of the energy ray, and the spot diameter of the energy ray. A calculation mechanism that calculates based on one or more pieces of information ,
An apparatus for manufacturing a metal model, which comprises a removing mechanism for removing the modified metal powder contained in the second region calculated by the calculation mechanism from the modeling tank.
前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域であり、かつ、未焼結の金属粉末であって前記エネルギー線の熱影響を受けて変性した金属粉末が充填されている領域である第2の領域を、前記金属粉末の材質、前記金属粉末の金属粒子の粒子径、前記層の厚さ、前記エネルギー線の出力値及び前記エネルギー線のスポット径からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の情報に基づいて算出し、
算出した前記第2の領域に含まれる変性した金属粉末を前記造形槽から除去することを特徴とする、金属造形物の製造方法。 It is a method of irradiating the surface layer of metal powder filled in the modeling tank of the modeling stage with energy rays to form a metal layer, and laminating the layers to produce a metal model.
Ri region der around the first region where the energy beam is irradiated, and, in a region where the metal powder obtained by modifying affected by heat of the energy beam to a metal powder of unsintered is filled A second region is at least one selected from the group consisting of the material of the metal powder, the particle diameter of the metal particles of the metal powder, the thickness of the layer, the output value of the energy ray, and the spot diameter of the energy ray. Calculated based on one or more pieces of information
A method for producing a metal model, which comprises removing the modified metal powder contained in the calculated second region from the modeling tank.
前記エネルギー線が照射される第1の領域の周囲の領域であり、かつ、未焼結の金属粉末であって前記エネルギー線の熱影響を受けて変性した金属粉末が充填されている領域である第2の領域を、前記金属粉末の材質、前記金属粉末の金属粒子の粒子径、前記層の厚さ、前記エネルギー線の出力値及び前記エネルギー線のスポット径からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の情報に基づいて算出し、
算出した前記第2の領域に含まれる変性した金属粉末を前記造形槽から除去することを特徴とする、金属粉末回収方法。 The surface layer of the metal powder filled in the modeling tank of the modeling stage is irradiated with energy rays to form a metal layer, which is used for modeling the metal model when laminating the layers to produce a metal model. It is a method of recovering the metal powder that has not been obtained.
Ri region der around the first region where the energy beam is irradiated, and, in a region where the metal powder obtained by modifying affected by heat of the energy beam to a metal powder of unsintered is filled A second region is at least one selected from the group consisting of the material of the metal powder, the particle diameter of the metal particles of the metal powder, the thickness of the layer, the output value of the energy ray, and the spot diameter of the energy ray. Calculated based on one or more pieces of information
A method for recovering a metal powder, which comprises removing the modified metal powder contained in the calculated second region from the modeling tank.
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